高頻放大電路知識(shí)講解第1頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四多級(jí)放大電路的放大倍數(shù)：3.1.1耦合形式3.1.2零點(diǎn)漂移

3.1多級(jí)放大電路概述[問題提出]

前面所述的單管放大電路，在實(shí)際運(yùn)用中各項(xiàng)性能指標(biāo)很難滿足要求，所以需要采用多級(jí)放大電路，來滿足實(shí)際要求。多級(jí)放大器級(jí)間耦合的條件是把前級(jí)的輸出信號(hào)盡可能多地傳給后級(jí)，同時(shí)要保證前后級(jí)晶體管均處于放大狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)不失真的放大。第2頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四3.1.1耦合形式

多級(jí)放大電路的連接，產(chǎn)生了單元電路間的級(jí)聯(lián)問題，即耦合問題。放大電路的級(jí)間耦合必須要保證信號(hào)的傳輸，且保證各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)正確。耦合電路采用直接連接或電阻連接，不采用電抗性元件。級(jí)間采用電容或變壓器耦合。電抗性元件耦合，只能傳輸交流信號(hào)，漂移信號(hào)和低頻信號(hào)不能通過。直接耦合電路可傳輸?shù)皖l甚至直流信號(hào)，因而緩慢變化的漂移信號(hào)也可以通過直接耦合放大電路。直接耦合電抗性元件耦合根據(jù)輸入信號(hào)的性質(zhì)，就可決定級(jí)間耦合電路的形式。第3頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四

耦合電路的簡化形式如圖07.01所示。

直接耦合或電阻耦合使各放大級(jí)的工作點(diǎn)互相影響，應(yīng)認(rèn)真加以解決；阻容耦合使前后級(jí)相對(duì)獨(dú)立，靜態(tài)工作點(diǎn)Q互不影響，可抑制溫漂；變壓器耦合可實(shí)現(xiàn)阻抗變換（不常用）。

(a)阻容耦合(b)直接耦合(c)變壓器耦合圖07.01耦合電路的形式第4頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四3.1.2零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移

是三極管的工作點(diǎn)隨時(shí)間而逐漸偏離原有靜態(tài)值的現(xiàn)象。產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是溫度的影響，所以有時(shí)也用溫度漂移或時(shí)間漂移來表示。工作點(diǎn)參數(shù)的變化往往由相應(yīng)的指標(biāo)來衡量。一般將在一定時(shí)間內(nèi)，或一定溫度變化范圍內(nèi)的輸出級(jí)工作點(diǎn)的變化值除以放大倍數(shù)，即將輸出級(jí)的漂移值歸算到輸入級(jí)來表示的。例如V/C或V/min。第5頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四3.1.3直接耦合放大電路的構(gòu)成

直接耦合或電阻耦合使各放大級(jí)的工作點(diǎn)互相影響，這是構(gòu)成直接耦合多級(jí)放大電路時(shí)必須要加以解決的問題。電位移動(dòng)直接耦合放大電路NPN+PNP組合電平移動(dòng)直接耦合放大電路電流源電平移動(dòng)放大電路(1)(2)(3)第6頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四電位移動(dòng)直接耦合放大電路(1)

于是

VC1=VB2

VC2=VB2+VCB2＞VB2（VC1

）這樣，集電極電位就要逐級(jí)提高，為此后面的放大級(jí)要加入較大的發(fā)射極電阻，從而無法設(shè)置正確的工作點(diǎn)。這種方式只適用于級(jí)數(shù)較少的電路。

如果將基本放大電路去掉耦合電容，前后級(jí)直接連接，如圖07.02所示。

圖07.02前后級(jí)的直接耦合

第7頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四(2)NPN+PNP組合電平移動(dòng)直接耦合放大電路級(jí)間采用NPN管和PNP管搭配的方式，如圖07.03所示。由于NPN管集電極電位高于基極電位，PNP管集電極電位低于基極電位，它們的組合使用可避免集電極電位的逐級(jí)升高。

圖07.03NPN和PNP管組合第8頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四電流源電平移動(dòng)放大電路(3)

電流源在電路中的作用實(shí)際上是個(gè)有源負(fù)載，其上的直流壓降小，通過R1上的壓降可實(shí)現(xiàn)直流電平移動(dòng)。但電流源交流電阻大，在R1上的信號(hào)損失相對(duì)較小，從而保證信號(hào)的有效傳遞。同時(shí),輸出端的直流電平并不高，實(shí)現(xiàn)了直流電平的合理移動(dòng)。

在模擬集成電路中常采用一種電流源電平移動(dòng)電路，如圖07.04所示。

圖07.04電流源電平移動(dòng)電路

第9頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四3.2多級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算

在求分立元件多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)時(shí)有兩種處理方法。輸入電阻法開路電壓法一是將后一級(jí)的輸入電阻作為前一級(jí)的負(fù)載考慮，即將第二級(jí)的輸入電阻與第一級(jí)集電極負(fù)載電阻并聯(lián)。二是將后一級(jí)與前一級(jí)開路，計(jì)算前一級(jí)的開路電壓放大倍數(shù)和輸出電阻，并將其作為信號(hào)源內(nèi)阻加以考慮，共同作用到后一級(jí)的輸入端。第10頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四

現(xiàn)以圖07.03的兩級(jí)放大電路為例加以說明，有關(guān)參數(shù)示于圖07.05中。三極管的參數(shù)為1=2==100，VBE1=VBE2=0.7

V。計(jì)算總電壓放大倍數(shù)。用輸入電阻法計(jì)算。

圖07.05兩級(jí)放大電路計(jì)算例

第11頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四用輸入電阻法求電壓增益（1）求靜態(tài)工作點(diǎn)第12頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四第13頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四（2）求電壓放大倍數(shù)先計(jì)算三極管的輸入電阻電壓增益第14頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四如果求從VS算起的電壓增益，需計(jì)算第一級(jí)的輸入電阻

Ri1=rbe1//Rb1//Rb2

=3.1//51//20

=3.1//14.4=2.55k對(duì)于多級(jí)放大電路可認(rèn)為：前級(jí)是后級(jí)的信號(hào)源，后級(jí)是前級(jí)的負(fù)載。多級(jí)放大器可使放大倍數(shù)提高，但是靠犧牲通頻帶來實(shí)現(xiàn)的。通頻帶將在頻率響應(yīng)中介紹。第15頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四3.3變壓器耦合的特點(diǎn)

采用變壓器耦合也可以隔除直流，傳遞一定頻率的交流信號(hào)，因此各放大級(jí)的Q互相獨(dú)立。變壓器耦合的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)輸出級(jí)與負(fù)載的阻抗匹配，以獲得有效的功率傳輸。變壓器耦合阻抗匹配的原理見圖07.06(a)。在理想條件下，變壓器原副邊的安匝數(shù)相等，即

I1N1=I2N2I2=（I1N1/N2）

=I1(V1/V2)

=(V2/RL)

(

V1/R1)

(V1/

V2)

=(V2/RL)(N1/N2)2

=R1/RL

n2

=R1/RL

可以通過調(diào)整匝比n來使原、副端阻抗匹配。

07.06(a)變壓器的阻抗匹配第16頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四

當(dāng)變壓器