1、第三章 多級放大電路,3.1 多級放大電路的耦合方式,耦合方式：直接耦合；阻容耦合；變壓器耦合；光電耦合。,級間耦合：級與級之間的連接。,多級放大電路對耦合電路要求：,1. 靜態(tài)：保證各級Q點設(shè)置,2. 動態(tài): 傳送信號。,要求：波形不失真，減少壓降損失。,3.1.1直接耦合放大電路靜態(tài)工作點的設(shè)置,3.1.2 阻容耦合,阻容耦合是通過電容器將后級電路與前級相連接。由于電容器隔直流而通交流，所以各級的直流工作點相互獨(dú)立，這樣就給設(shè)計、調(diào)試和分析帶來很大方便。而且，只要耦合電容選得足夠大，則較低頻率的信號也能由前級幾乎不衰減地加到后級，實現(xiàn)逐級放大。,兩級阻容耦合放大電路,3.1.3 變壓器耦合

2、,變壓器耦合共射放大電路,3.1.4 光電耦合,光電耦合器及其傳輸特性 隔離，抗干擾,光電三極管 光電,發(fā)光二極管： 電光,光電耦合放大電路,3.2 多級放大電路的動態(tài)分析,分析多級放大器的性能指標(biāo)，一般采用的方法是：通過計算每一單級指標(biāo)來分析多級指標(biāo)。在多級放大器中，由于后級電路相當(dāng)于前級的負(fù)載，而該負(fù)載正是后級放大器的輸入電阻，所以在計算前級輸出時，只要將后級的輸入電阻作為其負(fù)載，則該級的輸出信號就是后級的輸入信號。因此，一個n級放大器的總電壓放大倍數(shù)Au可表示為,可見，Au為各級電壓放大倍數(shù)的乘積。,多級放大器的性能指標(biāo),多級放大器的輸入電阻就是第一級的輸入電阻Ri1。不過在計算Ri1時

3、應(yīng)將后級的輸入電阻Ri2作為其負(fù)載，即,而多級放大器的輸出電阻就是最末級的輸出電阻Ron。不過在計算Ron時應(yīng)將前級的輸出電阻Ro(n-1)作為其信號源內(nèi)阻，即,阻容耦合典型電路,關(guān)鍵:考慮級間影響。,1. 靜態(tài): Q點同單級。,2. 動態(tài)性能:,方法:,Ri2 = RL1,考慮級間影響,1,微變等效電路:,3. 中頻電壓放大倍數(shù):,其中：,1. Ri = R1 / rbe1 +（ +1)RL1,其中: RL1= RE1/ Ri2 = RE1/ R2 / R3 / rbe1=RE1/RL1 = RE1/Ri2,2. Ro = RC2,(1) 由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點相互獨(dú)立，

4、分別估算。 (2) 前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓。 (3) 后一級的輸入電阻是前一級的交流負(fù)載電阻。 (4) 總電壓放大倍數(shù)=各級放大倍數(shù)的乘積。 (5) 總輸入電阻 Ri 即為第一級的輸入電阻Ri1 。 (6) 總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻。,由上述特點可知，射極輸出器接在多級放大電路的首級可提高輸入電阻；接在末級可減小輸出電阻；接在中間級可起匹配作用，從而改善放大電路的性能。,多級阻容耦合放大器的特點,思考題：若首級接射極輸出器、中間級接共射放大電路、末級接射極輸出器，射極輸出器和共射放大電路的參數(shù)同前。,例：,第一章：常用半導(dǎo)體器件,第一節(jié)：半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識 第二節(jié)：半導(dǎo)體二極管

5、 第三節(jié)：雙極型晶體管 第四節(jié)：場效應(yīng)管 第五節(jié)：集成電路中的元件,第一節(jié)：半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識,1、半導(dǎo)體（semiconductor） （硅silicon 、鍺germanium ；導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間、光敏性、熱敏性、摻雜性） 2、本征半導(dǎo)體（intrinsic semiconductor） 純凈的、結(jié)構(gòu)完整的單晶體,本征半導(dǎo)體： *本征激發(fā)、 *兩種載流子（carrier） ： 自由電子electrons（負(fù)電）、 空穴holes（正電）、 特點：數(shù)目相等； 擴(kuò)散（diffusion）運(yùn)動、 漂移（drift ）運(yùn)動 自由電子和空穴均參與導(dǎo)電導(dǎo)電特殊性,3、雜質(zhì)（impurity）半

6、導(dǎo)體 *根據(jù)摻入雜質(zhì)元素不同： P型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體； *多子、少子； 電中性； 多子和少子的濃度）,4、PN結(jié) （1）形成 *多子的擴(kuò)散、少子的漂移 *空間電荷區(qū)、耗盡層 PN結(jié)的單向?qū)щ娦?（1）外加正向電壓（正偏）導(dǎo)通 （2）外加反向電壓（反偏）截止,PN結(jié)的伏安特性,(1) 正向特性、 (2) 反向特性、 (3) 反向擊穿：齊納擊穿（高摻雜） 雪崩擊穿（高反壓）,第二節(jié)：半導(dǎo)體二極管,1、PN結(jié)（PN junction）的形成 （多子擴(kuò)散與少子漂移達(dá)到動態(tài)平衡； 名稱：PN結(jié)、空間電荷區(qū)、耗盡層、阻 擋層、勢壘區(qū)） 2、PN結(jié)的單向?qū)щ娦?（正偏低阻導(dǎo)通、反偏高阻截止） 3、半導(dǎo)體二

7、極管（Diode） * 理想伏安特性 （正向?qū)?、反向截止、反向擊穿）?* 主要參數(shù)：IDM、VRM、IRM、fM * 應(yīng)用：限幅、整流、門電路,第三節(jié)：穩(wěn)壓管,穩(wěn)壓管：工作在反向擊穿狀態(tài) 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路：串、反、并 其它特殊的二極管： 光電二極管 發(fā)光二極管 變?nèi)荻O管,第四節(jié)：半導(dǎo)體三極管,三極管的結(jié)構(gòu) 三極管的工作原理 三極管的特性曲線 三極管的主要參數(shù) 溫度對三極管參數(shù)的影響,三極管的結(jié)構(gòu),1、三個電極 (emitter collector base) 2、三個區(qū)(region) 3、兩個PN結(jié) 4、特點 5、符號,三極管的工作原理,1、三極管具有放大作用的條件： 發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)

8、反偏 NPN：VCVBVE PNP：VEVBVC 2、內(nèi)部載流子的傳輸 3、電流分配原則：IE=IB+IC IC= IB+ICEO IB 4、結(jié)論：雙極型、電流控制、 三種連接方式：共射、共集、共基,三極管的特性曲線,1、共發(fā)射極電路的輸入特性曲線 右移、重疊 2、共發(fā)射極電路的輸出特性曲線 飽和區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū) （判斷）,三極管的主要參數(shù),1、電流放大系數(shù)：、 2、極間反向飽和電流： ICBO 、ICEO ：小則穩(wěn)定 3、極限參數(shù)： ICM、PCM、V(BR)CEO 決定三極管的安全工作區(qū),溫度對三極管參數(shù)的影響,溫度升高 ICBO 升高 UBE 降低 升高,第二章 基本放大電路,第一節(jié)：

9、放大的概念和放大電路的主要性 能指標(biāo) 第二節(jié)：基本共射放大電路的工作原理 第三節(jié)：放大電路的分析方法 第四節(jié)：放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定 第五節(jié)：晶體管單管放大電路的三種基本 接法 第六節(jié)：晶體管基本放大電路的派生電路 第七節(jié)：場效應(yīng)管放大電路,第一節(jié)：引言,1、放大電路的功能： 把微弱的電信號線性地（不失真）放大 為幅度較大的電信號amplifier 注意：* 不失真 * 能量轉(zhuǎn)換器 * 針對變化的信號量 * 不同性能的負(fù)載對放大電路性能有 一定的影響 2、放大電路的性能指標(biāo) 根據(jù)輸入信號的幅值和頻率分三類,第二節(jié)：共發(fā)射極電路的分析,電路組成 靜態(tài)分析 動態(tài)分析,電路組成,靜態(tài)分析,1、近似

10、估算法 2、圖解分析法（已知特性曲線） 注意：電路參數(shù)對Q的影響,動態(tài)分析,1、圖解分析法 注意：* 疊加、反相、無波形改變 * 負(fù)載RL對電路靜態(tài)、動態(tài)的影響 * 波形的非線性失真：飽和、截止 * 最大輸出電壓幅值 2、微變等效電路法 * 三極管的H參數(shù)模型 * H參數(shù)的確定 * 用微變等效電路法分析共射電路,例：,對直流信號（只有+VCC）,對交流信號(輸入信號ui),特點：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。,三、電壓放大倍數(shù)的計算,對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負(fù)載，這個負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示,電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入

11、電阻。,四、輸入電阻的計算,所以：,用加壓求流法求輸出電阻：,分壓式偏置電路,一、靜態(tài)分析,RE射極直流負(fù)反饋電阻,CE 交流旁路電容,典型靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路,+VCC,uo,二、動態(tài)分析,射極輸出器(共集放大電路),一、靜態(tài)分析,1. 電壓放大倍數(shù),1.,所以,但是，輸出電流Ie增加了。,2.,輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。,結(jié)論：,輸入電阻較大，作為前一級的負(fù)載，對前一級的放大倍數(shù)影響較小且取得的信號大。,2. 輸入電阻,用加壓求流法求輸出電阻。,3. 輸出電阻,射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。,所謂帶負(fù)載能力強(qiáng)，是指當(dāng)負(fù)載變化時，放大倍數(shù)基本不變。,共基極放大器交流等效電路,共基極放大電路,場效應(yīng)管（Field Effect Transistor）,場效應(yīng)管與晶體管的區(qū)別,1. 晶體管是電流控制元件；場效應(yīng)管是電壓控制元件。 2. 晶體管參與導(dǎo)電的是電子空穴，因此稱其為雙極型器件； 場效應(yīng)管是電壓控制元件，參與導(dǎo)電的只有一種載流子， 因此稱其為單極型器件。 3. 晶體管的輸入電阻較低，一般102104； 場效應(yīng)管的輸入電阻高，可達(dá)1071012 4. 噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)、易集成。,場效應(yīng)管（FE