康第四章4.5—4.7多级放大器和频率特性和噪声研讨.ppt

单管(单级)放大器，AV几十倍。实际的电子设备要求AV很大。因此，需由若干单级放大器串接构成:多级放大器。4.5多级放大器多级放大电路中，输入级：常用高Ri的共集电极电路或场效应管放大电路，且多采用低噪声管；中间级:多级共发射极放大电路，以获得较大的电压放大倍数；输出级:输出功率要大，常用大信号放大——功率放大电路。1、多级放大器的概念(以扩音机为例)放大的对象：变化量。放大的本质：能量的控制和转换。直流电源的能量输出信号正弦波的能量。放大电路的基本特征：功率放大。放大的前提：信号不失真。4.5.1多级放大器的基本问题一、耦合方式。换能器：①扩音器的话筒：声音信号转变成微弱的电信号。②收录机的磁头：磁信号转变成微弱的电信号。③VCD、DVD的激光头：光信号转变成微弱电信号。例：收音机、扩音机等电子设备中的各种放大电路。扩音机：放大微弱声音的放大器。话筒将声音信号变成微弱的电信号；经放大电路，将电源提供的能量转换为较强的电信号输出，并驱动扬声器播出放大后的原声音信号。1、多级放大器的概念(以扩音机为例)vs2、3种连接方式。放大器与信号源、放大器级与级之间、（以及放大器末级与负载：高频）的连接方式称耦合方式。交流信号正常传输。耦合方式必须保证：不失真放大。4.5.1多级放大器的基本问题放大器组成框图电隔离耦合方式：③变压器耦合；④光电耦合(P44)。先介绍。实际电路常采用两种耦合方式：①电容耦合（阻容耦合）。②直接耦合。1、放大器与换能器的连接。要求：（1）有效将换能器的输出（P、V或I）加到放大器输入端。如要Pimax，则插入匹配网络。又如Vimax，则Ri˃˃RS。（2）接入后不影响放大器的Q点。4.5.1多级放大器的基本问题2、级、级间的连接。先介绍，电隔离耦合方式：两级通过变压器连接，由变压器的磁路耦合，将原边的前级交流输出传送到副边，作为后级的输入或传送到负载电阻上。③变压器耦合方式（电—磁—电转换）：③可由所需的电压放大倍数选择合适的匝数比；优点：①Q点相互独立便于分析、设计和调试；②实现阻抗变换，最佳匹配。音频功放电路中，输出级与负载间用变压器耦合，可实现阻抗变换，使负载获得最高的输出功率。互不影响，抑制温漂；很多缺点：①变压器体积大，重量大、笨重，不适合小型化和集成化；②低频率特性差，直流、频率低的信号不能通过变压器，应用局限性许多。③只能放大高频率交流信号。③变压器耦合方式（电—磁—电转换）：适用场合：分立元件功率放大电路中。或需要特大功率或高频功率放大的场合。先介绍，电隔离耦合方式：器件由LED和光电三极管（又叫光敏三极管）构成。光电耦合放大电路前级的负载就是发光二极管，前级输出电流的变化决定发光二极管的发光强弱。通过光耦合，使光电三极管输出电流也发生变化，经后级放大后输出。因为光电耦合通过电—光—电的转换实现级间耦合，所以前后级间处于电隔离状态。便于集成，应用越来越广泛。④光电耦合方式：用光电耦合器件。书P44先介绍，电隔离耦合方式：1.静态分析：2.动态分析：确定Q点IDQ、ICQ、VCEQiD变化uRC变化uCE变化光敏元件发光元件交直流信号均能放大。优点：抗电干扰能力强。光电耦合放大电路①电容耦合方式：直流工作时：耦合电容CB、CC具有“隔直流通交流”作用。信号源不影响放大器Q点正常设置，且各级Q点相互独立。交流工作时：CB、CC较大，近似看作短路。因此，CB、CC的接入不影响信号的正常传输。又称阻容耦合。结构简单，易调整，适合于交流放大电路。题4-，不2、级、级间的连接。缺点：①低频特性差（不能放大变化缓慢的低频信号）；优点：Q点相互独立，抑制温漂便于分别分析、设计和调试②不易集成化。大容量电容体积大，难于集成。③只能放大高频率交流信号。适用场合：分立元件电路中。②直接耦合：没大电容、变压器，IC中广泛采用。各级间无任何元件（直接相连）。常见级间耦合：多级放大器级、级间的连接方式。优点：①低频特性好（可放大变化缓慢的信号）；②易集成化。③交直流信号均能放大。2、级、级间的连接。缺点：①级间直流电平配置问题。各级间直流互通，各级Q点相互影响。不便于分析、设计和调试。②Q点移动问题（简称漂移）。2、级、级间的连接。级间耦合方式的优、缺点及应用比较耦合方式优点缺点应用直流或交流放大，分立或集成电路。可放大直流及缓慢变化的信号，低频响应好便于集成有严重的零点漂移问题各级Q不独立，设计计算及调试不便直接耦合阻容耦合各级Q独立体积小成本低无法集成传输交流信号损失小，增益高不能放大直流及缓慢变化的信号，低频响应差交流放大分立电路变压器耦合无法集成功率放大调谐放大高频和低频响应差体积大，笨重各级Q独立可以改变交流信号的电压、电流和阻抗1.耦合方式①直接耦合②阻容耦合③变压器耦合④光电耦合