多级放大.DOC

第七章 串級放大電路 一、 1.(1) 〈Ex1〉假設Av1＝－40，Av2＝－50，同時Vi1＝1mV， 則Vo1＝－40 ×（1mV）＝－40 mV， 又Vo1＝Vi2， 所以Vo2＝Vi2 × Av2 ＝－50 ×（－40 mV）＝2000 mV＝ 2V， 整個電路的增益AvT＝＝2000， ∴二級的總共增益＝各增益的乘績， 即：AvT＝Av1 × Av2＝（－40）×（－50）＝2000 (2) 串級放大器系統總增益＝各級增益的乘積 ( AvT＝Av1 × Av2 × ……… × AvN ( AiT＝Ai1 × Ai2 × ……… × AiN ( ApT＝Ap1 × Ap2 × ……… × ApN ( 總分貝＝各分貝之和 dBT＝dB1＋dB2＋……… ＋dBN (3) 串級放大器 ( 優點：總增益變大 ( 缺點：(Ⅰ)總頻寬變窄 fN ＝ f × (Ⅱ)穩定度變差 (Ⅲ)相移變嚴重 2.分貝 (1)揚聲器發出的音量與輸出功率成正比，而人類耳朵對於音量的影響度是呈對數型態，為了方便兩個訊號大小的比較，取其對數型態，定義由貝爾（Alexander Graham Bell）所定。 (2)但∵貝爾（Bell）單位太大→∴把它分成十分之一，為一單位 → 簡稱 分貝（dB；decimal Bell） → (3)同樣音量，若用Bel為單位： 音量Bel＝log (貝爾Bel) 若用dB為單位：音量 (分貝dB) →常用 【EX1】一放大器的輸入功率為0.01W，輸出功率為10W，則功率增益為 dB。 【Sol】 dB＝10 log ＝10 log ＝10 log 1000 ＝10 × 3 ＝30 dB (4)以電壓： 分貝（ ＝10 log ＝10 log ＝10（log） ＝10﹝log﹞ ＝10﹝2 log﹞ dB ＝ 20 × log ＋ → log 1＝ 0 電壓： (5)以電流： 分貝（ ＝10 log ＝10 log ＝10（log） ＝10﹝log﹞ ＝10﹝2 log﹞ dB ＝ 20 × log ＋ → log 1＝ 0 電流： (6)以負載： (如果以1mW的功率，消耗在600Ω的電阻上（音頻傳輸線的特性阻抗值）為參考，則其功率增益分貝數通常用dBm表示， 一般所謂0 dBm：係以在600Ω的負載電阻上，消耗1mW的功率為標準，此時負載電阻兩端的電壓為0.775V（E＝＝＝＝0.775V(rms)）， ( dBm：必須考慮負載效應（600Ω與其他負載之比值） 必須以(P1＝1mW (R1＝600Ω (V1＝0.775V (ii) 電壓比＝20 log＋ 10 log (7)半功率點： 頻率響應 dB ＝ 20 log ＝ 20 log ＝ 20 log ＝ 20（log） ＝ 20（0） ＝ 20（0） ＝ －20 ＝ －10 ＝ －10 × 0.301 ＝ －3 dB 【EX1】一放大器輸出電壓與輸入電壓之比為100，則其電壓增益若以dB計，應為(1)10 (2)20 (3)30 (4)40 (5)50 。 【Sol】 電壓：分貝（ ＝20 log 100 ＝20 × 2 ＝40 dB 【EX2】有40W輸出的放大器，連接10Ω揚聲器上，若放大器的電壓增益為40dB，試求額定輸出時，其輸入電壓為 (1)40mV (2)100mV (3)200mV (4)300mV (5)400mV 。 【Sol】 （1）已知電壓增益 （2）以及輸出功率（40W）和輸出電阻（10Ω）→可以求出輸出電壓 （3）由（1）、（2）→可以推出所求輸入電壓 輸出功率 P＝IV＝ 40W ＝ V2 ＝ 400 V ＝ 20 dB ＝ 20 log 40 ＝ 20 log 2 ＝ log ＝ log 100 V1 ＝ 0.2 V ＝ 200 mV 二、放大器的耦合 （交流）信號在各級的傳遞，稱為交連(耦合)（couple） 放大器共有一級，常感增益不足，通常需要二級，三級或更多級。放大器中，將一級信號傳輸到另一級的方法稱為耦合或交連。 放大器的基本耦合方式有下列三種：電阻電容（RC）耦合，直接耦合和變壓器耦合。 1、電阻電容（RC）耦合 電容器常被用在交流信號的耦合電路中，因為它可隔絕直流，而僅讓交流信號通過。因此，各級的直流偏壓互不相干，使得偏壓電路更容易設計。 以近似解法，求Zi、Zo、Av、Ai： 輸入阻抗 多級的輸入阻抗＝第一級的輸入阻抗 第一級的輸入阻抗： Zi’ ≡＝＝hie Zi＝RBB // hie 輸出阻抗 多級的輸出阻抗＝最後一級的輸出阻抗 最後一級的輸