多級(jí)放大電路的放大倍數(shù)
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。
直接耦合——耦合電路采用直接連接或電阻連接,不采用電抗性元件。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。
電抗性元件耦合——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。
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。
耦合電路的簡(jiǎn)化形式如圖所示。
(a) 阻容耦合
(b) 直接耦合
(c) 變壓器耦合
耦合電路形式
1、用輸入電阻法求電壓增益
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。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),簡(jiǎn)稱輸入電阻法。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,簡(jiǎn)稱開路電壓法。
現(xiàn)以圖07.03的兩級(jí)放大電路為例加以說明,將該圖給出參數(shù)后示于圖1中。
圖1 兩級(jí)放大電路計(jì)算例
三極管的b1=b2=b=100,vbe1=vbe2=0.7v。計(jì)算總電壓放大倍數(shù)。分別用輸入電阻法和開路電壓法計(jì)算。
1.求靜態(tài)工作點(diǎn)
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
如果求從 vs 算起的電壓增益,需計(jì)算輸入電阻
2、直接耦合
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。
1. 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 mv/°c 或 mv/min。
2. 前后極靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響
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。
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。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。
圖2 前后級(jí)的直接耦合