多级放大电路

一、多级放大电路及其耦合方式

在许多应用场合，要求放大器有较高的放大倍数及合适的输入、输出电阻，如用单级放大器很难达到要求。因此，需要将多个不同组态的基本放大器级联起来，充分利用它们的特点，合理组合构成多级放大器，用尽可能少的级数，满足系统对放大倍数、输入、输出电阻等动态指标的要求。

多级放大器中各级之间连接方式称为耦合方式。级间耦合时，一方面要确保各级放大器有合适的直流工作点，另一方面应使前级输出信号尽可能不衰减地加到后级的输入。常用的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合和光电耦合等。

二、阻容耦合方式

连接方式框图

阻容耦合的连接方框图如图1所示。

，且 ，所以

图1

说明增益下降6dB，并且由于 和 均产生+45°的附加相移，所以 产生90°附加相移。

根据同样的分析可得，当f =fH1时，增益也下降6dB，且所产生的附加相移为–90°。因此，两级放大电路和组成它的单级放大电路的波特图如图1所示。根据截止频率的定义，在幅频特性中找到使增益下降3dB的频率就是两级放大电路的下限频率fL和上限频率fH，如图中所标注。显然，fL> fL1(fL2)，fH fH1(fH2)。因此，两级放大电路的通频带比组成它的单级放大电路的通频带要窄。以上结论具有普遍意义。

对于一个n 级放大电路，设组成它的各级放大电路的下限频率为fL1、fL2、…、fLn，上限频率为fH1、fH2、…、fHn，通频带为fbw1、fbw2、…、fbwn；设该多级放大电路的下际频率为fL，上限频率为fH，通频带为fbw，则

本章小结
半导体三极管是由两个PN结组成的三端有源器件。有NPN型和PNP型两大类，两者电压、电流的实际方向相反，但具有相同的结构特点，即基区宽度薄且掺杂浓度低，发射区掺杂浓度高，集电区面积大，这一结构上的特点是三极管具有电流放大作用的内部条件。

三极管是一种电流控制器件，即用基极电流或发射极电流来控制集电极电流，故所谓放大作用，实质上是一种能量控制作用。放大作用只有在三极管发射结正向偏置、集电结反向偏置，以及静态工作点的合理设置时才能实现。

三极管的特性曲线是指各极间电压与各极电流间的关系曲线，最常用的是输出特性曲线和输入特性曲线。它们是三极管内部载流子运动的外部表现，因而也称外部特性。

器件的参数直观地表明了器件性能的好坏和适应的工作范围，是人们选择和正确使用器件的依据。在三极管的众多参数中，电流放大系数、极间反向饱和电流和几个极限参数是三极管的主要参数，使用中应予以重视。

图解法和小信号模型分析方法是分析放大电路的两种基本方法。图解法的要领是：先根据放大电路直流通路的直流负载线方程作出直流负载线，并确定静态工作点Q，再根据交流负载线的斜率为–1/–1/R¢L及过Q点的特点，作出交流负载线，并对应画出输入信号、输出信号（电压、电流）的波形，分析动态工作情况。
小信号模型分析方法的要领是：小信号工作是该方法的应用条件。它是用H参数小信号模型等效电路（一般只考虑三极管的输入电阻和电流放大系数）代替放大电路交流通路中的三极管，再用线性电路原理分析、计算放大电路的动态性能指标，即电压增益 、输入电阻Ri和输出电阻Ro等。小信号模型等效电路只能用于电路的动态分析，不能用来求Q点，但H参数值却与电路的Q点相关。

温度变化将引起三极管的极间反向电流、发射结电压vBE、电流放大系数b 随之变化，从而导致静态电流IC不稳定。因此，温度变化是引起放大电路静态工作点不稳定的主要原因，解决这一问题的办法之一是采用基极分压式射极偏置电路。