2.6放大电路的频率特性及多级放大电路详解.ppt

2.6放大电路的频率特性及多级放大电路 2.6.1 频率特性的一般概念 所谓放大电路的频率特性，就是电压放大倍数和频率的关系。 影响频率特性的因素 低频段的频率特性，主要受耦合电容C1、C2和旁路电容Ce的影响。 影响频率特性的因素 高频段的频率特性，主要受三极管的极间电容和电路分布电容Co的影响 。 上限频率fh和下限频率fl 通常定义放大倍数下降到中频区放大倍数的1/√2倍时所对应的频率为截止频率。 如用分贝表示，对应截止频率的分贝数，比中频区的分贝数下降3分贝，故截止频率又称为3分贝频率。 低频段的截止频率称为下限频率f1，高频段的截止频率称为上限颊率fh。即 f=f1或f=fh时，Au＝1/√2 Aum或20lgAu。 2.6.2 多级放大电路 多级放大电路的频率特性 多级放大器总的上限频率fh比其中任何一级的上限频率都要低，下限频率f1比其中任何一级的下限频率都要高。即多级放大器使得总的放大倍数增大了，但总的频带宽度变窄了。 如果各级通频带不同，则总的上限频率基本取决于最低的一级，而总的下限频率主要取决于最高的一级。 * * * * 带均衡控制的调音台。均衡控制分为高频、中高频、中低频、低频四部分。 频率特性 幅频特性 相频特性 放大倍数的幅值与频率的关系 输出信号电压与输入信号电压之间的相位差与频率的关系 放大器对不同频率放大倍数的不同将引起幅频失真。 放大器对不同频率的相位移不同，将引起相频失真。 上述失真统称为频率失真，由于它们是由线性元件引起的，故又常称为线性失真． 通频带 f A Am 0.7Am fL 下限截止频率 fH 上限截止频率 通频带： fbw=fH–fL 放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线 三分贝带宽 图共射基本放大电路的频率特性 在实际的电子设备中， 为了得到足够大的增益或者考虑到输入电阻和输出电阻等特殊要求，放大器往往由多级组成。 多级放大器由输入级、中间级和输出级组成。如图所示， 输出级一般是大信号放大器，我们只讨论由输入级到中间级组成的多级小信号放大器。 输入级和中间级通常称为前置放大级（属于小信号放大）。 对输入级的要求是希望它能从信号源取得较大的信号； 中间级的主要任务是放大电压，多级放大器的电压放大倍数主要取决于中间级； 输出级是根据负载的性质和要求来考虑的，当负载仅要求获得相当大的信号电压时，要求输出级有足够大的电压动态范围。 1. 级间耦合方式 在多级放大器中，要求前级的输出信号通过耦合不失真地传送到后级的输入端。常用的耦合方式有阻容耦合、 直接耦合、 变压器耦合。 1) 阻容耦合 阻容耦合就是利用电容作为耦合和隔直流元件的电路。 如图所示。第一级的输出信号，通过电容C2和第二级的输入电阻ri2加到第二级的输入端。 阻容耦合的优点是：前后级直流通路彼此隔开，每一级的静态工作点都相互独立。便于分析、设计和应用。 缺点是： 信号在通过耦合电容加到下一级时会大幅度衰减。在集成电路里制造大电容很困难，所以阻容耦合只适用于分立元件电路。 2) 直接耦合 直接耦合是将前后级直接相连的一种耦合方式。在采用直接耦合方式时，必须解决级间电平配置和工作点漂移两个问题，以保证各级各自有合适的稳定的静态工作点。 直接耦合的优点是：电路中没有大电容和变压器，能放大缓慢变化的信号，它在集成电路中得到广泛的应用。 缺点是：前、后级直流电路相通， 静态工作点相互牵制、相互影响，不利于分析和设计。 3) 变压器耦合 变压器耦合是用变压器将前级的输出端与后级的输入端连接起来的方式， 如图所示。图中，V1输出的信号通过变压器T1加到V2基极和发射极之间。V2输出的信号通过变压器T2耦合到负载RL上。Rb11、 Rb12、Re1和Rb21、Rb22、Re2分别为V1和V2确定静态工作点。 变压器耦合的优点是： 各级直流通路相互独立，变压器通过磁路，把初级线圈的交流信号传到次级线圈，直流电压或电流无法通过变压器传给次级。 变压器在传递信号同时， 能实现阻抗变换。 缺点是： 体积大， 不能实现集成化， 此外， 由于频率特性比较差，一般只应用于低频功率放大和中频调谐放大电路中。