音頻功放電路的分析與制作-多級放大電路及負反饋

多級放大電路及負反饋添加相關標題文字添加相關標題文字添加相關標題文字添加相關標題文字一、實用放大電路1.實用放大電路的組成滿足多項性能指標高放大倍數(shù)；高輸入電阻；低輸出電阻；高共模抑制比······多級放大：各基本放大電路級聯(lián)，即前一級的輸出作為后一級的輸入。多級放大電路22.多級放大電路Au=

Au1·

Au2·

Au3······

AunAu1Au2AunUiUoUo1Ui2Uo2Ui3（1）電壓放大倍數(shù)riro（2）輸入電阻ri=ri1（3）輸出電阻ro=ron33.各級放大電路的選擇根據(jù)信號源的性質選擇輸入級（第一級）；根據(jù)負載的要求選擇輸出級（末級）；中間級（可以是幾級）完成放大倍數(shù)的要求。44.一個實用放大電路的示例要求：1.直流放大，高共模抑制比；

2.高電壓放大倍數(shù)；

3.輸出電阻??；

4.輸出功率大。直流放大—采用直接耦合放大電路；高共模抑制比—駛入機采用差動放大；高電壓放大倍數(shù)—中間級采用共射放大；輸出電阻小—輸出級采用射極輸出器；輸出功率大—輸出級采用湖部隊稱功率放大。5選：直接耦合多級放大電路差動放大電路輸入級共射放大電路互補功放電路中間級輸出級同相輸入端反相輸入端輸出端共模抑制比高輸入電阻大放大倍數(shù)高輸出電阻低輸出功率高6電路：第一級：雙端輸入單端輸出的差放第二級：共射放大電路第三級：互補功率放大電路；射極輸出器。復合管恒流源—動態(tài)電阻無窮大7判斷電路的同相輸入端和反相輸入端接法輸入輸出相位共射bc反相共集be同相＋－－＋＋＋同相輸入端反相輸入端8多級放大電路及負反饋添加相關標題文字添加相關標題文字添加相關標題文字添加相關標題文字耦合方式：直接耦合；阻容耦合；變壓器耦合。一、多級放大電路及耦合方式耦合：即信號的傳送。多級放大電路對耦合電路要求：靜態(tài)：保證各級Q點設置動態(tài):傳送信號。第一級放大電路輸入

輸出第二級放大電路第n級放大電路……第n-1

級放大電路功放級要求：波形不失真，減少壓降損失。解決方法:提高后級的射極電位,

加RE2提高了T1的輸出電壓,使T2有合適的Q點。

問題1:前后級Q點相互影響。+VCCvoRC2T2viRC1R1T1R2RE21.直接耦合電路的問題問題2:零點漂移。前一級的溫漂將作為后一級的輸入信號，使得當

vi

等于零時，vo不等于零。viRC1R1T1+VCCvoRC2T2R2RE2vot0有時會將有用信號淹沒解決方法:差動電路。

2.阻容耦合多級放大器的分析

前級的輸出阻抗是后級的信號源內阻。

后級的輸入阻抗是前級的負載。（1）

兩級之間的相互影響（2）電壓放大倍數(shù)（以兩級為例）注意：在計算前級放大倍數(shù)時，要把后級的輸入阻抗作為前級的負載電阻！擴展到n級設:

1=

2=50,rbe1=2.9k

,rbe2=1.7k

例:

前級后級+ＵCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2關鍵:考慮級間影響。①靜態(tài):Q點同單級。②動態(tài)性能:方法:ri2=RL1ri2+ＵCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2考慮級間影響2ri

,

ro

:概念同單級1rirori2+ＵCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2微變等效電路:ri2+ＵCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2RE1R2R3RC2RLRSR1ri

=R1//[rbe1

+（

+1)RL1']其中:RL1

=RE1//ri2=RE1//R2//R3

//rbe2=RE1//RL1

=RE1//ri2=27//1.7

1.7k

ri

=1000//(2.9+51×1.7)

82k

ro

=RC2=10k

RE1R2R3RC2RLRSR1③中頻電壓放大倍數(shù):其中：

RE1R2R3RC2RLRSR1RE1R2R3RC2RLRSR1（3）阻容耦合多級放大電路小結①由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點相互獨立，分別估算。②前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓。③后一級的輸入電阻是前一級的交流負載電阻。④總電壓放大倍數(shù)=各級放大倍數(shù)的乘積。⑤總輸入電阻ri即為第一級的輸入電阻ri1。⑥總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻。可以看出，射極輸出器接在多級放大電路的首級可提高輸入電阻；接在末級可減小輸出電阻；接在中間級可起阻抗匹配作用，從而改善放大電路的性能。多級放大電路及負反饋添加相關標題文字添加相關標題文字添加相關標題文字添加相關標題文字二、放大電路中的負反饋凡是將放大電路輸出端的信號（電壓或電流）的一部分或全部引回到輸入端，與輸入信號迭加，從而影響輸出的手段，稱為反饋。若引回的信號削弱了輸入信號，就稱為負反饋。若引回的信號增強了輸入信號，就稱為正反饋。這里所說的信號一般是指交流信號，所以判斷正負反饋，就要判斷反饋信號與輸入信號的相位關系，同相（反饋信號與輸入信號作用相同）是正反饋，反相（反饋信號與輸入信號作用相反）是負反饋。放大器輸出輸入取+加強輸入信號正反饋用于振蕩器取-削弱輸入信號負反饋用于放大器開環(huán)閉環(huán)反饋網絡±疊加反饋信號實際被放大信號反饋框圖：1.判斷反饋的方法——瞬時極性法假設輸入信號有一定極性的瞬時變化，使某點的電壓或某個元件的電流發(fā)生了變化，依次經過放大、反饋后，再回到輸入端，若反饋信號與原輸入信號的作用相反，則為負反饋。反之為正反饋。例：判斷Rf的反饋性質。是負反饋例：判斷Rf是否負反饋負反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點負反饋的類型負反饋的分析步驟③是否是負反饋？④如果是負反饋，那么是何種類型的負反饋？（判斷反饋的組態(tài)）①找出反饋網絡（電阻或電阻和電容）。②是交流反饋還是直流反饋？2.交流反饋與直流反饋交流反饋和直流反饋：有的反饋只對交流信號起作用（交流反饋）；有的反饋只對直流信號起作用（直流反饋）；有的反饋對交、直流信號均起作用（交直流反饋）。若在反饋網絡中串接隔直電容，則可以隔斷直流，此時反饋只對交流起作用。在起反饋作用的電阻兩端并聯(lián)旁路電容，可以旁路其交流作用，使其只對直流起作用。增加隔直電容C后，Rf只對交流起反饋作用。注：本電路中C1、C2、C3也起到隔直作用，是耦合電容。增加旁路電容C后，RE1只對直流起反饋作用。3.電壓反饋和電流反饋電壓反饋：反饋信號取自輸出電壓信號,反饋量與輸出信號的電壓量成比例。電流反饋：反饋信號取自輸出電流信號，反饋量與輸出信號的電流量成比例。電壓負反饋：可以穩(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻。電流負反饋：可以穩(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻。根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。電壓反饋采樣的兩種形式：采樣電阻電流反饋采樣的兩種形式：采樣電阻根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋電壓信號與輸入信號電壓相加減。并聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號電流與輸入信號電流相加減。串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大；并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。4.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋ib=i-if并聯(lián)反饋ube=ui-uf串聯(lián)反饋例：判斷反饋的類型此電路引入的是電壓并聯(lián)負反饋。電壓反饋并聯(lián)反饋例：判斷反饋的類型uC1uB2此電路引入的是電流并聯(lián)負反饋。并聯(lián)反饋電流反饋反饋判斷舉例并聯(lián)反饋電壓反饋串聯(lián)反饋電壓反饋電壓并聯(lián)反饋電壓串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋電壓反饋電壓串聯(lián)反饋電流串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋電壓反饋⊕負反饋電壓并聯(lián)負反饋反饋取自輸出電流為電流反饋串聯(lián)反饋電流串聯(lián)負反饋負反饋⊕⊕⊕反饋取自輸出電流,為電流反饋反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式做比較,為并聯(lián)反饋ioi1idifiR電流并聯(lián)負反饋負反饋⊕反饋電路的三個環(huán)節(jié)：放大：反饋：疊加：基本放大電路Ao反饋回路F

+–輸出信號輸入信號反饋信號差值信號三、負反饋對放大電路工作性能的影響1.對放大倍數(shù)的影響——開環(huán)放大倍數(shù)——閉環(huán)放大倍數(shù)——反饋系數(shù)負反饋放大器的一般關系：反饋深度定義：同相，所以則有：負反饋使放大倍數(shù)下降。引入負反饋使放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。中，若稱為深度負反饋，此時在深度負反饋的情況下，放大倍數(shù)只與反饋網絡有關。2.改善波形的失真3.對輸入、輸出電阻的影響（1）串聯(lián)負反饋使電路的輸入電阻增加：（2）并聯(lián)負反饋使電路的輸入電阻減?。豪?射極輸出器理解：串聯(lián)負反饋相當于在輸入回路中串聯(lián)了一個電阻，故輸入電阻增加。理解：并聯(lián)負反饋相當于在輸入回路中并聯(lián)了一條支路，故輸入電阻減小。（3）電壓負反饋使電路的輸出電阻減?。豪?射極輸出器理解：電壓負反饋的目的是阻止

vo的變化，即穩(wěn)定輸出電壓。放大電路可等效為右圖框中的電壓源：很明顯，輸出電阻越小，輸出電壓就越穩(wěn)定（負載電阻改變對輸出電壓影響越?。?即電壓負反饋能減小電路的輸出阻抗。理解：電流負反饋的目的是阻止

io的變化，即穩(wěn)定輸出電流。放大電路可等效為右圖框中電流源：很明顯：輸出電阻越大，輸出電流就越穩(wěn)定（負載電阻改變對輸出電流影響越?。?所以電流負反饋能提高電路的輸出阻抗。（4）電流負反饋使電路的輸出電阻增加：例題：圖為某錄音機的前置放大級。由于磁頭輸出的錄音信號幅值與磁頭內磁通變化率成正比，所以磁帶中錄音信號頻率越高，感應電勢就越大，頻率越低，感應電勢就越小。為均衡放大器的頻率響應，就要求放大器的放大倍數(shù)在頻率低時要大，頻率高時要小。試分析電路采用了什么措施來達到上述目的。電容C1、C2和C3的容量足夠大，可視為交流短路。頻率高，C4、C5容抗小，220Ω上的反饋分量大，反饋作用強，電壓放大倍數(shù)下降；而頻率較低時，電容容抗較大，則電阻上反饋分量小，反饋作用下降，放大倍數(shù)相對提高，從而達到錄音機要求。反饋類型的選擇要穩(wěn)定放大器的某個量，就采用某個量的負反饋方式。根據(jù)對輸入、輸出電阻的要求選擇反饋類型。根據(jù)信號源及負載確定反饋類型。（信號源為恒壓源時采用串聯(lián)反饋，恒流源時采用并聯(lián)反饋