多级放大电路课程设计报告(2)

当信号频率升高而使放大倍数下降为中频时放大倍数（记作 ）的 0.7 倍时，这个频率称为上限截止频率，记作 。同样，使放大倍数下降为 3 供用电技术专业实习报告 的 0.7 倍时的低频信号频率称为下线截止频率， 记作 。 我们将 和 之 间形成的频带称为通频带，记作 ，即

Fbm = FH-Fl（1-7）

通频带越宽，表明放大电路对信号频率的适应能力越强。对于收录机、 扩大机来说，通频带宽意味着可以将原乐曲中丰富的高、低音都能完美的 播放出来。然而有些情况下则希望频带窄，如带通滤波电路等。

1.3 第三种类型的指标：

5.最大输出幅值 最大输出幅值指的是当输入信号再增大就会使输出波形的非

线性失真 系数超过额定数值（比如 10%）时的输出幅值。我们以（或）表示。 一般指有效值，也有以封至峰值表示的，二者差倍。

6． 最大输出功率与效率

最大输出幅值是输出不失真时的单项（电压和电流）指标。此外还应 该有一个综合性的指标即最大输出功率。它是输出信号基本不失真的情况 下输出的最大功率。

前面我们说过，输入信号的功率都是很小的，经过放大电路，得到了 较大的功率输出。这些多出来的能量石由电源提供的，放大电路只不过是 实现了有控制的能量转换。既然是能量的转换，就存在转换效率的问题。 也就是说，不能只看输出功率的大小，还应该看能量的利用率如何。效率定义为

η=Pom / Pv（1-8） 式中 为直流电源消耗的功率。

7.非线性失真系数 由于晶体管等器件都具有非线性的特性，所以当输出幅度大了之后， 有时需要讨论它的失真问题。我们在这里定义的非线性失真系数，是指放 大电路在某一频率的正弦波输入信号下，输出波形的谐波成分总量和基波 成分之比。用 定义为： 表示基波和各种谐波的幅值，则失真系数 D定义为;

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（1-9）

以上三类指标是以输入信号的幅值的频率来划分的。一般来说，第一 类指标多适用于输入为低频小信号时的情况；第二类指标多适用于输入信 号幅值小但频率变化范围宽的情况；第三类指标则多适用于低频但输出幅值较大的情况。

第二章

基本放大电路

2.1 BJT 的结构

BJT 的结构示意图如图 1-1 所示。其中 1-1（a）所示是 NPN 型管，图 1-1（b）所示是 PNP 型管，它们是用不同的掺杂方式制成的，不论是硅管 还是锗管，它们都可制成这连个类型。由图可见，它们有三个区，分别是 发射区、基区和集电区。由三个区分别引出一个电极，分别成为发射集 e、 基极 b 和集电极 c。发射区和集电区之间的 PN 结成为发射结。集电区和基 区之间的 PN 结称为集电结。

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图 2-1（b）PNP 型三级管 6 供用电技术专业实习报告 三极管有三个电极，一般的功率管中，管壳兼做集电极；而工作频率 较高的小功率管除了 e、b、c 电极外，管壳还有引线，供屏蔽接地用。 2.2 BJT 的放大原理

根据 PN 结无外加电压的情况下载流子的扩散与漂移处于动态平衡，流 过 PN 结的电流为零。当外加电压的极性呈单向导电性。

放大电路分为共发射极电路、共集电极电路、共基极电路。其内部载 流子的传输过程相同。如下图（1-2）的 NPN 型管。

发射区每向基区注入一个复合用的载流子，就要向集电区供给β个载 流子，也就是说，BJT 如有一个单位的基极电流，就必然会有β倍的集电极 电流故一般 IC>>IB;它也表示了基极电流对集电极的控制作用， 利用这一性 质可以实现 BJT 的方的作用。

BJT 最基本的一种应用，是把微弱的信号放大。若在基极输入端接入一 个小恩输入信号电压，在小电压的作用下使基极电流产生一个随小电压规 律变化的小

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电流 。通过基极对集电极电流的控制作用集电极电流也将产生 相应的变化，产生大电流 。这种以较小的输入电流变化控制较大输出电流 变化的作用就是 BJT 的电流放大作用。放大系数为β。

β=ΔIB/ΔIc

第三章

多级放大电路

3.1 多级放大电路的概述

由于单级放大电路的放大倍数有限，不能满足实际的需要，因此实用 的放大电路都是由多级组成的。通常可分为两大部分，即电压放大(小信号 放大)和功率放大(大信号放大)，如图（2-1）框图所示。前置级一般跟据 信号源是电压源还是电流源来选定，它与中间级主要的作用是放大信号电 压。中间级一般都用共发射极电路或组合电路组成。末级要求有一定的输 出功率供给负载 RL，称为功率放大器，一般由共集电极电路，或互补推挽 电路，有时也用变压器耦合放大电路。

多级放大电路的放大倍数：

3.2 耦合形式

多级放大电路的连接，产生了单元电路间的级联问题，即耦合问题。 放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输，且保证各级的静态工作点正确。

直接耦合——耦合电路采用直接连接或电阻连接，不采用电抗性元件。 直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而缓慢变化的漂移信号也可以 通过直接耦合放大电路。

电抗性元件耦合——级间采用电容或变压器耦合。电抗性元件耦合， 只能传输交流信号，漂移信号和低频信号不能通过。

根据输入信号的性质，就可决定级间耦合电路的形式。 耦合电路的简化形式如图 (3-2)所示。

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直接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响，应认真加以解决。

3.2.1 直接耦合放大电路的构成

直接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响，这是构成直接耦 合多级放大电路时必须要加以解决的问题。 在模拟集成电路中常采用一种电流源电平移动电路，如图（3-3）小，通过 R1 上的压降可实现直流电平移动。但电流源交流电阻大，在 R1 上的信号损 失相对较小，从而保证信号的有效传递。同时，输出端的直流电平并不高， 实现了直流电平的合理移动。

用一个三极管组成的基本放大电路的 Av 一般可达几十倍，但实际工作 中为放大非常微弱的信号，这样的放大倍数往往不够，为达到更高的放大 9 供用电技术专业实习报告 倍数，常将几个基本放大电路连接起来，组成多级放大电路。 多级放大电路内部各级间的连接方式称为耦合方式。

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