多级放大电路的分析与优化

1.静态分析

方法： 画出直流通路求解静态工作点。

在前面所提到的各种耦合方式中，除直接耦合外，其他3 种耦合方式的特点均是静态工作点互相独立、互不影响，所以，在求解它们组成的多级放大电路的静态工作点时，只需将每一级的直流通路画出，分别求解各级的静态工作点即可，分析方法同单级放大器。

下面以例3.1 中两级阻容耦合放大电路为例讨论静态工作点的求解。

直接耦合多级放大电路静态工作点的计算过程比较复杂。 由于前后级之间存在直流通路，因此它们的静态工作点互相影响，而不能各级独立进行计算。 在分析具体的电路时，为了简化计算过程，常常首先找出最容易确定的环节，然后计算其他各处的静态电位和电流。有时只能通过解联立方程来求解。 这里不再详述。

2.动态分析

由图3.1 可知，多级放大电路中，前级放大器对后级来说是信号源，它的输出电阻Ro就是信号源的内阻； 而后级放大器对前级来说是负载，它的输入电阻Ri就是信号源（前级放大器） 的负载电阻。 若不计耦合电路上的电压损失，则各信号电压在传输上的关系为：ui ＝ui1，uo1 ＝ui2，…，uo（n－1） ＝uin，uo ＝uon。 具体求解多级放大器性能指标时仍采用交流通路和微变等效电路的分析方法。

1） 电压放大倍数

在多级放大电路中，由于各级是串联起来的，上一级的输出就是下一级的输入，所以总的电压放大倍数为各级电压放大倍数的乘积，即

式中： n 为多级放大电路的级数。

注意： 这里每一级的电压放大倍数并不是孤立的，在分别计算各级放大电路的电压放大倍数时，必须考虑前、后级之间的影响。 具体说，就是后级放大电路的输入电阻是前级放大电路的负载电阻，一定要考虑后级对前级的负载效应。

2） 输入电阻和输出电阻

（1） 多级放大电路的输入电阻等于第一级的输入电阻，即

（2） 多级放大电路的输出电阻等于最后一级的输出电阻，即

在具体计算输入输出电阻时，仍可利用已有的公式。 不过，有时它们不仅和本级的参数有关，也和中间级的参数有关。 例如，输入级为射极输出电路时，它的输入电阻还和下一级的输入电阻有关，在计算时应当全面考虑。

例3.1　图3.7 所示的两级电压放大电路，已知β1 ＝β2 ＝50。

（1） 计算前、后级放大电路的静态值（UBE ＝0.6 V）。

（2） 求放大电路的输入电阻和输出电阻。

（3） 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。

图3.7　例3.1 电路(www.xing528.com)

解： （1） 两级放大电路的静态值可分别计算，如图3.8 和图3.9 所示。

第一级是射极输出器，有

第二级是分压式偏置电路，有

图3.8　例3.1 第一级电路

图3.9　例3.1 第二级电路

（2） 计算Ri和Ro，如图3.10 所示。

由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻Ri等于第一级的输入电阻Ri1。 第一级是射极输出器，它的输入电阻Ri1与负载有关，而射极输出器的负载即是第二级输入电阻Ri2。

图3.10　例3.1 微变等效电路

（3） 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。

第一级放大电路为射极输出器，有

第二级放大电路为共发射极放大电路，有

总电压放大倍数