本章讨论的问题：1.单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求？2.如何将多个单级放大电路连接成多级放大电路？　各种连接方式有和特点？3.直接耦合放大电路的特殊问题是什么？如何解决？4.差分放大电路与其它基本放大电路有什么区别？　为什么它能抑制零点漂移？5.直接耦合放大电路输出级的特点是什么？如何根据　要求组成多级放大电路？ 3.1多级放大电路的耦合方式 3.1.1直接耦合 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。 3.1.2阻容耦合 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。 3.1.3变压器耦合 采用变压器耦合也可以隔除直流，传递一定频率的交流信号，因此各放大级的Q互相独立。变压器耦合的优点是可以实现输出级与负载的阻抗匹配，以获得有效的功率传输。变压器耦合阻抗匹配的原理见 (a)。  在理想条件下，变压器原副边的安匝数相等， I1 N1=I2 N2 I2 =（I1 N1 / N2） =I1 (V1 / V2)=(V2 /RL) (V1 /R1)(V1 / V2)=(V2 /RL) (N1 / N2 )2 =R1 /RL n2 =R1 /RL 可以通过调整匝比n来使原副端阻抗匹配。 当变压器的原端作为谐振回路使用时，为了使较小的三极管输出电阻不影响谐振回路的Q值，在原端采用抽头的方式以实现匹配。此时将V1接在 a(b之就可以减轻三极管对Q值的影响。如图 (b)所示。 3.1.4光电耦合 耦合电路的简化形式如图所示。  (a) 阻容耦合 (b) 直接耦合 (c) 变压器耦合 耦合电路形式 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多级放大电路的动态分析 一、多级放大电路电压放大倍数的计算 在求分立元件多级放大电路的电压放大倍数时有两种处理方法。一是将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑，即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联，简称输入电阻法。二是将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压放大倍数和输出电阻，并将其作为信号源内阻加以考虑，共同作用到后一级的输入端，简称开路电压法。 现以图的两级放大电路为例加以说明，将该图给出参数后示于图中。  两级放大电路计算例 三极管的(1=(2=(=100，VBE1=VBE2=0.7 V。计算总电压放大倍数。分别用输入电阻法和开路电压法计算。 1 用输入电阻法求电压增益 （1）求静态工作点        （2）求电压放大倍数 先计算三极管的输入电阻  电压增益    如果求从VS算起的电压增益，需计算输入电阻    2 用开路电压法求电压增益 第一级的开路电压增益  3.3直接耦合放大电路 3.3.1 直接耦合放大电路的零点漂移现象 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。 一、直接耦合放大电路 (1) 电位移动直接耦合放大电路 如果将基本放大电路去掉耦合电容，前后级直接连接，如图07.02所示。于是 VC1=VB2 VC2= VB2+ VCB2＞VB2（VC1） 这样，集电极电位就要逐级提高，为此后面的放大级要加入较大的发射极电阻，从而无法设置正确的工作点。这种方式只适用于级数较少的电路。  图07.02 前后级的直接耦合 (2) NPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路 级间采用NPN管和PNP管搭配的方式，如图07.03所示。由于NPN管集电极电位高于基极电位，PNP管集电极电位低于基极电位，它们的组合使用可避免集电极电位的逐级升高。  图07.03 NPN和PNP管组合 (3) 电流源电平移动放大电路 在模拟集成电路中常采用一种电流源电平移动电路，如图07.04所示。电流源在电路中的作用实际上是个有源负载，其上的直流压降小，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。  图07.04 电流源电平移动电路 二、零点漂移是三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象。 产生零点漂移的主要原因是温度的影响，所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。工作点参数的变化往往由相应的指标来衡量。 一般将在一定时间内，或一定温度变化范围内的输出级工作点的变化值除以放大倍数，即将输出级的漂移值归算到输入级来表示的。例如 (V/(C 或 (V/min。 3.3.2 差分放大电路 差分放大电路是由对称的两个基本放大电路，通过射极公共电阻耦合构成的，如图06.01所示。 对称的含义是两个三极管的特性一致， 电路参数对应相等。 (1=(2=( VBE1=VBE2= VBE rbe1= rbe2= rbe ICBO1=ICBO2= ICBO Rc1=Rc2= Rc Rb1=Rb2= Rb 一、差分放大电路的输入和输出方式 差分放大电路一般有两个输入端，同相输入端， 反相输入端。 根据规定的正方向，在一个输入端加上一定极性的信号，如果所得到的输出信号极性与其相同，则该输入端称为同相输入端。 反之，如果所得到的输出信号的极性与其相反，则该输入端称为反相输入端。 信号的输入方式：若信号同时加到同相输入端和反相输入端，称为双端输入； 若信号仅从一个输入端加入，称为单端输入。 差分放大电路可以有两个输出端，一个是集电极C1， 另一个是集电极C2。 从C1和C2输出称为双端输出，仅从集电极C1或C2对地输出称为单端输出。 二、 差模信号和共模信号 差模信号是指在两个输入端加上幅度相等，极性相反的信号； 共模信号是指在两个输入端加上幅度相等，极性相同的信号。如图06.02所示。 差分放大电路仅对差模信号具有放大能力，对共模信号不予放大。 温度对三极管电流的影响相当于加入了共模信号。差分放大器是模拟集成运算放大电路输入级所采用的电路形式。  图06.02 共模信号和差模信号示意图(动画6-1) 三、差分放大电路的静态计算 差分放大电路的静态和动态计算方法与基本放大电路基本相同。为了使差分放大电路在静态时，其输入端基本上是零电位，将Re从接地改为接负电源－VEE，如图06.03所示。由于接入负电源，所以偏置电阻Rb可以取消，改为－VEE和Re提供基极偏置电流。 基极电流为   由IB的计算式可知，Re对一半差分电路而言， 只有2 Re 才能获得相同的电压降。 图06.03 双电源差分放大电路 四、差分放大电路的动态计算 （一）差模状态动态计算 差分放大电路的差模工作状态分为四种： 1. 双端输入、双端输出（双----双）， 2. 双端输入、单端输出（双----单）， 3. 单端输入、双端输出（单----双）， 4. 单端输入、单端输出（单----单）。 (1)差模电压放大倍数Avd 双端输入差分放大电路如图06.04所示。负载电阻接在两集电极之间，vi接在两输入端之间，也可看成vi /2各接在两输入端与地之间。  双端输入、双端输出差模电压放大倍数  这种方式适用于对称输入和对称输出，输入、输出均不接地的情况。 ②双端输入、单端输出差模电压放大倍数   图06.05 双端输入单端输出 双端输入单端输出因只利用了一个集电极输出的变化量，所以它的差模电压放大倍数是双端输出的二分之一。这种方式适用于将差分信号转换为单端输出信号。  ③单端输入、双端输出差模电压放大倍数 单端输入信号可以转换为双端输入， 其转换过程见图06.06。右侧的Rs+rbe归 算到发射极回路的值为(Rs+rbe)/（1+(）<<Re， 故Re对Ie分流极小，可忽略，于是有 vi1 =－vi2= vi /2 这种方式用于将单端信号转换成双端差分信号,可用于输出负载不接地的情况。 ④单端输入、单端输出电压放大倍数  通过从T1或T2的集电极输出，可以得到输出与输入之间或反相或同相的关系。从T1的基极输入信号，从C1输出，为反相；从C2输出为同相。 (2)差模输入电阻 不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。  (3)输出电阻 输出电阻在单端输出时， 双端输出时， （二）、共模状态动态计算 例如，温漂信号属共模信号，它对差分放大电路中Ic1和Ic2的影响相同。如果输入信号极性相同，幅度也相同，则是纯共模信号。如果极性相同，但幅度不等，则可以认为既包含共模信号，又包含差模信号，应分开加以计算，如图06.07所示。  (1) 共模放大倍数Avc 共模信号对放大电路来说也是变化量，不能视为直流量。计算共模放大倍数Avc的微变等效电路，如图06.08所示。其中Re用2Re 等效，这与差模微时不同。共模放大倍数Avc的大小，取决于差分电路的对称性，双端输出时可以认为等于零。单端输出时为  (2) 共模抑制比 共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。  或  双端输出时KCMR可认为等于无穷大，单端输出时共模抑制比  （动画6-2） （三） 恒流源差分放大电路 为了提高共模抑制比应加大Re 。但Re加大后，为保证工作点不变，必须提高负电源，这是不经济的。为此可用恒流源T3来代替Re 。恒流源动态电阻大，可提高共模抑制比。同时恒流源的管压降只有几伏，可不必提高负电源之值。这种电路称为恒流源差分放大电路，电路如图06.09所示。 恒流源电流数值为 Ie3=( VZ- VBE3)/ Re  图06.09 恒流源差分放大电路 3.3.3 直接耦合互补输出级 3.3.4直接耦合多级放大电路