多级放大电路电压增益的计算

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.

现以图示两级放大电路为例加以说明.

例1：三极管的1=2==100，VBE1=VBE2=0.7V。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.

解:一、求静态工作点： IBQ1=V'CCVBE13.380.7mA=0.0093mA=9.3A

(Rb1//Rb2)+(1+)Re1(51//20)1012.7

ICQ1IBQ10.93mAVC1VB2VccICQ1Rc1(120.935.1) V7.26 VVCEQ1=VccICQ1Rc1(ICQ1IBQ1)Re1VccICQ1(Rc1Re1)(120.937.8) V4.7 VVE2VB2VBE2(7.260.7) V7.96 VIEQ2ICQ2(VCCVE2)/Re2[(127.96)/3.9] mA4.04/3.9 mA1.04 mAVC2ICQ2Rc2(1.044.3) V4.47 VVCEQ2VC2VE2(4.477.96) V3.45 V

二、求电压增益：

1

（1）用输入电阻法求电压增益 先计算三极管的输入电阻

rbe1=rbb(1)

26(mV)26300 101 3.1 kIE1(mA)0.93rbe226(mV)26=rbb(1)300 101 2.8 kIE2(mA)1.04

电压增益

Av1=(Rc1//Ri2)rbe1100(5.1//2.8)58.33.1

式中Ri2rbe2 Av2=(Rc2//RL)rbe21004.3153.6

2.8 AvAv1Av258.3(153.6)8955 如果求从VS算起的电压增益,需计算输入电阻 Ri1rbe1//Rb1//Rb23.1//51//202.55 k Avs1Ri12.55Av1(58.3)41.9

RSRi112.55 AvsAvs1Av241.9(153.6)6436

(2）用开路电压法求电压增益

第一级的开路电压增益

AvO1=

Rc1rbe11005.1164.53.1

Ro1Rc1Ri2R2.81004.3Av2=c254.3Ro1Ri2rbe25.12.82.8Av=AvO1Av2=(164.5)(54.3)8932

2

20k例2：如图所示为两级阻容耦合放大电路，已知UCC12V，RB1RB110kΩ，RC1RC22kΩ，RE1RE22kΩ，RL2kΩ，1250，Ω,RB2RB2UBE1UBE20.6V.

（1)求前、后级放大电路的静态值。 （2）画出微变等效电路.

、A和总电压放大倍数A. （3）求各级电压放大倍数Au1u2u+UCCRB1C1Rs+us-+ui-RB2+RC1+V1C2RC2R'B1V2RLR'B2RE2+CE2+C3+uo-

+uo1RE1+CE1-分析： 两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路，由于级间采用阻容耦合方式，

故各级电路的静态值可分别计算，动态分析时需注意第二级的输入电阻就是第一级的负载电阻，即RL1ri2。

解： （1）各级电路静态值的计算采用估算法。

第一级：

UB1RB210UCC124（V）

RB1RB22010UB1UBE140.61.7（mA）

RE12IC1IC1IE1IB111.70.034（mA） 50UCE1UCCIC1(RC1RE1)121.7(22)5.2（V）

第二级：

UB2RB210UCC124（V）

RB2RB12010UB2UBE240.61.7（mA）

RE22IC2IC2IE2IB221.70.034(mA） 50UCE2UCCIC2(RC2RE2)121.7(22)5.2（V）

3

（2)微变等效电路如图所示。

第一级+RS +USUi第二级+Ib1RB1RB2rbe1Ib2R'B1R'B2rbe2+ --Ib1RC1Uo1-Ib2RC2RLUo-

、A和总电压放大倍数A。 （3）求各级电路的电压放大倍数Au1u2u三极管V1的动态输入电阻为：

rbe1300(11)2626300(150)1080（Ω) IE11.7三极管V2的动态输入电阻为：

rbe2300(12)2626300(150)1080(Ω) IE21.7第二级输入电阻为：

//RB2//rbe220//10//1.080.93（kΩ） ri2RB1第一级等效负载电阻为：

RC1//ri22//0.930.63(kΩ） RL1第二级等效负载电阻为：

RC2//RL2//21(kΩ） RL2第一级电压放大倍数为：

500.631RL1A30 u1rbe11.08第二级电压放大倍数为:

5012RL2A50 u2rbe21.08两级总电压放大倍数为：

AAAuu1u2(30)(50)1500

4

例3：在 如图所示的两级阻容耦合放大电路中，已知UCC12V,RB130kΩ，RB220k

Ω，RC1RE14kΩ，RB3130kΩ，RE23kΩ，RL1.5kΩ,1250，UBE1UBE20.8V。

（1）求前、后级放大电路的静态值。 （2）画出微变等效电路。

、A和总电压放大倍数A. （3）求各级电压放大倍数Au1u2u(4）后级采用射极输出器有何好处？

+UCCRB1C1+ui-RB2RE1+RC1+V1+CE1RE2C2RB3V2+C3RL+uo-

分析 第一级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路,第二级放大电路是射极输出器。射

极输出器的输出电阻很小，可使输出电压稳定，增强带负载能力。

解 （1）各级电路静态值的计算采用估算法.

第一级：

UB1RB220UCC124.8(V)

RB1RB23020UB1UBE14.80.81（mA）

RE14IC1IC1IE1IB1110.02（mA） 50UCE1UCCIC1(RC1RE1)121(44)4（V）

第二级：

IB2UCCUBE2120.80.04（mA）

RB3(12)RE2130(150)3IC22IB2500.042（mA） UCE2UCCIC2RE212236（V）

（2）微变等效电路如图所示。

5

第一级+UiIb2+rbe2RB3第二级+Ib1RB1RB2rbe1-Ib1RC1Uo1 -Ib2RE2URLo-

、A和总电压放大倍数A。 （3）求各级电路的电压放大倍数Au1u2u三极管V1的动态输入电阻为：

rbe1300(11)2626300(150)1630（Ω） IE11三极管V2的动态输入电阻为:

rbe2300(12)2626300(150)960（Ω) IE22第二级输入电阻为：

ri2RB3//[rbe2(12)RE2]130//[0.96(150)3]70.5（kΩ)

第一级等效负载电阻为:

RC1//ri24//70.53.8（kΩ） RL1第二级等效负载电阻为：

RE2//RL3//1.51（kΩ） RL2第一级电压放大倍数为：

503.81RL1A116 u1rbe11.63第二级电压放大倍数为：

Au2(12)RL2(150)10.98 rbe2(12)RL20.96(150)1两级总电压放大倍数为:

AAAuu1u2(116)0.98114

(4）后级采用射极输出器是由于射极输出器的输出电阻很小,可使输出电压稳定，增强带负载能力。

6

例4： 在如图所示的两级阻容耦合放大电路中，已知UCC24V，RB11MΩ，

82kΩ，RB243kΩ，RC210kΩ,RE28.2kΩ，RL10kΩ，RE127kΩ，RB11250。

（1)求前、后级放大电路的静态值。 (2)画出微变等效电路.

、A和总电压放大倍数A。 (3)求各级电压放大倍数Au1u2u（4）前级采用射极输出器有何好处?

+UCCRB1C1+ui-RE1+V1+R’B1C2V2RLR’B2RE2+CE2RC2+C3+uo-

分析 第一级放大电路是射极输出器，第二级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路。

射极输出器的输入电阻很高,可减小信号源内阻压降，减轻信号源的负担。

解: （1）各级电路静态值的计算采用估算法。

第一级：

IB1UCCUBE1UCCUBE1240.01（mA）

RB1(11)RE1RB1(11)RE11000(150)27IC11IB1500.010.5（mA） UCE1UCCIC1RE1240.52710.5（V）

第二级：

UB2RB243UCC248.3（V)

RB2RB18243UB2UBE2UB28.31(mA）

RE2RE28.2IC2IC2IE2IB2210.02（mA） 50UCE2UCCIC2(RC2RE2)241(108.2)5.8（V）

（2）微变等效电路如图所示。

7

Ib1+Ui第一级+第二级rbe1RB1Ib2R'B1R'B2rbe2RC2+-Ib1RE1Uo1-Ib2RLUo-

、A和总电压放大倍数A. （3)求各级电路的电压放大倍数Au1u2u三极管V1的动态输入电阻为:

rbe1300(11)2626300(150)2950（Ω） IE10.5三极管V2的动态输入电阻为：

rbe2300(12)2626300(150)1630（Ω） IE21第二级输入电阻为：

//RB2//rbe282//43//1.631.27（kΩ） ri2RB1第一级等效负载电阻为：

RE1//ri227//1.271.2（kΩ） RL1第二级等效负载电阻为：

RC2//RL10//105(kΩ) RL2第一级电压放大倍数为：

Au1(11)RL1(150)1.20.95 rbe1(11)RL12.95(150)1.2第二级电压放大倍数为：

5052RL2A153.4 u2rbe21.63两级总电压放大倍数为:

AAAuu1u20.95(153.4)146

（4）前级采用射极输出器是由于射极输出器的输入电阻很高，可减小信号源内阻压降,减轻信号源的负担。

8