放大电路基础
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1、第三章 放大电路基础 第三章 放大电路基础 基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。成的三种基本组态放大电路。 1.1.放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。 2. 2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。载。3.1 放大电路的基本知识
2、放大电路的基本知识 第三章 放大电路基础 3.1.1 放大电路的组成放大电路的组成放大电路的结构示意框图见图放大电路的结构示意框图见图3 31 1。图31 放大结构示意图第三章 放大电路基础 3.1.2 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标一、一、 放大倍数放大倍数 输出信号的电压和电流幅度得到了放大，所以输出功率也会有所放大。对放大电路而言有电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数,通常它们都是按正弦量定义的。放大倍数定义式中各有关量如图32所示。图32 放大倍数的定义第三章 放大电路基础 功率放大倍数功率放大倍数定义为定义为 (3.03)iiooio/IVIVPPAp电压放大倍数电
3、压放大倍数定义为定义为 (3.01)io/VVAv电流放大倍数电流放大倍数定义为定义为 (3.02)io/IIAi第三章 放大电路基础 二、二、 输入电阻输入电阻 Ri 输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数，Ri大放大电路从信号源吸取的电流小，反之则大。Ri的定义见图33和式(3.04)(3.04)iiiIVR图 33 输入电阻的定义第三章 放大电路基础 三、三、 输出电阻输出电阻Ro 输出电阻是表明放大电路带负载的能力，输出电阻是表明放大电路带负载的能力，Ro大表大表明放大电路带负载的能力差，反之则强。明放大电路带负载的能力差，反之则强。Ro的定义见的定义见式式(3.05)(3.
4、05)。 (3.05) 0,.o.ooSL=VRIVR第三章 放大电路基础 四、四、 通频带通频带00HL7.02)()(AAfAfA(3.06)相应的频率相应的频率fL称为下限频率，称为下限频率，fH称为上限频率称为上限频率。图 34 通频带的定义 放大电路的增益放大电路的增益A(f) 是频率的函数。在低是频率的函数。在低频段和高频段放大倍数都要下降。当频段和高频段放大倍数都要下降。当A(f)下降下降到中频电压放大倍数到中频电压放大倍数A0的的 1/ 时时，即，即2第三章 放大电路基础 3.2 三种基本组态放大电路三种基本组态放大电路 3.2.1 共发射极放大电路共发射极放大电路一、电路的组
5、成一、电路的组成RcRbRLUCCiBiCiEC1C2uiVUCC : 直流电源,向 RL提供能量,给V提供适当的偏置V : 三极管,根据输入信号的变化规律,控制直流电源所给出的电流,使在RL上获得较大的电压或功率Rc : 集电极电阻,将集电极电流转换成集电极电压，并影响放大器的电压放大倍数Rb : 基极偏置电阻,为三极管基极提供合适的正向偏流C1、 C2 : 耦合电容(电解电容),有效地构成交流信号的通路;避免信号源与放大器之间直流电位的互相影响uo 图35 基本共(发)射(极)放大电路第三章 放大电路基础 电路中各元件的作用如下: （1）集电极电源UCC: 其作用是为整个电路提供能源, 保
6、证三极管的 发射结正向偏置, 集电结反向偏置。 （2）基极偏置电阻Rb: 其作用是为基极提供合适的偏置电流。 （3）集电极电阻Rc: 其作用是将集电极电流的变化转换成电压的变 （4）耦合电容C1、 C2: 其作用是隔直流、 通交流。 （5）符号“”为接地符号, 是电路中的零参考电位。 第三章 放大电路基础 基本知识：基本知识： (1) (1) 静态和动态静态和动态 静态静态 时，放大电路的工作状态，时，放大电路的工作状态，也称也称直流工作状态直流工作状态。0iv 放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，
7、正确地区分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通道和交流通道分直流通道和交流通道。 动态动态 时，放大电路的工作状态时，放大电路的工作状态，也称，也称交流工作状态交流工作状态。0iv第三章 放大电路基础 直流通道 交流通道 直流电源和耦合电容对交流相当于短路 即能通过直流的通道。从C、B、E向外看，有直流负载电阻， Rc 、Rb 。 能通过交流的电路通道。如从C、B、E向外看，有等效的交流负载电阻， Rc/RL和偏置电阻Rb 。 若直流电源内阻为零，交流电流流过直流电源时，没有压降。设C1、 C2 足够大，对信号而言，其上的交流压降近似为零。在交流通道中，可将直流电源和耦合电容
8、短路。(2) (2) 直流通道和交流通道直流通道和交流通道 (a)直流通道 (b)交流通道 图 36 基本放大电路的直流通道和交流通道第三章 放大电路基础 (3) (3) 放大原理放大原理 输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结于是输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结于是有下列过程有下列过程：o2ccc)b(cbbe1ivCvRiiiivCv三极管放大作用 变化的 通过 转变为变化的输出cicR第三章 放大电路基础 二、直流分析二、直流分析直流分析即静态（ui=0）分析。 所谓静态,是指输入信号为零时放大电路的工作状态。 静态分析的目的是通过直流通路分析放大电路中三极管的工作状态。 静态分析
9、有计算法和图解分析法两种。（1）静态工作状态的计算分析法（2）静态工作状态的图解分析法第三章 放大电路基础 （1）静态工作状态的计算分析法）静态工作状态的计算分析法cCCCCEBCbBECCBRIVVIIRVVI IB、IC和VCE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位VB、VE和VC即可确定三极管的静态工作状态。根据直流通道可对放大电路的静态进行计算第三章 放大电路基础 （2）静态工作状态的图解分析法）静态工作状态的图解分析法图 37 放大电路静态工作状态的图解分析放大电路的静态工作状态的图解分析如图37所示。第三章 放大电路基础 1.
10、 由直流负载列出方程 VCE=VCCICRc2. 在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可 画出直流负载线。 直流负载线的确定方法直流负载线的确定方法：VCC 、 VCC /Rc3. 在输入回路列方程式VBE =VCCIBRb4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两 线的交点即是Q。5. 得到Q点的参数IBQ、ICQ和VCEQ。第三章 放大电路基础 三、动态分析（性能指标分析）动态分析（性能指标分析） 所谓动态,是指放大电路输入信号不为零时的工作状态。当放大电路加入交流信号ui时,电路中各电极的电压、电流都是由直流量和交流量叠加而成的。1、放大电路的、放大电路的动态图解分析法动态图解分析法（1）
11、交流负载线 交流负载线确定方法： A.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜 率为-1/RL 。 图图 38 放大电路的动态放大电路的动态 工作状态的图解分析工作状态的图解分析第三章 放大电路基础 B.RL= RLRc， 是交流负载电阻。 C.交流负载线是有交流输入信号时Q点的运 动轨迹。 D.交流负载线与直流负载线相交Q点。图 39 放大电路的动态图解分析通过图解分析，可得如下结论： 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。(2)交流工作状态的图解分析第三章 放大电路基础 波
