第八章 分立元件放大电路(一)
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1、第八章第八章 分立元件放大电路分立元件放大电路1第八章第八章 分立元件放大电路分立元件放大电路8.08.0 放大的概念与放大电路的性能指标放大的概念与放大电路的性能指标8.1 8.1 双极型三极管基本放大电路双极型三极管基本放大电路8.2 8.2 场效应管放大电路场效应管放大电路8.3 8.3 多级放大电路多级放大电路8.4 8.4 功率放大电路功率放大电路28.0 8.0 放大的概念与放大电路的性能指标放大的概念与放大电路的性能指标一、一、 放大的概念放大的概念二、二、 放大电路的性能指标放大电路的性能指标增益增益最大输出幅度最大输出幅度非线性失真系数非线性失真系数输入电阻输入电阻输出电阻输
2、出电阻最大输出功率最大输出功率效率效率3放大的概念放大的概念u放大对象：交流量（即变化量）放大对象：交流量（即变化量）u放大要求：幅度放大，波形不失真放大要求：幅度放大，波形不失真u放大本质：实现能量的转换与控制放大本质：实现能量的转换与控制V VCCCC4放大电路的性能指标放大电路的性能指标 反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为输出反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为输出信号能量的能力信号能量的能力1 1、增益、增益电压增益电压增益Rs放大电路放大电路IoIi+Vo+Vs+ViRLioVVAV 电流增益电流增益ioIIAI 互阻增益互阻增益)(io IVAR互导增
3、益互导增益)S(ioVIAG 信号源信号源负载负载5放大电路的性能指标放大电路的性能指标2 2、最大输出幅度、最大输出幅度 表示在表示在输出波形没有明显失真输出波形没有明显失真的情况下，放大电路能够提的情况下，放大电路能够提供的负载的最大输出电压（或最大输出电流），一般指电压的供的负载的最大输出电压（或最大输出电流），一般指电压的有效值，以有效值，以 表示。也可以用峰表示。也可以用峰- -峰值表示，正弦信号的峰峰值表示，正弦信号的峰- -峰值等于其有效值的峰值等于其有效值的 。omU223 3、非线性失真系数、非线性失真系数 由于由于放大器件输入、输出特性的非线性放大器件输入、输出特性的非线性
4、，因此放大电路的，因此放大电路的输出波形不可避免地产生或多或少的非线性失真。当输入单一输出波形不可避免地产生或多或少的非线性失真。当输入单一频率的正弦波信号时，输出波形中除基波成分外，还将含有一频率的正弦波信号时，输出波形中除基波成分外，还将含有一定数量的谐波。所有的谐波总量与基波成分之比，定义为非线定数量的谐波。所有的谐波总量与基波成分之比，定义为非线性失真系数，符号为性失真系数，符号为D D，即，即12322.UUUD 式中式中 、 、 等分别表示输入信号中基波、二次谐波、三次谐波等分别表示输入信号中基波、二次谐波、三次谐波等的幅值。等的幅值。2U1U3U6放大电路的性能指标放大电路的性能
5、指标对于信号源对于信号源VsVs来说，放大来说，放大器相当于它的负载。器相当于它的负载。从放大电路的输入端看进从放大电路的输入端看进去的等效电路称为放大电去的等效电路称为放大电路的输入电阻，输入电阻路的输入电阻，输入电阻定义为外加输入电压与输定义为外加输入电压与输入电流之比。即入电流之比。即iiiIVRRs+VsVi+RiIi放放大大电电路路4 4、输入电阻、输入电阻输入电阻描述了放大电路对信号源索取电流的大小。输入电阻描述了放大电路对信号源索取电流的大小。通常希望放大电路的输入电阻通常希望放大电路的输入电阻越大越好越大越好电阻越大，说明放大电路对信号源索电阻越大，说明放大电路对信号源索取的取
6、的电流越小电流越小。7放大电路的性能指标5 5、输出电阻、输出电阻输出电阻是从放大器输输出电阻是从放大器输出端看进去的电阻。如出端看进去的电阻。如图，对负载来说，放大图，对负载来说，放大器相当于它的信号源，器相当于它的信号源，而而RoRo正是该信号源的内正是该信号源的内阻。根据戴维南定理，阻。根据戴维南定理，放大器的输出电阻定义放大器的输出电阻定义为为R Ro o是一个表征放大器带负载能力的参数是一个表征放大器带负载能力的参数0TTosVIVR8ROTVTI放大电路的性能指标6 6、最大输出功率与效率、最大输出功率与效率放大电路的输出功率，是指在输出信号不产生明显失真放大电路的输出功率，是指在
7、输出信号不产生明显失真的前提下，能够向负载提供的最大输出功率，通常用符的前提下，能够向负载提供的最大输出功率，通常用符号号P Pomom表示。表示。放大的本质是能量的控制，负载上得到的输出功率，实放大的本质是能量的控制，负载上得到的输出功率，实际上是利用放大器件的控制作用将直流电源的功率转换际上是利用放大器件的控制作用将直流电源的功率转换成交流功率而得到的，因此就存在一个成交流功率而得到的，因此就存在一个功率转换的效率功率转换的效率问题。问题。放大电路的效率放大电路的效率定义为最大输出功率定义为最大输出功率P Pomom与直流电源与直流电源消耗的功率消耗的功率P PV V之比，即之比，即Vom
8、PP98.1 双极型三极管基本放大电路一、固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路二、分压偏置放大电路二、分压偏置放大电路三、共射放大电路三、共射放大电路四、共集放大电路四、共集放大电路五、共基放大电路五、共基放大电路10一、固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路1 1、基本共射放大电路、基本共射放大电路给发射结给发射结加正偏压加正偏压R RB B限流保证限流保证I IB B在在一定值范围内一定值范围内E EC C给集电结给集电结加反向偏置加反向偏置R Rc c将集电极电将集电极电流转换为电压流转换为电压变化，再送到变化，再送到输出端输出端信号源信号源隔断直流隔断直流沟通交流沟通交流11简化画法的简
9、化画法的固定偏置放大电路固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路2 2、对原理电路的简化、对原理电路的简化1213一、固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路2 2、对原理电路的简化、对原理电路的简化一、固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路3 3、电路分析、电路分析14一、固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路静态分析静态分析直流通路直流通路电容开路电容开路电感短路电感短路15一、固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路静态分析静态分析 之之 估算法估算法CCBEBbCBCECCCcUUIRI IUUI R一般硅管一般硅管U UBEBE=0.7V=0.7V，锗管，锗管U UBEBE=0.
10、2V=0.2V。16例题例题1.1.已知已知Ucc=6V，RB=200k，RC=2k，三极管的，三极管的=50，UBE=0.7V(1) 求放大电路的静态值求放大电路的静态值(2) 要使静态时三极管的要使静态时三极管的UCE为为2V，基极电阻，基极电阻RB应调应调为多少？为多少？17 例 2-3图示放大器，VCC = 12 V，Rb = 270 k，Rc = 3 k ，三极管 VT 为硅管、 = 50。试估算该放大器的静态工作点。解：三极管为硅管，因此 V70on)BE(.V A40 k270/V)0.7V(12 / bBE(on)CCBQ RVVImA2A0450BQCQ II V6k3mA2
11、V12cCQCCCEQ RIVV18一、固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路静态分析静态分析 之之 图解法图解法画出直流等效电路画出直流等效电路2. 2. 由输入方程求出三极管静态基极电流由输入方程求出三极管静态基极电流IBCCBEBbUUIR3. 3. 在三极管输出特性曲线中，找到在三极管输出特性曲线中，找到IB所对应的那条输出特性曲线所对应的那条输出特性曲线19一、固定偏置放大电路一、固定偏置放大电路静态分析静态分析 之之 图解法图解法4. 4. 列输出回路方程列输出回路方程（直流负载线直流负载线） U UCECE= =U UCCCCi iC CR Rc c5. 5. 交点交点Q Q为为静
