电工电子技术---基本放大电路详解
基本放大电路
交流通路 + uO –
用来计算电压 放大倍数、输入 电阻、输出电阻 等动态参数。
RS es +
+ ui RB RC RL
– –
六. 静态工作点的稳定
由于晶体管对温度十分敏感,尽管选择的静 态工作点在正常温度条件下是合适的,但当温度 升高时,集电极反向饱和电流ICBO将增大(大约每 升高 10℃, ICBO增加一倍)。对于上述固定偏置 放大电路, ICBO增大又使穿透电流 ICEO增大,从 而引起Ic的增大、输出特性曲线的上移,最终导 致原来设置好的工作点发生偏移,严重时会使原 来工作良好的放大器产生非线性失真。因此必须 采取措施,提高放大器对温度的稳定性,减小工 作点的漂移。
UA uA ua
全量
大写字母、大写下标,表示直流量。 小写字母、大写下标,表示全量。 小写字母、小写下标,表示交流分量。 ua
交流分量
uA
UA直流分量
t
三. 基本放大电路的组成和工作原理
共射极 三极管放 大电路有 三种形式 共基极 共集电极 以共射放 大器为例 讲解放大 电路
1. 共发射极放大电路组成
+ ui –
RB C1 +
C2 + + iB iC + T uCE + uBE – uo – iE – iC
RC
+UCC
uo0 =0 uo u= =BE U+ uBE ui BEU BE uCE =CE U+ uCE =U uo CE
uCE
O
uCE = UCC- iiC≠ R0) 有输入信号 (u 无输入信号 = C 时:
基极电源EB与基极电 阻RB--使发射结处于正
基本放大电路
基本放大电路基本放大电路是一种常见的电子电路,用于放大输入信号的幅度。
它通常由一个放大器组成,可以将输入信号的小幅度变化放大成足够大的输出信号。
基本放大电路既可以是直流放大电路,也可以是交流放大电路,下面将介绍一个简单的基本放大电路。
在一个简单的基本放大电路中,放大器是最重要的组成部分。
通常,放大器由一个电子管或晶体管构成。
在直流放大电路中,输入信号通过一个耦合电容进入放大器的输入端,然后经过一个电阻分压电路,得到需要的直流偏置电压。
接下来,信号经过放大器放大,并经过一个耦合电容输出。
输出信号可以连接到负载,如扬声器或其他设备。
在交流放大电路中,输入信号先通过一个耦合电容进入放大器的输入端。
然后,信号经过放大器放大,并通过一个电容耦合放大器输出。
输出信号可以连接到负载,如扬声器或其他设备。
与直流放大电路不同的是,交流放大电路还包括一个输入和输出的耦合电容,以阻止直流电流通过放大器。
基本放大电路还需要注意一些关键参数和性能指标。
其中,增益是一个重要的指标,用于衡量输入信号放大的幅度。
增益可以通过输入和输出电压之比来计算。
另外,频率响应也是一个关键指标,它描述了放大器在不同频率下的放大效果。
还有输出功率、输入阻抗和输出阻抗等参数,也需要根据实际需求进行选择和调整。
总的来说,基本放大电路是一种常用的电子电路,可以用于放大输入信号的幅度。
它通常由一个放大器组成,可以根据实际需求选择直流或交流放大电路。
在设计和调整基本放大电路时,需要考虑各种参数和性能指标,以确保电路的稳定性和性能。
基本放大电路是电子电路中最常见的一种电路,用于放大输入信号的幅度。
它可以根据信号的大小变化,通过增益倍数将其放大到更大的幅度,以满足不同应用的需求。
在基本放大电路中,放大器是最关键的组件,常见的放大器包括电子管放大器和晶体管放大器。
一般来说,基本放大电路可以根据信号的性质分为直流放大电路和交流放大电路。
直流放大电路主要用于放大直流信号,例如放大直流电压或电流。
基本放大电路
功率放大器电路实物图(12张)功放电路和前面介绍的基本放大电路都是能量转换电路,从能量控制的角度来 看,功率放大器和电压放大器并没有本质上的区别。但是,从完成任务的角度和对电路的要求来看,它们之间有 着很大的差别。低频电压是在小信号状态下工作,动态工作点摆动范围小,非线性失真小,因此可用微变等效电 路法分析、计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标,一般不考虑输出功率。而功率放大电路是在大 信号情况下工作,具有动态工作范围大的特点,通常只能采用图解法分析,而分析的主要性能指标是输出功率和 效率。
具有足够大的输出功率
为了获得尽可能大的功率输出,要求功放管工作在接近“极限运用”的状态。选管子时应考虑管子的三个极 限参数能小
功放工作在大信号状态下,不可避免地会产生非线性失真,而且同一功放管的失真情况会随着输出功率的增 大而越发严重。技术上常常对电声设备要求其非线性失真尽量小,最好不发生失真。而在控制电动机和继电器等 方面,则要求以输出较大功率为主,对非线性失真的要求不是太高。
前级功放 其主要作用是对信号源传输过来的节目信号进行必要的处理和电压放大后,再输出到后级放大器。 后级功放 其对前级放大器送出的信号进行不失真放大,以强劲的功率驱动扬声器系统。除放大电路外,还设计有各种 保护电路,如短路保护、过压保护、过热保护、过流保护等。前级功放和后级功放一般只在高档机或专业的场合 采用。 合并式放大器 将前级放大器和后级放大器合并为一台功放,兼有前二者的功能,通常所说的放大器都是合并式的,应用范 围较广。
功率放大器主要考虑获得最大的交流输出功率,而功率是电压与电流的乘积,因此功放电路不但要有足够大 的输出电压,而且还应有足够大的输出电流。因此,对功放电路具有以下几点要求。
效率尽可能高
功放是以输出功率为主要任务的放大电路。由于输出功率较大,造成直流电源消耗的功率也大,效率的问题 突显。在允许的失真范围内,期望功放管除了能够满足所要求的输出功率外,应尽量减小其损耗,首先应考虑尽 量提高管子的工作效率。
电子技术之基本放大电路介绍课件
放大电路的测试与评估
测试方法:使用示波器、万用表等仪器进行测试
评估指标:放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、带 宽等
优化方法:调整电路参数、选择合适的元器件、 改进电路结构等 评估结果:根据测试数据,对放大电路的性能进 行评估,确定是否满足设计要求。
电压放大电路:主要放大电压信号 电流放大电路:主要放大电流信号 功率放大电路:主要放大功率信号 阻抗放大电路:主要放大阻抗信号 频率放大电路:主要放大频率信号 相位放大电路:主要放大相位信号
放大电路的组成
01
输入信号源:提供待放大 的信号
02
放大器:将输入信号进行 放大
03
输出信号源:接收放大后 的信号
电压放大可以通过不同的放大电路拓扑结构实现,如共发射 极放大电路、共基极放大电路和共集电极放大电路等。
电压放大的放大倍数可以通过调整放大电路的参数来控制, 以满足不同应用需求。
放大电路的设计原则
1 输入阻抗匹配:保证输入信号的完整性和稳定性 2 输出阻抗匹配:保证输出信号的完整性和稳定性 3 增益与带宽匹配:保证放大电路的增益和带宽满足设计要求 4 噪声与失真匹配:保证放大电路的噪声和失真满足设计要求 5 电源与功耗匹配:保证放大电路的电源和功耗满足设计要求 6 稳定性与可靠性匹配:保证放大电路的稳定性和可靠性满足设计要求
04
反馈:通过反 馈电路实现对 放大电路的控 制,以稳定输 出信号的幅度 和波形
放大电路的性能指标
1
增益:衡量 放大电路放 大能力的指
标
4
带宽:衡量 放大电路对 信号频率响 应范围的指
标
2
输入阻抗: 衡量放大电 路对信号源 的影响程度
5
失真度:衡 量放大电路 对信号波形 失真的程度
基本 放大电路
第三节 多级放大电路
四、阻容耦合多级放大电路的分析
由两级共射放大电路采用阻容耦合组成的多级放大电路如 图7-17所示。
由图7-17可得阻容耦合放大电路的特点: (1)优点 因电容具有“隔直”作用,所以各级电路的静态
工作点相互独立,互不影响。这给放大电路的分析、设计和 调试带来厂很大的方便。此外,还具有体积小、质量轻等优 点。 (2)缺点 因电容对交流信号具有一定的容抗,在信号传输 过程中,会受到一定的衰减。尤其对于变化缓慢的信号容抗 很大,不便于传输。此外,在集成电路中,制造大容量的电 容很困难,所以这种祸合方式下的多级放大电路不便于集成。
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第三节 多级放大电路
三、变压器耦合
我们把级与级之间通过变压器连接的方式称为变压器耦合。 其电路如图7-16所示。
变压器耦合的特点: (1)优点 因变压器不能传输直流信号,只能传输交流信号
和进行阻抗变换,所以,各级电路的静态工作点相互独立, 互不影响。改变变压器的匝数比,容易实现阻抗变换,因而 容易获得较大的输出功率。 (2)缺点 变压器体积大而重,不便于集成。同时频率特性 差,也不能传送直流和变化非常缓慢的信号。
分压偏置共射极放大电路如图7-12 (a)所示,发射极电阻 RE起直流负反馈作用,在外界因素变化时,自动调节工作点 的位置,使静态工作点稳定。
分压偏置共射极放大电路的直流通路如图7-12 (b)所示电路
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第二节 共集电极电路
一、共集电极放大电路的组成
如图7-13 (a)所示,由于直流电源对交流信号相当于短路, 集电极便成为输入与输出回路的公共端,因此这个电路称为 共集电极放大电路,简称共集放大器,又称射极输出器它的 直流通路如图7-13 ( b)所示,交流通路如图7-13 (c)所示。
电工电子技术_基本放大电路
8.1
7
共发射极放大电路
图8.3
放大电路动态工作电流、电压的变化情况
8.2
8
共发射极放大电路的静态分析
直流通路及静态工作点
8.2.1
放大电路不加输入信号(ui=0)时的 状态称为静态。静态时放大电路中只有 直流电源作用,由此产生的所有电流、 电压都为直流量,所以静态又称为直流 状态。静态时三极管各极电流和极间电 压分别用IB、UBE、IC、UCE表示。这些量 在三极管的输入、输出特性曲线上各确 定了一点,该点称为静态工作点,简称 Q点。 静态时直流电流通过的路径称为直 流通路。由于C1、C2的隔直流作用,放 大电路的直流通路如图8.4所示。
这里直流分量是正常放大的基础,交流分量是放大的对象,交流量搭 载在直流上进行传输和放大。如果三极管工作总是处于放大状态,它们的 变化规律是一样的。放大电路的动态分析关注的就是交流信号的传输和放 大情况,动态分析的电路指标主要包括电压放大倍数、输入电阻、输出电 阻等。
8.3
12
共发射极放大电路的动态分析
图8.1
共发射极放大电路
8.1
5
共发射极放大电路
2.各元器件的作用 (1)晶体管VT (2)集电极电源EC (3)集电极电阻RC (4)基极电源EB和基极偏置电阻RB (5)电容C1和C2 由于该电路使用两组电源,很不经 济。若只使用电源EC,将RB连到EC上, 只要适当调整RB阻值,保证发射结正偏 ,产生合适的基极偏流IB,就可省掉电 源EB。另外,为了使作图简洁,常不画 出电源回路,只标出EC正极对地的电位 值UCC和极性(“+”或“-”),如图8.2 所示。
图8.8
共发射极放大电路的微变等效电路
8.3
基本放大电路总结
基本放大电路总结基本放大电路总结基本放大电路是指可以将输入信号放大到一定程度的电路,广泛应用于各种电子设备中。
本文将总结常见的几种基本放大电路及其特点。
1. 直接耦合放大电路直接耦合放大电路是一种简单的放大电路,常用于低频放大。
其基本结构由放大器管、耦合电容和负载电阻组成。
输入信号经过耦合电容进入放大器管,通过共集电极、共基极或共射极等放大方式放大后,经过负载电阻输出。
该电路具有简单、负载阻抗稳定的特点,适用于对频率响应要求不高的场合。
2. 交流耦合放大电路交流耦合放大电路也是一种常见的放大电路,主要用于中小功率的放大。
其结构由输入电容、耦合电容、直流阻值和输出电阻组成。
输入信号经过两个电容耦合,通过负反馈将直流分量消除,然后经过直流阻值放大并输出。
该电路具有频率响应较好、互不影响的优点,能够实现较高的放大倍数。
3. 集电极负反馈放大电路集电极负反馈放大电路是一种常用的中小功率放大电路,常见于音频放大器等设备中。
其基本结构由放大器管、负反馈元件和负载电阻组成。
输入信号经过放大器管放大,同时一部分经过负反馈元件返回输入端,通过负反馈调节放大倍数。
该电路具有输入输出阻抗稳定、放大倍数可调的特点,可用于提高音频放大器的稳定性和性能。
4. 共集电极放大电路共集电极放大电路是一种常见的放大电路,常用于高频放大。
其基本结构由输入电容、共集电阻和输出电阻组成。
输入信号经过输入电容进入共集电阻后,通过放大器管放大并输出。
该电路具有高输入阻抗、低输出阻抗的特点,能够实现较高的电压放大倍数,适用于需要放大高频信号的场合。
5. 共射放大电路共射放大电路是一种常见的放大电路,常用于低频和中频放大。
其基本结构由输入电容、倍增电阻和输出电阻组成。
输入信号经过输入电容进入倍增电阻后,通过放大器管放大并输出。
该电路具有低输出阻抗、高输入阻抗的特点,能够实现较高的电流放大倍数,适用于需要放大低频和中频信号的场合。
总结来说,基本放大电路主要包括直接耦合放大电路、交流耦合放大电路、集电极负反馈放大电路、共集电极放大电路和共射放大电路等。
电子电工技术PPT课件第15章基本放大电路
工作原理
01
02
03
信号输入
基本放大电路通过输入信 号源将微弱信号输入到输 入级。
信号放大
输入信号经过输入级、中 间级和输出级的逐级放大, 实现信号的电压、电流和 功率的放大。
信号输出
放大的信号通过输出级输 出,以驱动负载或进行信 号传输。
02
晶体管放大电路
电路组成
输入级
输出级
负责将信号源的微弱电 信号进行放大,通常采 用共基极或共射极电路。
04
多级放大电路
电路组成
前置放大级
前置放大级是整个多级放大电路的第一级,主要作用是放 大微弱的输入信号,为后续各级提供足够的信号幅度。
电压放大级
电压放大级是整个多级放大电路的核心部分,主要作用是 实现信号的电压放大,提高输出信号的电压幅度。
功率放大级
功率放大级是整个多级放大电路的最后一级,主要作用是 将电压放大级的输出信号进行功率放大,以满足负载的需 要。
产生原因
由于放大电路中存在电抗元件(如电 容、电感),不同频率的信号通过电 抗元件时表现出不同的阻抗特性,导 致放大电路对不同频率信号的放大能 力不同。
单级阻容耦合放大电路的频率响应
频率响应分析
通过分析电路中电容、电感的阻 抗特性,计算出放大倍数与频率 的关系,从而得到频率响应曲线。
带宽
放大倍数大于0.707倍的频率范围。
信号的相位失真。
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感谢您的观看
负责将已放大的信号进 行功率放大,提供足够 的电流和电压驱动负载。
电压放大倍数
表示输出信号与输入信 号电压的比值,是衡量 放大电路性能的重要指
标。
电流放大倍数
基本放大电路
详细描述
在传感器信号放大中,基本放大电路接收来自各种传感器的输出信号,如压力、温度、湿度 等。通过对这些微弱信号的检测和放大,基本放大电路能够提供足够强度的信号,以便于后 续的数据采集、处理和控制。这有助于提高传感器的灵敏度和测量精度,扩展其应用范围。
可以分为晶体管放大电路和场效应管放大电路。晶体管放大电路通常由 晶体管和电阻、电容等元件组成,而场效应管放大电路则由场效应管和 相关元件组成。
02 基本放大电路原理
共射放大电路
总结词
共射放大电路是最基本的放大电路之 一,具有电压和电流放大作用,通常 被用于功率放大和电压放大。
详细描述
共射放大电路采用NPN或PNP晶体管 ,输入信号加在基极和发射极之间, 通过晶体管的电流放大作用,将输入 信号电压放大并输出到集电极。
题导致电路性能下降。
优化策略
元件选择与替换
根据电路需求选择性能更好的 元件,如使用低噪声元件替换
高噪声元件。
电路布局优化
合理安排元件布局,减小信号 干扰和寄生效应。
反馈回路调整
调整反馈回路参数,改善电路 性能,如提高增益、减小失真 等。
电源滤波
在电源入口处增加滤波器,减 小电源噪声对电路性能的影响
放大电路的重要性
在现代电子系统中,放大电路是不可或缺的一部分。无论是在音频设备、通信系 统、传感器还是其他电子设备中,都需要用到放大电路来放大微弱的信号,使其 能够被进一步处理或使用。
放大电路的性能直接影响整个电子系统的性能,因此对放大电路的研究和设计至 关重要。
放大电路的分类
01
按工作频率分类
基本放大电路知识点总结
基本放大电路知识点总结一、放大电路的概念与分类1. 放大电路的定义放大电路是一种能够将输入信号放大的电路,通过控制放大倍数来增加信号的幅度,以便更好地进行后续处理或传输。
2. 放大电路的分类根据放大器的工作原理和应用场景,放大电路可以分为以下几类: - 模拟放大电路:用于增加模拟信号的幅度,常见于音频、通讯等领域。
- 数字放大电路:用于增加数字信号的幅度,常见于数字通信、数据处理等领域。
- 功率放大电路:用于增加电力信号的幅度,常见于音响、无线电等领域。
二、放大器的基本组成部分1. 输入端输入端接收输入信号,并将其传递给放大器的其他部分进行处理。
输入端通常包括耦合电容、阻抗匹配电路等。
2. 放大器核心部分放大器核心部分是放大器的主要放大部分,根据不同的工作原理,可以分为三种常见的放大器结构: - 电压放大器:通过增大输入信号的电压来实现放大。
- 电流放大器:通过增大输入信号的电流来实现放大。
- 转移放大器:通过改变输入信号的形式(如电压-电流、电压-电压等)来实现放大。
3. 输出端输出端将经过放大处理后的信号输出给下一级电路或外部设备。
输出端通常包括耦合电容、输出阻抗匹配电路等。
三、放大电路的基本原理1. 放大增益放大增益是衡量放大器放大能力的指标,其定义为输出信号幅度与输入信号幅度之比。
放大增益可以通过改变电路元件的参数来调节,如电阻、电容、电感等。
2. 频率响应频率响应描述了放大电路在不同频率下对输入信号的放大能力。
通常通过幅频特性曲线来表示放大器的频率响应情况,其中,通频带为幅度降低3dB的频率范围。
3. 噪声噪声是放大器中不可避免的因素,它会对输出信号产生干扰并引入误差。
常见的噪声有热噪声、互模干扰噪声等。
在设计放大电路时,需要在放大增益和噪声之间进行权衡。
四、常见的放大电路类型与应用1. 乙类放大电路乙类放大电路常用于功率放大领域,特点是高效率、大功率输出。
常见的乙类放大电路有B类、C类等。
电工学第15章基本放大电路
制
作
电 工
习题15.3.1
学
I
电 用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。
子
技 术
+UCC
部 分
RB
RC
C2
C1
RS
U• S
ui
uo
RL
哈 理
工
大 学
王 亚 军 制 作
电 工
例题15.3.1
学 I
电 用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。
子
技 【解】
术
I• b B
画交流通路的方法 ui
电容视为短路; 直流电源视为短路;
哈
理
工
uo
大 学
王
亚 军 制
作
电 工
15.3 放大电路的动态分析
学 I
电 子
一、微变等效电路法
技
术 部
1 放大电路的交流通路
分 因电容对交直流的作用不同,所
以交直流所走的路径是不同的。
不同的信号可以分别在不同的通
路来进行分析。
ube
Ube
uBE
学 王
亚
军
制
作
电 工
15.2 放大电路的静态分析
学
I
电 子
三、用放大电路的直流通路确定静态值
技
术 部
1 放大电路的直流通路
分 因电容对交直流的作用不同,所 以交直流所走的路径是不同的。
+UCC
不同的信号可以分别在不同的通 路来进行分析。
RB
直流通路
RC
C2
直流通路是在直流电源
电工电子技术基础之基本放大电路
显然,放大电路内部各电流、电压都是交直流共存的。
首页
电工电子技术
共射放大电路工作原理
放大电路内部各电压、电流都是交直流共存的。其直流分 量及其注脚均采用大写英文字母;交流分量及其注脚均采用 小写英文字母;叠加后的总量用英文小写字母,但其注脚采 用大写英文字母。例如:基极电流的直流分量用IB表示;交 流分量用ib表示;总量用iB表示。
耦合电容
C1+
基极电阻 基极电源
RB UBB
RC C2
+
3DG6管
耦合电容
UCC
集电极电源
上图所示为双电源组成的共发射极基本放大电路。
首页
电工电子技术
实际应用中,共射放大电路通常采用单电源供电,各部
分的作用分别如下:
RC的作用是将放大的集电极电流 转换成晶体管的输出电压。
基极偏置电阻
的作用是为放大
基极固定偏置电流
IC
ICRC
输入交流信号电流
iB
0
t
0
t
+UCC
IB
IB
放大后的集电极电流
0
t
信号电流和基极 固定偏流的叠加
ui
C1+ ib
RB iB
RC
c
iC
C2
+
b 3DG6 uCE
0
t ui
e
iCu通0 过RC将放大的 电流转换为放大的 晶体管电压输出。
0
t
u0
输入信号电压
uCE经C2滤掉了直流 成分后的输出电压
电工电子技术
第一篇
电工电子技术
学习目的与要求
了解放大电路的基本概念及结构组成; 熟悉低频小信号放大电路及功率放大器的 工作原理;理解静态工作点的图解法,掌 握其微变等效电路的估算法;熟练掌握分 压式偏置的共发射极放大电路静态情况下 的特点、动态情况下的特点;理解反馈对 放大电路性能的影响。
电工电子技术---基本放大电路详解
由三个极限参数可画出晶体管的安全工作区 IC
ICM
ICUCE=PCM
安全工作区
O
U(BR)CEO
电力工程技术(china-dianli)
UCE
晶体管参数与温度的关系
1、温度每增加10C,ICBO增大一倍。硅管优 于锗管。
2、温度每升高 1C,UBE将减小 (2~2.5)mV, 即晶体管具有负温度系数。
电力工程技术(china-dianli)
一、 基本结构
NPN型
集电极
发射极
C NP N E
基极 B
符号: NPN型晶体管
C
B
PNP型
集电极
发射极
PN P
C
E
基极
B
PNP型晶体管
C
B
E
E
2020/7/27
电力工程技术(china-dianli)
5
结构特点:
集电区: 面积最大
集电结 基极 B
集电极 C
[例9.1.1] 图示电路,晶体管的 = 100,求开关 S
合向 a、b、c 时的 IB、IC 和 UCE,并指出晶体管的工作 状态(忽略 UBE )。
[解] (1) 开关 S 合向 a 时
RB1
IB =
UBB1 RB1
=
5 500×103
A
= 0.01 mA
I BS
I CS
UCC
RC
C RB2 a S B
电力工程技术(china-dianli)
2. 饱和状态
IC C
条件: 发射结正偏, 集电结正偏。
RC
IB↑,IC ↑
N B
UCE = (UCC-RC IC)↓
基本放大电路知识点总结
基本放大电路知识点总结一、放大电路的基本概念1. 信号放大:放大电路的主要功能是对输入信号进行放大,使其具有足够的幅度以便驱动后续的电路或设备。
放大电路通常包括一个放大器,通过调节放大器的增益可以实现对输入信号的放大。
2. 增益:放大电路的增益是指输出信号幅度与输入信号幅度的比值,通常以分贝(dB)为单位表示。
增益可以是固定的,也可以是可调节的,根据不同的应用需求选择不同的增益。
二、放大电路的基本分类放大电路根据其工作原理和应用场景可以分为很多种类,常见的有以下几种:1. 电压放大电路:用于放大输入信号的电压幅度,常用于音频放大器、视频放大器等。
2. 电流放大电路:用于放大输入信号的电流幅度,常用于传感器信号放大等应用。
3. 混频放大电路:用于将多个信号进行混频并进行放大,常用于通信系统和雷达系统中。
4. 功率放大电路:用于放大信号的功率,通常用于驱动大功率负载或输出功率放大器中。
三、放大电路的基本组成元件放大电路通常由以下几个基本组成元件构成:1. 放大器:是放大电路的核心元件,是用来放大输入信号的。
通常有很多种类型的放大器,如运放、三极管、场效应管等。
2. 输入电阻:用来限制输入信号对放大器的影响,通常越大越好。
3. 输出电阻:用来限制输出信号对后级电路的影响,通常越小越好。
4. 耦合元件:用来将输入信号耦合到放大器或将放大后的信号耦合到后级电路中。
四、放大电路的基本性能指标1. 增益:已经在前面提到过,增益是放大电路的一个重要性能指标。
2. 带宽:指放大电路能够有效放大的频率范围,在通信领域中,常用3dB带宽来表示放大电路的带宽。
3. 输入输出阻抗:输入输出阻抗分别表示放大电路的输入端和输出端的阻抗大小,通常要尽量匹配信号源和负载的阻抗以获得最好的信号传输效果。
4. 失真度:表示输出信号与输入信号之间的差异程度,通常分为非线性失真和谐波失真两种。
五、放大电路常用的电路拓扑结构1. 电压放大器:最简单的放大电路,通过对输入端和输出端加上适当的电路连接可以实现对输入信号的电压放大。
电工技术下教学课件第15章基本放大电路
互阻放大电路主要对输入信号的电阻进行放大,输出电阻 幅度大于输入,而电压和功率的放大倍数则相对较小。
要点二
详细描述
互阻放大电路通常由晶体管或电子管组成,其特点是输出 电阻与输入电阻之间存在一定的比例关系,即互阻增益。 这种电路主要用于需要电阻放大的场合,如模拟电路、传 感器等。
04
CATALOGUE
解法分析
总结词
图解法是一种直观的分析方法,通过图形展 示放大电路的工作过程和性能。
详细描述
图解法通过绘制电压和电流波形图来分析放 大电路的工作过程。通过观察波形图的交点 、峰值和振幅等信息,可以直观地了解放大 电路的性能指标,如放大倍数、相位裕度等 。图解法对于理解放大电路的工作原理和性 能非常有帮助,但需要一定的绘图技巧和经 验。
自激振荡
调整反馈元件或引入消振电路。
噪声过大
优化布线,选择低噪声元件,加强屏蔽措施。
性能指标的测试
直流性能测试
交流性能测试
测量静态工作点、输入电阻、输出电阻等 参数。
测量放大倍数、带宽、相位裕度等动态参 数。
噪声与失真测试
长期稳定性测试
使用专用仪器测量信号的噪声和失真水平 。
在长时间内观察放大电路的性能变化,评 估其稳定性。
02
CATALOGUE
放大电路的分析方法
静态分析
总结词
静态分析是放大电路的直流分析,主要 目的是确定放大电路的静态工作点。
VS
详细描述
静态分析通过计算放大电路在直流信号下 的工作状态,确定静态工作点,即输入信 号为零时的工作点。这涉及到计算放大电 路的直流通路,忽略交流信号分量,只考 虑直流电源和电阻。静态分析的目的是确 保放大电路在无输入信号时处于合适的直 流工作点,以便进行有效的信号放大。
放大电路详解
1
一. 基本放大电路的组成 放大元件iC= iB,
+EC
工作在放大区, 要保证集电结反
偏,发射结正偏。
C1
RC
C2
T
输入 ui
RB EB
uo 输出
2
耦合电容
C1
+EC
RC
C2
T RB
EB
隔离输入输 出与电路直 流的联系, 同时能使信 号顺利输入 输出。
3
集电极电源,
为电路提供能
31
微变等效电路
c
ib
b
ic 等
效
ib
b
rbe
c
ib
e
e
图中rbe称为晶体管的输入电阻。对于低频小功率三极 管,其值可由下式估算:
rbe≈300Ω+(1+β)26(mV)/IE(mA) 式中,IE为静态值发射极电流。
32
(2)放大器的微变等效电路法求解的具体步骤:
画出交流通路→用微变等效电路替换交流通路 中的三极管→计算电路参数。
35
(4)输入电阻: 一个放大电路的输入端总是与信号源
(或前级放大器)相联的,因此放大电路对信 号源(或前级放大器)来说,是一个负载,可 等效为一个电阻,即放大电路的输入电阻 (input resistance)ri。ri=ui/ii,是对交流信 号而言的一个动态电阻。
在微变等效电路中,
ri=RB//rbe 即从输入端口AO看进去的等效电阻。
这就要求静态值既要符合非线性元件晶 体管T的电压与电流的关系,同时又要符合 电路中线性元件上的电压与电流的关系。显 然,只有曲线与直线的交点才能同时满足两 者要求。这一交点即为静态工作点。
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-E--
C B
T
即:VC < VB < VE
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E
+ 8
1). 各电极电流关系及电流放大作用 IC
mA
IB
C
A
B 3DG100
RB
+ V UBE
E
+
V UCE
mA IE
EC
EB
晶体管电流放大的实验电路 设 EC = 6 V,改变可变电阻 RB, 则基极电流 IB、 集电极电流 IC 和发射极电流 IE 都发生变化,测量结 果如下表:
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一、 基本结构
NPN型
集电极
发射极
C NP N E
基极 B
符号: NPN型晶体管
C
B
PNP型
集电极
发射极
PN P
C
E
基极
B
PNP型晶体管
C
B
E
E
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结构特点:
集电区: 面积最大
集电结 基极 B
集电极 C
[例9.1.1] 图示电路,晶体管的 = 100,求开关 S
合向 a、b、c 时的 IB、IC 和 UCE,并指出晶体管的工作 状态(忽略 UBE )。
[解] (1) 开关 S 合向 a 时
RB1
IB =
UBB1 RB1
=
5 500×103
A
= 0.01 mA
I BS
I CS
UCC
RC
C RB2 a S B
N P N
基区:最薄, 掺杂浓度最低
发射结
E 发射极
发射区:掺 杂浓度最高
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二、工作状态
1. 放大状态 发射结正偏、集电结反偏
从电位的角度看:
C
NPN管:发射结正偏 VB>VE 集电结反偏 VC>VB
即:VC>VB>VE
PNP管:发射结正偏 VB<VE 集电结反偏 VC<VB
9.1 双极型晶体管
晶体管又称半导体三极管电力工 程技术(china-dianli) 晶体管是最重要的一种半导体器件之一,它的放 大作用和开关作用,促使了电子技术的飞跃。
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晶体管图片
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一、基本结构
晶体管的主要类型 (1) 根据结构分为: NPN型和PNP型 (2) 根据使用的半导体材料分为: 硅管和锗管
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晶体管电流测量数据
IB(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
IC(mA) <0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95
IE(mA) <0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05
结论: (1) IE = IB + IC 符合基尔霍夫定律 (2) IC IB , IC IE (3) IC IB
把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大 变化的特性称为晶体管的电流放大作用。
实质: 用一个微小电流的变化去控制一个较大电流 的变化,是CCCS器件。电力工程技术(china-dianli)
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2)晶体管内部载流子的运动规律
集电结反偏, 有少子形成的反
C
向电流ICBO。
ICBO ICE
N
基区空穴
向发射区的
B
P
扩散可忽略。
基区接电源正极R,B 基 IBE
区激发的价电子不断被
N
电源拉走,补充空E穴B 形
成电流IBE 。
E IE
进入P 区的电子少部分 与基区的空穴复合,多 数扩散到集电结。
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集电结反偏,阻 挡集电区电子向 基区扩散,但是 它将从基区扩散 来的电子拉入集 电区,形成电流
电路图
C
RC
E
UCC
饱和状态时的晶体管
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3. 截止状态
IC C
条件: 发射结反偏, 集电结反偏。
RC
特点:
N B
IB= 0 IC= 0 UCE= UCC
IB RB
UBB
P N IE E
UCC
晶体管相当于开路。
电路图
C
RC
E
UCC
截止状态时的晶体管
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ICEE。C
发射结正偏,发 射区电子不断向基 区扩散,形成发射
极电流IE。
2)晶体管内部载流子的运动规律
IC = ICE+ICBO ICE
IB = IBE- ICBO IBE
ICE 与 IBE 之比称为共
IB
C IC
ICBO ICE
N P
EC
发射极电流放大倍数
B
ICE IC ICBO IC
第9章 基本放大电路
9.1 双极型晶体管 9.2 放大电路的工作原理 9.3 放大电路的静态分析 9.4 放大电路的动态分析 9.5 双极型晶体管基本放大电路 9.6 场效应型晶体管 9.7 场效应型晶体管基本放大电路 9.8 多级放大电路 9.9 差分放大电路 9.10 功率放大电路
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IBE IB ICBO IB
RB IBE N
EB
E IE
IC IB (1 )ICBO IB ICEO
若IB =0, 则 IC ICE0集-射极穿透电流, 温度ICEO
忽略ICEO ,有 IC IB (常用公式)
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3) 特点 IB 微小的变化,会产生 IC 很大的变化。 IC =βIB 。 0<UCE<UCC , UCE = UCC-RC IC 。 晶体管相当于通路。
N
B
P
RB
N
EB E
即:VC < VB < VE
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RC EC
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二、工作状态
1ห้องสมุดไป่ตู้ 放大状态
++
发射结正偏、集电结反偏
C
从电位的角度看:
+ BT
NPN管:发射结正偏 VB>VE 集电结反偏 VC>VB
即:VC>VB>VE
- PNP管:发射结正偏 VB<VE 集电结反偏 VC<VB
bc
UBB1
UBB2 E
RC UCC
UCC = 15 V
15 0.03mA 晶体管处于放大状态。
5 100
IC = IB = 100×0.01 mA = 1 mA UCE = UCC-RCIC
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2. 饱和状态
IC C
条件: 发射结正偏, 集电结正偏。
RC
IB↑,IC ↑
N B
UCE = (UCC-RC IC)↓
ICM = UCC / RC
特点:
IB RB
UBB
P N IE E
UCC
IB↑,IC 基本不变。 IC≈UCC / RC 。 UCE≈0 。 晶体管相当于短路。