第2章 放大电路new

一、基本放大电路的组成 基本放大电路又称作单管放大电路，它是构 成复杂放大电路的基本单元。
返回
各元件的作用： 1.三极管T是放大电路核心元件, 起电流放大作用 2.基极电阻RB:使三极管发射结 正向偏臵,并为三极管提供合 适的基极电流IB. EC U BE I B RB U BE EC I B RB 3.电源EC:为电路提供能量
BEQ
0.65V
返回
2.分析输出回路 输出回路包含线性电路和非 线性电路，列出线性电压方程 UCC ICQ RC UCEQ 在三极管输出特性曲线上作 出上式所确定的直线MN,得
U CC 12 OM I C 3.64m A ON UCE UCC 12 3 RC 3.3 10
V
直线MN称为直流负载线，由MN和三极管输出特 性曲线的交点求出静态工作点
ICQ 2mA UCEQ 5.4V ,
返回
返回
二、动态分析 动态就是放大电路的输入端加上待放大的输 入信号时的工作状态。 RL 时， 设 ui U m sin t 0.02sin t 则 uBE UC Q ui 0.65 0.02sin t 根据uBE的变化，通过输入、 输出特性曲线可得
1.放大电路的微变等效电路
分析放大电路的步骤： a.先画出交流通路。 b.用三极管的微变等效电路代替交流通路中的三极管 c.在等效电路图中标出电流和电压的参考方向， 然后应用线性电路的理论分析计算。 2.电压放大倍数的计算 a.设RS=0 输入电压 U S Ui rbe Ib ' ' U o RL I c RL I b 输出电压
返回
坐标且相互间隔相等的直线。
iC ic |uCE |uCE iB ib
ic ib
式中，ib和ic均为交流分量
输出端相当于一个受ib控制的电流源。 注意：微变等效电路只是用于分析和计算放大 电路的动态性能指标，不能用来分析放大电路 的静态工作情况。
返回
二、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻
Au 还与 和 rbe 有关
返回
b.若 式中
RS 0 ' Uo Ui Uo ri ri RL Au Au ( ) U Us U s Rs ri Rs ri rbe i RB rbe ri RB // rbe RB rbe
i be
RL
返回
(2) Rs 0
Rs 1k
Aus Au 104
RB 300k rbe
50 2 51 RS rbe 1 0.96
' RL
Aus
结论：共发射极放大电路的 电压放大倍数不但 与RL有关，而且还与信号源内阻RS有关。 提高放大电路电压放大倍数的方法： a.选择较大 值的三极管 b.适当增加静态工作点 I EQ值 c.使负载尽量大
共发射极基本放大电路
返回
1、先分析输入回路，电源经 偏流电阻RB为三极管提供偏流IB
I BQ U CC U BE RB
因为 U BE U CC U CC 12 I BQ 40A 3 RB 30010 由 I BQ 40A 可在三极管的输入曲线上定出 Q 点 由 Q 点可确定U
返回
解：（1）求静态工作点，利用前面分析的结果直接 求解 RB 2 10
UB RB1 RB 2 U CC 20 10 12 4V
I EQ
U B U BE U B 4 2m A 3 RE RE 2 10
I CQ
I CQ I EQ 2mA
I BQ


第2章 放大电路
2.1基本放大电路
2.2基本放大电路的图解分析法
2.3微变等效电路分析法 2.4静态工作点稳定电路 2.5共集电极放大电路
2.6 放大电路的通频带及多级放大器 2.7 放大电路的负反馈 2.8 差动放大电路 2.9 功率放大电路 2.10正弦波振荡电路 2.11场效应管放大电路 返回
返回
返回
2.3微变等效电路分析法
在小信号条件下把放大电路中的非线性元件——三极管或场 效应管线性化，然后应用分析线性电路的方法来分析和计算 放大电路的性能和参数
一、三极管的微变等 效电路 1.输入特性曲线
当输入信号很小时在静 态工作点Q附近的工作 段可以认为是直线。输 入端可以用一个等效的 线性电阻rbe来表示
' ce
u u 2 sin(t )
U om' 2 Au 180o 100 U im 0.02
返回
三、静态工作点的设臵及信号失真分析
为保证放大电路能正常工作，放大输入信号， 必须设臵合适的静态工作点。若信号进入截止区或 饱和区，会造成非线性失真。
1、饱和失真：Q点过高，在信号的正半周时，三极 管有一段时间工作在饱和区，失去电流放大作用。 2、截止失真：Q点过低，在输入信号的负半周， 三极管工作在截止区。
Au U om U o 3.3 165 U im U i 0.02
U om A 180o A A u u U im
返回
返回
RL 时，静态工作点及直流R RC // RL RC RL
' L
交流负载电阻由 RC 变为 R 斜率为 叫做交流负载线
s
通常 RB rbe ，则 ri RB // rbe rbe
Aus
' RL
Rs rbe
例：电路如图所示，若 50 ，其余参数如图中所示， Au RL 试用微变等效电路计算：（1） 时的 和 RL 5.5k 时的 Au ，设 Rs 0 。(2) Rs 0 时的 Au 和 Rs 1k 时的 Au ，设 RL 5.5k。
基本的互补功率放大电路工作原理、自激振荡产生的条件 场效应管放大电路的特点。
返回
放大电路又称为放大器，它是把小的输入 电压或电流放大的装臵。 从放大器的功能来看，它又可分为电压放 大器和功率放大器。 从三极管放大电路的组成上看，可分为共 发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极 放大电路
返回
2.1基本放大电路
返回
返回
式中
RC RL R RC // RL RC RL
' L
' Uo Uo RL Au U s Ui rbe
放大电路的电压放大倍数
若 RL
Uo Uo R Au C U s Ui rbe
显然，负载电阻RL越小，电压放大倍数越低
返回
b.输出电阻ro 对负载来讲，放大电路相当于信号源。（可将它进行戴维南 定理等效），等效的内阻就是输出电阻，用ro表示，它也是 动态电阻。 U ro U S 0, RL I 共发射极放大电路的输出电阻ro ＝RC，因此其输出电阻比较大。 c. ri和ro对放大电路性能的影响
1
iB I BQ ib 40 20sin t
iC I CQ ic 2 1sin t
uCE UCEQ uce 5.4 3.3sin(t )
返回
结论： 1.以上各电量的波形如下图所示。它们都 是由两部分组成: 一部分是静态值即直流分量 U BEQ、I BQ、ICQ、UCEQ 另一部分是交流分量 ube、ib、ic、uce ，其频率 和输入信号 u i的频率相同， 2.放大后的输出电压uo就是交流分量uce，它与 输入频率相同相位相反。 3.电压放大倍数可通过作图法求得，即
s s
返回
解：(1) Rs 0
I BQ U CC 12 40A 3 RB 30010
I EQ ICQ I BQ 50 40106 2mA
26 rbe 300 (1 50) 0.96 k 2
R 50 3.3 Au C 172 rbe 0.96 5.5 3.3 ' RL 5.5k RL RC // RL 2k 5.5 3.3 ' Uo RL 50 2 Au 104 U r 0.96
返回
3. 放大电路输入电阻和输出电阻的计算 a.输入电阻ri 放大电路对信号源来说，是一个负载，可用一个电 阻等效代替，这个电阻是信号源的负载电阻，也就 是放大电路的输入电阻ri，即
Ui ri II
输入电阻对交流而言是动态 电阻 因 RB rbe，故 ri rbe ，通常 rbe 约为1k左右，因此共 发射极放大电路的输入电阻都比较小。
' L

1 ' RL
的负载线
返回
交、直流负载线相交于Q点
uCE UCEQ uce
' uce ic RL
iC I CQ ic
U CEQ 1 iC ' uCE ( ' I CQ ) RL RL
根据上述方程，令ic＝0 得B点
' o
iC 0, uCE 9.4V .过Q点和B点作直线交纵轴于A点
从放大电路的输入端看，ri相当于 信号源的负载，所以ri越大越好; 从输出端看，放大器相当于一个 信号源，其内阻就是放大电路的 输出电阻。希望ro越小越好。
返回
2.4
静态工作点稳定电路
静态工作点稳定电路 静态工作点稳定电路也叫 分压式偏臵电路。 1. RB2的作用
I1 I 2 I B
UB RB 2 U CC RB1 RB 2
学习要点
共发射极基本放大电路的构成、工作原理及静态工作点的 估算。 微变等效电路分析方法求电压放大倍数、输入及输出电阻 静态工作点稳定电路、共集电极放大电路的静态工作点 参数求解，利用微变等效电路求解动态参数。 多级放大电路的构成及频率特性、放大电路的负反馈类型 及负反馈对方大电路性能的影响。 基本差动放大电路的构成及工作原理。
UB不随温度而改变
返回
2.RE的作用
当 U B U BE 时，
IE
U B U BE U B RE RE
RE检测电流IE,把它两端的电压UE(=REIE)送到输入回 路控制UBE(UB-UE),最终控制IB、IC稳定


I CQ I EQ U E U BE I B I CQ
返回
输入特性
ube u BE rbe |uCE |uCE iB ib
但在实际分析放大电路时，小功率三极管的输入电 阻可用下式估算，即
rbe 300 (1 ) 26(m V) I EQ (m A)
式中， EQ ：发射极静态电流； :三极管的放大倍数 I rbe ：输入电阻 2.输出特性曲线 在静态工作点附近输出特性曲线是一族近似平行横
2 50A 40
UCEQ UCC ICQ (RC RE ) 12 2 103 (2 2) 103 4 V
（2）求 Au , ri , ro ，可先画出微变等效电路如图 （b）所示。
返回
已知 I EQ 2mA,则
4.集电极负载电阻RC:与RB阻值配合,保证三极管集 电结反向偏臵,即UCE>UBE；将变化的集电极电流 变换成变化的输出电压。
返回
2.2基本放大电路的图解分析法
图解分析法就是利用三极管的输入和输出特性曲线， 通过作图的方法来分析放大电路的工作情况。 一、静态分析 静态：ui＝0 静态工作点： IB、IC、UCE 直流通路:对直流 信号的等效电路.
T U BE I CBO
3.CE的作用 CE将RE短路，对交流不起作用，放大倍数不受影响
返回
U 例：电路如图所示， CC 12V 40 RB1 20k RB 2 10k RC RE 2k C1 , C2 , C3 容量足够大。(1)计算静态工作点 I BQ , I CQ ,UCEQ ;(2)求 Au , ri , ro 大小。