[所有分类]电工电子第六章放大电路

C2
uo
17
iB
IB
uBE
ib
t
iB = IB + ib
UBE
iC
ube
t
表示直流量
uBE = UBE + ube iC = IC + ic
uCE = UCE + uce
IC
t uCE
ic
uce
t
UCE
表示交流量
均为直流+交流！
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3. 静态工作点的作用 合适的静 态工作点 可输出 的最大 不失真 信号 iC ib
iB uBE
iC
uCE
uo
均为直流与交流的叠加！
10
1. 静态：当 ui=0时
由于电源 的存在 IB 0 +EC RB C1 IB IC 0
RC
IC C 2
VT
ui=0时
IE=IB+IC
11
IB、UBE， IC、UCE 均为直流信号！
+EC RB C1
RC
Hale Waihona Puke IC C 2VT ( IC,UCE )
3、基本放大器正常工作时，输出电压 与输入电压反相位。
22
6.1.3 基本放大电路的性能指标
1、电压放大倍数Au
电压放大倍数反映了 放大器的放大能力。
Uo Au = Ui
Ui：输入电压。
电压放大倍数与放大 器的结构和器件参数 有关。
一级放大器的电压放 大倍数有限。
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Uo：输出电压。
采用放大器级连的方法，可取得大电压放 大倍数。
29
6.2 放大器的类型及特点
根据功能分
1.电压放大器
以小的输入电压控制大的输出电压 小信号工作 主要考虑电压放大倍数 ，输入输出 电阻。应用在放大器的输入级、中间 级
以小的输入功率控制大的输出功率
2.功率放大器
大信号工作 主要考虑功率、效率、失真情况及 输出电阻。应用在放大器的输出级。 30
根据信号形式分
共模抑制比:
KCMRR
！
（Common - Mode Rejection Ratio)
差放放大的是两输入端的差：uo=Au（ui1-ui2）
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RB1
RC
uO
VT1 R P R -E
2
RC
VT
+UCC RB1
ui1
UEE
ui2
差动放大电路放大差模信号，抑制差模信号， 两输入端中一个为同相输入端（输出与输入同相位）， 一个为反相输入端（输出与输入反相位） 。
uCE uo
19
Q点过低，信号进入截止区
iC
输出信号波形
uCE uo 称为截止失真
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Q点过高，信号进入饱和区 iC
ib
输出信号波形
uCE uo 称为饱和失真
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归纳
1、放大器正常工作时，需设置合适的 静态工作点，目的是避免非线性失真； 2、放大器正常工作时，所有的电压、 电流均为直流+交流；
第 6章
基本放大电路
6.1 基本放大电路的组成及工作原理
6.2 放大电路的类型及特点
1
6.1 基本放大电路的组成及工作原理
放大的概念
在生产实践中常常需要将微弱的电信号放大， 使之变成较大的信号。
例如：扩音机电路。 扩音机的主要组成部分是放大器。 扬声器由
话筒将声音 信号转换成 微弱电信号
放 大 器
+EC RC C1 VT
可以省去
C2
RB EB
8
单电源供电
+EC RB RC VT
C1
C2
9
6.1.2 基本放大电路的工作原理
交流电压放大器:
正常工作时，直流电源供电 输入：交流小信号 ui 输出：交流大信号 uo 各极的电压、电流为：
+EC RB C1 RC C2
iB，uBE，iC，uCE
ui
34
差 放 电 路
RB1
RC
uO
VT1 R P
2
RC
VT R -U E EE
+UCC
RB1
ui1
ui2
1. 电路结构特点
电路结构对称；双电源；双端输入、 双端（单端）输出 RP : 调零电位器。调整左右平衡
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2. 输入信号分类 1 差模输入:
(differential mode)
2 共模输入: ( common mode) ui1 = ui2 = uC
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Ii
US ~
Ui
Au
输入电阻： r = U i i
Ii
电路的输入电阻越大，从信号源取 得的电流越小，因此一般总是希望得到 较大的的输入电阻。
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3、输出电阻
ro
放大电路对其负载而言，相当于信号源， 我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴 维南等效电路的内阻就是输出电阻。
US ~
Au
ro
U s
~
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输出电阻大一些好还是小一些好？
ro
~ U s
RL UO
输出电阻越小，在负载变化时，引起输 出电压的变化越小，即输出电压越稳定
所以，输出电压越小，带负载能力越强！
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4.通频带 Au Aum 0.7Aum
放大倍数 随频率变 化曲线
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
f
通频带： fbw=fH–fL
4. 应用
放大直流信号
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+UCC
互 补 对 称 电 路
VT1
ui
VT2
iL
RL
UL
-UCC
输入大信号，NPN、PNP轮流工作； 输出功率大，效率高，输出电阻低；
功率放大，一般用在输出级。
39
END
40
放大后的 信号驱动
电路工作电源
放大器将输入的信号放大
2
6.1.1 基本放大电路的组成
放大元件T：工 作在放大区，要 保证发射结正偏 集电结反偏。
RC VT
C1 RB EB
C2 EC uo 输出
输入 ui
3
使发射结正偏， 并提供适当的 静态工作点。
RC C1 VT
基极电源与 基极电阻
C2 EC
RB EB
放大交流信号
1.交流放大器
阻容耦合（级与级之间的 连接形式）
放大直流信号
2.直流放大器
直接耦合（级与级之间的 连接形式）
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根据电路结构分
1、共射放大器 2、射极输出器 3、差动放大器
4、互补对称功率放大电路
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+EC
+EC
共 射 电 路
RB
C1
RC
C2
RB1
C1
RC
C2
iB
iC
uCE
ui
uBE
4
集电极 电源
RC
C1 VT RB EB
C2 EC
为电路提 供能量。 并保证集 电结反偏。
5
变化的电流转 变为变化的电 压。
集电极电阻
RC C1 VT RB EB
C2 EC
6
耦合电容： 隔离输入输 出与电路直 流的联系， 同时能使信 号顺利输入 C1 输出。
RC VT RB EB
C2 EC
7
单电源供电
ui
uo1 ui2 uo2 uA Au1 Au2 i3 u3
Aun
uo
Au = Au1 · Au2 · Au3 · · · · · · Aun
多级放大
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2、输入电阻 ri 放大电路一定要有前级（信号源）为 其提供信号，那么就要从信号源取电流。 输入电阻是衡量放大电路从其前级取电流 大小的参数。输入电阻越大，从其前级取 得的电流越小，对前级的影响越小。
uo
RL ui
RB2
RE
CE
uo
输入、输出以发射极为公共点； 放大倍数高，输入电阻较小，输出电阻较大； 一般作放大器的中间级。
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射 极 输 出 器
RB C1 ui
RC
+EC C2
RE
RL
uo
输入、输出以集电极为公共点； 放大倍数小于1，近似为1；输入电阻高， 输出电阻低；
一般作放大器的输入级（输入电阻高）， 输出级（输出电阻低）。
ui1 - ui2 2 ui1 + ui2 2
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ui1 = -ui2= ud 3 任意输入: ui1 , ui2 差模分量: ud = 分解
共模分量: uC =
3. 主要性能指标 差模电压放大倍数: 共模电压放大倍数:
uod Ad = ud uoc Ac = uc
Ad = Ac
大！ 两边完 0！ 全对称
IC
ic
ib
ui
UBE uCE怎么变化
UCE
假设uBE有一微小的变化
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IC ic
+EC
RB C1
RC
C2
ui UCE uc
iB
iC
uCE
uBE
uo
uCE的变化沿一条直线:负载线
uCE相位如何
满足：uCE=UCC-iCRC
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uCE与uBE反相！
各点波形
+EC
RB RC uC iC
C1
ui iB
(IB,UBE) UBE
IB
UCE
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iB
IB
uBE t
UBE
均为直流！
iC
t
IC
t uCE
UCE
t
13
(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入输出 特性曲线上的一个点称为静态工作点。
IB IB Q UBE UBE UCE IC Q
IC
UCE
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2. 动态：当 输入ui时 IB ib Q