课 题

168169新授课）传感器（麦克风），将声音转换成相应的电压信号。

）放大器，将麦克风输出的微弱电压信号放大到所需要的值。

）再生器（扬声器），将放大后的电信号还原成声音。

）电源，提供放大器工作所需要的直流电压。

．什么是放大电路同时满足以下两个条件的电路：）输出信号的功率大于输入信号的功率。

）输出信号波形与输入信号波形相同（不失真）。

用框图表示：输入端：加入需要放大的信号。

输出端：得到放大的输出信号。

组成：一个放大电路必须含有晶体管（或电子管）这样的器件，同时还包含电阻、电感、变压器等元器件。

．放大器的分类）按放大器的频率高低分⎪⎩⎪⎨⎧高频放大器低频放大器直流放大器）按被放大信号的类型分⎪⎩⎪⎨⎧功率放大器电压放大器电流放大器170（a ）双电源供电；（b ）单电源供电；（c ）是（b ）图的习惯画法（不画出集电极电源）。

各元器件的作用： ① 晶体管V ：工作在放大状态，起电流、电压放大作用。

② 基极偏置电阻b R ：它使电源U E 给晶体管提供一个合适的基极电流B I （又称偏流），保证晶体管工作在合适的状态。

取值范围在几十千欧到几百千欧。

③ 集电极负载电阻c R ：作用是把晶体管的电流放大转换为电压放大。

它的取值范围一般在几千到几十千欧。

④ 耦合电容1C 和2C ：起隔直流通交流的作用。

交流信号从1C 输入经过放大从2C 输出，同时1C 把晶体管的输入端与信号源之间，2C 把输出端和负载之间的直流通路隔断。

一般选用电解电容，使用时注意极性的区分。

⑤ 集电极电源U E ：作用一是给晶体管一个合适的工作状态（保证发射结正偏，集电结反偏），二是为放大电路提供能源。

2．静态工作点的建立 （1）静态：当放大电路无交流信号输入时，此时的直流状态称为静态，如图所示。

171172173174结论：）放大电路工作在动态时，同时存在着直流分量和交流分量，这个直流分量就是设置的所谓静态工作点。

只有当直流分量的值大于交流分量的峰值（即最大值）整个信号周期内才能保证晶体管工作在放大状态，信号才不失真。

）共发射极放大电路兼有放大和反相作用。

1．放大电路应满足的条件。

2．静态工作点设置的意义及方法。

3．晶体管的放大作用是指较小的基极电流来控制较大的集电极电流。

4．放大倍数B C ΔΔI I=β。

布置作业175新授课信号源：低频信号发生器，产生1 ～ 20 kHz的正弦波信号加到放大器的输入端。

单管共发射极放大电路：电路如图。

输出端：接入一台双踪示波器。

．连接：将输入端、输出端信号分量接示波器的Y A、Y B 端，经过调整后，便可看到示波器显示的输入信号和输出信号波形，如图所示波形。

176177输入电阻越大越好，以减小对信号源的影响。

由上图可知输入电阻RiR i = U i /I iRo）等效电路如图所示，放大电路对于负载R来说相当于一个信号源。

L从放大电路的输出端向左看进去，放大电路就相当于一个内阻为的等效电源，这个内阻R就是放大电路的输出电阻。

o放大电路的输出电阻R越小，放大器带负载的能力越强。

即使是阻值较小的o178179180181新授课：基本放大电路。

：反馈电路连接输出端到输入端。

（部分或全部）→通过F →与X i 进行比较→得X f 与输入信号X i 进行相加或相减，从而得到比 正反馈：反馈使净输入加强，放大倍数升高，用于振荡器。

负反馈：反馈使净输入减弱，放大倍数降低。

可以改善放大电路的许多性能。

）输入端连接方式相并联与相串联与f i f i X X X X ）输出端取样信号电压反馈与输出电压成正比的为电压反馈：反馈信号电流反馈与输出电流成正比的为电流反馈：反馈信号f f X X．展宽通频带182183放大电路的放大倍数下降为A f ，它在0.707 ，使通频带得到扩展。

．改变输入电阻和输出电阻）对输入电阻的影响：串联反馈信号输入电阻。

输入端反馈信号与输入信号以电压形式串联相减时，输入电流号的电压不变而提供的电流减小，说明输入端加入反馈电阻后增大了。

当输入端的反馈信号在输入端以并联（对信号源而言）形式接入时，由于输入信号电压不变而提供的总电流增大，说明放大电路的输入电阻减小了。

）对输出电阻的影响：当电压反馈时，负反馈时使输出电压稳定，即输出端负载变化而输出端电压不当电流反馈时，负反馈时使输出电流稳定，即负载变化而输出端电流不变，所知识拓展 共集电极放大电路——射极输出器：基极偏置电阻，向晶体管提供基极电流I BQ ，使晶体管工作在放大状态。

．射极输出器：输入信号i u 经过1C 耦合后加入晶体管的基极和地之间，输出信号184185186新授课）反相输入端，用“-”标示，表示输出信号与输入信号相位相反。

）同相输入端，用“+”标示，表示输出信号与输入信号相位相同。

187188（三）运算放大器的基本特性运算放大器电路复杂，精确计算十分困难，但只要突出其主要性能，使其理想化，就可大大简化分析与计算。

）开环差分电压增益 ∞=o A）开环差分输入电阻 ∞=i R0o =BW →∞）温度引起的电压漂移 0V综合上述特性可得到理想运放的两个结论：：运算放大器两输入端电位相等U P = U N 。

：理想运算放大器的输入电流等于零I N = I P = 0这两个结论可以大大简化运算放大电路的分析过程，在实际中运算放大器的特性很接近理想特性，所以来分析实际电路是可行的。

二、运算放大器的基本运算电路（一）反相比例运算电路——反馈电阻，接在输出端与反相端之间，构成深度负反馈。

为输入平衡电阻，且b R ＝1R //信号从同相端输入，反馈信号加在反相端，R为平衡电阻且b．根据理想运放的两个特点有U P = U N = U i（虚短、虚断）189190根据理想运放特点，0N =I 和 0N =U ，可得如下关系式4321f I I I I I +++= （虚断）11i 1N 1i 1//)(R U R U U I =-= （虚地）4i443i332i22/,/,/R U I R U I R U I ===/()/()/()/)(f i33f i22f i11f f4321f F R U R R U R R U R R R I I I I R ++++++-=⋅上式表明，输出电压等于各输入电压按不同比例相加之和，如果取R R R R R ====4321191在运算放大器的同相输入端和反相输入端都加入信号时，例运算同时进行，根据理想运算放大器的两个结论，可得1o N 1N i1/)(/)(R U U R U U -=-= （虚断）)/(3232i P R R R U U +⋅= i111f 323i2/)()/(R U R R R R R R U ⋅-+⋅+⋅192193新授课（a）（b）2．直流放大器与交流放大器相比不足之处：（1）级间存在直流量的相互影响。

（2）零点漂移，是直接耦合最突出的问题。

3．零点漂移现象将放大器的输入端对地短路，输出端接入一个电压表。

理论上，电表的指针应该停，保留某个数值不变，并以此值为放大器的输出端的静态起始值。

实际上，指针可能偏离起始值，忽大忽小，忽快忽慢的不规则摆动，如图所示。

零漂：直流放大器输入为零时，输出电压不为起始值的现象称为零点漂移。

导致零漂的主要原因：温度。

放大器级数越多，零漂越严重。

解决办法：使用差分电路。

二、差分放大器194195由个特性相同的基本放大电路组合而成。

输入信号i u 经分别加到两管基极；输出信号o u 是两管集电极电压之差，即c2c1o u u u -=这样的形式称为双端输入、双端输出连接。

其他连接方式如图所示。

．抑制零漂的原理、V2两管对称，在没有加入输入信号时 c2c1u =，0c2c1o =-=u u u当温度变化时，根据对称原则，两管作相同变化，输出信号电压也相等，所以0c2c1o =-=u u u可见，两管的零漂正好在输出端得到抵消，从而有效的抑制了零漂。

196当放大器以差模方式工作时，c2c2c1c1o )Δ(Δu u u u u --+=且1U A = 2U A 。

整个差分放大倍数为1i1c1i o D 22U U A u u u u A ===21D U U U A A A ==所以，差分放大器的差模放大倍数等于电路的单管放大电路的放大倍数。

结论：零点漂移是以牺牲一个单管放大电路的电压放大倍数而得到抑制的。

C U A如果差分放大电路中的两个输入信号大小和极性相同，则称为共模信号，方式为共模输入。

总的输出为0c2c1o =-=u u u由此可见，一个完全对称的差分放大器其共模放大倍数为零。

实际上，差分放大器不可能完全对称，共模放大倍数也并不为零，单通常较小。

从上面分析可知，输入信号有差别，输出信号才不为零。

所以称差分放大器。

衡量差分放大器抑制零漂的能力用共模抑制比CMR K 来表示，其定义为CDCMR U U A A K =197——调节电路的对称性。

当i u = 0时，o u 不一定为零，调节。

——引入共模负反馈，但对差模信号无影响。

由于受温度影响而产生的共模信号：⎢⎢⎢⎣⎡↓→↓→↑→↑→↑→→↓→↓→↑→↑→↑→→↑→B2BE2E E C2B1BE1E E C1i u u i i i u u i i （温度）而对差模信号，若C1i 增加，则C2i 减小，因而流过E R 的总电流不变。

因此，对差模越大，共模反馈越强，零漂越小。

但E R 的引入，使CBE u =E 来补偿E R 上的直流压降。

．差分放大器的一个应用实例V 9=,V 001.9B =U ，若要测出电位差001.0AB =U198186新授课．自激振荡：振荡器的一种，通过提供直流电源，以本身电路常数所决定的频率持续发生振荡的电路。

3．按图连好电路点（输出）接到A点（输入）。

．将示波器的探头接在输出端C。

．缓慢调节电位器，直至在示波器上出现稳定的交流电压。

）的频率和幅度。

1的电容与C2并联，测出u C2的频率和幅度。

由测量可得出结论：）上图所示电路为振荡器。

）振荡器的频率对应于LC回路谐振频率。

u A 与u B的频率、相位一致。

）改变并联谐振电路C2或L1的值，可改变振荡频率。

的基础上调好电路。

．用万用表测量直流偏置电压U BE。

187188⎩⎨⎧电感三点式电容三点式三点式振荡器变压器耦合式振荡器三点式振荡器的共同点示从LC 振荡回路中引出三个端点和晶体管的三个电极相189② LC 回路选出频率为LCf π210=的信号。

反馈电路的强弱可由L 1、L 2之间的距离来调整。

振荡通过L 1、L 3耦合输出。

③ 图示是常用振荡器的电路形式。

L 2的匝数N 2以起振，由于变压器参数的限制f 0不能太高，一般在几千至几兆C 调节频率。

．电感反馈式LC 振荡电路190CC C C L LCf +⋅==000π21π21100 MHz 以上。