2基本放大电路PPT课件
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2.基本放大电路(2)
+
~
Re
RL U O
(a)电路图
图 2.5.1 共集电极放大电路
莆田学院三电教研室--模拟电路多媒体课件
第二章 基本放大电路
三、电流放大倍数
Ii b Ib
e Ie Io
Ii Ai
Ib Io Ii
Io
Ie Ib
Ie 所以
(1
RS
U S
Ic Rc
e+
Re Ie vo
-
AV
Vo Vi
( 1) IbRe Ib[rbe (1 )Re ]
( 1) Re rbe (1 )Re
Ri
Vi Ii
rbe
(1 )Re
Ro
Re
//
rbe
1
莆田学院三电教研室--模拟电路多媒体课件
(1
1 )rbe2
e
显然,、rbe 均比一个管子 1、rbe1 提高了很多倍。
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第二章 基本放大电路
3.构成复合管时注意事项
(1). 前后两个三极管连接关系上,应保证前级输 出电流与后级输入电流实际方向一致。
(2). 外加电压的极性应保证前后两个管子均为发 射结正偏,集电结反偏,使管子工作在放大区。
U o Ib (rbe Rs)
式中
Rs Rs // Rb RS
而 所以
Io Ie (1 )Ib
Ro
U o Io
rbe Rs
1
e Ie Io
rbe
基本放大电路ppt课件
首先,画出直流通路;在输入特性曲线上,作出直线VBE =VCC-IBRb,
两线的交点即是Q点,得到IBQ 。在输出特性曲线上,作出直流负载线
VCE=VCC-ICRC,与IBQ曲线的交点即为Q点,从而得到VCEQ 和ICQ 。
图12-8 静态工作情况图解
②动态工作情况分析 Ⅰ 交流通路及交流负载线 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/(RL∥Rc)直线,该直线即为交流 负载线。交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。R'L= RL∥Rc,是交流负载电阻。 Ⅱ 输入交流信号时的图解分析 通过图解分析,可得如下结论:
(1)vi vBE iB iC vCE | vo | (2)vo与vi相位相反; (3)可以测量出放大电路的电压放大倍数; (4)可以确定最大不失真输出幅度。
图12-9 动态工作情况图解
3.放大电路三种 基本组态的比较
共发射极放大电路
共集电极放大电路
共基极放大电路
电 路 组 态
电
压 增
(RC // RL )
图12-3 放大电路的幅频特性曲线
▪ 2.共射极放大电路
根据放大器输入输出回路公共端的不同,放大器有共发射极、共集电极和共基 极三种基本组态,下面介绍共发射极放大电路。 (1)电路组成 共射极基本放大电路如图12-4所示。
图12-4 共发射极基本放大电路
▪ 具体分析如下: ▪ ①Vcc:集电极回路的直流电源 ▪ ②VBB:基极回路的直流电源 ▪ ③三极管T:放大电路的核心器件,具有电流放大
便于计算和调试。
(2)因为耦合电容的容量较
(2)电路比较简单,体积 大,故不易集成化。
较小。
(1)元件少,体积小,易 集成化。
(2)既可放大交流信号, 也可放大直流和缓变信号。
两线的交点即是Q点,得到IBQ 。在输出特性曲线上,作出直流负载线
VCE=VCC-ICRC,与IBQ曲线的交点即为Q点,从而得到VCEQ 和ICQ 。
图12-8 静态工作情况图解
②动态工作情况分析 Ⅰ 交流通路及交流负载线 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/(RL∥Rc)直线,该直线即为交流 负载线。交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。R'L= RL∥Rc,是交流负载电阻。 Ⅱ 输入交流信号时的图解分析 通过图解分析,可得如下结论:
(1)vi vBE iB iC vCE | vo | (2)vo与vi相位相反; (3)可以测量出放大电路的电压放大倍数; (4)可以确定最大不失真输出幅度。
图12-9 动态工作情况图解
3.放大电路三种 基本组态的比较
共发射极放大电路
共集电极放大电路
共基极放大电路
电 路 组 态
电
压 增
(RC // RL )
图12-3 放大电路的幅频特性曲线
▪ 2.共射极放大电路
根据放大器输入输出回路公共端的不同,放大器有共发射极、共集电极和共基 极三种基本组态,下面介绍共发射极放大电路。 (1)电路组成 共射极基本放大电路如图12-4所示。
图12-4 共发射极基本放大电路
▪ 具体分析如下: ▪ ①Vcc:集电极回路的直流电源 ▪ ②VBB:基极回路的直流电源 ▪ ③三极管T:放大电路的核心器件,具有电流放大
便于计算和调试。
(2)因为耦合电容的容量较
(2)电路比较简单,体积 大,故不易集成化。
较小。
(1)元件少,体积小,易 集成化。
(2)既可放大交流信号, 也可放大直流和缓变信号。
第2章基本放大电路
UCE -
RB——固定偏置电阻(fixed-bias resistance) 。
可见:改变RB、 RC、 UCC均可改变静态工作 点,调RB最方便。
22
讨论
第二节 放大电路的分析
[例2-2-1] UCC=12V,RC=2kΩ, RB=200kΩ,β=50,试求:放大电路静 态值。
解:
IB
UCC UBE RB
C对直流开路,对交流 短路;
直流电源对交流通路 短路(忽略内阻)。
+UCC
RB
RC
C1+ IBQ
ICQ + C2
+
ui
RS uS
–
+
RL uo
–
第二节 放大电路的分析
直流通路
+UCC
RB
RC
19
讨论
第二节 放大电路的分析
(二) 估算法 用直流通路确定静态值
输入回路电压方程: UCC = IBRB + UBE
Ube
uBE UBE(AV)
集电极电源
UCC
基极电源
UBB
发射极电源
UEE
17
一、静态分析
第二节 放大电路的分析
放大电路输入端无输入信号,即ui=0, 电路中只有直流电压和直流电流
直流通路(direct current circuit)— —不加交流信号时直流电流流经的通路 (直流等效电路)
18
遵循原则:
为了研究问题方便,把交、直流分开研究。
+UCC
交流通路(alternating
current circuit)——
交流信号流经的通路(交
流等效电路)
《放大电路》PPT课件
N
T UCEQ
uo
(VCC ,0) RC
Q1
Q2
IB
0
M(VCC,U0C) E/V
(3) 改变RC — 直流负载线斜率发生改变
IBQ
RB C1
ui
VCC
RC
ICQ
C2
ICQ
=
VCC
- UCEQ RC
I BQ = VCC
IC/mA
- UBEQ RB
RC2 > RC1
T UCEQ
(VCC
N
,0)
uo RC
+ UBEQ
当输入信号为0时, IBQ、ICQ、 UBEQ、UCEQ称为放大电路的静态工作点Q —Quiescent P oint
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )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
IC
IBQ
Q
ICQ
UBE UBEQ
Q
UCEQ
UCE
交流通路是在输入信号作用下,交流信号流 经的通路,也就是动态电流流经的通路,用于 研究动态参数。
二、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。
US ~
Ii
Ui
Au
Ri
=
Ui Ii
Ii
+
Au
Rs
Ui +
Ri
Us
--
信号源为电压源
Ii
Rs
Ri
Is
(c)
电子技术基础第二章 基本放大电路
图2.3.4 基本共 (2)输出电路方程:uCE=VCC-iCRc
图2.3.5 用图解法求解静态工作点和电压放大倍数
二、电压放大倍数的分析 当加入输入信号△uI时,输入回路方程为 uBE=VBB+ △uI-iBRb
Q点高,同样的△uI产生的△iB越大,因而Au大。 Rc变化时,影响负载线的斜率,从而影响Au的大小。
图2.1.1 扩音机示意图
2.1.2
放大电路的性能指标
图2.1.2 放大电路 的示意图
一、放大倍数
二、输入电阻
三、输出电阻
根据图2.1.2有
输入电阻和输出电阻是影响多级放大电路 连接的重要参数。
图2.1.3
两个放大电路的连接
四、 通频带
通频带用于衡量放大电路对不同频率 信号的放大能力。
图2.1.4 fbw=fH-fL
2、输入电阻Ri 3、输出电阻Ro 分析输出电阻,也可令其信号源电压 ,但 保留其内阻Rs。然后在输出端加一正弦波测试信 号Uo,必然产生动态电流Io, 为恒压源,其内 阻为0,且 =0时, =0, =0,所以
2.4
放大电路工作点的稳定
2.4.1 静态工作点稳定的必要性
图2.4.1
2.4.2 典型的静态工作点稳定电路 一、电路组成和Q点稳定原理
图2.4.2 静态工作点稳定电路 (a) 直接耦合 (b) 阻容耦合 (c) 直流通路
B点的电流方程为 I2=I1+IBQ 一般选择 I1» IBQ 所以, I2I1 B点电位为
五、非线性失真系数
六、最大不失真输出电压
当输入电压再增大就会使输出波形 产生非线性失真时的输出电压。此时的 非线性失真系数要被定义,如10%。
七、最大输出功率与效率
模电第二章 基本放大电路
温 T ( C 度 ) I C T ( C I C ) E I C O
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ,
若此时I B
,则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法:增大Rb,减小Rc,减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问(1)当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时, 分别是电路的哪个参数变化造成的?这些参数是如何变化的?
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反;3. 测量电压放大倍数;4. 最大不失 真输出电压Uom (UCEQ -UCES与 VCC- UCEQ ,取其小者,除以 2 )。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 (2)图解法确定静态工作点
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ,
若此时I B
,则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法:增大Rb,减小Rc,减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问(1)当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时, 分别是电路的哪个参数变化造成的?这些参数是如何变化的?
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反;3. 测量电压放大倍数;4. 最大不失 真输出电压Uom (UCEQ -UCES与 VCC- UCEQ ,取其小者,除以 2 )。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 (2)图解法确定静态工作点
基本放大电路PPT课件以NPN管共射为例
(2)静态参数:静态工作点Q点。
NO.2 放大电路的2种工作状态
1、静态 ——放大电路没有输入信号,即Ui=0。
(3)静态工作点:放大电路输入电压Ui为零时,晶体管各极 的电流和管压降称为静态工作点Q,记做 IBQ、 ICQ( IEQ )、 UBEQ 和 UCEQ 。
NO.2 放大电路的2种工作状态
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用:
RC +C2
C1
+
V
+
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
Us和Rs:输入信号源的等效电路
Us:信号源电压,通常是正弦交流信号
VCC
Rs:信号源内阻
Ui:放大器的输入电压
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用:
• ①直接耦合(静态工作点易受影响,输入信号在 Rb上有压降损失) • ②阻容耦合(隔离输入输出与电路的直流联系,同时能使交流信号
顺利输入输出。)
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、(双电源)共射放大器的组成:
RC +C2
C1 +
V
VCC +
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
不看输入端与输出端,先分析三极管共射放大电路(直流电源+偏置电阻)。
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、(双电源)共射放大器的组成 (3)常用的偏置电路
• 固定偏置电路(不能稳定Q点) • 分压式偏置电路(能稳定Q点)
NO.2 放大电路的2种工作状态
1、静态 ——放大电路没有输入信号,即Ui=0。
(3)静态工作点:放大电路输入电压Ui为零时,晶体管各极 的电流和管压降称为静态工作点Q,记做 IBQ、 ICQ( IEQ )、 UBEQ 和 UCEQ 。
NO.2 放大电路的2种工作状态
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用:
RC +C2
C1
+
V
+
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
Us和Rs:输入信号源的等效电路
Us:信号源电压,通常是正弦交流信号
VCC
Rs:信号源内阻
Ui:放大器的输入电压
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用:
• ①直接耦合(静态工作点易受影响,输入信号在 Rb上有压降损失) • ②阻容耦合(隔离输入输出与电路的直流联系,同时能使交流信号
顺利输入输出。)
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、(双电源)共射放大器的组成:
RC +C2
C1 +
V
VCC +
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
不看输入端与输出端,先分析三极管共射放大电路(直流电源+偏置电阻)。
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、(双电源)共射放大器的组成 (3)常用的偏置电路
• 固定偏置电路(不能稳定Q点) • 分压式偏置电路(能稳定Q点)
放大电路基本知识PPT课件
RL uo
继续
(2)Au
ib
rbe
ui Rb
βib
ie R’L uo
u i ib r b e ( 1 ) ib (R e//R L ) u o(1 β)ib(R e/R /L )
Au= u uo i rb(e 1 (β 1 )βR ()eR (/e/R /L /R )L) 1
继续
(3)Ri
ib
反馈的一些概念:
将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措
施称为反馈。
直流通路中的反馈称为直流反馈。
反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈,反之称
为正反馈。
IC通过Re转换为ΔUE影响UBE
温度升高IC增大,反馈的结果使之减小
Re起直流负反馈作用,其值越大,反馈越强,Q点越稳定 Re有上限值吗?
基本思想:用线性 去代替 非线性
ic ib
uce ube
ib
ic
ube 含源网络 uce
等效:保持外部的i和u关系不变 ☆对交流、小信号而言
继续
ub= e rbeibruce ic=ibuce/rce
h参数等效电路:
ib T
+
+
u be -
+
ic
+
+
u ce
-
+
b ib
+
+ rbe
u be +
-
μr uce -
1. 结构:
Rb C1
RS +
+
u i
uS
-
-
+
V C
C
T C2
+
基本放大电路ppt课件
上限频率
4. 最大不失真输出电压Uom:交流有效值。 5. 最大输出功率Pom和效率η:功率放大电路的参数
6
§2.3 基本共射放大电路的工作原理
一、电路的组成及各元件的作用 二、设置静态工作点的必要性 三、波形分析 四、放大电路的组成原则
7
一、电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb:使UBE> Uon,且有 合适的IB。
Rc=3kΩ ,
β
=100。
Q
=?
18
二、图解法 应实测特性曲线
1. 静态分析:图解二元方程
uBE VBB iBRb
uCE VCC iC Rc
Q IBQ
输入回路 负载线
ICQ
负载线
Q
IBQ
UBEQ
UCEQ
19
2. 电压放大倍数的分析
uBE VBB uI iBRb 斜率不变
iC
IB IBQ iB
VCC
UCEQ O
底部失真
uCE
VCC
UCEQ
截止失真
tO
t
顶部失真
要想不失真,就要 在信号输的出整和个输入周反期相内! 保证晶体管始终工作 在放大区!
10
四、放大电路的组成原则
• 静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电 路参数。
• 动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负 载上能够获得放大了的动态信号。
Uo
1)RL
RL
将输出等效
成有内阻的电 压源,内阻就 是输出电阻。
空载时输出 电压有效值
带RL时的输出电 压有效值
5
3. 通频带
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。 由于电容、电感及放大管PN结的电容效应,使放大电路在信 号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降,并产生相移。
基本放大电路图教学课件PPT
• (b) Use Multi-sim to verify your results in part (a).
2.6 基本放大电路的派生电路
• 1 复合管 • 2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 3 阻容耦合复合管共集放大电路
4 共射-共基放大电路的交流通路 5 共集-共基放大电路的交流通路
1. 复合管
1.FET的几种应用方式:
• ⑴.FET开关电路 • ⑵.FET放大元件 • ⑶.FET压控电阻: • ⑷.FET恒流源电路:
2.自生柵偏压JFET Amp.
Ci
ui
Rg
Vdd
Rd
CO
+
Rs
-
uo
CS
JFET Amp.静态分析
• DC通路计算Q:
UGS
JFET Amp.动态分析
AC通路计算Q:
Cc
Rs
Cb
us ∽
Re
uo RL
⑴.共集放大电路的直流通路和交流通路
Rb Re
直流通路
Rb
Rs
Re
RL
交流通路
共集放大电路的交流通路
Rs
Rb
Rc
RL
⑵.共集放大电路的RO等效电路
Rs Rb
Us=0 -
Re uo
⑶. 基本共集放大电路的交流等效电路
直接耦合
Rb
⑷.共集放大电路的输出电阻
Rs Rb
Ro
共集Amp.的性能特点:
• ⑴.无电压放大作用; • ⑵.有电流放大能力;
• ⑶.Ri 较大; • ⑷.Ro较小;
• ⑸.输出跟隨输入改变;
p.205
2.共基放大电路
C1
RS Re
Rb1
2.6 基本放大电路的派生电路
• 1 复合管 • 2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 3 阻容耦合复合管共集放大电路
4 共射-共基放大电路的交流通路 5 共集-共基放大电路的交流通路
1. 复合管
1.FET的几种应用方式:
• ⑴.FET开关电路 • ⑵.FET放大元件 • ⑶.FET压控电阻: • ⑷.FET恒流源电路:
2.自生柵偏压JFET Amp.
Ci
ui
Rg
Vdd
Rd
CO
+
Rs
-
uo
CS
JFET Amp.静态分析
• DC通路计算Q:
UGS
JFET Amp.动态分析
AC通路计算Q:
Cc
Rs
Cb
us ∽
Re
uo RL
⑴.共集放大电路的直流通路和交流通路
Rb Re
直流通路
Rb
Rs
Re
RL
交流通路
共集放大电路的交流通路
Rs
Rb
Rc
RL
⑵.共集放大电路的RO等效电路
Rs Rb
Us=0 -
Re uo
⑶. 基本共集放大电路的交流等效电路
直接耦合
Rb
⑷.共集放大电路的输出电阻
Rs Rb
Ro
共集Amp.的性能特点:
• ⑴.无电压放大作用; • ⑵.有电流放大能力;
• ⑶.Ri 较大; • ⑷.Ro较小;
• ⑸.输出跟隨输入改变;
p.205
2.共基放大电路
C1
RS Re
Rb1
第2章放大电路完整版
放大元件iC=iB, 工作在放大区, 要保证集电结反 偏,发射结正偏。
输入 ui ui
Rb
uo 输出 VBB
参考点
(2-9)
共射放大电路组成 +VCC RC T
基极电阻 Rb ,调整 限制IB
ui Rb VBB
使发射结正偏, 并提供适当的静 态工作点。
(2-10)
共射放大电路 +VCC RC T
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(交流+直流)。 小写字母、小写下标,表 示交流量。
iB
ib
uA
ua
(2-52)
基本放大电路的静态工作点表达式 +VCC RC
ICQ
T
I BQ
VBB U BEQ Rb
I CQ I BQ
IBQ
Rb
UCEQ VBB
U CEQ VCC I CQ RC
电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放 大成较大的信号。电子电路放大的基本特征是 功率放大。这样,在放大电路中必须有能够控 制能量的元件,即有源元件,如晶体管等。放 大的前提是不失真,此时放大才有意义。 电压放大电路可以用有输入口和输出口的 四端网络表示,如图。
ui
Au
uo
(2-3)
放大电路的性能指标 (1) 放大倍数 电压放大倍数
列输入回路方程:
iC C VCC Rc 1 斜率 I B + Rc
VBE =VCC-IBIRb Q 列输出回路方程(直流负载线) : V
CQ
IBQ
VBE -
I+ C VCE -
C EQ
VCC
vC E 直流通路
第2章 基本放大电路
静态:
VBB = 0 → 仅可放大ui 的 正半周→ 严重失真
ui=0时,放大电路的状态。
静态工作点Q:
ui=0 时,晶体管的 IB 、 IC 、 UBE 、 UCE ,记为: IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似分析中,认为UBEQ 为常量。Si:0.7V;Ge:0.2V。
I BQ
26
VBB U BEQ Rb
对信号源来说,放大电路是负载,这个负载的 大小可以用输入电阻来表示。 Ii
US ~ Ui
放大 电路
Io
Uo
Ui Ri Ii
输入电阻是动态电阻,它是衡量放大电路从信 号源索取电流大小的参数。一般希望得到较大的输 入电阻。因 Ri 越大,Ii 就越小,Ui 就越接近US 。
9
3. 输出电阻:反映电路相互连接时的影响
I CQ β I BQ
U CEQ VCC -I CQ RC
为什么要设置一个静态工作点? +UCC RC
C1
+
C2 T
RL
ui
-
只有在输 入电压的整 个周期内, 晶体管都工 + 作在放大状 uo 态,输出电 压才不会产 生失真
(15-27)
+UCC RB C1
+ Ui
RC
C2
T
RL
+ Uo -
47
1. 利用图解法求解静态工作点 ΔuI = 0
IB=IBQ
uBE=VBB - iBRb
48
uCE=VCC - iCRc
2. 利用图解法分析电压放大倍数
uBE=VBB + △uI –iBRb
uCE=VCC-iCRc ΔuO ΔuI Δi B ΔiC ΔuCE ( ΔuO ) Au ΔuI
VBB = 0 → 仅可放大ui 的 正半周→ 严重失真
ui=0时,放大电路的状态。
静态工作点Q:
ui=0 时,晶体管的 IB 、 IC 、 UBE 、 UCE ,记为: IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似分析中,认为UBEQ 为常量。Si:0.7V;Ge:0.2V。
I BQ
26
VBB U BEQ Rb
对信号源来说,放大电路是负载,这个负载的 大小可以用输入电阻来表示。 Ii
US ~ Ui
放大 电路
Io
Uo
Ui Ri Ii
输入电阻是动态电阻,它是衡量放大电路从信 号源索取电流大小的参数。一般希望得到较大的输 入电阻。因 Ri 越大,Ii 就越小,Ui 就越接近US 。
9
3. 输出电阻:反映电路相互连接时的影响
I CQ β I BQ
U CEQ VCC -I CQ RC
为什么要设置一个静态工作点? +UCC RC
C1
+
C2 T
RL
ui
-
只有在输 入电压的整 个周期内, 晶体管都工 + 作在放大状 uo 态,输出电 压才不会产 生失真
(15-27)
+UCC RB C1
+ Ui
RC
C2
T
RL
+ Uo -
47
1. 利用图解法求解静态工作点 ΔuI = 0
IB=IBQ
uBE=VBB - iBRb
48
uCE=VCC - iCRc
2. 利用图解法分析电压放大倍数
uBE=VBB + △uI –iBRb
uCE=VCC-iCRc ΔuO ΔuI Δi B ΔiC ΔuCE ( ΔuO ) Au ΔuI
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ii
+
RS
+
+
uS
ui -
-+
信号源
放大电路
io
+
+
uo
RL
-
+
负载
(1)电压放大倍数定义为: AU=uo/ui
(2)电流放大倍数定义为: AI=io/ii
(3)互阻增益定义为:
Ar=uo/ii
(4)互导增益定义为:
Ag=io/ui
7
二、性能指标
对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。
输出电流 输入电流
3
§2.1 放大电路的基础
一、放大的概念 二、放大电路的性能指标
4
一、放大的概念
至少一路直流
VCC
电源供电
放大的对象:变化量 放大的本质:能量的控制
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的特征:功率放大
放大的基本要求:不失真——放大的前提
5
一.放大的基本概念
ii
+
RS
+
+
uS
ui -
-+
信号源
放大电路
同时保证放大后的信号 (或 )能输送到负载上
3、为使信号不失真,在没外加信号作用下,放大管不但 要处于放大状态,还应有一个合适的静态工作点。
17
二.单管共射极放大电路的结构及各元件的作 用
放大元件iC=iB,工
作在放大区,要保 证集电结反偏,发
射结正偏。
C b2 C b1
+
T
+
+
Rc
Rb u
i
- VB B
信号源 内阻
信号源 输入电压
1. 放大倍数:输出量与输入量之比
输出电压
Au u
Au
Uo Ui
Aii
Ai
Io Ii
A ui
U o Ii
A iu
Io U i
电压放大倍数是最常被研究和测试的参数
8
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻
Ri=ui / ii
ii
+
RS
+
+
uS
ui -
-+
信号源 R i
VBB、Rb:使UBE> Uon,且有 合适的IB。
VCC:使UCE≥UBE,同时作为 负载的能源。
Rc:将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。
共射
动态信号作用时: u I ib ic u R c u C ( u E o )
输入电压ui为零时,晶体管各极的电流、b-e间的电压、 管压降称为静态工作点Q,记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。
第2章 基本放大电路
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2
§2.1 放大电路的基础 §2.2 放大电路的组成及工作原理 §2.3 放大电路的基本分析方法 §2.4 静态工作点稳定电路 §2.5 晶体管放大电路的三种组态 §2.6 场效应管放大电路 §2.7 基放大电路的频率响应
当输入单一频率的正弦信号时,输出波形除基波分量 外,还含有一定数量的谐波。所有的谐波的总量与基
波成分之比,定义为非线形失真系数D
D (U2)2 (U3)2 ....
U1
U1
13
6.最大输出电压
输出波形在没有明显失真的情况下,放大电路能够提 供给负载的最大输出电压,最常用有效值 U o m 表示
14
C b1
+
+
Rb u
i
- VB B
+
C b2
T
+
Rc
+ VCC
Rb
Rc C b2
C b1
RL
u o
+
+
VC C
-
ui -
T
+
RL uo
-
+
16
放大电路的组成原则
1、必须保证放大管工作在放大区 必须根据所用放大管的类型提供合适的直流电源,并设计
合适的偏置电路来保证放大管始终处于放大区
2、保证待放大信号能输入、放大后的信号能输出 由于放大功能是以放大管为核心完成的,所以应在电路接 法上保证待放大的信号 能加到放大管的输入端口上,且
io
+
+
uo
RL
-
+
负载
放大——把微弱的电信号的幅度放大
一个微弱的电信号通过放大器后,输出电压或电流的幅度 得到了放大,但它随时间变化的规律不能变,即不失真
6
二.放大电路的主要技术指标
1.放大倍数——表示放大器的放大能力
根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求,放大器可分为四种
类型,所以有四种放大倍数的定义。
7. 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的前 提下,能够向负载提供的最大输出功率,用 P o m 表示
放大电路的效率 定义为最大输出功率 P o m 与直流
电源消耗功率 P V 之比
Pom PV
15
2.2 放大电路的组成及工作原理
2.2.1 基本共射放大电路的组成
RL uo
VC C
-
+
18
各元件作用:
使发射结正偏, 并提供适当的静IB
和UBE。
C b1
+
+
Rb
u
基极电源与基 i
极电阻 -
VB B
+
集电极电阻RC, 将变化的电流转 变为变化的电压。
C b2
T
+
Rc
RL
u o
V并保证集电结反
偏。 19
各元件作用:
耦合电容: 电解电容,有极性,
22
二、放大电路的组成原则
• 静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电 路参数。
• 动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负 载上能够获得放大了的动态信号。
R i 放大电路
io
+
+
u o
RL
-
+
负载
一般来说, Ri越大越好。 (1)Ri越大,ii就越小,从信号源索取的电流越小。 (2)当信号源有内阻时, Ri越大, ui就越接近uS。
9
3. 输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻
ii
+
RS
+
+
uS
ui -
-+
信号源 Ri
放大电路 Ro
Ri uo
大小为10F~50F
C b1 +
+
+
Rb ui - VB B
+
作用:隔直通交隔离 输入输出与电路直流 的联系,同时能使信 号顺利输入输出。
+C b2
T
+
Rc
RL uo
VC C
-
20
§2.2 基本共射放大电路的工作原理
一、电路的组成及各元件的作用 二、放大电路的组成原则
21
一、电路的组成及各元件的作用
io
+
+
uo
RL
-
+
R o 负载
输出电阻的定义:
uo
R = o
RL, us0
io
输出电阻是表明放大电路带负载能力的,Ro越小,放大电路带负载的能 力越强,反之则差
10
A
Am 0.7Am
4.
通频带放大倍数随频 率变化曲线—
—幅频特性曲
线
3dB带宽
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
f
通频带:
fbw=fH–fL
11
3. 通频带
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。 由于电容、电感及放大管PN结的电容效应,使放大电路在信 号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降,并产生相移。
下限频率
fbwfHfL
上限频率
4. 最大不失真输出电压Uom:交流有效值。 5. 最大输出功率Pom和效率η:功率放大电路的参数
12
5.非线形失真系数D