RC基本放大电路
阻容耦合放大电路
2.输入电阻和输出电阻
第五节
对于有旁路电容Ce的情况,从图中的微变等效电路 可得
Ri Rb1 // Rb2 // rbe
在 Rb1//Rb2 rbe 时
R i rbe
IC
+
用直接观察的方法可知输出电阻
Ii
+
.
Ib
.
.
Ui
.
Rb1
Rb2
rbe
Rc β Ib
. RL U o
_ _
Ri
Ro
怎样稳 定静态 工作点
将放大器置于恒温装置中 在直流偏置电路中引入负反馈来稳定 静态工作点 在偏置电路中采取温度补偿措施
(二)分压式电流负反馈偏置电路 1.工作原理
第五节
这种电路在设计时,应适当选择电阻Rb1和Rb2的适当阻值范围, 使之满足下面两个条件。
IRb IBQ UBQ UBEQ
c IBQ
+
ICQ IBQ 1.8( mA)
UBEQ
_
UCEQ
e
_
UCEQ VCC ( ICQRc ) 6.6( V)
IEQ ICQ IBQ 1.83( mA)
26 rbe rbb (1 ) 1.17(kΩ) IEQ
画出电路的微变等效电路
UBQ不变
IEQ
UBQ UBEQ UBQ IEQ Re Re
也可以近似看作恒定不变
2.射极偏置电路的分析计算
如果电路参数满足稳定条件时可以近似估算。
第五节
Rb2 UBQ VCC Rb1 Rb2
IBQ IEQ 1
IEQ
UB Q UB EQ UB Q Re Re
RC及RCD电路举例分析
RC及RCD电路举例分析耦合电路1.直接耦合直接耦合:将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。
直接耦合方式的缺点:采用直接耦合方式使各级之间的直流通路相连,因而静态工作点相互影响。
有零点漂移现象。
直接耦合方式的优点:具有良好的低频特性,可以放大变化缓慢的信号;由于电路中没有大容量电容,易于将全部电路集成在一片硅片上,构成集成电路。
2.阻容耦合阻容耦合:将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端。
直流分析:由于电容对直流量的电抗为无穷大,因而阻容耦合放大电路各级之间的直流通路不相通,各级的静态工作点相互独立。
交流分析:只要输入信号频率较高,耦合电容容量较大,前级的输出信号可几乎没有衰减地传递到后级的输入端。
因此,在分立元件电路中阻容耦合方式得到非常广泛的应用。
阻容耦合电路的缺点:首先,不适合传送缓慢变化的信号,当缓慢变化的信号通过电容时,将严重被衰减,由于电容有“隔直〞作用,因此直流成分的变化不能通过电容。
更重要的是,由于集成电路工艺很难制造大容量的电容,因此,阻容耦合方式在集成放大电路中无法采用。
3.变压器耦合变压器耦合:将放大电路前级的输出端通过变压器接到后级的输入端或负载电阻上。
电路缺点:它的低频特性差,不能放大变化缓慢的信号,且非常笨重,不能集成化。
电路优点:可以实现阻抗变换,因而在分立元件功率放大电路中得到广泛应用。
变压器耦合电路的前后级靠磁路耦合,它的各级放大电路的静态工作点相互独立。
4.光电耦合光电耦合器:是实现光电耦合的根本器件,它将发光元件〔发光二极管〕与光敏元件〔光电三极管〕相互绝缘地组合在一起。
工作原理:发光元件为输入回路,它将电能转换成光能;光敏元件为输出回路,它将光能再转换成电能,实现了两局部电路的电气隔离,从而可有效地抑制电干扰。
RC电路1.RC微分电路如下图,电阻R和电容C串联后接入输入信号VI,由电阻R输出信号VO,当RC数值与输入方波宽度t W之间满足:τ(RC)??t W,这种电路就称为微分电路。
一文讲解RC电路耦合、相移、滤波、微分、积分
一文讲解RC电路耦合、相移、滤波、微分、积分所谓RC电路,就是电阻R和电容C组成的一种分压电路。
如下图1所示:输入电压加于RC串联电路两端,输出电压取自于电阻R 或电容 C。
由于电容的特殊性质,对下图 (a)和 (b)不同的输出电压取法,呈现出不同的频率特性。
由此 RC电路在电子电路中作为信号的一种传输电路,根据需要的不同,在电路中实现了耦合、相移、滤波等功能,并且在阶跃电压作用下,还能实现波形的转换、产生等功能。
所以,看起来非常简单的 RC电路,在电子电路中随处可见,有必要对它的基本应用加以讨论。
图1 基本RC电路1、RC耦合电路RC耦合电路即阻容耦合电路, 是多级放大器级间耦合方式的基本形式. 如下图 2所示为两级放大器, 第一级的输出电压就是通过如下图 3所示的 RC阻容耦合电路加到第二级上的,其中C = C2, R 为 R5 与 rbe2 + ( 1+β) R6 的并联, Ui就是第一级的空载输出电压, Uo就是第二级的输入电压. 实际上整个放大器的输入耦合电路、输出耦合电路都是一个输出电压取自于电阻的如图3所示的 RC耦合电路. 对这种耦合电路输出电压可表示为:当传输信号的频率很高时,即:f>fL时:Uo=Ui,即第二级得到的输入电压等于第一级的输出电压,耦合电容相当于通路.即这种情况下,RC耦合电路将被传输的信号无衰减地、且无相移地由上级耦合到下级.当被传输信号的频率降低到f=fL时:输出电压的大小等于输入电压大小的1/且相位超前45度.由通频带的概念,这就是下界频率.由上可见,RC电路作为耦合电路,能否将被传送的信号顺利地耦合下去,完全由被传送信号频率和RC电路的参数比较后决定的.一般来说,RC电路的时间τ=RC远大于被传送信号的周期T,即被传输信号的频率远大于由电路参数决定的下界频率时,这种RC耦合电路中的电容相当于通路.图2 两级放大电路图3 RC耦合电路2、RC相移电路RC电路作为二端传输网络,若输出电压取自于电阻,则输出电压的相位超前;若输出电压取自于电容,则输出电压的相位落后.这种超前或落后最大可达90度,但此时输出电压的幅值也趋近于0.一般在电路中,使之信号通过RC电路,既有一定的相移,又有一定的电压幅值,这样RC电路就成了一个相移电路.在电路中,根据需要的不同,将若干节RC电路串联去实现对某一频率的信号进行一定角度的相位移动.图4是一个RC相移式正弦波振荡器电路.三节RC相移电路在振荡电路中既是正反馈网络,又是选频网络,合理选其电路参数,对某一频率的信号通过RC相移电路,使之每一节的平均相移为60度,总相移为180度,从而满足振荡平衡条件,对这一频率的信号发生振荡.3、滤波电路滤波电路是一种能使有用频率信号顺利通过,而对无用频率信号起抑制和衰减作用的电子电路.由于电容阻低频通高频的基本性质,滤波电路的基本组成部分仍是一个RC电路,当输出电压取自于电阻时,它就是一个高通滤波器;当输出电压取自于电容时,它就是一个低通滤波器.为了隔断负载对RC电路的影响,常将RC电路和集成运放组合起来组成有源滤波器,如图5所示为一阶有源低通滤波器电路.将图中的R和C 的位置互换,即得到一阶有源高通滤波器.为了使被抑制的频率成分在截止频率以外衰减更快,可以将几节 RC电路串联使用,而得到高阶有源滤波器,也可将不同性质的RC电路相互串并联使用,得到所谓带通滤波器和带阻滤波器等.图4 RC相移振荡电路图5 一阶低通滤器4、微分电路和积分电路前面三个问题讨论的是不同频率的正弦信号通过RC电路时,电路所反映出的性质.当电路中信号电压发生阶跃变化时,由于电容的充放电的性质,使之被传输的信号发生另一种变化,这就微分电路和积分电路.4.1 微分电路所谓微分电路仍是一节RC电路,输出电压取之于电阻R.当输入电压为阶跃变化的矩形脉冲时,且RC电路的充放电时间常数τ=RC<TK(脉冲宽度)时,能将输入的矩形脉冲变成宽度为τ的尖脉冲.如图6所示,由于时间常数远小于脉冲宽度,脉冲上升沿来到时,电容通过电阻R充电,很快充满,电路中的电流变为零,输出电压变为零,由此在R 上得到一个与上升沿相对应的正的尖脉冲.当脉冲下降沿来到时,电容通过电阻R反向放电,同理放电过程很快,在电阻R上得到一个与下降沿对应的负的尖脉冲.由于通过电容的电流为:图6 微分电路将矩形脉冲变成尖脉冲即输出电压近似与输入电压的微分成正比,微分电路由此得名.为使输出电压不受负载的影响,RC电路跟运放组合接成如图7所示的形式,由于运放反向端虚地,输出电压取之于反馈电阻R.微分电路的本质仍是RC电路,运放在此起隔离和缓冲作用.图7 由运放组成的微分电路4.2 积分电路与微分电路相反,积分电路中输出电压取之与电容.如图8所示,当RC电路的时常数τ=RC>TK(脉冲宽度)时,能将输入的矩形脉冲变成幅度随时间线性变化的锯齿波.由于RC电路的充放电时间常数τ远大于脉冲宽度TK,脉冲上升沿来到时,电容通过电阻R充电,远没有充满,即刚经过充电曲线的起始部分,脉冲下降沿来到,电容又开始放电,远没有放完,又在上升沿作用下充电,由此在电容上得到随时间近似成线性变化的锯齿波电压.图8 积分电路将矩形脉冲变为锯齿波因为τ>TK在输入矩形脉冲的持续时间内,电容上的电压上升不多,即:Uo<UR,则:由此得到:即输出电压与输入电压的积分成正比,由此得名积分电路.同理,为使RC积分电路不受负载的影响,同样跟运放组合接成如图9形式的电路.运放反向端虚地,输出电压取之于电容.可见积分电路的本质仍是RC 电路,运放在此起隔离和缓冲作用.由上讨论可知:微分电路和积分电路从本质来说都是一节RC电路,微分电路中输出电压取之于电阻,其时间常数远小于脉冲宽度.积分电路中输出电压取之于电容,其时间常数远大于脉冲宽度.图9 由运放组成的积分电路除了上述的四种情况以外,还有一种重要的应用,即根据电容充放电时其两端电压的变化情况,在电路中起延时开关作用,在波形产生电路中和定时电路中有着广泛的应用.5、结论RC电路的本质就是一个分压电路,电路中的传输信号、电路状态发生变化时的跃信号都可作为RC 电路的输入电压,根据需要的不同从电阻R或电容C取出输出电压,并根据电容C的充放电性质,巧妙地选取电路参数和电路结构,使RC电路成为电路中信号传输的桥梁,波形变换的转换器,选取有用信号的滤波器或选频网络。
三极管的三种基本放大电路-3极管放大电路
)
第3章 放大电路基础
3.2.2 共集电极放大电路 (射极输出器、射极跟随器)
一、电路组成与静态工作点
IBQ RB +VCC IBQ= (VCC – UBEQ) / [RB +(1+ RE]
C1
+ RS +u+Ii EQ us – RE
–
交流通路 ii ib
C2 +
RL
ic
+ uo
100 3//5.6 1.3
2)求 Au、Aus 、Ri、Ro
1.5 1011.5
Aus Ri
Ri Ri RB1 //
RRsB2A/u/[rbe131.(81(131.8.3))RE ]1.2
20 // 62 //[1.5 1011.5] 13.8 (k)
Ro= RC= 3 k
第3章 放大电路基础
uo ui
ui us
ui us
Au
Ri Au Rs Ri
+
ui
RB1 RB2
RC RL
小信号等效电路
ii
ib
ic
+ ui
RB1 RB2 rbe
ib
R
C
uo 2. 输入电阻
Ri
ui ii
RB1 // RB2 // rbe
+ 3. 输出电阻 Ro= RC
RL uo
Ri
Ro
第3章 放大电路基础
当没有旁路电容 CE 时: 1. 电压放大倍数
Ri Rs Ri
Au
2. 输入电阻
Ri RB1 // RB2 //[rbe (1 )RE ]
Ri R
两级RC阻容耦合放大电路一、基本原理框图如下当K1、K2断开时,前
两级RC阻容耦合放大电路一、基本原理框图如下当K1、K2断开时,前级放大为一典型电阻分压式单管放大器,当把K1、K2闭合时前级和后级接通,组成带有电压串联负反馈的两级放大器。
二、硬件电路设计电路如下图所示,,它是由两个分压式偏置稳定电路经阻容耦合连在一起当K1闭合时,则把前级放大电路的输出信号加到后级放大电路的输入端继续放大。
由于前级放大电路与后级放大电路类似,现只分析前级放大电路,图中三极管T1具有电流放大作用,是放大电路的核心,电阻R P1、R B1、R B2、的分压来稳定基极电位,集电极电阻R C1的作用主要是将集电极电流的变化转成电压的变化,以实现电压的放大功能,另一方面电源U CC可以通过R C1加到三极管上,使三极管获得正常的偏置电压,所以R C1也起直流负载的作用,耦合电容C1、C2又称做隔直电容,他们分别接在放大电路的输入端和输出端,一方面起交流耦合作用,另一方面隔离直流的作用,发射极电阻(R E1+R E2)用来反映电流I EQ变化的信号,反馈到输入端,自动调节I EQ的大小实现工作点的稳定,当K1、K2闭合时则引入级间负反馈,,以实现提高放大倍数的稳定性和减小非线性失真和抑制干扰和噪声的影响。
三、 电路主要参数1)闭环电压放大倍数FA A AVVV Vf+=1其中A V =UU iO为无级间反馈时的电压放大倍数,即开环电压放大倍数。
1+F A V V ——反馈深度,它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。
2)级间反馈系数 UUFOf V=3)输入电阻R F A Ri V V if)1(+=R i——无级间反馈时放大器的输入电阻4)输出电阻 FA R RVVO Of+=1RO——无级间反馈时的输出电阻调试与检测1、初步检测检查电路板上的元件,有无明显的焦痕破坏的情况,电路中连线有无虚焊,短路及直流电源是否正常等。
2.导线故障级顺序测量各级的输入输出电压和波形,对以上放大电路输入正弦波,若B 1点输入正弦波信号正常,但C 点波形不正常则第一级是可疑级,在C 点将电容C 2断开后,再测C 点波形,若仍不正常,则故障在第一级;若断开后正常了,则故障在第二级。
rc阻容放大电路
rc阻容放大电路RC阻容放大电路是一种常用的放大电路,由电阻(R)和电容(C)组成。
这种电路可以放大输入信号的幅度,并将信号输出。
下面将详细介绍RC阻容放大电路的原理、特性、应用和优缺点。
1. 原理:RC阻容放大电路基于电容的充放电过程来实现信号的放大。
当输入信号施加在电容上时,电容开始充电,此时电容上的电压逐渐增大。
电容充电过程可以看作是一个低通滤波器,将高频信号滤去,只放大低频信号。
当输入信号发生变化时,电容将重新开始充放电过程,从而实现信号的放大。
2. 特性:- 频率响应特性:RC阻容放大电路具有滤波特性,能够削弱高频信号,因此适用于放大低频信号。
- 放大倍数:RC阻容放大电路的放大倍数取决于电容和电阻的数值,可以通过调节电阻和电容的数值来改变放大倍数。
- 相位延迟:RC阻容放大电路具有一定的相位延迟,延迟时间与电容和电阻的数值相关。
3. 应用:RC阻容放大电路在实际应用中有广泛的用途,常见的应用包括:- 音频放大器:RC阻容放大电路可以放大音频信号,常用于音响设备中。
- 滤波器:RC阻容放大电路可以用作低通滤波器,滤除高频噪声,保留低频信号。
- 信号处理:RC阻容放大电路可以用于信号处理,如放大、补偿等。
4. 优缺点:RC阻容放大电路的优点包括:- 简单性:RC阻容放大电路由简单的电阻和电容组成,电路结构简单,易于实现。
- 经济性:RC阻容放大电路的元器件成本低廉,适合大规模应用。
RC阻容放大电路的缺点包括:- 噪声:由于电容充放电过程中存在噪声,因此RC阻容放大电路容易受到噪声的影响。
- 频率限制:RC阻容放大电路的频率响应范围受到电容和电阻的限制,难以实现宽带放大。
综上所述,RC阻容放大电路是一种常用的放大电路,可以用于音频放大、滤波和信号处理等应用。
它具有简单、经济的特点,但受到噪声和频率限制的影响。
在实际应用中,可以根据需要调节电容和电阻的数值来实现不同的放大倍数和频率响应。
RC电路
●————目的與原理————●目的:在電學中,電阻(Resistor)與電容(Capacitor),是經常用到的元件,且幾乎是不可或缺的。
這一個電阻和一個電容所構成的電路,是最基本也是相當重要的。
就某種角度而言,它雖是電路的形式,但也表徵出許多物理現象的行為,並藉此得以瞭解其他不同,卻具有同樣行為之系統。
這個實驗目的,就是要來觀察RC電路的行為反應,並熟悉它的特徵。
原理:(A)放電(Discharge)如圖(一),電容器上已有電荷Q0。
當t=0時,將S(switch)開關閉合,形成了一個迴路,則電容器上的電荷即可藉由此迴路進行放電,直到電荷為零。
推導的結果,我們可以求得描述此放電過程的函數[詳見附錄(A)],如下Q=Q0 e-t/RC其中Q代表電容器上殘留的電荷值大小Q0為放電前的總電荷t為時間RC為電阻值與電容值之乘積,又稱〞時間常數(time constant)〞,常以τ表示。
I=dQ/dt=(-Q0)/RC e-t/RC圖 (一)我們稱(1)式為〞Exponential Decay〞,隨著時間t愈大,Q 愈小[如圖(二)所示],但變化的快慢卻由RC之乘積來決定;RC愈大,衰減愈慢,RC愈小,則衰減愈快。
圖 (二)圖(三)(B)充電(Charge)現在改從相反角度來看RC電路,如圖(三)所示。
在S未閉合之前,電容器C上無任何電荷存在。
那麼,在t=0 時,將S 閉合,由於迴路之形成,則電動勢ε(ε=V0)將不斷驅動電荷至電容器C上,直到電容器上的電位與電動勢ε相等為止(此時稱之為飽和)。
所以,我們同樣可以得到描述此充電過程的函數[詳見附錄(B)],如下Q=Q0 (1-e-t/RC)其中Q代表電容器上電荷值大小Q0為飽和電荷,其值大小為Cε之乘積t為時間RC為時間常數I=dQ/dt=(+Q0)/RC e-t/RC不同於放電的是,上式(3)稱之為"Eeponential Approach"。
电工电子C第10章基本放大电路
iB IB Q IB
UBE
B
E 电路图 uCE -
O
输入特性
uBE
结论: 晶体管从输 入端看,可以 用一个等效 的动态电阻 rbe代替。
rbe =
26mV rbe 可以估算:rbe = 200 + ( +1) IEmA
UBE 为一个常数。 ΔIB
(2) 输出端电压和电流的关系 在放大区: IC=βIB 结论: 从输出端看,可以用一个 受 控电流源代替。
其中:R′L= RC∥RL
Ii (RB∥rbe ) U i ri = = = RB∥ rbe Ii Ii -Ic RC ro = = RC - Ic
例2:求放大电路的空载电压放大倍数、输入电阻 和输出电阻 。
解:(1) 空载电压放大倍数 RB rbe = 200 + 26 C1 IC + + 26 = (200 + 50× ) = 1 084 ui 1.47 - RC 50×2 =-92.25 = - Ao =- r 1.084 be
R
C
+ UCC C + 2 + uo -
(2) 输入电阻 180×1.084 k = 1.078 k ri = RB rbe = 180+1.084 (3) 输出电阻 ro = RC = 2 k
10.3 静态工作点的稳定
一、分压式偏置共射放大电路 1. 电路组成 (1)偏流电阻 RB2用于固定
C
Ic
Ui R B1 RB2
-
Ib
RE
βRL ′ Au =- rbe+(1+β)RE 放大倍数Au降低
思考:画出下图微变等效电路
+ UCC C1 + + ui
三极管的三种基本放大电路
二、性能指标分析
IBQ = (VCC – UBEQ) / [RB + (1 + β ) RE] ICQ = β I BQ UCEQ = VCC – ICQRE
−
−
−
rbe β ib RB + RE RL uo
−
R'L = RE // RL
第3章 放大电路基础
一、电路组成与静态工作点
IBQ C1 + RB +VCC C2 RL
Ri
R’i
例3.2.1 β =100, RS= 1kΩ, RB1= 62kΩ, RB2= 20kΩ, RC= 3kΩ Ω Ω Ω Ω RE = 1.5kΩ, RL= 5.6kΩ, VCC = 15V。求:“Q ”, Au, Ri, Ro Ω Ω 。 [解] 1)求“Q” 解 ) +VCC 20 × 15 RB1 RC C2 U BQ = ≈ 3.7 ( V ) C1 + 20 + 62 + + RL 3 .7 − 0 .7 uo I RS = 2 (mA ) + CQ = I EQ = + RB2 RE us 1 .5 CE − − I BQ ≈ 2 / 100 = 0.02 (mA) = 20 µA U = 15 − 2( 3 + 1.5) = 6 ( V ) 2)求 Au、Ri、Ro 、 Aus CEQ )
–
RE = RL = Rs = 1 kΩ, VCC = 12V。求:“Q ”、Au、Ri、 Ω 。 、 Ro [解] 1)求“Q” +VCC 解 ) IBQ RB C1 IBQ = (VCC – UBE) / [RB + (1+ β ) RE]
β =120, RB = 300 kΩ, r’bb= 200 Ω, UBEQ = 0.7V Ω
晶体管单管放大电路的三种基本接法
bc
的电压增益AV、输入电阻Ri和输出电阻RO
T
①vs2=0,从集电极输出;
e
②vs1=0,从集电极输出; ③vs2=0,从发射极输出。 解 ①共发射极接法
vs+1 -
AV
Vo Vi
IbRc Ib[rbe (1 )Re]
rbe
Rc (1 )Re
b
Re +-vs2
c
R i
V i
I
r be
晶体管单管放大电路的三种基本接法
共射组态 CE
C1
+
T
+ C2
+
+
U i
Re
Rc
RL U O
_
VEE
VCC _
共射极放大电路 Rb
+VCC
C1+ RS
C2 ++
共集组态 CC
U s
+
~
Re RL U o
共基组态 CB
2.5.1 基本共集放大电路
一、电路的组成
信号从基极输入, 从发射极输出
Rb
+VCC
图 2.5.1 共集电极放大电路
三、电流放大倍数
Ii b Ib
e Ie Io
Ii Ai
Ib IIoi
Io
IIbe
Ie 所以
(1
U
)
RS
+
S
~
+
rbe
+
U i
Ib
U O
_
Ic _
图2.5.2交流等效c电路
Re
四、电压放大倍数 Uo IeRe (1 )IbRe
基本放大电路
耦合电容C1和C2 :用来隔断直流、耦合交流。电容 值应足够大,以保证在一定 的频率范围内,电容上的 交流压降可以忽略不计,即对交流信号可视为短路。
7.1.2 放大电路的分析
一、分析三极管电路的基本思想和方法
基本思想
非线性电路经适当近似后可按线性电路对待, 利用叠加定理,分别分析电路中的交、直流成分。 直流通路(ui = 0)分析静态。 交流通路(ui 0)分析动态,只考虑变化的电压和电流。 画交流通路原则:
7.2sint (mV)
ib
u be r be
5.5sin t (A)
iC = ( 2.4 + 0.55sint ) mA uCE = ( 5.5 – 0.85sint ) V
ic i b 0.55sin t (mA )
IBQ
12 0.7 470
0.024 (mA)
ICQ = IBQ = 2.4 mA UCEQ = 12 2.4 2.7 = 5.5 (V)
r be
200 (1 ) 26
I EQ
200 26 1 283 () 0.024
② 交流通路 iC
C2
③ 小信号等效
+
+
C1
RS + uS –
1.微变等效电路法
动态分析的目的:确定放大电路的电压放大倍数 , 输入电阻和输入电阻。
分析方法:微变(小信号)等效电路分析法。
B ib + ube
–
ic C
+
uce
E
–
IB
IB
Q IB
rbe
UBE IB
ube ib
300() (
1) 26(mV ) IE (mA )
实验五rc耦合多级放大电路
实验四 RC 耦合多级放大电路预习部分一、实验目的1、学习和掌握多级放大电路电压放大倍数和幅频特性的测量方法。
2、加深理解放大电路中引入负反响的方法和负反响对放大器各项性能指标的影响。
二、实验原理 单级放大电路的放大倍数一般只有几十倍,然而在实际电路中常常需要更高的放大倍数,这就需要将假设干单级放大电路串联起来,将前级的输出端加到后级的输入端,组成多级放大器,使信号经过屡次放大,到达所需的值,如图2-4-1所示。
多级放大器的连接称为耦合,其耦合方式有三种,即阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。
图2-4-2 带有电压串联负反响的两级阻容耦合放大器本实验选用RC 耦合两级放大电路来研究多级放大器的有关性能指标,如图2-4-2所示。
1、电压放大倍数Av 在多级放大电路中,由于各级之间是串联起来的,后一级的输入电阻就是前一级的负载。
所以多级放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积,即A V =A V1⨯ A V2⨯⋅⋅⋅⨯A VN 。
注意各级放大倍数应考虑前后级的互相影响。
两级RC 耦合放大器中:第 第 第n 级 负 Ui 一 二 功率 Uo级 级 放大 载图2-4-1 多级放大器的组成// //// //'βA )β1('βA L C2L2be2B21B22i2i2C1L122V21111。
;;:式中第二级第一级 R R R'r R R r r R R'r R R r R be L E be L V ===-=++-=2、输入、输出电阻 多级放大电路的输入电阻〔两级放大器也一样〕就是第一级〔输入级〕的输入电阻,即 r i = r i1 =R B11 //R B12 // [r be1+〔1+β〕R E1] 多级放大电路的输出电阻就是末级〔输出级〕的输出电阻,即r o = r on ;两级RC 耦合放大电路的输出电阻为r o = r o2= R C2 。
3、频率响应特性 在实际应用中,通常要求放大器可以放大一定频率范围内的信号。
课程设计rc放大电路
课程设计rc放大电路一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握RC放大电路的基本原理和分析方法,能够运用所学的知识分析并解决实际问题。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要掌握RC电路的基本组成部分,了解其工作原理,以及能够运用微积分知识分析RC电路的特性。
2.技能目标:学生需要具备基本的实验技能,能够独立完成RC放大电路的搭建和调试,并运用所学的理论知识分析实验结果。
3.情感态度价值观目标:通过本课程的学习,使学生培养对科学研究的兴趣和热情,增强其创新意识和实践能力,提高其团队协作和沟通交流的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.RC电路的基本原理:介绍RC电路的基本组成部分,包括电阻、电容和电压源,以及它们在电路中的作用。
2.RC电路的特性分析:运用微积分知识分析RC电路的特性,包括时间常数、稳态值等。
3.RC放大电路的设计:介绍RC放大电路的设计方法,包括放大倍数的计算和反馈电阻的选取。
4.RC放大电路的应用:分析RC放大电路在实际应用中的例子,如滤波器、积分器等。
5.实验操作:安排一次实验,让学生独立完成RC放大电路的搭建和调试,并分析实验结果。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标,我们将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解RC电路的基本原理和分析方法,使学生掌握电路的基本知识。
2.讨论法:通过分组讨论,让学生深入理解RC电路的特性,并培养其团队合作的能力。
3.案例分析法:通过分析实际应用中的RC放大电路,使学生了解电路在实际中的应用。
4.实验法:通过实验操作,让学生掌握RC放大电路的搭建和调试技巧,并培养其实验技能。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:《电路分析基础》2.参考书:《模拟电子技术》3.多媒体资料:PPT课件4.实验设备:RC放大电路实验板、万用表、信号发生器等五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,每个部分所占比例分别为30%、30%和40%。
基本交流电压放大电路中,集电极电阻rc的作用
基本交流电压放大电路中,集电极电阻rc的作用基本交流电压放大电路由一个晶体管、若干个电容和电阻构成。
在该电路中,集电极电阻rc的作用是将被放大的信号通过晶体管的放大作用,使得输出信号的幅值比输入信号的幅值大许多。
接下来,我们来详细了解一下集电极电阻rc的作用。
首先,在放大电路中,集电极电阻rc主要起到两个作用。
1.稳定静态工作点和增加放大系数。
在基本交流电压放大电路中,晶体管的静态工作点需要在集电极电路中设置一个合适的偏置电压。
然而,由于晶体管内部存在集电极-发射极间的浸润电阻,其变化会造成静态工作点的漂移。
为了解决这个问题,我们需要设置稳定偏置点,而这就需要用到集电极电阻。
集电极电阻rc对线性电路电压的微小变化有较大的响应,这样rc就可以起到调整偏置点的作用,从而使静态工作点稳定下来。
此外,集电极电阻rc还能够增加放大系数。
在静态工作点的偏置条件下,当输入电信号施加到晶体管的发射极之间时,会在晶体管中产生一个变化的电流。
这个电流从晶体管的集电极流向输出电路。
如果我们将集电极电阻rc 设置为一个适当的值,输出电路就能以线性方式响应输入信号的变化。
2.抑制反馈电容对电路稳定性的影响。
反馈电容是一个用于抑制通带内幅频特性以设计交流放大器(如放大式,滤波器等)的元件。
它将放大电路的一部分输出信号反馈到输入端。
反馈网络将一个部分反馈通道的输出返回到输入端的方法可以降低放大器的放大增益并提高频率响应。
然而,由于反馈电容在电路中的作用,会干扰放大器的稳定性。
通过设置集电极电阻rc,可以抵抗反馈电容对电路稳定性的影响。
在电路中,反馈电容可以将输出信号反馈到输入端,通过设置集电极电阻rc,可以将反馈电容与负反馈的那一部分串联在一起。
这样一来,反馈电容就成为了一个电容电压分压器,而不是一个放大器。
冲掉了反馈电容引起的稳定性问题。
结论:通过合理设置集电极电阻rc,可以使电路在大幅度响应变化的过程中保持静态工作点的稳定性,也能够防止反馈电容对电路的恶性影响,大大提高放大电路的稳定性和性能。
共发射极放大电路各元件作用
) ( rbe RS U U Ro Re // U U I 1 ) /(1 ) Re ( rbe RS
2.3.2 共基极放大电路
C1 + Rb1 +VCC Rc +
一、静态分析(略)
RS
C2
RS + + + ui Re + uo RL R us b2 Cb 电路图 Rb1 + Cb Rb2 + + RS C1 Rc + +VCC C2
2) uDS 对 iD的影响(uGS > UGS(th))
MOS工作原理
ds 间的电位差使 沟 道 呈 楔 形 , uDS , 靠近漏极端的沟道厚 度变薄。 预夹断(UGD = UGS(th)):漏极附近反型层消失。 预夹断发生之前: uDS iD。
预夹断发生之后:uDS iD 不变。
3. 转移特性曲线 i D f ( uGS ) U
s
N+
g
d
N+
s — 源极 source 在绝缘层上喷金 用金属铝引出 在硅片表面生一 用扩散的方法 g — 栅极 gate 属铝引出栅极 g 层薄 SiO 源极 s 和漏极 d 制作两个 N区 2 绝缘层 d — 漏极 drain
g
d
B
耗尽层
(掺杂浓度低)
P 型衬底
B
s
2. 工作原理
反型层 (沟道)
2.2 稳定静态工作点的放大电路 — 射极偏置电路
2.2.1 温度对静态工作点的影响 2.2.2 射极偏置电路
2.2.1 温度对静态工作点的影响
iB
T2 > T1
基本放大电路
如何判断一个电路是否能实现放大?
与实现放大的条件相对应,判断的过程如下: 1. 信号能否输入到放大电路中。 2. 信号能否输出。 3. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏,集电结 反偏。
4. 正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。
如果已给定电路的参数,则计算静态工作点来 判断;如果未给定电路的参数,则假定参数设 置正确。
+VCC
Rb C1 + UI _ T RC C2 + U0
_
1.静态电路的画法 电容在直流通路中相当于开路
电容c1左边的部分相当于断开、c2右边的部分也相当于断 开,去掉断开的部分则直流通路如图
+VCC Rb RC ICQ T IBQ VCEQ
-
+
2. 静态分析通常有两种方法 1). 估算法
U CC U BE IB RB
发射极之间的电压uCE变化。
极和
(4) uCE中的交流分量uce经过C2畅通地传送给负载RL, 成为输出交流电压uo,,实现了电压放大作用。
放大电路的分析方法 估算法 静态分析
图解法
放大 电路 分析 微变等效 电路法 动态分析 图解法 计算机仿真
2.3
一、静态分析
放大电路的图解分析法
静态分析就是要找出一个合适的静态工作点,通常 由放大电路的直流通路来确定。
[例2. 3]的图
解:10 由[例7. 1]可知 IE≈1.5mA 故
26 mV 26 mV rbe 300 (1 ) 300 (1 37.5) IE 1.5mA
= 967Ω
/ RL 37 .5 (4 // 4) Au 78 rbe 0.967
ui
RB
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
基本放大电路
放 大 电 路 分 析
静态分析
(IBQ,UBEQ)
( ICQ,UCEQ )
估算法—利用静态等效电路
图解法—利用晶体管特性曲线
动态分析
(Au,ri,ro)
微变等效电路法 图解法
(15-24)
一.直流通路和交流通路: 在放大电路工作在动态时,“交、直流共存”, 但“通路有别”。 直流通路:直流电流所流经的通路。 用于静态分析。对于直流通路:电容视为开路; 信号源视为短路但保留其内阻. 交流通路:交流电流所流经的通路。 用于动态分析。对于交流通路:大容量电容(耦 合电容、旁路电容等)视为短路;直流电源视为 短路。
iB
iB
iC h21 iB
U CE
uCE
O
uCE
晶体管的c、e之间可用 一个受ib控制的电流源 等效代替。
⑷输出电导(c-e间的动态电阻) iC 1 h22 iB uCE rce rce越大,恒流特性越好;
(15-39)
2、简化的h参数等效模型
I b U be I c
注意:必须分清直流通路和交流通路以及各自的用途
(15-25)
2.3.1放大电路的静态分析
静态分析的目的: 确定放大电路的静态值. ---静态工作点Q :(IBQ、UEBQ)(ICQ、UCEQ )。 所用电路:放大电路的直流通路。 设置Q点的目的: 使放大电路的放大信号不失真. 两种分析方法: 估算法、图解法
在小信号工作时,各增量之间满足线性关系,用信 号的增量(或向量)来代替偏导数。 I c I b
U be
+
-
+ U ce -
晶体管的h参数等效模型
(15-37)
基本交流电压放大电路中,集电极电阻rc
基本交流电压放大电路中,集电极电阻rc集电极电阻(rc)是一个基本交流电压放大电路中的一个重要元素。
它是指在一个晶体管放大电路中,放大管的集电极外部连接一个固有的电阻。
rc的主要作用是控制放大管在放大信号时的电流量,即起到了一种电流限制的作用。
在一个基本交流电压放大电路中,rc的大小通常由装置的设计要求和使用环境等条件来确定。
一般情况下,rc大小的变化会直接影响电路的放大倍数和失真度等指标。
因此,在设计rc时需要综合考虑多方面因素,以确定最佳的大小。
rc的大小取决于多种因素,其中包括负载电阻RL、电源电压VCC以及基极偏置电压VBE等。
通常情况下,rc的大小与负载电阻RL和电源电压VCC成反比例关系。
当RL或VCC 的值较小时,rc的大小相对较大,反之亦然。
此外,rc的大小也与基极偏置电压VBE密切相关。
当VBE的值较大时,rc的大小也较大,反之亦然。
在一个交流放大电路中,rc的作用类似于一个高通滤波器,可以滤除交流信号中的低频成分。
当信号的角频率较高时,rc对信号的影响会比较小,不会影响其放大程度。
但当信号的频率较低时,rc的影响就会变大,从而影响到电路的放大倍数和失真度等指标。
如果rc的大小设置得过小,就会导致电流过大,从而影响到晶体管的工作温度和寿命,也会影响到放大电路的稳定性和可靠性。
反之,如果rc的大小设置得过大,就会导致放大信号的失真度较大,对信号的质量造成影响。
总之,在设计基本交流电压放大电路时,rc是一个非常重要的电路参数。
为了保证电路的工作性能和信号质量,需要根据实际需求和使用环境等因素,在合理的范围内选择最佳的rc大小。
共射放大电路rc对输出波形的影响
共射放大电路rc对输出波形的影响下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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态度
价值观
会用本节知识解释实训电路问题,培养解决问题能力
教材
分析
重点
共射放大电路的组成和工作原理
难点
共射电路的稳定工作点
关键
三种电路对比分析
板
书
设
计
5-2基本放大电路
一、基本共射放大电路
1、组成
二、分压式共射放大电路
1、电路组成
2、静态工作点
三、共集放大电路
(2)温度升高使三极管电流放大倍数增大
每升高1℃,电路放大倍数约增加0.5﹪
(3)在电源电压Ec不变时,温度升高会使UbeQ减小
三、共集放大电路
1、电路组成
2、特点
(1)放大倍数小于1,接近于1
(2)输出电压与输入电压同相位
(3)输入电阻较大(4)输出电阻较小
3、电路应用
课堂小结
仔细分析实训电路图
画出共射极放大电路
1min
复习提问
1、三极管的组成?
2、用万用表检测三极管的操作步骤?
复习上节课重要的知识点。
4min
问题创设:在实训课中我们做过在线电位测试器,其实它就是一个基本放大电路,结合电路图,请同学说出该放大电路的基本组成结构?
一、基本共射放大电路
1、电路组成
基本的共发射极放大电路如图,由晶体三极管、电阻、电容和直流电源组成
教学设计
授课班级
15汽运1、2、钣喷班
授课日期
4.11-4.17
第13.14课时
课型
新授课
教具、资料
教材、多媒体课件、元器件、教案
课题
5-2基本放大电路
教学
目标
要求
知识
与
技能
说出基本共射放大电路的组成和工作原理,
指出分压式共射电路稳定工作点,
画出共集放大电路
过程
与
方法
结合实训,实例演示,能运用基本放大电路原理分析实际电路板
C1和C2作用:隔直流,通交流
3、工作原理
交流输入信号ui通过输入耦合电容C1引起三极管基—射极电压Ube变化,使基极电流ib做相应变化
由于三极管的放大作用,使集电极电流ic(ic=βib)相应做更大的变化,较大的ic在Rc上产生交流输出电压,通过输出耦合电容C2送到负载RL上,只要电路元件选择合适,输出电压U0比输入电压ui大很多,实现电压放大作用
2、各元件作用
(1)晶体三极管在电路中起电流放大作用
(2)集电极电源Vcc一是为放大器提供能量;二是保证三极管发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置
(3)基极偏置电阻Rb为三极管提供合适的基极电流(也称偏流),以保证放大电路处于合适的工作状态,当Vcc一定时,它决定基极电流的值
(4)集电极电阻Rc(又称集电极负载电阻)它一方面给集电极提供合适的直流电位,另一方面通过它将集电极电流的变化量转换成电压的变化,以实现电压放大
(了解各器件作用后来学习工作原理,相对容易些
)
4、估算分析
(1)静态工作点计算
静态工作点由放大器直流通路来确定,直流通路中C1,C2视为断路
IbQ= Vcc-Ube/ Rb
UbeQ比Vcc小得多,可以忽略不计,简化为
IbQ= Vcc /Rb
IcQ=βIbQ
UceQ=Vcc-IcQ*Rc
(2)交流放大倍数的计算
假设Rc=0,则放大器不论有无输入信号,uce都不会变化,都等于Vcc,无法实现电压放大
(5)隔直耦合电容C1和C2起到传送交流信号,隔断直流信号的作用
对于直流信号,电容的容抗等于无穷大,相当于把电容支路断开,从而避免了信号源与放大电路之间、放大电路与负载之间直流的相互影响
对于交流信号,由于电容的容量选得很大,在输入信号的频率范围内容抗很小,交流信号可以无衰减地通过电容传送过去
在交流放大器中,主要研究交流信号的传输关系,于是需要画出放大器的交流通路
C1、C2足够大,视为对交流短路,电源内阻很小,几乎没有交流压降,视为对交流短路
(这部分知识较难,做简单了解即可)
二、分压式共射电路
1、电路组成
2、静态工作点
1、温度对静态工作点的影响
(1)温度升高,Ib=0曲线升高,表示穿透电流随温度升高而增大,使Q点移到接近饱和区,放大器不能正常工作
分析电路组成
试分析各元器件在电路中的作用
仔细分析电容C1和C2的作用,不太好理解,需要反复结合电路来学习
说出共射放大电路的工作原理
简单了解下估算分析法
画出电路图
对电路图进行分析
说出静态工作点的作用
画出共集放大电路
说出该电路特点
和老师一起进行总结
记录课后作
85min
1、电路组成
2、电路特点
3、应用
课后
小结
开课的时候引入汽车音响电路,学生从实际中发散思维,学习和掌握三极管基本放大电路的特点应用,加强互动环节,课堂效果好,学生积极主动。
教学过程
教学
环节
教师讲授、指导(主导)内容
学生学习、
操作(主体)活动
时间
分配
组织
教学
师生互致问候,宣布开始上课。
学生集中注意力,进入学习状态。