第2章 常用基本放大电路

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2.基本放大电路(2)

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。
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
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

第2章放大器的分析方法

第2章放大器的分析方法

(1)
ICQ
I EQ
(U B
UBEQ ) / Re
Rb2 Rb1 Rb2
UCC Re
(2) IBQ ICQ /
(3) UCEQ UCC ICQ Rc IEQ UCC ICQ (Rc Re )
2020年9月9日星期三
23
第 2 章 基本放大电路
【例2.2.2】在图所示电路中,已知 UCC=12V, Rc=2kΩ, Rb1=20kΩ, Rb2=10kΩ, RL=6kΩ, Re=2kΩ,晶体管
2020年9月9日星期三
7
第 2 章 基本放大电路
画出iC和uCE的变化曲线如图(b
iC 1.8 0.7sintm uCE 9 4.3sintV uo 4.3sint 4.3sin(t )V
2020年9月9日星期三
8
第 2 章 基本放大电路




放 大 倍
A
Uo
Ui
Uom Uim
③动态分析
第 2 章 基本放大电路 动态范围:把输出电压u 在交流负载线上的变化范围
O
线性动态范围:静态工作点选在放大区的中间,这时输出电压的波形是和 输入电压波形相似的正弦波。
2020年9月9日星期三
15
第 2 章 基本放大电路
假设静态工作 点没有选择在放大 区中间,沿负载线 偏上或偏下,这时 输出电压信号以静 态工作点Q为中心沿 负载线波动,就可 能进入饱和区或截 止区,输出电压信 号就不能保证与输 入电压信号相似, 这种情况的输出信
负号表示输入电 压与输出电压反 相,RL’<RC,可见 接上负载后放大
倍数降低了
则R'L Rc
A uLeabharlann Rc rbe2020年9月9日星期三

基本放大电路分析

基本放大电路分析

Io
3、输出电阻 (1)
(2)
实验用
Ro
(U o Uo
ห้องสมุดไป่ตู้
1)RL
Ro=
Uo Io
US=0 RL=
Ro与RS有关? Ro与RL有关?
二、大交流信号指标
不能用交流模型 只能用图解法
再大就会产生截止失真
最大不失真输出电压
或饱和失真
幅值 (Uom )M 有效值 (Uo )M 峰-峰值 2(Uom )M
2.3 共射极放大电路
RB
RB
(b)
(b)
图(b)中,有静态偏置, 但ui =0 , ube =0 ,所以不能放大。
C1 + ui
+VCC RB RC +C2
交流通路
T RL uo
ui
RB
RL uo
(c)
图(c)中,有静态偏置, ube= ui, 有ib和ic, 但uo=0,
集电极负载电阻 RC不能少
所以不能放大交流电压信号。
T
交流通路
VCC=0 C1、C2短路
ui
T RB
RC uo
2.3.3 组成原则
1、必须有直流源, 使Je正偏、Jc反偏; 并与电阻配合,形成合适的 静态工作点
直流通路
2、交流信号必须:
“加得进”(ui必须导致ube) “取得出”(iC必须导致uo)
3、交直流配合适当,管子始 终工作在放大区。
交流通路
2.3.1 电路的组成原则
一、电路结构
放大元件
耦合电容
C1 + T
偏置电阻
ui
RB
VBB
+C2
集电极负载电阻

第二章基本放大电路

第二章基本放大电路
T
Rc Cb1
T
Cb2 VCC
Rc Cb2
Rb VBB
(a)
(b)
(c)
工作原理 放大电路的静态分析
静态 Ui=0时,放大电路的工作状态,也称直流工作状态。
静态分析 确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静 态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放 大电路的质量。
静态分析方法 1. 计算法 计算法 图解分析法
根据所用放大管的类型设置合适的静态工作点Q 。对 于晶体管应使发射结正偏,集电结反偏,以使晶体管工 作于线性放大区; 必须保证从输入到输出信号的正常流通途径。输入信 号能有效地作用于放大电路的输入回路;输出信号能有 效地加到负载上。 对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类尽可能 少、负载上无直流分量。
-
动态信号作用时:uI ib ic uRc uCE (uo ) 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。
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由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出 特性曲线上的一个点,所以称为静态工作点。
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两种实用放大电路:(1)直接耦合放大电路
- + UBEQ
有交流损失 有直流分量 将两个电源 问题: 合二为一 静态时,U BEQ U Rb1 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时,VCC和uI同时作用 于晶体管的输入回路。 共地,且要使信号 驮载在静态之上
大倍数为源增益us、Ais、Ars 和Ags。 A
4
(2)输入电阻: 从输入端看进去的等效电阻

第二章_三极管放大电路

第二章_三极管放大电路

一. 多级放大器的耦合方式
1.阻容耦合 优点:
iC
放大电路产生 截止失真
输入波形
uCE
ib
ib失真 uo 输出波形
(2-41)
2. Q点过高,信号进入饱和区 iC
放大电路产生 饱和失真
输入波形
ib
uCE
输出波形
uo
(2-42)
实现放大的条件
1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏,集电结 反偏。 2. 正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。 3. 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。
rbe从几百欧到几千欧。
(2-25)
从输出回路看:
iC近似平行
i C IC i c β(I B i b ) βI B βi b
iC
所以: c i
βi b
uCE
uCE
(1) 输出端相当于一个受ib 控制 的电流源。 (2) 考虑 uCE对 iC的影响,输出 端还要并联一个大电阻rce。
rce的含义:
Δu CE u ce rce Δi C ic
(2-26)
三极管的微变等效电路 c
ib
ic
ib
ic ube rbe uce
ib
b
rce
uce
ube
eቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ib
b
rbe
ib
c
rce很大, 一般忽略。
微变等效电路
e
(2-27)
2、放大电路的微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替: uo ui RB
4. 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电 极电压,经电容滤波只输出交流信号。

数电——第2章放大电路基础学习要点

数电——第2章放大电路基础学习要点

二、分压式偏置放大电路
(2) 动态分析 分压式偏置放大电路的微变 等效电路如图所示。 等效电路如图所示。 RS 电压放大倍数: 电压放大倍数: us + • RB1 RC
C1 + + C2
+VCC T RB2
+
+
RL
uo

Au =
Uo

=−
β ( RL // RC )
rbe
RE
CE
- (a) 放大电路
2.1.3 放大电路的直流通路和交流通路
1.直流通路 直流电源作用下直流电流流经的路径 1.直流通路—直流电源作用下直流电流流经的路径。 直流通路 直流电源作用下直流电流流经的路径。 电容视为开路; 视为开路 ① 电容视为开路; 电感视为短路; ② 电感视为短路; ③ 交流信号源视为短路(保留内阻)。 交流信号源视为短路(保留内阻)。 视为短路 2.交流通路 输入信号作用下交流信号流经的路径 2.交流通路—输入信号作用下交流信号流经的路径。 交流通路 输入信号作用下交流信号流经的路径。 大容量电容视为短路 电容视为短路; ① 大容量电容视为短路; 直流电压源视为短路。 视为短路 ② 直流电压源视为短路。 (P47 图2.4)
二、分压式偏置放大电路
分压式偏置放大电路, 自动调节 不随温度变化, 分压式偏置放大电路,能自动调节IC不随温度变化, 克服了固定偏置放大电路受温度影响的缺点。 克服了固定偏置放大电路受温度影响的缺点。 +V +VCC RB1 RC
C1 + + C2
CC
RB1
+
I1 RC IB I2
IC UCE
ri
注意射极电阻折算到基级: 注意射极电阻折算到基级 ×(1+β)

第2章 基本放大电路(1)2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2基本放大电路的工作原理

第2章 基本放大电路(1)2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2基本放大电路的工作原理

18 33 25 2 - 1 - 35
2.2.4 放大电路的组成原则(P82~P83) 放大电路的组成原则(
一、放大电路的组成原则
1. 晶体管必须偏置在放大区: 晶体管必须偏置在放大区: ——发射结正偏,集电结反偏。 发射结正偏,集电结反偏。 发射结正偏 2. 正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。 正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。 3. 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 4. 输出回路将变化的电流作用于负载。 输出回路将变化的电流作用于负载。
IC IE
( 略 小 IB) 忽 微 量
**3、输出特性三个区域的特点 、输出特性三个区域的特点:
(1) 放大区:发射结正偏,集电结反偏。 放大区:发射结正偏,集电结反偏。 即: IC=βIB , 且 ∆IC = β ∆ IB
c b N P N e
UC>UB >UE
c b P N P e
UC<UB <UE
V BB − U BEQ + u i iB = Rb
= I BQ
= I BQ
ui + Rb + ib
2 - 1 - 30
iC = β i B
= β ( I BQ + i b ) = I CQ + i c
2 - 1 - 31
u CE = V CC − i C R c
= V CC − ( I CQ + i c ) R c
Ri越大,Ii 就越小,ui就越接近 S 越大, 就越小, 就越接近u
2 - 1 - 12
RO
表征放大电路带负载能力的。 表征放大电路带负载能力的 三、输出电阻 ------表征放大电路带负载能力的。 断开负载后, 断开负载后,向放大电路输出端看进去的等效内 定义为输出电压有效值与输出电流有效值之比 输出电压有效值与输出电流有效值之比。 阻,定义为输出电压有效值与输出电流有效值之比。

第二章基本放大电路例题分析

第二章基本放大电路例题分析

U CEQ I BQ R b1 R b2) U BEQ ( 12 (1 50) 5 . 1 I BQ U CEQ U CEQ (150 150 ) I BQ 0 . 7
解得: IBQ= 0.02 mA UCEQ= 6.7 V
I CQ I BQ 50 0 . 02 1 mA
2 . 79 0 . 6 0 .2 1 .3 1 . 46 mA
=12-(1.5+3.3) 1.46 =5V
I BQ I CQ


1 . 46 50
0 . 029 mA
19
2、求Au、Aus、ri、ro
画出小信号等效电路
rbe 200 (1 )
200 51 26 1 . 46
Uo R c // R L I b R c // R L Au Ui rbe rbe I b 26 26 rbe 200 1 ) ( rbe 200 1 50 ) ( 1000 Ω IE 1 .5
A u 50 6 // 3 1 100
18
例5
已知β=50
1、求Q。 2、求Au、Aus、ri、ro
解: 1、求Q
U BQ

R b2 R b1 R b2
10 33 10
V CC
12 2 . 79 V
U CEQ V CC R e1 R e2 R c) I EQ (
I EQ

U BQ U BEQ Re
Uo ( R C // R L) Au Ui rbe (1 ) R e1
26 I EQ
1108

2模拟部分第2章放大电路的基本原理和分析方法-放大

2模拟部分第2章放大电路的基本原理和分析方法-放大
第2章 放大电路的基本原理 和分析方法
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
BJT
基本共射极放大电路 放大电路的分析方法 放大电路静态工作点的稳定问题 共集电极放大电路和共基极放大电路
2.2 基本共射极放大电路
2.2.0 放大电路概述
2.2.1 基本共射极放大电路的组成 2.2.2 基本共射极放大电路的工作原理

2.2.0 放大电路概述
ii
由于
RS
io
Ri
Ro
+
ui
+
uo

RL
RL uo = Au0ui RL Ro
us −
+

Au 0ui
+

Ri
直流电源
即 Ro越小,输出电压越稳定,电路带载能力越强。
2.2.0 放大电路概述
(4) 全谐波失真度D
D=
2 U n n =2
U1
即谐波电压总有效值与基波电压有效值之比。
RL
uo

使集电极有合适的电流IC
RC
转换集电极电流信号为电压信号, 实现电压放大
2.2.1 基本共射极放大电路的组成
(1)电路的简化 只用一个电源,减 少电源数。考虑经 济实用。 (2)电路的简化画法
RB
VCC
RC
ui


C1

T
C2

RL
uo

不画电源符号, 只写出电源正极 对地的电位。

(一)图解法在放大电路静态分析中的应用 1.输入回路 列写输入回路方程 VCC=IBRB+UBE
VCC
RB
IB

2、基本放大电路

2、基本放大电路
以下面的共射极放大电路为例:
15
2.2.1 放大电路的组成
(1) 直流通路 直流通路:是指静态(ui=0)时,电路 中只有直流量流过的通路。 画直流通路有两个要点: ①电容视为开路 ②电感视为短路 估算电路的静态工作点Q时必须依据直 流通路。
16
2.2.1 放大电路的组成
共射电路直流通路
17
2.2.1 放大电路的组成
45
2.2.3 分压式共发射极放大电路
2、分压式共发射极放大电路分析
B点的电流方程为:
I1 = I 2 + I B
46
为了稳定Q点,通常选择合适的电阻Rb1、Rb2,使 I1>>IB,I1≈I2。
2.2.3 分压式共发射极放大电路
B点的电位
UB ≈
Rb2 VCC Rb1 + Rb2
基极电位UB仅由Rb1、Rb2和VCC决定,与环境温度无关,即当温 度升高时,UB基本不变。
41
2.2.2 放大电路的分析方法
②输入电阻Ri ③输出电阻Ro
将信号源短路,负载开路,在输出端加入测试电压u,产生电流 i,由于ib =0, ibβ =0,u=iRc,则输出电阻
ui ii ( Rb // rbe ) Ri = = = Rb // rbe ii ii
u Ro = = Rc i
42
27
2.2.2 放大电路的分析方法
交流负载线如下图所示
28
2.2.2 放大电路的分析方法
总结: 交流负载线与直流负载线相交于Q点 当负载开路时,交流负载线与直流负载线 重合。 带负载后的电压放大倍数会减小
29
2.2.2 放大电路的分析方法
(3) 静态工作点的选择 三极管是一个非线性器件,有截止区、放 大区、饱和区三个工作区,如果信号在放 大的过程中,放大器的工作范围超出了特 性曲线的线性放大区域,进入了截止区或 饱和区,集电极电流ic与基极电流ib 不再成 线性比例的关系,则会导致输出信号出现 非线性失真。 非线性失真有两类:截止失真和饱和失真

电子技术课件第二章三极管及基本放大电路

电子技术课件第二章三极管及基本放大电路
10
2.三极管的主要参数
(1)直流参数 反映三极管在直流状态下的特性。
直流电流放大系数hFE 用于表征管子IC与IB的分配比例。
漏电电流。ICBO大的三极管工作的稳定性较差。
集—基反向饱和电流ICBO 它是指三极管发射极开路时,流过集电结的反向
ICBO测量电路
ICEO测量电路
加上一定电压时的集电极电流。ICEO是ICBO的(1+β)倍,所以它受温度影响不可忽视。
性。 A——PNP锗材料,B——NPN锗材料, C——PNP硅材料,D——NPN硅材料。
三极管型号的读识 3 A G 54 A
规格号
第三部分是用拼音字母表示管子的类型。
X——低频小功率管,G ——高频小功率管, D——低频大功率管,A ——高频大功率管。
三极管 NP锗材料 高频小功率 序号
第四部分用数字表示器件的序号。 第五部分用拼音字母表示规格号。
饱和区 当VCE小于VBE时,三极管的发
四、三极管器件手册的使用
三极管的类型非常多,从晶体管手册可以查找到三极管的型号,主要用途、主 要参数和器件外形等,这些技术资料是正确使用三极管的依据。
1.三极管型号
国产三极管的型号由五部分组成。
第一部分是数字“3”,表示三极管。 第二部分是用拼音字母表示管子的材料和极
一、放大电路静态工作点不稳定的原因
(1)温度影响 (2)电源电压波动 (3)元件参数改变
二、分压式偏置放大电路 1.电路组成
Rb1是上偏置电阻,Rb2是下偏置电阻。电源电压经Rb1、Rb2串联分压后为三极 管提供基极电压VBQ。Re起到稳定静态电流的作用,Ce是Re的交流信号旁路电容。
分压式偏置放大电路
放大电路的电压和电流波形

[整理]02第二章 放大电路基础

[整理]02第二章 放大电路基础

第二章放大电路基础一、基本要求:1、认识三种组态放大电路,知道其特点及应用;2、知道放大电路基本工作原理,认识单管共发射极放大电路组成并会分析;知道静态工作点、输入电阻和输出电阻的概念及意义;3、会测试和调整静态工作点,知道静态工作点与波形失真的关系4、认识多级放大电路,认识放大电路的频率特性。

二、重难点:1、重点:单管共发射极放大电路组成、分析及特性;2、难点:放大电路原理,放大电路技术指标的理解。

三、例题:例2.1电路如题2.1(a)图所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时V BEQ=0.7V。

利用图解法分别求出R L =∞和R L =3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压V om (有效值)。

解:空载时:I BQ =20μA ,I CQ =2mA ,V CEQ =6V ;最大不失真输出电压峰值约为6-0.3=5.7V ,有效值约为4.03V 。

带载时:I BQ =20μA ,I CQ =2mA ,V CEQ =3V ;最大不失真输出电压峰值约为 2.7V ,有效值约为1.91V 。

v o+V BB v CE /V题2. 1图(a) (b)v CE /V解题2. 1图v CES例2.2在由NPN 型管组成的共射电路中,由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波时,测得输出波形如题2.2图(a )、(b )、(c )所示,试说明电路分别产生了什么失真,如何消除?解:(a)饱和失真,增大R b ,减小R c 。

(b)截止失真,减小R b 。

(c)同时出现饱和失真和截止失真,应增大V CC 。

例2.3若由PNP 型管组成的共射电路中,输出电压波形如题2.2图(a )、(b )、(c )所示,则分别产生了什么失真?题2.2图解:(a )截止失真;(b )饱和失真;(c )同时出现饱和失真和截止失真。

例2.4电路如题2.4图(a)所示, 已知β=50,r be =1kΩ;V CC =12V ,R b1=20kΩ, R b2=10kΩ, R c =3kΩ, R e =2kΩ, R s =1kΩ,R L =3kΩ,(1)计算Q 点;(2)画出小信号等效电路;(3)计算电路的电压增益A v =v o /v i 和源电压增益A vs =v o /v s ;输入电阻R i 、输出电阻R o 。

基本放大电路

基本放大电路

+UCC
C2 对地短路 + iC + C1 iB + 短路 u T CE + + + uBE – RL u RS o – ui 短路 + – iE es – –
RS es
+
ui RB
+
RC
RL
– –
+ uO –
例2:计算图示电路的静态工作点。
+UCC RB IB RC + + TUCE UBE – – IC
Rb VBB
RL VCC
uo -
使发射结正偏,并提 供适当的IB。
集电极电阻RC,将 变化的电流转变为 变化的电压。
Cb1
+
Cb2 T
+
+
ui +
Rb VBB
Rc RL VCC
uo -
集电极电源,并保 证集电结反偏。
耦合电容: 大小为10F~50F
作用:隔直通交 隔 断输入、输出与放大电路的 直流通路,同时能使交流信 号顺利输入输出。
由KVL:
IC β I B
所以
UCC = IC RC+ UCE
UCE = UCC – IC RC
2.2基本放大电路的特性分析
例1:计算静态工作点。 已知:UCC=12V,RC=4k,RB=300k, =37.5。
+UCC RB IB RC IC
U 12 CC 解: IB mA 0.04 mA RB 300
2.2基本放大电路的特性分析
3.动态分析
动态:放大电路有信号输入(ui 0)时的工作状态。 动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电 阻ro等。 分析方法: 微变等效电路法(小信号分析法)。 所用电路: 交流通路。

第2章放大电路原理分析方法(16学时)

第2章放大电路原理分析方法(16学时)

图解法的应用
(一)用图解法分析非线性失真 1. 静态工作点 过低,引起 iB、iC、 uCE 的波形失真 —— 截止失真 结论:iB 波形失真
IBQ
O
iB / µ A
iB / µ A
ib Q t O
O
uBE/V uBE/V
t
ui
iC 、 uCE (uo )波形失真
iC / mA iC
NPN 管截止失真时 的输出 uo 波形。
Q
iB
输入回路 工作情况:
0
20
uBE/V t
0 0
0.68 0.7 0.72
可见在UBEQ从0.68到0.72变化 时,基极电流以40微安为中心,从 20微安变化到60微安。
uBE
uBE/V UBEQ
t
iC / mA iC / mA
4
交流负载线 80 60
IC
Q
iC 2
Q
IB = 4 0 µA
输出不失真的最大输出功率。用符号 Pom表示。
Pom PV
:效率
PV:直流电源消耗的功率
六、通频带
Aum fL:下限频率
1 2
Aum
BW fL fH
fH:上限频率
由于放大电路中存在电抗性元件,所以放大倍数会随 信号频率的变化而变化,通常将放大倍数在低频和高频段下 降至 1 Aum 时所包括的频率范围定义为放大电路的通频带 。 理论上希望通频带的宽度越大越好
要求:会画放大电路的直流通路和交流通路
共射放大电路
直流通路
+
交流通路
注意:实际的放大电路其直流和交流通路是叠加在一起的。 根据放大电路的直流通路和交流通路,即可分别进行静态分析和动态分 析,进行静态分析时,有时也采用一些简单实用的近似估算法。

第二章 基本放大电路 2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电

第二章  基本放大电路 2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电
电流能够作用于负载.
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
VBB iE
+ uo –
共发射极基本电路
晶体管T--放大元
件, iC= iB。要保
+ 证集电结反偏,发 VCC射结正偏,使晶体 – 管工作在放大区 。
基极电源VBB与基极 电阻RB--使发射结 处于正偏,并提供 大小适当的基极电 流。
直接耦合共射放大电路 直 流 通 路
视为短路
直接耦合共射放大电路
直 流 通 路
直接耦合共射放大电路
视为 接地
交 流 通 路
直接耦合共射放大电路 交 流 通 路
阻容耦合共射放大电路
1、直流通路 对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)
断开 RB
C1 +
RS +
+ ui
es –

+UCC
RC +C2 断开
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE

+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
2、对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
+UCC
RB
RC
+C2
XC 0,C 可看作 对地短路 短路。忽略电源的
ib:IBQIBQ IB

基本放大电路

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

放大电路基础

放大电路基础
(3)多级放大电路的输出电阻ro。 从图2.3.2得出,多级放大电路的输出电阻ro就是最末级电路的输出 电阻ro2,即
2.3 多级放大电路
2.3.3 直接耦合
1
直接耦合的含义
图2.3.3所示为直接耦合电路,所谓直接耦合就是将前 级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的 信号或直流量变化的信号。
2.2 放大电路的分析
2.2 放大电路的分析
rbe是对交流而言的动态电阻,称为晶体管的输入电阻。小 信号时,rbe是一个常数。由它可以确定电压、电流交流分量ube、 ib之间的关系,即ube=rbeib。因此,晶体管的输入电路可以用 rbe等效代替,如图2.2.4(b)所示。
2.2 放大电路的分析
1
晶体管的微变等效电路
由图2.2.3可知,放大电路在小信号工作时,晶体管的动态 工作点只在静态工作点附近小范围内移动,晶体管的输入、输 出特性曲线可近似为直线,各极的电流、电压增量有线性关系。 尽管晶体管是非线性器件,但可以进行线性化处理,用线性化 等效电路模型来代替。
1)输入回路的微变等效电路 当输入信号电压很小时,在已确定的静态工作点Q附近的 工作段可以认为是直线。当uCE为常数时,令ΔuBE和ΔiB的比值 为rbe,即
第2章 放大电路基础
前言
实际中常常需要把一些微弱信号放大到便于测量和利用 的程度。例如,从收音机天线接收到的无线电信号或从传感 器得到的信号,有时只有微伏或毫伏的数量级,必须经过放 大才能驱动扬声器或进行观察、记录和控制。
所谓放大,表面上是将信号的幅度由小增大,但是,放 大的实质是能量的转换,即由一个较小的输入信号控制直流 电源,使之转换成交流能量输出,驱动负载。
显然,输出电阻ro是衡量放大电路性能指标的又一个重要参数。 ro越小,带负载能力越强。 输出电阻ro的计算式为

电子技术(第二版)第2章

电子技术(第二版)第2章

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7.最大输出功率和效率 放大器最大输出功率是指它能向负载提供的最大交流 功率,用Pomax表示.放大器的效率规定为放大器输出的最 大功率与所消耗的直流电的总功率PE之比,用表示: = Pomax / PE
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2.2
放大器的分析方法
主要要求:
掌握放大器的图解分析法。 了解放大器的偏置电路。 掌握微变等效电路分析法。
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所 以 电 压 放 大 倍 数 为
U om 4.3 A 215 U i U im 0.02

Uo

退出 EXIT
2. 交流负载线和动态分析
① 交流通路
退出 EXIT
② 交流负载线
先画直流负载线MN
u i I u U
CE C CE
iC R L
CQ
[解] ●作直流负载线:
uCE U CC ic Rc
当ic 0时, uCE U CC 12V , 得M点 当uCE 0时, I CQ U CC RC 3m A, 得N点

I BQ
U CC U BEQ Rb
IBQ=40uA
(12 0.7)V 40uA 300k
'
ic u ce
'
CEQ
得:
i
C
U
CEQ
I CQ RL
R
' L

1
R
' L
u
CE
这就是交流负载线
由于R’L(=RL∥RC)<<RC, 交流负载线比直流负载线的斜率的绝对值大,所以更陡些.
退出 EXIT
交流负载线具有如下两个特点:

模拟电路第二章_基本放大电路 (1)

模拟电路第二章_基本放大电路 (1)

第2章放大电路基础2.1 教学要求1、掌握放大电路的组成原理,熟练掌握放大电路直流通路、交流通路及交流等效电路的画法并能熟练判断放大电路的组成是否合理。

2、熟悉理想情况下放大器的四种模型,并掌握增益、输入电阻、输出电阻等各项性能指标的基本概念。

3、掌握放大电路的分析方法,特别是微变等效电路分析法。

4、掌握放大电路三种基本组态(CE、CC、CB 及CS、CD、CG)的性能特点。

5、了解放大电路的级间耦合方式,熟悉多级放大电路的分析方法。

2.2 基本概念和内容要点2.2.1 放大电路的基本概念1、放大电路的组成原理无论何种类型的放大电路,均由三大部分组成,如图2.1所示。

第一部分是具有放大作用的半导体器件,如三极管、场效应管,它是整个电路的核心。

第二部分是直流偏置电路,其作用是保证半导体器件工作在放大状态。

第三部分是耦合电路,其作用是将输入信号源和输出负载分别连接到放大管的输入端和输出端。

下面简述偏置电路和耦合电路的特点。

(1)偏置电路①在分立元件电路中,常用的偏置方式有分压偏置电路、自偏置电路等。

其中,分压偏置电路适用于任何类型的放大器件;而自偏置电路只适合于耗尽型场效应管(如JFET及DMOS管)。

② 在集成电路中,广泛采用电流源偏置方式。

偏置电路除了为放大管提供合适的静态点(Q )之外,还应具有稳定Q 点的作用。

(2)耦合方式为了保证信号不失真地放大,放大器与信号源、放大器与负载、以及放大器的级与级之间的耦合方式必须保证交流信号正常传输,且尽量减小有用信号在传输过程中的损失。

实际电路有两种耦合方式。

① 电容耦合,变压器耦合这种耦合方式具有隔直流的作用,故各级Q 点相互独立,互不影响,但不易集成,因此常用于分立元件放大器中。

② 直接耦合这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。

这种耦合方式存在的两个主要问题是电平配置问题和零点漂移问题。

解决电平配置问题的主要方法是加电平位移电路;解决零点漂移问题的主要措施是采用低温漂的差分放大电路。

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RL
4. 通频带
Au
Aum
0.7Aum
通频带: fbw=fH–fL
结电容的分 流作用使高 频放大倍数 下降
隔直耦合 电容的分 压作用使 低频放大 倍数下降
fL
下限截止 频率
上限截止 频率
fH
f
Exit
5. 非线性失真 由半导体器件非线性特性引起的失真
设 : 输 出 信 号 中 的 基 波 幅 值 为 A1 、 谐 波 波 幅 值 为 A2 、
例题
共基电路的高频响应
增益 频率响应
2.1 放大的概念及放大电路的性能指标 2.2 三种基本组态放大电路及其派生电路 2.3 多级放大电路 2.4 场效应管基本放大电路 2.5 放大电路的频率特性 2.6 基本放大电路的设计 本章讨论的问题主要归结为两个方面: (1)为什么要放大?(2)如何实现放大?
是衡量放大电路从信号源(或从其前级放大器输出 端)吸取电流大小的参数。定义为放大器的输入电 压Ui与其输入电流I i的比值。
Rs
Ii
US ~
Ui
Au
U0
Ri

Ui Ii
Ui

Ri
Ri RS
US
Aus
U0 US
Ui US
U0 Ui

Ri Ri RS
Au
Ri越大,则放大器 从前端采集的信号
UCEQ=VCC-RCICQ
当输入的交流信号 ui≠0,这种状态称为动态
交流时电容等效为短路
微弱的信号电压
ui 叠加在UBEQ上,
改变三极管的基 极电流iB
RB
C1
RC iB
iC
+VCC iC
C2
在基极电流iB 控制下,得到 放大了的集电 极变化电流iC
t
RC 将iC的变
化转变成电
压uCE变化
ui
iB
t ui
uCEuCE
uo
t
uo
t
t
C2 将uCE的直流成
分隔离,得到放大
的交流输出电压uo
为什么要设置静态工作点呢?
•如果没有静态偏置,即信号电压加入之前,发射极电路 处于截止状态,IB≈0。 •当加入正弦交流信号电压时,其正半周的信号可使发射 极电路导通,产生随输入电压而变化基极电流 ;但是当 进入负半周时电路截止,IB=0。 •结果输入电流IB已不再是正弦波形,与之相应的集电极 电流Ic波形也跟着出现失真。因此,为了不失真地放大信 号波形,必须建立适当的静态工作点
直流电源能量的利用率称为效率η,等于输出功率Po 与 直流电源功率PE 之比,即
Po
PE
2.2 三种基本组态放大电路
晶体管在电路中有三种连接方式:
三极管基本放 大电路有三种 基本组态形式
共射放大器
共基放大器 共集放大器
重点讲解共 射放大器工 作原理
2.2.1. 基本共射放大电路
基级电阻RB可设置合适 的静态基极偏置电流。

放大电路
概念 性能指标
2

基本共射放大电路
简化电路 静态工作点 动态分析
放大条件
常 用 基
放大电路的分析 静态工作点的稳定
直流通路和交流通路
静态分析 动态分析
温度的影响
图解法 小信号模型法

射极偏置电路
与固定偏置 的比较
放 大
另外二种 基本组态
基本共集 基本共基
三种接法比较
复合管放大电路

派生电路
A3…,则非线性失真系数。
D ( A2 )2 ( A3 )2 ...
A1
A1
6.最大不失真输出电压
当输入电压增大到使输出电压非线性失真系数达到额定 值(通常定为10%)时的输出电压定义为最大不失真输出电压。 一般以有效值Uom表示。
8. 最大输出功率与效率
在输出信号不失真的情况下,负载上能够获得的最大功 率称为最大输出功率。
放大电路分析的任务
(1)静态分析:求放大电路在静态时三极管的电压电流, 分析静态工作点对放大波形的影响。 (2)动态分析:求放大电路的放大倍数、输入电阻、输 出电阻等参数。分析大信号输入下的输入输出波形,研究 最大功率输出。
放大电路的分析方法
(1)等效电路分析法:适合于静态工作点和小信号输入 下交流参数的计算。 (2)图解法:适合于失真分析和大信号输入下的交流分 析。
+VCC
RB
RC
C1
集电极电阻RC用于 将电流的变化转换
为电压的变化,以
实现电压放大。
C2
T
T 是NPN 型 三极管,起 放大的作用
直流电源VCC一方面提 供静态偏置以保证发射 结正偏、集电结反偏, 另一方面也为输出放大 了的信号提供能量。
隔直耦合电容C1和C2 用来隔断直流、耦合 交流,通常要求大电 容,以保证一定频率 范围内,电容对交流 而言视为短路。
Ui就越大,源电压 放大倍数AUS越大
3. 输出电阻Ro
输出电阻是从放大电路输出端看进去呈现的电阻。放 大电路输出端对其负载而言,相当于信号源,我们将它 等效为戴维南等效电路,这里的内阻就是输出电阻。
~ US
i0
Au U0
RL
Ro
U0 ~
iT
A ~ US
u
UT R载o能越R力小0越,强则U放I大TT器U的S带负0
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2.1 放大电路的组成及其基本性能指标
放大的概念
电子电路中放大,本质上讲是一种能量的转换,即在输 入小信号控制下,通过放大器将直流电源的能量转换成负载 所需的,比输入信号源所提供的大得多的能量.注意:放大是 指不失真前提下,使交流信号由小变大、由弱变强。
晶体管放大器是一种将直流电源的能量转换为交流信 号能量输出的电路装置. 晶体管是控制能量转换的元件.
电压放大电路可以用一个有输入端口和输出端口的四 端网络表示,如下图:
ii
i0
ui
Au
uo
Exit
2.1.2 放大电路的性能指标
1. 放大倍数
电压放大倍数
Au
Uo Ui
电流放大倍数
Ai

Io Ii
ii
互导放大倍数
Ag
Io Ui
互阻放大倍数
Ar

Uo Ii
i0
ui
Au
uo
2. 输入电阻Ri 输入电阻(由放大器输入端看进去呈现的电阻)
共射-共基放大电路

共集-共基放大电路
场效应管放大电路
放 大 电 路 的 频 率 响 应
频率响应概述
晶体管高频等 效模型
单管放大电路
多级放大电路
研究的必要性 单时间常数RC电路
RC低通电路 RC高通电路
BJT混合的π 模型 β 的频率响应
完整模型 简化模型 参数获得
共射电路
高频响应 低频响应
等效电路 高频响应 增益-带宽积
基本共射放大电路
1. 交流放大原理 当输入的交流信号 ui=0,即静态时
+VCC
• 隔直耦合电容等 效为开路。
RB C1
RC ICQC2 T
• VCC通过RB提供 静态基极偏流IBQ。
I BQ
VCC
U BEQ RB

VCC RB
IBQ ui=0时
• 经过T放大,得到 ICQ=βIBQ
• 三极管CE端口电压为
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