晶体管放大电路基础

工作原理简述：
+Vcc
RB
RC
ic iin
C2
C1
T
iin
uo
ui
Δui ΔuBE Δiin ΔiC晶(体管放Δ大i电in )路基础ΔuCE ( ΔiCRC ) ΔuO
3、晶体管放大电路分析方法
估算法
静态分析
放大 电路 分析
图解法 图解法
动态分析
微变等效电 路法
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在输出波形没有明显失真情况下，放大电路能够提供 给负载的最大输出电压(或电流)。可用峰-峰值表示，或 有效值表示(Uom 、Iom)。
⑧ 最大输出功率和效率
效率 = 最大输出功率Pom
电源总功率PDC
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2、晶体管放大电路的组成 IC
2.1 晶体管工作原理：
发射结正偏，集电结
反偏的晶体管实质上是一 B
T RL
基极电阻RB=280k，
=50。求静态工作点。
解：IBV R C B C2 18 200.04m A40A
ICIB5 0 0.0 42mA
U C E V C C IC R C 1 2 2 3 6 V
请注意电路中IB 和IC 的数量级！
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3.1.2 图解法计算静态工作点
C
IC IB
IC N
个电流控制器 。
P
Vcc
IB
N
RB
VB
E IE
IEICIB(1)IB
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晶体管的输出特性曲线
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2.2 晶体管放大电路的组成 基本条件： ①晶体管要工作在放大区； ②输入信号加在晶体管发射结两端； ③具有交流信号输入和输出能力。
晶体管放大电路基础
晶体管放大电路基础
③ 输出电阻
放大电路的输出相当于
1
2
负载的信号源，该信号源的 内阻称为电路的输出电阻
RO
RS +
+ ui
Ri
us –
–
1
Ru+oot RL
–
+ uo
–
2
计算：
1
Ro
u i
us RL
0
测量：
RS
放大
us
电路
us= 0 1
uo
uotRL Ro RL
Ro 越小， uot 与 uo 越接近
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静态点参数的计算公式如下：
I BQ
VCC U BE RB
VCC RB
ICQ IBQ ICEO IBQ
U CEO VCC ICQ RC
直流 通路
+Vcc
RB RC ICQ
UCEQ IBQ
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RB RC
Vcc
例：电源Vcc=12V， 集电极电阻RC=3k，
反偏。
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电阻的作用：
电流→电压
设置静态工作点 RC
C1
ui
RB
VB
C2 T
Vcc uo
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电容的作用：
隔直流，通交流。 RC
C1
ui
RB
VB
C2 T
晶体管放大电路基础
Vcc uo
电路的简化：
+Vcc
RB RC CC11
可以省去
RB
CC2 2 T
VB
零电位点
单电源供电 晶体管放大电路基础
BW0.7 = fH – fL
晶体管放大电路基础
⑤ 噪声和噪声系数
放大电路在放大有用信号的同时，还会放大一些无用 的信号，即噪声。通常噪声可分为两类：
一类是通过适当的屏蔽、滤波或电路的合理设计可以 消除或控制的，如外界磁场的感应，整流滤波不良，接地 不合理等引起的噪声。
另一类是由于元件中带电质点杂乱的波动所造成的， 不能完全控制或消除。这些噪声有可能会淹没掉有用信号， 对信号的放大是十分有害的。
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•放大电路概述及性能指标 •单管共射放大电路的组成 •放大电路的分析方法
晶体管放大电路基础
1、概 述
1.1 基本概念 • 放大电路是应用最广泛的一类电子线路。
它的主要功能是将输入电信号进行不失 真的放大输出。 • 在广播、通信、自动控制、电子测量等 各种电子设备中，放大电路是必不可少 的组成部分。
2i
+ uot
–
2 Ro
uot — 开路时的输出电压； uo —负载上施晶加体管的放大电电路压基础。
④ 通频带
放大电路对不同频率输入信号的放大能力不同，反 映在：
Au(f) Aum Aum/ 2
下限 O fL
频率
低频段
BW0.7
中频段
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
上限 频率
f fH
高频段
通频带宽度或带宽（Bandwidth，BW)
典型的单管共发射极 放大电路：
RC
C1
ui
RB
VB
核心元件iC= iB，
工作在放大区，要 保证集电结反偏， 发射结正偏。
C2
T Vcc
uo
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电源的作用：
使发射结正偏，
并提供适当的静 RC 态工作点C。1
ui
RB
C2 T
Vcc uo
VB
集电极电源，为电路提
供能量。并保证集电结
引入信噪比(signal to noise ratio，SNR)和噪声系 数（noise figure，NF）来表征放大电路的噪声性能。
SNR Ps PN
NF 10 log SNRo SNRi
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⑥ 非线性失真系数 D
所有谐波总量与基波成分之比
⑦ 最大输出幅度
D
U
2 2
U
2 3
U1
us –
–
1
放大 电路
① 放大倍数
电压放大倍数
+
RL
uo
–
2
电压增益
Au = uo/ui 电流放大倍数
Au (dB) = 20lg |Au| 电流增益
Ai = io/ ii 功率放大倍数
Ai (dB) = 20lg |Ai| 功率增益
Ap = po/ pi A 晶体管放大电路基础p (dB) = 10lg |Ap|
3.1 静态分析
放大电路没有输入信号时的工作状 态称为：直流工作状态或静止状态，简 称静态。
静态分析的目的就是确定放大电路 的静态（直流）值——IB、IC和UCE。
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3.1.1 估算法计算静态工作点
直流通路的确定：
Vcc
直流通路
RB RC C1
C2
Vcc RB RC
T
开路
开路
RL
② 输入电阻
１ii
RS +
+ ui
us –
Ri
–
1
Ri ui
ui uisi
Ri RS
Ri
Ri 越大， ui 与 us 越接近
例 us =20mV，Rs=600 ，比较不同 Ri 时的ii 、ui。
Ri
6 000 600 60
ui
18 mV
ii
3 A
10 mV 16.7 A
1.82 mV 30 A
晶体管放大电路基础
简单的例子：扬声器是怎样工作的？
微弱的声波
话筒
弱电信号
放 大 电 路 强电信号
放大的声波
放大电路的作用： 输入微弱电信号（变化的），输出幅度被
放大的电信号（且波形不失真）。 本质：输入信号的能量得到加强！
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1.2 放大电路的主要性能指标
1 ii
io 2
RS +
+ ui