低频电路-基本放大电路1
基本放大电路
基本放大电路基本放大电路是一种常见的电子电路,用于放大输入信号的幅度。
它通常由一个放大器组成,可以将输入信号的小幅度变化放大成足够大的输出信号。
基本放大电路既可以是直流放大电路,也可以是交流放大电路,下面将介绍一个简单的基本放大电路。
在一个简单的基本放大电路中,放大器是最重要的组成部分。
通常,放大器由一个电子管或晶体管构成。
在直流放大电路中,输入信号通过一个耦合电容进入放大器的输入端,然后经过一个电阻分压电路,得到需要的直流偏置电压。
接下来,信号经过放大器放大,并经过一个耦合电容输出。
输出信号可以连接到负载,如扬声器或其他设备。
在交流放大电路中,输入信号先通过一个耦合电容进入放大器的输入端。
然后,信号经过放大器放大,并通过一个电容耦合放大器输出。
输出信号可以连接到负载,如扬声器或其他设备。
与直流放大电路不同的是,交流放大电路还包括一个输入和输出的耦合电容,以阻止直流电流通过放大器。
基本放大电路还需要注意一些关键参数和性能指标。
其中,增益是一个重要的指标,用于衡量输入信号放大的幅度。
增益可以通过输入和输出电压之比来计算。
另外,频率响应也是一个关键指标,它描述了放大器在不同频率下的放大效果。
还有输出功率、输入阻抗和输出阻抗等参数,也需要根据实际需求进行选择和调整。
总的来说,基本放大电路是一种常用的电子电路,可以用于放大输入信号的幅度。
它通常由一个放大器组成,可以根据实际需求选择直流或交流放大电路。
在设计和调整基本放大电路时,需要考虑各种参数和性能指标,以确保电路的稳定性和性能。
基本放大电路是电子电路中最常见的一种电路,用于放大输入信号的幅度。
它可以根据信号的大小变化,通过增益倍数将其放大到更大的幅度,以满足不同应用的需求。
在基本放大电路中,放大器是最关键的组件,常见的放大器包括电子管放大器和晶体管放大器。
一般来说,基本放大电路可以根据信号的性质分为直流放大电路和交流放大电路。
直流放大电路主要用于放大直流信号,例如放大直流电压或电流。
放大电路基础知识
第一节 半导体二极管
2.最大反向工作电压URM 最大反向工作电压URM是指二极管工作时两端所允许加的最
大反向电压。为保证二极管安全工作、不被击穿,通常URM 约为反向击穿电压UR的一半。 3.反向电流 反向电流是指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反 向电流越小,管子的单向导电性能越好。常温下,硅管的反 向电流一般只有几微安;锗管的反向电流较大,一般在几十 至几百微安之间。 4.最高工作频率
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第二节 半导体三极管
由图1-14所示的输出特性曲线可以看出如下三点特性。 曲线的起始部分较陡,且不同的IB曲线的上升部分几乎重合,
表明当UCE较小时,只要UCE略有增大, IC就迅速增加,但 IB几乎不受IC的影响。 当UCE较大(例如大于1 V)后,曲线比较平坦。 曲线是非线性的。由于三极管的输入、输出特性曲线都是非 线性的,所以它是非线性器件。 六、晶体管的主要参数 1.穿透电流 穿透电流ICEO是指基极开路时集一射极之间的电流。
在数字电路中,三极管作为开关元件,主要工作在截止状态 或饱和状态,并在截止状态和饱和状态之间经过短促的放大 状态进行快速转换和过渡。
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第二节 半导体三极管
(1)截止状态 当开关S接位置1时,三极管发射结电压 UBE<UT,相当于开关断开状态,等效电路如图1-11 (b) 所示。
是具有电流放大作用。三极管按其结构不同,分为NPN型和 PNP型两种。相应的结构示意图及电路符号如图1-8所示。 在制作三极管时,其内部的结构特点是: 发射区掺杂浓度高; 基区很薄,且掺杂浓度低; 集电结面积大于发射结面积。 以上特点是三极管实现放大作用的内部条件。 另外,三极管按其所用半导体材料不同,分为硅管和锗管; 按用途不同,分为放大管、开关管和功率管;按工作频率不 同,分为低频管和高频管;按耗散功率大小不同,分为小功
基本放大电路
功率放大器电路实物图(12张)功放电路和前面介绍的基本放大电路都是能量转换电路,从能量控制的角度来 看,功率放大器和电压放大器并没有本质上的区别。但是,从完成任务的角度和对电路的要求来看,它们之间有 着很大的差别。低频电压是在小信号状态下工作,动态工作点摆动范围小,非线性失真小,因此可用微变等效电 路法分析、计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标,一般不考虑输出功率。而功率放大电路是在大 信号情况下工作,具有动态工作范围大的特点,通常只能采用图解法分析,而分析的主要性能指标是输出功率和 效率。
具有足够大的输出功率
为了获得尽可能大的功率输出,要求功放管工作在接近“极限运用”的状态。选管子时应考虑管子的三个极 限参数能小
功放工作在大信号状态下,不可避免地会产生非线性失真,而且同一功放管的失真情况会随着输出功率的增 大而越发严重。技术上常常对电声设备要求其非线性失真尽量小,最好不发生失真。而在控制电动机和继电器等 方面,则要求以输出较大功率为主,对非线性失真的要求不是太高。
前级功放 其主要作用是对信号源传输过来的节目信号进行必要的处理和电压放大后,再输出到后级放大器。 后级功放 其对前级放大器送出的信号进行不失真放大,以强劲的功率驱动扬声器系统。除放大电路外,还设计有各种 保护电路,如短路保护、过压保护、过热保护、过流保护等。前级功放和后级功放一般只在高档机或专业的场合 采用。 合并式放大器 将前级放大器和后级放大器合并为一台功放,兼有前二者的功能,通常所说的放大器都是合并式的,应用范 围较广。
功率放大器主要考虑获得最大的交流输出功率,而功率是电压与电流的乘积,因此功放电路不但要有足够大 的输出电压,而且还应有足够大的输出电流。因此,对功放电路具有以下几点要求。
效率尽可能高
功放是以输出功率为主要任务的放大电路。由于输出功率较大,造成直流电源消耗的功率也大,效率的问题 突显。在允许的失真范围内,期望功放管除了能够满足所要求的输出功率外,应尽量减小其损耗,首先应考虑尽 量提高管子的工作效率。
基本 放大电路
第三节 多级放大电路
四、阻容耦合多级放大电路的分析
由两级共射放大电路采用阻容耦合组成的多级放大电路如 图7-17所示。
由图7-17可得阻容耦合放大电路的特点: (1)优点 因电容具有“隔直”作用,所以各级电路的静态
工作点相互独立,互不影响。这给放大电路的分析、设计和 调试带来厂很大的方便。此外,还具有体积小、质量轻等优 点。 (2)缺点 因电容对交流信号具有一定的容抗,在信号传输 过程中,会受到一定的衰减。尤其对于变化缓慢的信号容抗 很大,不便于传输。此外,在集成电路中,制造大容量的电 容很困难,所以这种祸合方式下的多级放大电路不便于集成。
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第三节 多级放大电路
三、变压器耦合
我们把级与级之间通过变压器连接的方式称为变压器耦合。 其电路如图7-16所示。
变压器耦合的特点: (1)优点 因变压器不能传输直流信号,只能传输交流信号
和进行阻抗变换,所以,各级电路的静态工作点相互独立, 互不影响。改变变压器的匝数比,容易实现阻抗变换,因而 容易获得较大的输出功率。 (2)缺点 变压器体积大而重,不便于集成。同时频率特性 差,也不能传送直流和变化非常缓慢的信号。
分压偏置共射极放大电路如图7-12 (a)所示,发射极电阻 RE起直流负反馈作用,在外界因素变化时,自动调节工作点 的位置,使静态工作点稳定。
分压偏置共射极放大电路的直流通路如图7-12 (b)所示电路
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第二节 共集电极电路
一、共集电极放大电路的组成
如图7-13 (a)所示,由于直流电源对交流信号相当于短路, 集电极便成为输入与输出回路的公共端,因此这个电路称为 共集电极放大电路,简称共集放大器,又称射极输出器它的 直流通路如图7-13 ( b)所示,交流通路如图7-13 (c)所示。
单级低频电压放大电路(基础)-单级放大
2021/3/2108
东南大学电工电子实验中心
10
三、实验原理——放大倍数测量
示波器 CH1
10mV@ 1000Hz
示波器 CH2
R短路
2021/3/2108
东南大学电工电子实验中心
11
三、实验原理——放大倍数测量
用毫伏表测 量电压
用毫伏表测 量电压
2021/3/2108
东南大学电工电子实验中心
▪ 4. 预习中有问题可以登录电工电子实验中心的网站查 找解答或提出问题。
▪ 5.手机13776620667,Email:
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东南大学电工电子实验中心
19
六、实验用仪器
电子技术实验室1~4室
2021/3/18
20
六、实验用仪器
电子技术实验室5~8室
2021/3/18
21
六、实验用仪器
4
三、实验原理——放大电路技术指标
1.电压放大倍数: A=Uo/Ui; 2.输入阻抗:
Ri=Ui/Ii;
3.输出阻抗: Ro=U/I(U:负载(开路)为无穷时的输出电压,负载短
路时的电流); 4.最大输出电压:
放大电路输出信号电压在其非线性失真系数不超 过额定值时的最大输电压值;
2021/3/2108
2021/3/2108
东南大学电工电子实验中心
14
三、实验原理——测量原理
2021/3/2108
东南大学电工电子实验中心
15
三、实验原理——逐点法测量通频带宽BW
Rs短路,保持输入信号vi的幅度不变,按频率对数等间 隔Δf,逐点改变输入信号的频率,测量放大器的输出 电压vo,由公式AV =vo/vi
低频功率放大器(OTL电路和OCL电路)的电路图和功率计算
Pom
(
1 2
VCC
)2
2RL
VC2C 8RL
在理想条件下,可以推得OCL电路的最大效率也为78.5﹪。
谢谢聆听
1.1 电路构成
OTL 电路原理图
单电源互补对称功率放
大电路,又称无输出变压器 功率放大电路,简称OTL电
路。电路为OTL电原理图。 与OCL电路不同的是,电路
有双电源改为单电源供电, 输出端经大电容CL与负载RL
耦合。
04
1.2 工作原理
1. 静态分析
ui=0时,IB=0,由于两管特性对称, A点的静态电
交越失真(重点现象)
在OCL基本电路中,当输入电压小于三极 管的开启电压时,VT1、VT2均截止,从而出
现如图所示的交越失真现象。一旦音频功率放
大器出现交越失真,会使声音质量明显下降。 为了避免交越失真,在实际使用的OCL电路 中,必须设置合适的静态工作点。
di
er zhang jie
第二章 节
低频功率放大器 (OCT电路和 OTL电路)
di
yi zhang jie
第一章 节
1.1 电路构成
OCL基本电路结构如图所示。图中VT1、VT2是一对特性对称的NPN管和 PNP管,电路工作在乙类状态。
04
1.2 工作原理
1. 静态分析
ui 0 时,由于电路结构对称,无偏置电压, IB 0,a点的静态电位Ua 0 流过 RL 的静态电流为零。因此,该电路的输出不接输出电容。
位
UA
1 2
VCC,
则CL上充有左正右负的静态电压 U CL
1
1 2
VCC
由于CL容量很大,相当于一个电压为 2 VCC 的直流电
三种基本放大电路及静态工作点
动态:输入信号不为零时,放大电路的工作
状态,也称交流工作状态。
电路处于静态时,三极管个电极的电压、电
流在特性曲线上确定为一点,称为静态工作点,
常称为Q点。一般用IB、 IC、和VCE (或IBQ、ICQ、 和VCEQ )表示。
# 放大电路为什么要建立正确的静态?
2.3 图解分析法
2.3.1 静态工作情况分析
交流负载线。
即 iC = (-1/RL) vCE + (1/RL) VCEQ+ ICQ 交流通路
2.3 图解 分析法
通过图2解.3分.2析,动可态得如工下作结论情: 况分析 1. vi vBE iB iC vCE |-vo|
2.
输入交流2信. 号vo与时vi相的位图相反解;分析
3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数;
放大电路向电阻性负载提供的输出功率
Po
Vom 2
Iom 2
1 2
Vom
I
om
在输出特性曲线上,正
好是三角形ABQ的面积,这
一三角形称为功率三角形。
(思考题)
要想PO大,就要使功率三角形的 功率三角形 面积大,即必须使Vom 和Iom 都要大。
例题 放大电路如图所示。已知BJT的
ß=80, Rb=300k, Rc=2k, VCC= +12V, 求: (1)放大电路的Q点。此时BJT 工作在哪个区域?
截止区特点:iB=0, iC= ICEO 当工作点进入饱和区或截止区时,将产生非线性失真。
2.3 图解 分析法
2.3.2 动态工作情况分析
3. BJT的三个工作区
①波形 的失真
由于放大电路的工作点达到了三极管
的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管, 输出电压表现为底部失真。
电工电子技术基础之基本放大电路
显然,放大电路内部各电流、电压都是交直流共存的。
首页
电工电子技术
共射放大电路工作原理
放大电路内部各电压、电流都是交直流共存的。其直流分 量及其注脚均采用大写英文字母;交流分量及其注脚均采用 小写英文字母;叠加后的总量用英文小写字母,但其注脚采 用大写英文字母。例如:基极电流的直流分量用IB表示;交 流分量用ib表示;总量用iB表示。
耦合电容
C1+
基极电阻 基极电源
RB UBB
RC C2
+
3DG6管
耦合电容
UCC
集电极电源
上图所示为双电源组成的共发射极基本放大电路。
首页
电工电子技术
实际应用中,共射放大电路通常采用单电源供电,各部
分的作用分别如下:
RC的作用是将放大的集电极电流 转换成晶体管的输出电压。
基极偏置电阻
的作用是为放大
基极固定偏置电流
IC
ICRC
输入交流信号电流
iB
0
t
0
t
+UCC
IB
IB
放大后的集电极电流
0
t
信号电流和基极 固定偏流的叠加
ui
C1+ ib
RB iB
RC
c
iC
C2
+
b 3DG6 uCE
0
t ui
e
iCu通0 过RC将放大的 电流转换为放大的 晶体管电压输出。
0
t
u0
输入信号电压
uCE经C2滤掉了直流 成分后的输出电压
电工电子技术
第一篇
电工电子技术
学习目的与要求
了解放大电路的基本概念及结构组成; 熟悉低频小信号放大电路及功率放大器的 工作原理;理解静态工作点的图解法,掌 握其微变等效电路的估算法;熟练掌握分 压式偏置的共发射极放大电路静态情况下 的特点、动态情况下的特点;理解反馈对 放大电路性能的影响。
通信电子电工放大电路
RB + ui1 -
温度变化、电源电压波动等引起的 零漂电压,折合到放大电路输入端, 相当于在放大电路输入端加了“共模 信号”,外界电磁干扰对放大电路的 影响也相当于在输入端加上了“共模 信号”。 可见,所谓的共模信号对放大电路 是一种干扰信号。因此,放大电路对 共模信号不仅不应放大,反而应当具 有较强的抑制能力。
RP
uo
该电路中的电阻RP称为平衡电阻, RP = R1 // RF
RF 由 u0 = − ui 可得电路闭环电压放大倍数 Auf = uo = − RF R1 ui R1
通信学院
R1=10kΩ , RF=20kΩ , ui =-1V。求:uo ,RP应为多大? Ω Ω 。
RF ui R1
∞ - + +
输出级常用电压跟 随器或互补电压跟 随器组成, 随器组成,以降低 输出电阻, 输出电阻,提高带 负载能力。 负载能力。
集成运放内部除了上述三个部分,还接有偏置电路,偏置 电路的作用是向各级提供合适的工作电流。 通信学院
集成运放管脚功能及元器件特点
图示为常用μA741集成运放芯片产品实物图 μA741集成运放的8个管脚排列图如下:
R1=10kΩ , RF=20kΩ , ui =-1V。求:uo ,RP应为多大? Ω Ω 。
RF R1 RP ui
- +
∞ +
uo
RF 20 Auf = 1 + = 1+ =3 R1 10 uo = Auf ui = 3(−1) = −3V
RP = R1 // RF = 10 // 20 ≈ 6.7 kΩ
集成运放的型号和种类很多,内部电路也各有差异,但它 们的基本组成部分相同,如下图所示:
+ ui _
基本放大电路图教学课件PPT
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
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
低频电路基本放大电路
第二章 基本放大电路
§2.1 概论 §2.2 放大电路的组成和工作原理 §2.3 放大电路的分析方法 §2.4 静态工作点的稳定 §2.5 射极输出器 §2.6 阻容耦合多级放大电路 §2.7 场效应管放大电路
§ 2.1 概论 2.1.1 放大的概念 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。这里所讲的主要是电压放大电路。
本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程。
直流通路
T
IC
UE
UBE
IC
IB
2. 求静态工作点
算法一: +EC
RB1 C1
RC I1
IB
T
I2
RB2
RE
将电路变换为
+EC
+EC
RB1 C1
RC I1
IB
T
I2
RB2
RE
直流通路
直流通路
+EC
+EC
RB1 C1
RC I1
IB
T
I2
RB2
RE
EC
U B EV B V E V B IE R E
ICIEUBR EUBEU RE B U C EE C IC R C IER E
+EC
RB1 C1
RC I1
IB
T
I2
RB2
RE
直流通路
UBE
T
Q
ICEO
温度对 值及ICEO的影响 T 总的效果是: iC
、 ICEO
Q´ Q
IC
温度上升时,输出特性曲线 上移,造成Q点上移。
uCE
小结:
T
IC
单管低频电压放大电路
实验7 单管低频电压放大电路实验目的1.认识实验所用的电子元器件(双极型晶体管、电阻、电位器和电容器等)。
2.学习看图接线,能熟练使用常用电子测量仪器。
3.学习单管电压放大电路的基本测试方法。
4.了解双极型晶体管电压放大电路中引入负反馈后对其工作性能的影响。
实验原理1. 单管低频电压放大电路介绍Oe CC图3.7a.1单管低频电压放大电路阻容耦合分压偏置共发射极电压放大电路如图3.7a.1所示。
该电路中的双极型晶体管T 是电路中的放大器件,它能把输入回路(基极—发射极)中微小的电流信号在输出回路中(集电极—发射极)放大为一定大小的电流信号。
输出回路中得到的较大输出电流是源自直流电源,双极型晶体管在电路中实际上起着电流控制作用。
电源提供放大电路能量,还为双极型晶体管的集电极提供反向偏置,使其处于放大工作状态;并通过基极电阻R CC U B1 和R B2的分压,提供合适的基极电压,调节电位器R P 的阻值可以改变基极电流,从而改变集电极电流。
集电极电阻R C 可以将集电极电流的变化变换为集电极电压的变化,在输出回路中得到放大的电压信号。
发射极电阻R E 对集电极电流的直流分量有负反馈的作用,稳定了静态工作电流。
发射极电容C E 对集电极电流的交流分量提供了交流通路,起了分流交流作用。
C 1、C 2能够分隔直流电位,通过交流分量电流,起到隔直流通交流的作用;它们分别把交流信号电流输入基极以及把放大后的交流信号电压送到负载端,而不影响晶体管的直流工作状态。
2. 静态工作点Q 的估算当外加输入信号为零时,在直流电源的作用下,基极和集电极回路的直流电流和电压分别用I BQ 、U BEQ 、I CQ 、U CEQ 表示,并在其输入和输出特性上各自对应一个点,称为静态工作点。
此时电路的直流通路如图3.7a.2所示。
假设,则有 1BQ BE 0.7I I U >>,=V B2BQCC B1B2R U R R ≈+ , BQ BE EQ E U U I R −=, EQ BQ 1I I β=+ 由于CQ EQ I I ≈, CEQ CC CQ C E ()U U I R R ≈−+R 1.5k 1I TCC图3.7a.2电压放大电路的直流通路3. 静态工作点的选择放大器静态工作点Q 的位置对放大器放大信号有很大影响,从图3.7a.3的输出特性图上能直观地看到。
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uce
ui RB
RC RL
交流负载线的斜率为:
交流通路
其中:
ic 1 uce RL
RL // RC RL
31
交流负载线的作法
交流负载线 ic t
IC
Q1
EC RC
IC
Q
Q2
Q
IB uce
UCE
UCE
t
EC 过Q点作一条直线,斜率为:
1 RL
32
2.3.3 静态分析
一、估算法
UBEQ
20
(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。 IC
IB
IBQ
Q
ICQ UBE
Q
UCE UCEQ
21
UBEQ
二。交直流叠加波形的关系
IB
(毫安量级)
IC
ib t t
ib
t
ic
Q
(微安量级)
ui
t
UBE
UCE
uCE怎么变化
假设uBE有一微小的变化
模电数电 模拟电路部分
第二章
基本放大电路
1
第二章 基本放大电路
§2.1 概论 §2.2 放大电路的组成和工作原理 §2.3 放大电路的分析方法 §2.4 静态工作点的稳定 §2.5 射极输出器 §2.6 阻容耦合多级放大电路 §2.7 场效应管放大电路
2
§ 2.1 概论
2.1.1 放大的概念
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。这里所讲的主要是电压放大电路。 电压放大电路可以用有输入口和输出口的二端口网络表 示:
ui
Au
uo
3
2.1.2 放大电路的性能指标
一、电压放大倍数Au
ui
Au
uo
U Au o Ui
Au是复数,反映了输出和输入的幅值比与 相位差。
Uo | Au | Ui
Ui 和Uo 分别是输入和输出电压的有效值。
4
二、输入电阻 ri
定义:
Ii
Ui
US ~
Au
ri
Ui Ii
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。
Au Aum 0.7Aum
放大倍数随频率变化曲 线——幅频特性曲线
fL 下限截止 频率 通频带:
上限截止 fH 频率
f
fbw=fH–fL
9
2.1.3 符号规定
UA uA
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。 小写字母、小写下标,表示交流分量。 ua
交流分量
ua
uA
全量
UA直流分量
37
2. 输出回路
iC I C ic ( I B ib ) I B ib
所以:
iC 近似平行
ic ib
iC (1) 输出端相当于一个受ib 控制的电流
源。
Q
uCE uCE
(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
uce rce ic
t
10
§ 2.2 基本放大电路的组成和工作原理
共射放大器
三极管放大 电路有三种 形式
共集放大器
以共射放大 器为例讲解 工作原理
共基放大器
11
2.2.1 共射放大电路的基本组成
+ EC RC C1 T 输入 ui RB EB
参考点
12
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。
C1
单电源供电电路
18
2.2.2 基本放大电路的工作原理
一、静态工作点 + EC
由于电源的存 在IB0
RB C1
RC
IC 0
ICQ C2 T
IBQ ui=0时 IEQ=IBQ+ICQ
19
+ EC RB C1 RC ICQ C2 T (IBQ,UBEQ) IBQ
( ICQ,UCEQ )
UCEQ
方法一:计算。
步骤: 1.所有的信号源去掉(保留受控源)。
2. 加压求流法。
I
U
U ro I
7
方法二:测量。 步骤: 1. 测量开路电压。 2. 测量接入负载后的输出电压。 ro U s' ~ Uo U s' ~ ro
RL
U o'
3. 计算。
Uo ro ( 1 )RL Uo
8
四、通频带
38
3. 三极管的微变等效电路
ib
ic
ib
c
ic ube
rbe
ib
b
rce
uce
uce
rce很大, 一般忽略。
ube
e ib
b
rbe
c
ib
注意这种等效 只是在工作点 附近线性区里
e
39
二、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
RC
RL ii ib ic
直流通道
34
二、图解法
先估算 IB ,然后在输出特性曲线上作出直流负载线, 与 IB 对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。 IC
EC RC
Q
EC U BE IB RB
UCE EC
35
例:用估算法计算静态工作点。 已知:EC=12V,RC=4k,RB=300k,=37.5。
+EC RB (1)根据直流通道估算IB
RC
EC U BE IB RB
EC 0.7 EC RB RB
RB称为偏置电阻,IB称为偏置电 流。
33
IB UBE
直流通道
(2)根据直流通道估算UCE、IB
RB
RC
IC
UCE
I C I B I CEO I B
U CE EC I C RC
47
2. Q点过高,信号进入饱和区 iC
ib
放大电路产生 饱和失真 输入波形
uCE
注意饱和失真 是由于输出特性 的非线性引起的 输出波形
uo
48
§2.4 静态工作点的稳定
为了保证放大电路的稳定工作,必须有合适的、稳定的静 态工作点。但是,温度的变化严重影响静态工作点。
由于三极管的UBE、 和ICEO 这三个参数受温度影响很大, 而前面的电路中静态工作点与这些参数都有关系,故静态工作 点会随着温度而改变。 UBE
常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。
51
分压式偏置电路:
+EC RB1 C1 RC C2
一、静态分析
+EC RB1 I1 IB T uo RB2 I2 RE RC
C1
RL
ui
RB2
RE CE
RE射极直流负 反馈电阻
CE 交流旁路 电容
ib
交流通路
RL uo
ui
RB
rbe
RC
40
三、电压放大倍数的计算
Ii
U i
RB
I b
rbe
Ic
I b
RL RC
U Au o Ui
I r U i b be I R' U o b L Uo
负载电阻越大负载越轻 负载电阻越小负载越重
R' L Au rbe
EB
15
耦合电容: 电解电容,有极性。 大小为10F~50F
+ EC RC
作用:隔离直流, 同时能使交流信 号顺利输入输出。
C1
+
C2
+
T RB EB
16
电路改进:采用单电源供电 + EC RC C1
+ +
C2
T RB EB
可以省去
17
问:能否保证放大的偏置条件?
如何保证?
+ EC
RB RC C2 T
解:
EC 12 IB 0.04 mA 40A RB 300
IC I B I B 37.5 0.04 1.5 mA
UCE UCC I C RC 12 1.5 4 6 V
请注意电路中IB 和IC 的数量级。
36
2.3.4 动态分析
一、三极管的微变等效电路
44
IC
ic
我们来看一下 Q与波形失真的关系
t
Q 因为Q在放大区 所以波形无失真 UCE
uce
t
45
选择静态工作点 iC
ib
Q
可输出的最 大不失真信 号又称放大 器的动态范 围。
uo
uCE
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1. Q点过低,信号进入截止区
iC 放大电路产生 截止失真
输入波形
ib
uCE
uo 输出波形
注意截止失真 是由于输入特性 的非线性引起的
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。
24
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。
RB
RC
U o ro RC I o