放大电路的概念及性能指标、基本共射放大电路的工作原理、放大电路的分析方法

uS RS
Au
Ro
US
输出电阻的定义式：RO
uO iO
Ru LS 0
➢以电压作为输出量的放大器：Ro 越小越好。 ➢以电流作为输出量的放大器：Ro越大越好。
如何通过实验测取电路的输出电阻Ro ？ 方法1：加压求流法 （1）将信号源置零 (保留受控源)。 （2）将负载开路，在输出端加一个电压uo ，测出输出电流io 。 （3）代入定义式计算。
?
信
号 xi
放 大
xo
负 载
源
器
说到放大你最 关心什么
能放多大? 象不象 ?
1、放大倍数（增益） 2、输入电阻 3、输出电阻 4、通频带 5、非线性失真系数 6、动态范围
频率响应 ?
带负载能 力如何 ?
对信号源影 响有多大 ?
1 放大倍数（增益） ——描述放大电路放大能力的指标。
放大倍数＝ 输出量（是复数，反映两者的幅值比和相位差） 输入量
ui
uo
电压增益 Au uo / ui
电流放大器
ii
io
电流增益 Ai io / ii
跨阻放大器
ii
跨导放大器
ui
uo
跨阻增益 Ar uo / ii
io
跨导增益 Ag io / ui
ii
+
RS
+
+
uS
ui -
-
+
信号源
放大电路
io
+
+
uo
RL
-
+
负载
放大——把微弱的电信号的幅度放大
2.1.2 放大电路的主要性能指标
1)RL
Ro
US
Uo1
U S
uS
UO2
RUSO1; RL
RO RL
Au
UO1
Ro
US
RL Uo2
UO1 1 RO
UO2
RL
RO
(UO1 UO2
1)RL
4 通频带BW ——描述放大电路对不同频率信号的放大能力。
Au
中频增益 Aum
0.7Aum
低 频 区
放大倍数随频率变化的曲 线——幅频特性曲线
中频区
3dB
高 频 区
fL
下限截 止频率
上限截 止频率
fH
f
通频带： BW=fH –fL ——3dB带宽
5 非线性失真系数（D）：由于放大电路存在非线性失真， 当输入一定频率的正弦波信号时，放大电路的输出波形中，除 了由输入信号频率决定的基波成分外，还可能出现谐波。D的 定义是各次谐波总量与基波分量之比，即
Au (dB) 20lg | Au | (dB)
| Au | 1000 Au(dB) 60(dB)
| Au | 1/ 2 Au (dB) 3(dB)
2 输入电阻Ri ——从放大电路输入端看进去的等效电阻。
用来描述放大电路对信号源索取电流的大小，也表示放大 器对信号源的影响程度。
uiS
ii
D
U
2 2
U
2 3
U1
6 最大输出电压幅度 动态范围UO(P-P)
表示非线性失真系数D在允许范围时，放大器能够输出的最大电
压的值，用峰－峰值表示，或有效值表示(Uom 、Iom)
继续
7 最大输出功率与效率
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。用符号 Pom表示。
Pom
PV
以共射放 大器为例 讲解工作 原理
继续
单管共射放大电路的工作原理
一．三极管的放大原理
三极管工作在放大区： 发射结正偏，
集电结反偏
放大原理：
Rb
ui →△UBE→△IB VBB
→△IC（b△IB） ui
IB +△IB T
+
UBE+△UBE -
IC +△IC
+
UC+E△UCE
-
→△UCE
→ uo
•
•
电压放大倍数： Au
Uo
•
Ui
+
Rc
u o
VCC
-
继续
当ui＝0时， uBE UBE ;iB IB; iC IC ;uCE UCE ; uo 0
当ui0时，uiUBE+ubeIB+ib IC+ic UCE+uce uo uCE=EC-iCRC =EC-ICRC-icRC =UCE-icRC
iB
IB
0
iC
IC
电压放大器：Au uo / ui ——电压增益（无量纲） 电流放大器：Ai io / ii ——电流增益（无量纲） 跨阻放大器：Ar uo / ii ——跨阻增益（） 跨导放大器：Ag io / ui ——跨导增益（S）
放大倍数（增益）的“分贝”表示方法： 放大倍数也常用分贝作单位，其换算关系为：
Baidu Nhomakorabea
保留内阻
iO
注意：
uS RS
计算输出电阻时必须将独立
Au
uo
信号源置零并保留内阻。 输出电阻与负载无关。
输出电阻的定义式：RO
uO iO
u
R
LS
0
方法2：测量法
（1） 将负载开路，测量开路（空载）输出电压UO1。
（2） 在输出端接入一个已知负载，测输出电压UO2。
（3） 计算。
RO
( U O1 UO2
：效率 PV：直流电源消耗的功率
符号规定
UA 大写字母、大写下标，表示直流量。 uA 小写字母、大写下标，表示全量。
ua 小写字母、小写下标，表示交流分量。
uA
全量
ua
交流分量
UA直流分量
t
2.2
2.2 基本放大电路的组成和工作原理
三极管放 大电路有 三种形式
共射放大器 共基放大器 共集放大器
RSRS
＋
ui
－
iO
＋
Au
uo
－
Ri
ui ii
Ri
①输入为电压源：（ Ri越大越好）
Ri，ii ，ui就越接近uS，输入信号的利用率越高。
②输入为电流源：（ Ri越小越好）
Ri ，iRS ，ii就越接近iS，输入信号的利用率越高。
3 输出电阻Ro ——描述放大电路带负载能力的指标。
放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们可以将它等效为 戴维南等效电路，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。
t0
uCE
UCE
t C2 0
t
在输入端加入一 个正弦电压后，各 极电压和电流围绕 各自的静态值按正
ui
0
C1 iB iC
+
t
ui -
Rb EB
RC
+ uo uo 0
EC -
弦规律变化。
t 如果参数选择适当，
则uo的幅度将比ui大
性能指标、基本共 射放大电路的工作 原理、放大电路的
分析方法
2.1.1 放大的概念
放大的作用：把微弱的电信号放大 至负载所需的数值。
信
号 xi
源
放 大 器
xo
负 载
放大的对象：变化量。
放大的实质：小能量对大能量的控制。
由小能量的输入信号去控制放大电路中的直流 电源，使之输出较大的能量，然后推动负载。
放大电路的核心器件：BJT或FET。 例： 扩音系统
放大的基 本特征： 功率放大
信
电
功
号
压
率
提
放
放
放大的前提：
取
大
大
不失真
基本放大电路及其模型
按输入信号与输出信号的 不同组合方式，放大电路 有四种基本类型：
信
号 xi
源
放 大 器
xo
负 载
类型 输入信号xi 输出信号xo 电路增益 ( 放大能力)
电压放大器