模拟电路中有关放大电路的解析讲解

UBQ - UBE RE
=
2 - 0.7 1.5
=
0.867mA
UCEQ VCC - ICQ ( RC + RE ) = 12V
UBE=0.7V, β=70
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课堂讨论
UBE=0.6V, β=50(20oC) Δβ/ΔT=1%/oC
β(55oC)=50[1+1%×(55-20)]=67.5
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§2.1 放大电路基础
一、 放大的概念 二、 主要性能指标 三、 放大电路的工作原理 四、 直流通路与交流通路
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一、 放大的概念
1、放大的前提：信号不失真或失真小于一定的误差 2、放大的对象：变化量 3、放大的本质：能量的控制和转换 4、放大的特征：信号功率放大
第二章 放大电路
University of Electronic Science and Technology of China
第二章 放大电路
§2.1 放大电路基础 §2.2 静态工作点的稳定 §2.3 BJT基本放大电路 §2.4 FET基本放大电路 §2.5 多级放大电路 §2.6 放大电路的频率响应
=
VBB - UBE RB + (1 + )Re
ICQ (20o C) = (20o C)IBQ (20o C) = 2.09mA
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ICQ = βIBQ UCEQ = VCC - ICQ Rc
输入直流负载线 uBE=VCC -iBRb
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输出直流负载线 uCE=VCC -iCRc
Q点变化对电路性能指标有什么影响？
Q/
T
ICQ
Q
ICBO UCEQ
要使Q/回到原来的位置 Q，则应如何处理？
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二、 主要性能指标
信号源内阻
信号源
几mV~几十mV
1、 放大倍数（增益）
Auu
Au
Uo Ui
Aii
Ai
Io Ii
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负载 开路电压
电压放大倍数是最常被研究和测试的参数
Aui
Uo Ii
Aiu
Io Ui
Ap
=
Po Pi
=
Uo Io Ui Ii
=
Au Ai
2、 输入电阻和输出电阻
uce uo=uce
4、放大电路的组成原则
（1）静态工作点合适：合适的直流电源、合适的元件参数。
（2） 输入信号应作用于BJT的输入回路, 输出信号应作用于负载。
（3）对实用放大电路的要求：直流电源的种类尽可能少、负载上
无直流分量、共地？ 直流通路
交流通路
两种电源 共地的目的？
输入信号、直流电源、 输出信号三者共地吗？
IEQ
=
VBB UBE
Rb
1+
+
Re
(1+ ) Re >> Rb
V U BB
BE
Re
UCEQ VCC ICQ ( Rc + Re )
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范例分析
βRE =105kΩ>10(R1//R2)=35kΩ
UBQ
R2 R1 + R2
VCC
=
3.9 39 + 3.9
22
=
2V
ICQ
IEQ
确定原则：直流电源置零（保留内阻）、大电容短路。
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范例分析
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§2.2 静态工作点的稳定
一、 温度对静态工作点的影响 二、静态工作点稳定的典型偏置电路 三、稳定静态工作点的方法
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一、温度对静态工作点的影响
固定基流偏置电路
静态工作点
IBQ
=
VCC
- UBEQ Rb
I BQ
=
VCC - UBE Rb
=
46A
ICQ (20o C) = (20o C)IBQ = 2.32mA
ICQ (55o C) = (55o C)IBQ = 3.11mA
ICQ ICQ
=
ICQ (55o C) - ICQ (20o C) ICQ (20o C)
=
33.8%
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I BQ
4、最大不失真输出电压Uom：动态范围分析
5、最大输出功率Pom与效率η：功率放大电路
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三、 放大电路的工作原理
1、 电路的组成及各元件的作用 2、 设置静态工作点的必要性 3、 波形分析 4、 放大电路的组成原则
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1、 电路的组成及各元件的作用
放大作用
提供放大偏置
输入电阻是从 输入端口看进 去的等效电阻
物理意义？
Ri
=
Ui Ii
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输出电阻是从 输出端口看进 去的等效电阻
Ut R = o
•
It U s =0,RL
Ro
=
(
U
/ o
Uo来自百度文库
- 1)RL
外施电源法 二次电压测量法
3、通频带
下限频率fL
fbw= fH - fL
上限频率fH
音频信号带宽：10Hz~20kHz 视频信号带宽：0~6MHz
要稳定Q点，必须依靠IBQ的变化来抵消ICQ的变化。
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二、静态工作点稳定的典型偏置电路
基极分压射极偏置电路
Ce为旁路电容 （几十~几千）μF
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Re的作用？
1、稳定原理
UBQ
Rb1 Rb1 + Rb2
VCC
通常I1、I2 >> IBQ Re有上限值吗？
ICQ
IEQ
=
UBQ UBE Re
T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓ Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。
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2、Q点的估算
戴维南等效电路
VBB
=
Rb1 Rb1 + Rb2
VCC
Rb = Rb1//Rb2
工程估算：βRe≥10Rb
ICQ
除使UCE≥UBE，同时作 为信号功率的转换能源。
信号的放大过程：ui→ube→ib→ic→uRc (uo)
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2、设置静态工作点的必要性
（1）静态工作点
输入信号为零时, 其各极直流电流和极间电压将对应于伏安 特性曲线上的一个点, 这个点称为静态（直流）工作点, 简称Q点。
静态工作点
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（2）为什么要设置合适的静态工作点
零偏
输出电压会产生失真吗？
放大电路最基本的要求：不失真
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3、波形分析
静态工作点
ib或ic
uCE
VCC
UCEQ O
底部失真 (饱和失真)
uCE
VCC
UCEQ
t
O
顶部失真 (截止失真)
t
要想不失真，必须设置合适的静态工作点！
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常见的两种实用放大电路
有交流损失？
C1、C2为耦合电容 通常为几μF~几十μF
有直流分量？
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只有交流分量
四、 直流通路与交流通路
1、直流通路 —— 研究静态工作点
确定原则：信号源置零（保留内阻）、电容开路、电感短路。
2、交流通路 —— 研究动态参数
耦合电容 旁路电路