第2章放大电路基础【精选】
第二章 放大电路的基本原理和分析方法
' uCE iC RL
iC 0 4 4 (mA )
uCE (4 1.5) 6 (V )
交流负载线是放大电路动态工作点移动的轨迹
假设一个输入 电压uI, 在线性范 围内确定uBE、 iB、 iC、和uCE的波形。
估算电压 放大倍数
u0 uCE Au u I u BE
u
B 'E
iE I S e
iE I S e
rb'e uB' E iE
UT
u
B 'E
UT
u B ' E UT
UT 26 iE I CQ
uBE iB rbb' iE rb'e iB rbb' (1 )iB rb'e
rbe rbb ' 26 (1 ) I CQ
Q2
(c) Rc增大,Vcc、 Rb、β不变 直流负载线变平坦
工作点移近饱和区
Q2
(d) β增大,Vcc、 Rc、 Rb不变
IC增大,工作点移近饱和区
2.4.4 微变等效电路法 微变等效电路 在一个微小的工作范围内,用一 个等效的线性电路来代替三极管,使 得从线性电路的三个引出端看进去, 其电压、电流的变化关系和原来的三 极管基本一样。这样的线性电路称为 三极管的微变等效电路
6. 最大输出功率与效率 放大电路的最大输出功率,是指在输出信号不产 生明显失真的前提下,能够向负载提供的最大输出功 率,通常用符号Pom表示。
放大电路的效率η定义为输出功率P o 与直流电 源消耗的功率PV之比, 即 :
η =PO /PV
7. 非线性失真系数 所有的谐波总量与基波成分之比,定义为 非线性失真系数。符号为D
模拟电子技术基础基本放大电路【可编辑全文】
Ro
Uo Io
Us 0
解释:
现令 信号源电压为零;然后在输出端将负载去掉,并加一正弦
重要概念: 放大电路中既有直流信号,也有交流信号 (电压、电流、功率)。 当三极管、场效应管工作在线性区域时, 根据叠加原理,直流信号、交流信号可以分开 讨论。这样能简化运算过程,节省运算时间, 在模电中广泛采用这一方法。
2.1.2、性能指标 (交流电路)
对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。
UT=kT/q, 常温下为26mA.
由IEQ算出
课程回顾
1、图解法
iB/uA
iB/uA
60 40
20 IBQ t
Q` Q Q``
iC/mA
vBE/V vBE/V
iC/mA 交流负载线
Q`
60uA
Q
40uA
ICQ
Q`` 20uA
t
vC E/V
vC E/V
VBEQ t
VC EQ t
• 最大不失真输出电压Uom :比较(UCEQ-UCES)与( VCC-
• 半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。 利用线性元件建立模型,来描述非线性器件的特性。
1. 直流模型:适于Q点的分析
I
=VBB-U
BQ
Rb
BEQ
ICQ IBQ
U CEQ VCC ICQ Rc
利用估算法求解静态工作点,实质上利用了直流模型。
2.3.3、等效电路法
输入回路等效为 恒压源
C2
uC uo
iB uC
uo
2.2.4、放大电路的组成原则
• 静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电 路参数。
• 动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负 载上能够获得放大了的动态信号。
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
UCE -
RB——固定偏置电阻(fixed-bias resistance) 。
可见:改变RB、 RC、 UCC均可改变静态工作 点,调RB最方便。
22
讨论
第二节 放大电路的分析
[例2-2-1] UCC=12V,RC=2kΩ, RB=200kΩ,β=50,试求:放大电路静 态值。
解:
IB
UCC UBE RB
C对直流开路,对交流 短路;
直流电源对交流通路 短路(忽略内阻)。
+UCC
RB
RC
C1+ IBQ
ICQ + C2
+
ui
RS uS
–
+
RL uo
–
第二节 放大电路的分析
直流通路
+UCC
RB
RC
19
讨论
第二节 放大电路的分析
(二) 估算法 用直流通路确定静态值
输入回路电压方程: UCC = IBRB + UBE
Ube
uBE UBE(AV)
集电极电源
UCC
基极电源
UBB
发射极电源
UEE
17
一、静态分析
第二节 放大电路的分析
放大电路输入端无输入信号,即ui=0, 电路中只有直流电压和直流电流
直流通路(direct current circuit)— —不加交流信号时直流电流流经的通路 (直流等效电路)
18
遵循原则:
为了研究问题方便,把交、直流分开研究。
+UCC
交流通路(alternating
current circuit)——
交流信号流经的通路(交
流等效电路)
第二章:放大电路分析基础
放大电路分析基础在我们的生活中,经常会把一些微弱的信号放大到便于测量和利用的程度。
这就要用到放大电路,它是我们这门课程的重点。
放大的基础就是能量转换。
在学习时我们把这一章的课程分为六节,它们分别是:§2、1 放大电路工作原理§2、2 放大电路的直流工作状态§2、3 放大电路的动态分析§2、4 静态工作点的稳定及其偏置电路§2、5 多级放大电路§2、6放大电路的频率特性§2、1放大电路工作原理我们知道三极管可以通过控制基极的电流来控制集电极的电流,来达到放大的目的。
放大电路就是利用三极管的这种特性来组成放大电路。
我们下面以共发射极的接法为例来说明一下。
一:放大电路的组成原理放大电路的组成原理(应具备的条件)(1):放大器件工作在放大区(三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置)(2):输入信号能输送至放大器件的输入端(三极管的发射结)(3):有信号电压输出。
判断放大电路是否具有放大作用,就是根据这几点,它们必须同时具备。
例1:判断图(1)电路是否具有放大作用不满足条件(1),所解:图(1)a不能放大,因为是NPN三极管,所加的电压UBE以不具有放大作用。
图(1)b具有放大作用。
二:直流通路和交流通路在分析放大电路时有两类问题:直流问题和交流问题。
(1)直流通路:将放大电路中的电容视为开路,电感视为短路即得。
它又被称为静态分析。
(2)交流通路:将放大电路中的电容视为短路,电感视为开路,直流电源视为短路即得。
它又被称为动态分析。
例2:试画出图(2)所示电路的直流通路和交流通路。
解:图(2)所示电路的直流通路如图(3)所示:交流通路如图(4)所示:§2、2 放大电路的直流工作状态这一节是本章的重点内容,在这一节中我们要掌握公式法计算Q点和图形法计算Q点在学习之前,我们先来了解一个概念:什麽是Q点?它就是直流工作点,又称为静态工作点,简称Q点。
模拟电路第二章 放大电路基础
模拟电路第二章放大电路基础模拟电路第二章放大电路基础第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、熟识理想情况下放大器的四种模型,并掌控增益、输入电阻、电阻值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、掌控压缩电路三种基本组态(ce、cc、cb及cs、cd、cg)的性能特点。
5、介绍压缩电路的级间耦合方式,熟识多级压缩电路的分析方法。
2.2基本概念和内容要点2.2.1压缩电路的基本概念1、放大电路的组成原理无论何种类型的压缩电路,均由三大部分共同组成,例如图2.1右图。
第一部分就是具备压缩促进作用的半导体器件,例如三极管、场效应管,它就是整个电路的核心。
第二部分就是直流偏置电路,其促进作用就是确保半导体器件工作在压缩状态。
第三部分就是耦合电路,其促进作用就是将输出信号源和输入功率分别相连接至压缩管及的输出端的和输入端的。
(1)偏置电路①在分立元件电路中,常用的偏置方式存有压强偏置电路、自偏置电路等。
其中,分后甩偏置电路适用于于任何类型的放大器件;而自偏置电路只适合于用尽型场效应管(如jfet及dmos管)。
42输出信号耦合电路耦合电路输入功率t偏置电路外围电路图2.1下面详述偏置电路和耦合电路的特点。
②在集成电路中,广泛采用电流源偏置方式。
偏置电路除了为压缩管提供更多最合适的静态点(q)之外,还应当具备平衡q点的促进作用。
(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轻易耦合这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。
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 。
R C T +V CC =12V v o+v i+ R b3kΩ15kΩV BB =1Vv CE /VR L 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?题2.2图解:(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?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b =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 。
第2章 放大电路分析基础分析
第2章 放大电路分析基础
讨论一
画图示电路的直流通路和交流通路。
第2章 放大电路分析基础
二、图解法
uBE VBB iB Rb
应用实测特性曲线
uCE VCC iC Rc
1. 静态分析:图解二元方程组
输入回路 负载线 IBQ
负载线
Q
ICQ
Q
IBQ
UBEQ
UCEQ
第2章 放大电路分析基础
第2章 放大电路分析基础
一、放大的概念及放大电路的性能指标
1、放大的概念
放大的对象:变化量
放大的本质:能量的控制
放大的特征:功率放大
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的基本要求:不失真,放大的前提
第2章 放大电均可看成为两端口网络。
输入电流
信号源 内阻 输出电流
2)输入电阻和输出电阻
从输入端看进去的 等效电阻
Ui Ri Ii
输入电压与 输入电流有 效值之比。
U Uo U Ro ( 1) RL Uo Uo RL
' o ' o
将输出等效 成有内阻的电 压源,内阻就 是输出电阻。
空载时输出 电压有效值
带RL时的输出电 压有效值
第2章 放大电路分析基础
第2章 放大电路分析基础
在基本共射放大电路中,电压和电流都得到放大(ic=ib, uoui),即功率得到放大。需要提醒大家的是,输出功
率并非来自输入信号 (信号源),而是来自直流电源 VCC。
正是由于 iB 或 iE 对 iC 的控制作用,使得在 ui 的作用下直 流电源VCC输出的电流中包含与 ui同样变化且被放大的 分量,即放大电路的输出功率是在输入信号的作用下 通过晶体管将直流电源的能量转换而来。因此,放大
[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 。
第2章放大电路的基本原理和分析方法-PPT精选
IBQ
VC
CUBEQ Rb
Rb称为偏置电阻,IB称为偏置电流。
硅管:UBEQ=(0.6~0.8)V
直流通路
锗管:UBEQ=(0.1~0.3)V
(2)根据直流通路估算UCEQ、ICQ +VCC
Rb RC
IC
IC Q IB
+
UCE
-
UCEQVCCICRC
直流通道
例2.4.1:用估算法计算静态工作点。
uo
uo
uo
ωt
ωt
ωt
截止失真
饱和失真
输入信号过大引 起的削波失真
2.4.4 微变等效电路法
2.三种不同组态(共射、共基、共集)放大电路的 特点;
3.多级放大电路三种耦合方式的特点,放大倍数的 计算规律;
4.用估算法计算场效应管放大电路静态工作点的方 法;掌握用微变等效电路法分析场效应管放大电路 的Au、Ri、Ro的方法。
§ 2.1 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。本章所讲的主要是电压放大电路。
Vcc uCE / V
iC/mA
V cc Rc
Q1 Q2 0
iB=80 A
60
40 20
0
增大Rc,直流负
载线与纵轴的交
点(Vcc/Rc)下
降,而IBQ不变, Q点移近饱和区。
Vcc uCE / V
iC/mA
V cc Rc
0
增大β ,特性曲 线宽度增大,Q 随之上移。
Q2 Q1
Vcc uCE / V
直静流态通是路放:大只电考路虑正直常流工信作号的的基分础电路和。前提条件; 交动流态通则路是:放只大考电虑路交工流作信的号直的接分目电路的。。
放大电路基础--可编辑全文
只能在不失真的前提下求得。
2.2 放大电路的分析
2)放大电路的输入电阻 放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说是一个负载,可用一 个电阻等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻,也就是放大电路的输 入电阻,如图2.2.6所示。
输入电阻ri的计算式为 输入电阻是对交流信号而言的,是动态电阻。
2.2 放大电路的分析
低频小功率晶体管的输入电阻常用下式估算。
式中,IE是发射极电流的静态值。rbe通常为几百欧到几千 欧,在手册中常用hie表示。
2)输出回路的微变等效电路 晶体管的输出特性曲线族见图2.2.3(b)。在放大区,它 是一组近似与横轴平行、等距的直线。当uCE为常数时,令ΔiC 和ΔiB比值为β,即
β为晶体管的交流放大系数。在小信号输入情况下,β是一 常数,由它确定控制的关系,即ic=βib。因此,晶体管的输出 电路可以用一个电流控制电流源来代替,见图2.2.4。β值通常 为20~200,在手册中常用hfe表示。
(2)直接耦合。这就是前后级间直接耦合,因此各级的静 态工作点彼此独立计算;改变匝数比,可进行最佳阻抗匹配, 得到最大输出功率;常用在功率放大场合或需要电压隔离的场 合,如功率放大器、晶闸管触发电路等。
(3)变压器耦合。用变压器构成级间耦合电路的称为变压 器耦合。由于变压器体积与质量较大,成本较高,所以变压器 耦合在放大电路中的应用较少。
2.1 放大电路的组成和工作原理
(3)集电极电阻Rc。 集电极电阻Rc的主要作用是将集电极电流的变化转化为电压 变化,以实现电压放大。Rc值一般为几千欧到几十千欧。 (4)基极偏置电阻Rb。 Rb有两个作用:一是在电源UCC一定时,基极电流IB的大小取决 于基极电阻Rb,即调节Rb的大小可提供合适的直流工作状态; 二是防止交流信号被电源UCC短路,而加不到晶体管的发射结上。 Rb的值通常为几百欧到几千欧。 (5)耦合电容C1、C2。 C1、C2也称为隔直电容,具有隔离直流、传递交流的作用。
电子技术第2章-基本放大电路ppt课件优选全文
2024/11/20
17
第 2 章 基本放大电路
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
2024/11/20
18
第 2 章 基本放大电路
2024/11/20
16
6.通频带
第 2 章 基本放大电路
放大器对不同频率的交流信号有着不同的放大倍数,一般说来,频率 太高或太低放大倍数都要下降,只有对某一频率段放大倍数才较高 且基本保持不变
设这时放大倍数为
,当放大倍数下降为
时,所对应频率分别为
上限频率fH和下限频率fL,两频率之间的频率范围,称为放大器的通频带.
2024/11/20
ICQ=1.5mA UCEQ=6V
31
第 2 章 基本放大电路
●作交流负载线:
RL' RC//RL 2k
UCCRL' 12V2k6mA
在轴上定点L,使得 OL=6mA,连接ML过Q 点作M’N’ ∥ML,则 M’N’ 为所求交流负 载线. ●用交流负载线求电压放大倍数:
可见,接入RL 以后交流负载 线变变陡, uCE 的变化范 围变小放大倍 数降低了
2.2 放大器的分析方法
主要要求:
1.掌握放大器的图解分析法。
2.了解放大器的偏置电路。
3.掌握微变等效电路分析法。
2024/11/20
19
第 2 章 基本放大电路
2.2.1 图解法
图解法就是在晶体管特性曲线上,用作图的方法来分析放大
1.直流负载线和静态工作点
放大电路基础
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
第2章 放大电路分析基础习题
+Ucc=12V + C1
560kΩ
V
Rb
+
C2
+ Uo
5.6kΩ
Re RL
ri
Ce
ro
_
+
Re
V Rb2
+ Cc +
Rc RL Rb1
+ Ui _
2.9kΩ
+
Cb
60kΩ 2.1kΩ 1kΩ
Ucc
Uo _
60kΩ
17.某放大电路,当输入直流电压为10mV时 17.某放大电路,当输入直流电压为10mV时,输出直流电压 某放大电路 10mV 为7V,输入直流电压为15mV,输出直流电压为6.5V.它的 7V,输入直流电压为15mV,输出直流电压为6.5V.它的 输入直流电压为15mV 6.5V. 电压放大倍数为____ ____。 电压放大倍数为____。 18.有两个放大倍数相同的放大电路 有两个放大倍数相同的放大电路A B,分别对同一电压信 18.有两个放大倍数相同的放大电路A和B,分别对同一电压信 号进行放大, 其输出电压分别为 号进行放大, 。由此可得出放大电 优于放大电路____其原因是它的____ 放大倍数大, ___优于放大电路____其原因是它的____。(a)放大倍数大 路___优于放大电路____其原因是它的____。(a)放大倍数大, (b)输入电阻大 (c)输出电阻小 输入电阻大, 输出电阻小。 (b)输入电阻大,(c)输出电阻小。 19._________耦合放大电路各级Q点相互独立,_______耦合 19._________耦合放大电路各级Q点相互独立,_______耦合 _________耦合放大电路各级 放大电路温漂小,_____耦合放大电路能放大直流信号. 放大电路温漂小,_____耦合放大电路能放大直流信号. 耦合放大电路能放大直流信号 20.电路如图所示,三极管 的β均为50. (1)求两极的静态工作点, 设UBE=-0.2V (2)求总的电压放大倍数Au (3)求ri和ro
第2章 基本放大电路
VBB = 0 → 仅可放大ui 的 正半周→ 严重失真
ui=0时,放大电路的状态。
静态工作点Q:
ui=0 时,晶体管的 IB 、 IC 、 UBE 、 UCE ,记为: IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似分析中,认为UBEQ 为常量。Si:0.7V;Ge:0.2V。
I BQ
26
VBB U BEQ Rb
对信号源来说,放大电路是负载,这个负载的 大小可以用输入电阻来表示。 Ii
US ~ Ui
放大 电路
Io
Uo
Ui Ri Ii
输入电阻是动态电阻,它是衡量放大电路从信 号源索取电流大小的参数。一般希望得到较大的输 入电阻。因 Ri 越大,Ii 就越小,Ui 就越接近US 。
9
3. 输出电阻:反映电路相互连接时的影响
I CQ β I BQ
U CEQ VCC -I CQ RC
为什么要设置一个静态工作点? +UCC RC
C1
+
C2 T
RL
ui
-
只有在输 入电压的整 个周期内, 晶体管都工 + 作在放大状 uo 态,输出电 压才不会产 生失真
(15-27)
+UCC RB C1
+ Ui
RC
C2
T
RL
+ Uo -
47
1. 利用图解法求解静态工作点 ΔuI = 0
IB=IBQ
uBE=VBB - iBRb
48
uCE=VCC - iCRc
2. 利用图解法分析电压放大倍数
uBE=VBB + △uI –iBRb
uCE=VCC-iCRc ΔuO ΔuI Δi B ΔiC ΔuCE ( ΔuO ) Au ΔuI
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当输入端加上正弦交流信号电压Ui时,放大电路的工作
状态称为动态。这时电路中既有直流成分,亦有交流成分,
各极的电流和电压都包含两个分量。即
iB =IBQ+ib
i C
=ICQ+ic
u CE
=UCEQ+uce
第2章 放大电路基础
其中IbQ、ICQ和UCEQ是在电源Ucc单独作用下产生的称 为直流分量。而ib、ic和uce是在输入信号电压Ui作用下
第2章 放大电路基础 例2.1求如图2.4(a)所示电路的静态工作点,并求静态值。 电路中各参数如图所示,三极管为硅管,β =50。
图2.4 (a) 放大电路; (b)直流通路; (c)静态工作点
第2章 放大电路基础
解(1) 估算法。 由(2-1)、 (2-2)和(2-3)
I BQ
UCC
UBEQ Rb
第2章 放大电路基础
2.放大电路的习惯画法
在实用电路中,用电源Ucc 代替UBB,基极直流电流IB由 Ucc 经Rb提供,这就是单电源供电的基本放大电路。在实际画 法中,往往省略电源符号,只标出电压的端点,这样就得到图 2.2所示的习惯画法。
第2章 放大电路基础 图2.2 放大电路的习惯画法
第2章 放大电路基础
产生的,称为交流分量。在分析电路时,一般用交流通路来 研究交流量及放大电路的动态性能。所谓交流通路就是交流 电流流通的途径,在画法上遵循两条原则:
(2-2)
UCEQ ≈Ucc - IcQR c
(2-3)
第2章 放大电路基础
2) 根据三极管的输出特性曲线,用作图的方法求静态值称 为图解法,如图2.3(b)所示。其图解步骤如下:
பைடு நூலகம்(1) 用估算法求出基极电流IBQ(如40μ A)。 (2) 根据IBQ值在输出特性曲线中找到对应的曲线,如
图2.3(b)所示。
第2章 放大电路基础
图2.3 静态分析 (a)直流通路;(b)静态工作点
第2章 放大电路基础 1) 估算法 估算法是用放大电路的直流通路计算静态值,在图2.3(a)中:
I BQ
U CC U BE Rb
U CC Rb
(2-1)
式中UBE =0.7 V (硅管),可忽略不计。
ICQ ≈β IBQ
(20 0.7)V 470 k
0.04m 40
I CQ IBQ 50 40 2mA
UCEQ≈UCC-ICQR C = 20-(2×103×6×103)=8V
第2章 放大电路基础
(2) 图解法
在图2.4 (c) 中, 根据IC =Ucc/ Rc=3.3mA,Ucc = 20 V作
第2章 放大电路基础
(5) 耦合电容C1、C2 。起“隔直通交”的作用,它把信 号源与放大电路之间,放大电路与负载之间的直流隔开,在 图2.1所示电路中,使C1左边,C2右边只有交流而无直流,中 间部分为交直流共存。耦合电容一般多采用电解电容器。在 使用时,应注意它的极性与加在它两端的工作电压极性相一 致,正极接高电位,负极接低电位。
直流负载线MN,与IB=IBQ = 40 µA的曲线相交得静态工作
点Q,
根据Q点所对应的坐标得ICQ=2
mA,
U CEQ
=
8V。
第2章 放大电路基础 2.动态分析
动态分析就是计算放大电路在有信号输入时的放大倍数、 输入阻抗、输出阻抗等。常用的分析方法有两种:图解法和 微变等效电路法。图解法适用于分析大信号输入情况,而微 变等效电路法只适合于微小信号的输入情况。
。将M、N连线,其斜率为k
tan
1 Rc
,
当UCC选定后,这条直线就完全由直流负载电阻Rc确定,所以把这
条直线叫做直流负载线。如图2.4(b)所示。
第2章 放大电路基础
(4)确定静态工作点Q及UCEQ和ICQ值。由IB=IBQ决定的曲线 与直流负载线MN的交点Q就是静态工作点。Q点所对应的坐标就 是要求的静态值ICQ和UCEQ。
第2章 放大电路基础 图2.1基本放大电路
第2章 放大电路基础
其组成元件的作用如下:
(1)三极管(NPN型硅管)V 。 起电流放大作用,用IB控制
IC,使IC=βIB。
(2)电源UBB和 Ucc。使三极管发射结正偏,集电结反偏,
三极管处在放大状态,同时也是放大电路的能量来源,提供IB
和IC。
(3)基极电阻R
第2章 放大电路基础
第2章 放大电路基础
2.1 基本放大电路的组成及工作原理 2.2 微变等效电路 2.3 放大器的偏置电路与静态工作点稳定 2.4 共集电极和共基极电路 2.5 场效应管放大电路简介 习题二
第2章 放大电路基础
2.1 基本放大电路的组成及工作原理
2.1.1 放大电路的组成与习惯画法
2.1.2放大电路的工作状态分析
1. 静态分析
在图2.2所示电路中,当输入信号Ui =0时,放大电路的工 作状态称为静态。这时电路中的电压、电流都是直流,没有交 流成份。耦合电容C1、C2视为开路,直流通路如图2.3(a)所 示。其中基极电流IB,集电极电流IC及集电极与发射极间电压 UCE只有直流成份,而无交流输出,此时的对应值用IBQ、ICQ、 UCEQ表示,它们在三极管特性曲线上所确定的点称为静态工作 点,用Q表示,如图2.3(b)所示。
。
b
又称偏流电阻,用来调节基极直流电
流IB,使三极管能工作在特性曲线的线性部分。
(4)集电极负载电阻RC 。将受基极电流IB控制而发生变化
的集电极电流IC转换成变化的电压UCE(ICRC),这个变化的
电压UCE就是输出电压U0,假设RC=0,则UCE=Ucc,当Ic变
化时UCE无法变化,因而就没有交流电压传送给负载RL。。
1. 放大电路的组成
一个放大电路可由输入信号源US,三极管V,输出负载RL 及电源偏置电路(UBB、Rb、Ucc、Rc)组成。如图2.1所示,由于 电路的输入端口和输出端口共有四个端点,而三极管只有三个 电极,必然有一个电极共用,因而就有共发射极(简称共射极)、 共基极、共集电极三种组态的放大电路。图2.1所示为最基本的 共射极放大电路。
第2章 放大电路基础
(3)作直流负载线。在图2.3(a)中,因
U CE
UCC
IC Rc , IC
UCC UCE Rc
UCC Rc
UCE Rc
,
当IC=0时,
UCE=UCC,当UCE=0时,IC=UCC/Rc,在输出特性曲线中找两个特殊点:
M(UCC,0),
N
0,
U CC Rc