第2章放大器基础第2讲v09PPT课件
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《运算放大器基础》课件
介绍运算放大器在实际使用中的注意事项，涵盖输入信号范围、供电电压、电源噪声等方面。
运算放大器的保护措施
讨论如何保护运算放大器，避免故障和损坏，包括过压和过流保护电路的设计。
运算放大器的未来发展趋势
预测运算放大器领域的未来趋势，探讨新技术和应用的可能性，引发学习者对未来的思考。
1
运算放大器基础知识的复习
回顾运算放大器的基本概念、电路和特
运算放大器在实际应用中的作用
2
性，加深学习者对运算放大器基础知识 的理解。
探讨运算放大器在各种电子设备和系统
中的重要作用，从测量仪器到通信系统
ห้องสมุดไป่ตู้等。
3
运算放大器的未来发展趋势
展望运算放大器领域的未来，讨论当前 的研究和发展方向，引发对未来技术的 思考。
《运算放大器基础》PPT课件
# 运算放大器基础 ## 什么是运算放大器？ - 运算放大器概述 - 运算放大器的分类 ## 运算放大器的电路和特性 - 运算放大器的电路结构 - 运算放大器的输入电阻和输出阻抗 - 运算放大器的增益 - 运算放大器的共模抑制比和过载电压 ## 运算放大器的应用 - 运算放大器的基本应用 - 运算放大器的信号选择电路
运算放大器的振荡器电路
介绍运算放大器作为振荡器的电 路原理，讨论其稳定性与频率控 制方法。
运算放大器的比较器电路
探究运算放大器作为比较器的应 用场景，详细解释其基本原理和 工作方式。
运算放大器的设计案例
通过实例展示运算放大器的应用， 讲解设计过程和注意事项，帮助 学习者理解实际应用中的挑战。
运算放大器的使用时注意事项
运算放大器的保护措施
讨论如何保护运算放大器，避免故障和损坏，包括过压和过流保护电路的设计。
运算放大器的未来发展趋势
预测运算放大器领域的未来趋势，探讨新技术和应用的可能性，引发学习者对未来的思考。
1
运算放大器基础知识的复习
回顾运算放大器的基本概念、电路和特
运算放大器在实际应用中的作用
2
性，加深学习者对运算放大器基础知识 的理解。
探讨运算放大器在各种电子设备和系统
中的重要作用，从测量仪器到通信系统
ห้องสมุดไป่ตู้等。
3
运算放大器的未来发展趋势
展望运算放大器领域的未来，讨论当前 的研究和发展方向，引发对未来技术的 思考。
《运算放大器基础》PPT课件
# 运算放大器基础 ## 什么是运算放大器？ - 运算放大器概述 - 运算放大器的分类 ## 运算放大器的电路和特性 - 运算放大器的电路结构 - 运算放大器的输入电阻和输出阻抗 - 运算放大器的增益 - 运算放大器的共模抑制比和过载电压 ## 运算放大器的应用 - 运算放大器的基本应用 - 运算放大器的信号选择电路
运算放大器的振荡器电路
介绍运算放大器作为振荡器的电 路原理，讨论其稳定性与频率控 制方法。
运算放大器的比较器电路
探究运算放大器作为比较器的应 用场景，详细解释其基本原理和 工作方式。
运算放大器的设计案例
通过实例展示运算放大器的应用， 讲解设计过程和注意事项，帮助 学习者理解实际应用中的挑战。
运算放大器的使用时注意事项
放大器基础知识解析PPT课件
.
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返回本章目录
2.1 运算放大器的类型 引言
在信息社会中，大多数模拟电子系统中都 应用了不同类型的放大器（放大电路）。放大 器（放大电路）在电信号（电压或电流）的处 理过程中，根据不同系统的需要，用以完成信 号放大（缩小）、滤波、振荡、稳压、信号类 型转换、运算等功能（通过不同的功能电路）。
任何功能的放大器（放大电路）表示方法 如下：
电 流增 2l0gA 益 i (dB )
Ag
io vi
功率 1l增 0 g A P 益 (dB)
.
23
2.2 运算放大器性能指标
4. 频率响应
A.频率响应及带宽
在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳 态响应，称为放大电路的频率响应。
放大器基础知识
本章重点介绍
.
1
1引言
现代科学及高新技术研究中，对数据的采集 和处理的测量精度、数据容量、采集速度、信 息传递和处理速度等的要求越来越高，相应电 子系统的设计要满足上述的新要求。学习如何 采用现代的电子技术的成就及应用，学会和掌 握高速、高分辨率、高性能电路和模块的工作 原理、构成方法及应用设计，是本课程学习的 主要目的。
的开关状态。其中T1为对脉冲控制信号进行数字／模拟隔离的光电器件，
通过T1的集电极输出为三极管T2和T3提供饱和和截止两种状态的基极电
流。通过对管驱动方式，可以提高带容性负载的能力，具有较大的峰值
电流，且可以提高开关速度。
由场效应管T4的源极和漏极，以及其它阻容元件所组成的相关电路提
供了电容瞬间放电的高压脉冲的产生。其中，绝缘栅场效应管T4的栅极
放大器 ≈ 放大电路
.
2
典型信号处理系统举例：
电子电路课件：第二章 放大器基础
图精确度降低。
图解法 注意:交流负载线的斜率-1/RL>直流负载线的斜率-1/RC
UCC
IB
RB
IBQ
0 0 t
iB
iC
Q
IBQ
ICQ
VBEQ
IBQ UCC
UBtE
uBE
IC
UCC RC
-1/R交流负载线
Q ib IB = IBQ
t 0 0
t
VCEQ
UCC UCE
uCE
设u i
20sin t(mV
而这些参数的变化将直接引起Q点发生变化。 当Q点过高或过低时，输出波形有可能产生饱和或 截止失真。
以单管共射放大电路的为例说明组成
例1:电容耦合的共射放大电路
C1
简化
+
vS
-
RB +
VBB -
iB 5k
iC
C2
RC
RL + - VCC
① RB为基极偏置电阻，
几十K欧---几百K欧 与VCC一起构
③ B--E输入回路
2.对于由单个NPN型硅管构成的共发放大电路，若在放大正弦波时，
输出波形产生波底失真，则放大电路出现( )。 ①截止失真 ②饱和失真 ③无失真 ④频率失真
(a) 消除饱和失真
降低Q点: 增大RB ，减小IBQ 减小RC : 负载线变徒, 输出动态范围增加。
消除截止失真 升高Q点: 减小RB ，增大IBQ
Summary
放大器中的各个量uBE，iB，iC和uCE都由直流分量 和交流分量两部分组成。
由于C2的隔直作用，放大器的输出电压uo等于uCE 中的交流分量，且与输入电压ui反相。
放大器的电压放大倍数可由uo与ui的幅值之比或有 效值之比求出。负载电阻RL越小，交流负载线越陡， 使Uom减小，电压放大倍数下降。
图解法 注意:交流负载线的斜率-1/RL>直流负载线的斜率-1/RC
UCC
IB
RB
IBQ
0 0 t
iB
iC
Q
IBQ
ICQ
VBEQ
IBQ UCC
UBtE
uBE
IC
UCC RC
-1/R交流负载线
Q ib IB = IBQ
t 0 0
t
VCEQ
UCC UCE
uCE
设u i
20sin t(mV
而这些参数的变化将直接引起Q点发生变化。 当Q点过高或过低时，输出波形有可能产生饱和或 截止失真。
以单管共射放大电路的为例说明组成
例1:电容耦合的共射放大电路
C1
简化
+
vS
-
RB +
VBB -
iB 5k
iC
C2
RC
RL + - VCC
① RB为基极偏置电阻，
几十K欧---几百K欧 与VCC一起构
③ B--E输入回路
2.对于由单个NPN型硅管构成的共发放大电路，若在放大正弦波时，
输出波形产生波底失真，则放大电路出现( )。 ①截止失真 ②饱和失真 ③无失真 ④频率失真
(a) 消除饱和失真
降低Q点: 增大RB ，减小IBQ 减小RC : 负载线变徒, 输出动态范围增加。
消除截止失真 升高Q点: 减小RB ，增大IBQ
Summary
放大器中的各个量uBE，iB，iC和uCE都由直流分量 和交流分量两部分组成。
由于C2的隔直作用，放大器的输出电压uo等于uCE 中的交流分量，且与输入电压ui反相。
放大器的电压放大倍数可由uo与ui的幅值之比或有 效值之比求出。负载电阻RL越小，交流负载线越陡， 使Uom减小，电压放大倍数下降。
第2章_基本放大电路PPT课件
rbe
rbb'
(1 ) UT
IEQ
952
Au
(Rc
Rb
∥ RL ) rbe
11
Ri Rb rbe 11k
Ro Rc 3k
第37页/共85页
讨论五：阻容耦合共射放大电路的静态分析
为什么可 忽略？
I BQ
VCC
U BEQ Rb
200μA
ICQ IBQ 1.6mA
80，rbe 1k
（1）正常情况
解：设UBE＝0.7V。则基极静态电流
IB
VCC U BE Rb2
U BE Rb1
0.022mA
U C VCC IC Rc 6.4V
第42页/共85页
（2）Rb1短路
由于UBE＝0V，T截止，UC＝12V。
（3）Rb1开路 临界饱和基极电流
实际基极电流
I BS
VCC U CES
第8页/共85页
两种实用放大电路 直接耦合放大电路
问题： 1、两种电源
将两个电源 合二而一
2、信号源与放大电路不“共地”
共地，且要使信号 驮载在静态之上
静态时， UBEQ URb1
动态时，b-e间电压是uI与Rb1上 电压之和。
第9页/共85页
两种实用放大电路 阻容耦合放大电路
－＋
UBEQ
＋－
3)通频带
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
由于电容、电感及半导体器件PN结的电容效应，使放大电路在信号频率较低和较 高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。
fbw fH fL
下限频率
4)最大不失真输出电压Uom：交流有效值。
第4页/共85页
二、基本共射放大电路的组成及各元件的作 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
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第 2 章 基本放大电路
2024/11/20
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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
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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
第2章 放大器基础
第2章放大器基础2.1放大器概述2.2放大器基本分析方法2.3晶体管偏置电路2.4 三极管放大器三种基本组态2.5 场效应管放大器2.6 有源负载放大器2.7 多级放大器2.8 放大器的表示法2.1 放大器概述• 2.1.1 放大器的用途与分类• 2.1.2 放大器的基本组成• 2.1.3 放大器主要性能指标• 2.1.4 放大器的传输特性2.1.1放大器的用途与分类放大器是一种用来放大电信号的装置，是电子设备中使用最广泛的一种电路。
2.1.2 放大器的基本组成图2─1(a)是常见的电容耦合三极管放大器电路。
图2─1电容耦合共射放大器电路(a)实际电路；(b)直流通路；(c)交流通路概括地说,组成放大电路时应遵循以下原则:第一，要有直流通路，并保证合适的直流偏置。
第二，要有交流通路，即待放大的输入信号能加到晶体管的发射结或场效应管栅源极之间，而且放大了的信号能从电路中取出。
例2─1用上述原则判断图2─2所示电路是否具有电压放大作用。
图2─2 例2─1电路R B R CC 1C 2－ E C R BR C C 1C 2－ E CR BC 1C 2＋ E C R BC 1C 2＋ E C(d )(c )(b )(a )R C＋＋＋＋＋＋＋＋VVVV解图(a)由于C隔直流作用,无输入直流通路。
图(b)1的旁路作用使得输入信号电压无法加入。
图(c)由于C1由于没有R,只有信号电流,无信号电压输出,或者说输出c信号电压无法取出。
图(d)发射结没有正向偏置电压。
所以图2-2所示电路均无电压放大 作用。
2.1.3放大器主要性能指标首先介绍一下放大器中常用符号的意义。
由于放大器电路中既有直流成分又有交流成分,因而晶体管的各极电流、电压都有瞬时值，包含直流分量和交流分量。
下面以基极到发射极电压为例,介绍各种符号的含义。
u BE (小写字母、大写下标)——基极到发射极电压的瞬时值;U BE (大写字母、大写下标)——基极到发射极电压的直流成分;u be (小写字母、小写下标)——基极到发射极交流电压的瞬时值;U be (大写字母、小写下标)——基极到发射极交流的有效值;电压复数量简化表示,也表示ubeU bem ——u be 的峰值或振幅。
基本放大器PPT课件
并依i C 靠RCI将CQ 电流i c的变化 转化成u电CE 压的U变CE化Q 来 实u ce现
的。
各电压、电流的波形
ui
O
t
iB IBQ
O
t
iC
ICQ
O
uCE
t
UCEQ
uOo
t
O
t
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2.2.4 放大电路的组成原则
1.必须有为放大管提供合适Q点的直流电源。 保证晶体管工作在放大区；场效应管工作在恒流区。
6
二、输入电阻Ri
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。
US ~
Ii
Ui
Au
Ri=Ui / Ii
一般来说， Ri越大越好。 7
三、输出电阻 Ro
从放大电路输出端看进去的等效电阻。Ro
UIoo
U S 0 RL
输入端正弦电压 U i ，分别测量空载和输出端接负载
工作区？
2
第二章 基本放大电路
2.1放大的概念和电路主要指标 2.2基本共射放大电路的工作原理 2.3放大电路的分析方法 2.4放大电路静态工作点的稳定 2.5单管放大电路的三种基本接法 2.6晶体管基本放大电路的派生电路 2.7场效应管放大电路
2.1 放大的概念和电路主要指标
2.1.1 放大的概念
第２章 基本放大电路
重点与难点： 1、放大器静态分析和动态分析方法 （图解分析法和微变等效电路分析法）。 2、晶体三极管放大电路三种组态。
本章难点： 图解分析法和微变等效电路分析法。。
1
晶体管基本概念回顾
1. 三极管具备放大作用的内部、外部条件分别要有 哪些？
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例题 放大电路如图所示。 已知BJT的 ß=80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求： 放大电路的Q点。
模拟电子技术
共射极放大电路
解：
IBVCR C bVB
E 12V 40A
300k
ICIB8 040A3.2mA
V C E V C C R cIC 1- 2 2 k V 3.2 5m .6
动态分析
(一) 静态分析——图解法
模拟电子技术
图解法是指以三极管的特性曲线为基础， 在特性曲线上用作图的方法来分析放大电路的 工作状态。
（一）、静态分析
图解法静态分析步骤
1. 画直流通路
南京航空航天大学金城学院自动化系-朱海霞()2009版
1. 画直流通路 实际电路图
RS 500
uS
RB 300k
V C EQ
VCC vCE
电路参数对工作点的影响
模拟电子技术
（3）减小VCC时，直流负载 线将如何变化？Q点怎样变化？
iC VCC Rc
ICQ
共射极放大电路
斜率 - 1
Q
IBQ
Rc
(3) Q点向左下方向移动
V C EQ
VCC vCE
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电路参数对工作点的影响
iC ICQ
t Rc
iB
i C+
uCE
–
uCE U CEQ t
uo
+ V CC
uo –
u i= sin w t 时 （ 动 态 ）
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(b) ui=sint
t
动态工作情况 t iB=IBQ+ib
iC=ICQ+ic uCE=UCEQ+uce uo=uce
EQ
VCC 0.7 RB
V CC RB
计算得IBQ =40μA
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3、直流负载线
图解法静态分模析拟电步子技骤术
+VCC UCE~IC满足什么关系？
RB RC IC
1. 三极管的输出特性。
2. UCE=VCC–ICRC 。
V CC
IC
与输出
RC
用图解法求静态值的一般步骤模拟：电子技术
IC已/mA知晶体管 的输出特性
曲线组 UCE /V
IC/mA
U CC 得出合适的静
RC
ICQ
态Q工作点Q
IC/mA
U CC
R作C 出直流负 载线
UCC
UCE /V
I由B基直极流U电C通C流R路BIBU求BE
UCEQ UCC
UCE /V
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V CCCC v CC EE
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电路参数对工作点的影响
模拟电子技术
（2）增大Rb时，直流负载线 将如何变化？Q点怎样变化？
(2) Q点沿负载线向下移动
共射极放大电路
iC VCC Rc
ICQ
斜率 - 1
Q
IBQ
Rc
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静态工作点为Q（40μA，3.2mA，5.6V），BJT工 作在放大区。
t
+ ui
Rb
–
V BB
iC ICQ
t
Rc
iB
i C+
uCE
–
uCE U CEQ t
uo
+ V CC
uo –
(a) ui=0 静
t
态工作情况
t
静态分析
图 (a ) u i= 0 时 （ 静 态 ）
南京航空航天大学金城学院自动化系-朱海霞()2009版
模拟电子技术
iB IBQ ui
t
+ ui
Rb
–
V BB
4k
c+
b
+
Te
U BEQ -
U CEQ
I EQ
-
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图解法静态分模析拟电步子技骤术
2. 由输入回路计算基极电流IBQ。
I BQ
I CQ
RB 300k
b
+
I U BEQ
BQ
12VVCC RC 4k
c+
Te
-
U CEQ
I EQ
-
IB
QVC
CUB RB
模拟电子技术
第二章 放大器基础
南京航空航天大学金城学院自动化系-朱海霞()2009版
2.2.2 共射放大器的分析方法
模拟电子技术
放大 电路 分析
静态分析
估算法 图解法
动态分析
微变等效电路法 图解法
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放大电路的工作原理
模拟电子技术
iB IBQ ui
+VCC
IBQVCCRBUBE
IB UBE
直流通道
南京航空航天大学金城学院自动化系-朱海霞()2009版
VCC 0.7 RB
VCC RB
模拟电子技术
（2）根据直流通道估算UCEQ、ICQ
+VCC
RB RC
IC
UCE
ICQ βIBQ
UCEQVCCICQ RC
直流通道
南京航空航天大学金城学院自动化系-朱海霞()2009版
模拟电子技术
（4）减小RL时，直流负载线 将如何变化？Q点怎样变化？
共射极放大电路
iC
(4) Q点不变化。
VCC Rc
斜率 - 1 Rc
IC Q
Q
IB Q
VCEQ
VCC
vC E
南京航空航天大学金城学院自动化系-朱海霞()2009版
(一) 静态分析——估算法
模拟电子技术
（1）根据直流通道估算IBQ
RB RC
60
Q
40
Q ''
20
iC (mA)
4
N
3
Q'
2 ICQ=1.5
1
o 0.2 0.4 0.6
u BE (V )
o 24
(a)
图解法求静态工作点
南京航空航天大学金城学院自动化系-朱海霞()2009版
100
80
直流负载线 60
Q Q ''I来自Q=40A 20U CEQ
68
M 10 12
uCE (V )
(b) 可得UCEQ=6V, ICQ=1.5mA
UCE
特性的 交点就
直流
是Q点
Q IB
直流通道
负载线
UCE
南京航空航天大学金城学院自动化系-朱海霞()2009版
VCC
4、求静态工作点Q
图解法静态分模析拟电步子技骤术
利用输出特性曲线确定ICQ和UCEQ 直流负载线与iB = IBQ对应的那条输出特性曲线 的交点就是静态工作点 Q。
iB (A)
Q'
C1 +
+
iB
+ ui --
图解法静态分模析拟电步子技骤术
VCC RC 4k
iC c
b Te
iE
+ C2
+
RL 4k uo
-
共射放大器
南京航空航天大学金城学院自动化系-朱海霞()2009版
1. 画直流通路 直流通路电路图
图解法静态分模析拟电步子技骤术
I BQ
RB 300k
12VVCC
RC
I CQ
找出静态值
模拟电子技术
电路参数对工作点的影响
1. 试分析下列问题：
（1）增大Rc时，直流负载线 将如何变化？Q点怎样变化？ (1) Q点沿IBQ的曲线向左移动。
共射极放大电路
iC
VCC
R VC
c C
Rc ICQ Q
ICQ
QQ Q
斜率 - 1
IIBBBQQQ
R cc
V C EQ
V C EQ V C EQV C EQ