第五讲 放大电路的主要性能指标及基本共射放大电路组成原理

上限频率fH（或称为上限截止频率）：在信号频率下降到一定程度时，放大倍数的数值等于中频段的0.707倍时的频率值即为上限频率。
下限频率fL（或称为下限截止频率）：在信号频率上升到一定程度时，放大倍数的数值等于中频段的0.707倍时的频率值即为上限频率。
通频带fBW：fBW=fH-fL通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。
基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠将电流的变化转化为电压的变化来实现的。
6、放大电路的组成原则
1）为了使BJT工作于放大区、FET工作于恒流区,必须给放大电路设置合适的静态工作点，以保证放大电路不失真。
2）在输入回路加入ui应能引起uBE的变化,从而引起iB和iC的变化。
6）最大输出功率POM与效率 ：
POM是在输出信号基本不失真的情况下，负载能够从放大电路获得的最大功率，是负载从直流电源获得的信号功率。此时，输出电压达到最大不失真输出电压。
为直流电源能量的利用率。 式中 为电源消耗的功率
7）非线性失真系数D：在某一正弦信号输入下，输出波形因放大器件的非线性特性而产生失真，其谐波分量的总有效值与基波分量之比。即
，式中： 为基波幅值， 、 …为各次谐波幅值；
3、两种常见的共射放大电路组成及各部分作用
1）直接耦合共射放大电路：信号源与放大电路、放大电路与负载之间均直接相连。适合于放大直流信号和变化缓慢的交流信号。
2）阻容耦合共射放大电路：信号源与放大电路、放大电路与负载之间均通过耦合电容相连。不能放大直流信号和变化缓慢的交流信号；只能放大某一频段范围的信号。如P72图2.7所示。
3）输出回路的接法应当使iC尽可能多地流到负载RL中去,或者说应将集电极电流的变化转化为电压的变化送到输出端。
在放大电路中必须存在能够控制能量的元件，即有源元件，如BJT和FET等。放大的前提是不失真，只有在不失真的情况下放大才有意义。
2、电路的主要性能指标
1）输入电阻 ：从输入端看进去的等效电阻，反映放大电路从信号源索取电流的大小。
2）输出电阻 ：从输出端看进去的等效输出信号源的内阻，说明放大电路带负载的能力。
3）放大倍数（或增益）：输出变化量幅值与输入变化量幅值之比。或二者的正弦交流值之比，用以衡量电路的放大能力。根据放大电路输入量和输出量为电压或电流的不同，有四种不同的放大倍数：电压放大倍数、电流放大倍数、互阻放大倍数和互导放大倍数。
电压放大倍数定义为： 电流放大倍数定义为：
互阻放大倍数定义为： 互导放大倍数定义为：
注意：放大倍数、输入电阻、输出电阻通常都是在正弦信号下的交流参数，只有在放大电路处于放大状态且输出不失真的条件下才有意义。
4）最大不失真输出电压：未产生截止失真和饱和失真时，最大输出信号的正弦有效值或峰值。一般用有效值UOM表示；也可以用峰—峰值UOPP表示。
5）上限频率、下限频率和通频带：由于放大电路中存在电感、电容及半导体器件结电容，在输入信号频率较低或较高时，放大倍数的幅值会下降并产生相移。一般，放大电路只适合于放大某一特定频率范围内的信号。如P75图2.1.4所示。
4、静态工作点设置的必要性
对放大电路的基本要求一是不失真，二是能放大。只有保证在交流信号的整个周期内三极管均处于放大状态，输出信号才不会产生失真。故需要设置合适的静态工作点。Q点不仅电路是否会产生失真，而且影响放大电路几乎所有的动态参数。
5、基本共射放大电路的工作原理及波形分析
对于基本放大电路，只有设置合适的静态工作点，使交流信号驮载在直流分量之上，以保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真。波形分析见P74图2.8所示。
3）放大电路中元件及作用
（1）三极管T ——起放大作用。
（2）集电极负载电阻RC——将变化的集电极电流转换为电压输出。
（3）偏置电路VCC，Rb——使三极管工作在放大区，VCC还为输出提供能量。
（4）耦合电容C1，C2——输入电容C1保证信号加到发射结，不影响发射结偏置。输出电容C2保证信号输送到负载，不影响集电结偏置。
题目
第五讲放大电路的主要性能指标及基本共射放大电路组成原理
课时数
2ห้องสมุดไป่ตู้
教学场地
多媒体教室
教学重点：
1、放大的本质；
2、放大电路工作原理及静态工作点的作用；
3、利用放大电路的组成原则判断放大电路能否正常工作；
教学难点：
1、放大电路静态工作点的设置方法；
2、利用放大电路的组成原则判断放大电路能否正常工作；
教学组织过程：
本讲以教师讲授为主。用多媒体演示放大电路的组成原理、信号传输过程和设置合适Q点的必要性等，便于学生理解和掌握。判断放大电路能否正常工作举例可以启发讨论。
教学内容:
1、放大的概念
在电子电路中，放大的对象是变化量，常用的测试信号是正弦波。放大电路放大的本质是在输入信号的作用下，通过有源元件（BJT或FET）对直流电源的能量进行控制和转换，使负载从电源中获得输出信号的能量，比信号源向放大电路提供的能量大的多。因此，电子电路放大的基本特征是功率放大，表现为输出电压大于输入电压，输出电流大于输入电流，或者二者兼而有之。