模电2讲义基本放大电路

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模拟电子技术基础课件第二章基本放大电路

模拟电子技术基础课件第二章基本放大电路


fH
f

L

fL
fH
fbw fH
图 2.1.4 放大电路的频率响应
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7
(5)非线性失真:
ui
由元器件非线性特性
引 起 的 失 真 。 如 图 2.1.5 O
t
所示。
uo
设输出信号中的基波
幅值为A1、谐波波幅值为 A2 、 A3… , 则 非 线 性 失 真
系数:
O
t
图 2.1.5 放大的非线性失真
D
A2 A1
2
A3 A1
2
(2.1.10)
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8
(6)最大不失真输出电压Vom:
(7)最大输出功率Pom与效率:
式中,PV为电源消耗的功率。
Pom PV
(2.1.11)
有关符号的约定
• 大写字母、大写下标表示直流量。如VCE、IC等。 • 大写字母、小写下标表示交流有效值。如Vce、Ie等。 • 小写字母、大写下标表示总量(含交、直流)。如
Rs + us –
Rc Rb1
Rs
RL
+ us
Rb2

(b) 交流通路
Rc RL
图 2.3.1 直接耦合共射放大电路的直流通路和交流通路
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3
VCC
Rb
Rc
VCC
Rb
Rc
C1
C2
Rs
RL
+
us

VCC
(a) 直流通路
Rb
C1
Rs + us –
Rc C2

模电课件第2章基本放大电路可修改全文

模电课件第2章基本放大电路可修改全文

2、简化的h参数等效模型
Ib
Ic
+
+
U be
-
U ce
-
晶体管的b、e之间可用电阻rbe等效代替, c、e之间可 用一个受ib控制的电流源等效代替。
• h参数都是微变参数,所以只适合对交流信号的分析。 • h参数模型没有考虑结电容的作用,所以只适合低频
信号的情况。
(15-41)
3、h参数的确定
rbb :基区体电阻。 rbe :基射之间结电阻。
IB
IC
IB
Q
Q IC
O
问题:
UBE UBE
O
UCE
UCE
为什么要设置静态工作点?静态工作点的位置对信 号放大有什么影响?
(15-16)
2.动态:放大电路有信号输入(ui 0)时的工作状态
问题:
1.如果在放大电路输入端加入正弦信号,输 出信号会发生怎样的变化?
2.输出电压与输入电压的相位如何?
3.电压放大倍数跟那些因素有关?
- 压 、Uo 。U o
RL
,开路时,测量出U
' o
RL ,有载时,测量出U o
根据电流相等原理:
图解法
(15-24)
一.直流通路和交流通路: 在放大电路工作在动态时,“交、直流共存”,
但“通路有别”。 直流通路:直流电流所流经的通路。
用于静态分析。对于直流通路:电容视为开路; 信号源视为短路但保留其内阻.
交流通路:交流电流所流经的通路。
用于动态分析。对于交流通路:大容量电容(耦 合电容、旁路电容等)视为短路;直流电源视为 短路。
加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大小均发 生了变化,都在直流量的基础上叠加了一个交流量.

电子技术基础模拟电子技术 第2章 基本放大电路210页 -PPT精选文档

电子技术基础模拟电子技术 第2章 基本放大电路210页 -PPT精选文档

不管是什么连接方式也不管三极管是什么管型, 要想
能够进行不失真的放大, 就必须遵循这样的基本原则:
第2章 基本放大电路
图2-4 单级共发射极放大电路
第2章 基本放大电路
第一, 晶体三极管应该工作在放大状态, 即保证 晶体三极管的发射结正偏, 集电结反偏。 这一点主要 由直流电压源来保证。 第二, 输入信号能有效地从输入端加到三极管的 输入电极上, 输出信号经放大后能有效地从输出端取
第2章 基本放大电路
图2-1 放大器的框图
第2章 基本放大电路
2.1.2 基本单级放大电路的连接形式
我们知道, 无论是单极型的晶体三极管还是双极 型的场效应晶体管都具有三个电极, 而放大电路应该 是一个有源四端双口网络, 具有一个输入回路和一个 输出回路, 如图2-2所示。
第2章 基本放大电路
第2章 基本放大电路
第2章 基本放大电路
2.1 概述 2.2 三极管共射极单级放大电路
2.3 共集电极放大电路
2.4 共基极放大电路
2.5 场效应管放大电路
习题
第2章 基本放大电路
2.1 概 述
2.1.1 放大的意义与放大器框图 由晶体管构成的基本放大电路, 主要作用是利用 晶体管的电流或电压控制作用, 将微弱的电压或电流 不失真地放大到需要的数值。
状态受其它级的影响, 甚至从放大区偏离造成失真。
所谓“通交”是为了保证前述基本原则的第二条: 使交流输入信号顺利的进入三极管的输入电极, 经放
大后再从输出电极顺利取出。
第2章 基本放大电路
2.基本放大电路的工作原理与电路中各点的波形
我们已经了解了电路中各元器件的作用, 那么, 这些元器件之间是如何协同工作的呢?一般把电路分 成两个状态来分析: 未加交流输入信号时和加入交流 输入信号以后。 首先, 在未加交流输入信号之前, 电路中只有两 个使三极管发射结正偏, 集电结反偏的直流电压源。 由于电容的隔直作用, 仅在C1和C2之间的部分存在着

模电课件-第二章-基本放大电路

模电课件-第二章-基本放大电路

iB
iC
IBQ
Q
ICQ
uBE UBEQ
Q
uCE UCEQ
二、放大电路的工作原理及波形分析
iB
iC
ib t
ic
Q
t
ib t
ube uBE
假设uBE有一微小的变化
t
uCE怎么变化
uCE
iC
ic t
uce t
uCE的变化沿一 条直线
uce=Ec-icRc
uCE uce相位如何
uce与ui反相!
各点波形
RB RC IC
2. UCE=EC–ICRC 。
EC IC
与输出 特性的
UCE
RC
交点就 是Q点
直流通道
直流 负载线
Q IB
UCE EC
二、交流负载线 ic
uce
uo
ui
RB
RC RL
交流通路
ic 1
uce
RL
其中: RL RL // RC
iC 和 uCE是全量,与交流量ic和uce有如下关系
设置Q点的原因
iC
+EC
t
RB
RC
C1 iB
iC C2
ui
ui
iB
uC uC
t
uo
uo
t
t
t
通过波形分析,可得如下结论:
1. ui uBE iB iC uCE |-uo|
2. uo与ui相位相反;
三极管的电流 放大作用
这就是基本共射放大电路的工作原理。
总结正常放大电路的特点:
交流(信号)设定直流量 交、直流叠加 放大,隔直 交流
I
U

电子技术精品课程-模拟电路-第2章 基本放大电路 78页

电子技术精品课程-模拟电路-第2章 基本放大电路 78页

放大
截止
饱和
2020/7/12
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24
例: 三极管组成电路如图所示,试判断这些电第路2章能不基本能放对大电路
输入的交流信号进行正常放大,并说明理由。
解: 解此类题要注意以下问题:
(1)判别三极管是否满足发射结正偏,集电结反偏的条件,具备合适的静态工 作点。对NPN型晶体管构成的电路,集电极电源VCC的正极接集电极C,负 极接“地”;对PNP型晶体管构成的电路,集电极电源VCC的负极接集电极 C,正极接“地”。
Ri
Vi Ii
问题: 输入电阻 Ri=∞, Ii=?,Vi=?
2020/7/12
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6
3. 输出电阻Ro
第2章 基本放大电路
输出电阻是表明放大电路带负载的能力,Ro大表明放大电路
带负载的能力差,反之则强。Ro的定义:
.
Ro
=
Vo
.
RL ,
Io
VS 0
问题: 什么是戴维南等效电阻?
从输出端加电
源Vo求Ro
2020/7/12
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20
4. 直流通道和交流通道
对直流信号(只有+VCC)
+VCC
RB
RC
C1
开路
C2
T
开路
第2章 基本放大电路
直流通道
RB
RC
+VCC
2020/7/12
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21
对交流信号(输入信号ui)
RB C1
vi 短路
+VCC
RC
置零! C2
T 短路
vi
第2章 基本放大电路
交流通路
vo
12

模电第二章 基本放大电路

模电第二章 基本放大电路
温 T ( C 度 ) I C T ( C I C ) E I C O
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ,
若此时I B
,则I

CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法:增大Rb,减小Rc,减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问(1)当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时, 分别是电路的哪个参数变化造成的?这些参数是如何变化的?
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反;3. 测量电压放大倍数;4. 最大不失 真输出电压Uom (UCEQ -UCES与 VCC- UCEQ ,取其小者,除以 2 )。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 (2)图解法确定静态工作点

模电2基本放大电路

模电2基本放大电路

反馈控制
在自动控制系统中,基本放大电路还 可以用于反馈控制回路中,将系统的 输出信号反馈到输入端,实现系统的 闭环控制。
基本放大电路可以用于驱动执行器, 如电机、电磁阀等,实现自动控制系 统的动作和调节。
06
基本放大电路的调试与优化
调试方法
输入信号源的调整
通过调整输入信号源的幅度和频率,观察输出信号的变化,以确定电 路的放大性能和频率响应。
缺点 对初学者而言,理解和应用有一 定难度。
应用 通过建立微变等效电路,分析放 大电路的电压放大倍数、输入电 阻、输出电阻等性能指标。
优点 适用于分析复杂电路,计算精度 较高。
瞬态分析法
应用
通过求解电路的微分方程或积分方程,分 析放大电路的瞬态响应,如上升时间、下
降时间、延迟时间等。
定义
瞬态分析法是通过分析放大电路在 不同时间点的状态,来研究其动态
按工作频带分类
窄频带放大器、宽频带放 大器和超宽带放大器。
按电路结构分类
分立元件放大器、集成运 算放大器和专用集成放大 器。
放大电路的基本原理
电压放大
通过电子元件的组合,将 输入信号的电压幅度放大。
电流放大
将输入信号的电流幅度放 大,以满足负载的需求。
功率放大
将输入信号的功率进行放 大,以提供足够的功率来 驱动负载。
通过绘制交流等效电路图和直流通路图, 分析电压、电流的相位和幅度关系,以及 放大倍数、输入电阻、输出电阻等参数。
优点
缺点
直观明了,易于理解放大电路的工作原理 。
计算精度相对较低,对复杂电路的分析可 能较为繁琐。
微变等效电路法
定义 微变等效电路法是将放大电路中 的动态元件用其微变参数表示, 从而将实际电路转化为易于分析 的等效电路的方法。

模拟电子技术-(2)基本放大电路之(2-2)晶体管放大电路的组成及其工作原理

模拟电子技术-(2)基本放大电路之(2-2)晶体管放大电路的组成及其工作原理

电压放大倍数:


Au
Uo

Ui
+VCC ( +12V)
RC
IC +△IC
B C Rb 1 E IB +△IB
3
T2 U CE
+△U CE
+
UO
U BE +△UBE
-
模 拟电子技术
ui
+VCC(+12V)
O
t
RC IC +△IC
iB
Rb 1
3 T2
+
VBB
IB +△IB
UCE +△UCE UO
IBQ O
C1
可以省去
RC
C2
T
Rb
RL
VBB
模 拟电子技术
单电源供电 Rb C1
+VCC
RC
C2
T RL
t
UI
UBE+△U BE
-
iC ICQ
符号说明
uBE U BE ube
O uCE
t
iB I B ib
UCEQ
iC IC ic
uOo
t
uCE U CE uce
O
t
模 拟电子技术
二.单管共射极放大电路的结构
及各元件的作用 +VCC
RC C1
T
输入 ui
Rb VBB
放大元件iC=biB, 工作在放大区, 要保证集电结反 偏,发射结正偏。
RC C1

集电极电阻,
+VCC
将变化的电流 转变为变化的
电压。
C2

模拟电子技术-(2)基本放大电路之(2-1)放大电路的基本概念

模拟电子技术-(2)基本放大电路之(2-1)放大电路的基本概念
模 拟电子技术
2.1 概述
2.1.1.放大电路的基本概念
放大电路主要用于放大微弱的电信号,输出电压或电流 在幅度上得到了放大,这里主要讲电压放大电路。
模 拟电子技术 2.1.2.放大电路的主要技术指标
1.放大倍数——表示放大器的放大能力
根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求,放大器 可分为四种类型,所以有四种放大倍数的定义。
4. 通频带 A
Am 0.7Am
放大倍数随频 率变化曲线— —幅频特性曲 线
3dB带宽
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
f
通频带: fbw=fH–fL
模 拟电子技术
.
输出电阻的定义:
Ro
=
Uo
.
Io
RL = ,
US =0
输出电阻是表明放大电路带负载的能力,Ro越小,放 大电路带负载的能力越强,反之则差。
Au
输出端
输入电阻:
Ri=ui / ii
一般来说, Ri越大越好。 (1)Ri越大,ii就越小,从信号源索取的电流越小。 (2)当信号源有内阻时, Ri越大, ui就越接近uS。
模 拟电子技术
3. 输出电阻Ro——从放大电路输出端 看进去的等效电阻。
输出端
uS ~
Au
uso ~
Ro
输出端
模 拟电子技术
模 拟电子技术
(1)电压放大倍数定义为: (2)电流放大倍数定义为: (3)互阻增益定义为: (4)互导增益定义为:
AU=UO/UI(重点)
AI=IO/II
Ar=UO/II Ag=IO/UI
模 拟电子技术
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的

模电2.1-2.3课件

模电2.1-2.3课件
1.直接耦合放大电路
放大电路与负载电阻均直接相连。
2.阻容耦合放大电路 利用电容相连电路。
直流:C断路 交流:C短路
隔离直流,通过交15 流。
2.3放大电路的分析方法
一. 直流通路与交流通路
直流通路: 直流电源作用下直流电流流经的通路, 用于研究Q.
交流通路: 输入信号作用下交流信号流经的通路, 用于研究动态参数 *电容视为开路
UCE
UBE -
-
直流通路
IB
VCC U BE Rb
IC β IB U CE VCC I C Rc
21
(2)用图解分析法确定静态工作点 已知三极管的输入输出特性曲线.
例:VCC=12V,RC=3K ,Rb=300K,求Q
首先,画出直流通路
• 列输入回路方程:
UBE =VCC-IBRb
•列输出回路方程(直流负载线):
25
②根据iB在输出特性上求iC 和uCE
0~
iB
60 40
Q
Q'
Q
ic
2
1.5
uCE
3
6
负半周Q点从Q~Q’’, 把Q点在负载线上工作 范围Q’~Q’’通常称为 动态工作范围。
u0 = 3sint (V)
iC(mA) 4N
iC(mA)
3
Q
2 Q
100 80 60 IB = 40
IC 1
Q 20 M
工作到截止区:Q
UCE的正半周被削去(顶部失真)
uCE
Vcc
解决办法:
IB = VBB/Rb
U CEQ
Q IB—— Rb
O
截止失真
29
t
2)Q点偏高——产生饱和失真

模电2基本放大电路PPT课件可编辑全文

模电2基本放大电路PPT课件可编辑全文
第23页/共73页
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
二.动态分析
作出交流负载线(斜率为交流负载-1/RL′、过静态工作点Q),然后根据已知的
u 输入信号[如 i=0.05sinωt(V)],分别在输入特性、输出特性上的静态工作点
附近得出动态范围,进而根据动态范围作出输入输出波形,求出Au、Ai。
第30页/共73页
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
三.图解法应用
2.分析放大器最大不失真输出信号
静态工作点在位于放大区中央最佳。
第31页/共73页
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
三.图解法应用
3.分析电路参数对静态工作点的影响
(1)RB的影响
直流负载线不变。RB变大 时IB减小,Q点下移,易出现 截止失真;RB变小时IB减小, Q点上移,易出现饱和失真。
1.分析非线性失真
i [设 i=20sinωt(uA) ]
(2)静态工作点过高,
出现饱和失真。
解决办法:降低Q点,可增大
RB。
第27页/共73页
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
三.图解法应用
1.分析非线性失真
i [设 i=65sinωt(uA) ]
(3)输入信号过大, 出现饱和—截止失真。
最大不失真输 出信号幅值。
第9页/共73页
2.2 放大电路主要技术指标
对于放大器,除分析静态量(直流量),还要分析如下动态量(交流量):
3.非线性失真系数D
输出信号 uo = u1 + u2 + u3 + … 其中, u1是基波, u2 、 u3 、…是谐波
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2.3 放大电路基本分析方法
2.3.2 静态工作点的估算
在放大电路或其直流通路中,计算IB,UBE,IC,UCE 。 其中, UBE = 0.7V(Si管)或0.2V(Ge管)——当作已知量。
IB =(Vcc - UBE )/ RB ≈ Vcc / RB IC =βIB UCE = Vcc -ICRC
加上隔直电容,
习惯画成:
共射放大器
共射放大器
2.2 单管共发射极放大电路
2 .2 .4 放大器构成原则
1. 保证三极管发射结正偏、 集电结反偏(如右图所示); 2. 欲放大信号能进入三极管中;
3. 所放大信号能传输到负载上。
2.2 单管共发射极放大电路
电路举例
×
×
×
×
×
×
2.2 放大电路主要技术指标
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
一.静态分析
先利用估算法计算出IB,在输入特性曲线上作静态工作
点Q,再在输出特性曲线上作出直流负载线uCE=VCC-iCRC,其
与IB的交点及静态工作点Q,直流负载线的斜率为-1/RC 。
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
一.静态分析
先利用估算法计算出IB,在输入特性曲线上作静态工作
别在输入特性、输出特性上的静态工作点附近得出动态进范而围, 根据动态范围作出输入输出波形,求出Au、Ai。
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
二.动态分析
作出交流负载线(斜率为交流负载-1/RL′、过静态工作点
Q),然后根据已知的输入信号[如ui=0.05sinωt(V)],分
3.非线性失真系数D
输出信号 uo = u1 + u2 + u3 + … 其中, u1是基波, u2 、 u3 、…是谐波
2.2 放大电路主要技术指标
对于放大器,除分析静态量(直流量),还要分析如下动 态量(交流量): 4.输入电阻Ri
Ri=Ui / Ii
2.2 放大电路主要技术指标
对于放大器,除分析静态量(直流量),还要分析如下动 态量(交流量):
η= Pom/PV
附:电路中有关符号规定
直 流 量: 大写字母、大写脚码 交流瞬时量: 小写字母、小写脚码 交流有效量: 大写字母、小写脚码 交直流总量: 小写字母、大写脚码
如 IB、UCE 如 ib、uce 如 Ib、Ucce 如 iB、uCE
2.3 放大电路基本分析方法
放大器分析有静态分析和动态分析。其中动态分析最常用 的方法有图解法(大信号)和等效电路法(小信号)。
对于放大器,除分析静态量(直流量),还要分析如下动 态量(交流量):
1.放大倍数(增益)Au、Ai
2.最大输出信号幅度Uom、Iom
3.非线性失真系数D
4.输入电阻Ri 5.输出电阻Ro
6.通频带BW
7.最大输出功率Pom及转换效率 η
2.2 放大电路主要技术指标
对于放大器,除分析静态量(直流量),还要分析如下动 态量(交流量):
2 .2 .1 原理电路
主要元件——处于放大状态的三极管。 为保证三极管的偏置,要加上直流电源。 为限流,应加上降压电阻。 为放大信号,加上信号源及输出端。
2.2 单管共发射极放大电路
2 .2 .1 原理电路
主要元件——处于放大状态的三极管。 为保证三极管的偏置,要加上直流电源。 为限流,应加上降压电阻。 为放大信号,加上信号源及输出端。
2.2 单管共发射极放大电路
2 .2 .2 电路放大工作原理
u ΔuBE ΔiB ΔiC =βΔiB
i
ΔuCE
u
O
考虑到uCE = VCC - iCRC , 而VCC是固定不便的,则 变化量ΔuCE = -ΔiCRC 。
2.2 单管共发射极放大电路
2 .2 .3 实际放大器
首先改成单电源供电,再
作出交流负载线(斜率为交流负载-1/RL′、过静态工作点
Q然)后,根据已知的输入信号[如ui=0.05sinωt(V)],分别在输
入特性、输出特性上的静态工作点附近得出动态范围,
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
二.动态分析
作出交流负载线(斜率为交流负载-1/RL′、过静态工作点
Q),然后根据已知的输入信号[如ui=0.05sinωt(V)],分
点Q,再在输出特性曲线上作出直流负载线uCE=VCC-iCRC,其
与IB的交点及静态工作点Q,直流负载线的斜率为-1/RC 。
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
二.动态分析
作出交流负载线(斜率为交流负载-1/RL′、过静态工作点 Q),
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.3 图解法
二.动态分析
2.3.1 放大器直流通路与交流通路
一.直流等效电路(直流通路)
直流信号所通过的线路,用于分析直流量。 直流通路作法:断开隔直电容。
2.3 放大电路基本分析方法
2.3.1 放大器直流通路与交流通路
一.直流等效电路(直流通路) 二.交流等效电路(交流通路)
交流信号所通过的线路,用于分析交流量。 交流通路作法:短路隔直电容和直流电源。
1.放大倍数(增益)Au、Ai
Au=Uo / Ui Ai=Io / Ii
Aus=Uo / Us
2.2 放大电路主要技术指标
对于放大器,除分析静态量(直流量),还要分析如下动 态量(交流量): 2.最大输出信号幅度Uom、Iom
最大不失真输 出信号幅值。
2.2 放大电路主要技术指标
对于放大器,除分析静态量(直流量),还要分析如下动 态量(交流量):
5.输入电阻Ro
Ro=Uo / Io Us=0
RL= ∞
实际测量时
Ro =(U′o/ Uo - 1)RL
2.2 放大电路主要技术指标
对于放大器,除分析静态量(直流量),还要分析如下动 态量(交流量): 6.通频带BW
BW = fH - fL
2.2 放大电路主要技术指标
对于放大器,除分析静态量(直流量),还要分析如下动 态量(交流量): 7.最大输出功率Pom及转换效率η
精品jing
模电2基本放大电路
2.1 放大的概念
1.信号:电流或电压。 2.放大的概念
小信号放Βιβλιοθήκη 器大信号信号放大时,放大的是信号的幅度,信号的频率不 变。信号放大主要是利用三极管基极电流对集电极电 流的控制作用(IC=βIb)或场效应管栅极电压对漏极 电流的控制作用(Id=gmUgs)。
2.2 基本共射放大电路的工作原理
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