放大电路基本概念

第三章基本放大电路

3.1 放大电路的基本概念

3.1.1 放大的概念

基本放大电路一般是指由一个三极管组成的三种基本组态放大电路。

1. 放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。

2. 输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。放大电路的结构示意图见图0

3.01。

图03.01 放大概念示意图

3.1.2 放大电路的主要技术指标

(1) 放大倍数

输出信号的电压和电流幅度得到了放大，所以输出功率也会有所放大。对放大电路而言有电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数，它们通常都是按正弦量定义的。放大倍数定义式中各有关量如图03.02所示。

图03.02 放大倍数的定义

电压放大倍数定义为

电流放大倍数定义为

功率放大倍数定义为

(2) 输入电阻R i

输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数，R i大，放大电路从信号源吸取的电流则小，反之则大。R i的定义见图03.03和式(03.04)

图 03.03 输入电阻的定义

(3) 输出电阻R o

输出电阻是表明放大电路带负载的能力，R o大，表明放大电路带负载的能力差，反之则强。R o的定义见图03.04和式(03.05)。

图(a)是从输出端加假想电源求R o，图(b)是通过放大电路负载特性曲线求R o。

(a) 从输出端求V o ' (b) 从负载特性曲线求

图03.04 输出电阻的定义

根据图03.04(b)，在带R L时，测得，开路时输出为。根据式（03.05）有

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) 通频带

放大电路的增益A(f) 是频率的函数。在低频段和高频段放大倍数通常都要下降。当A(f)下降到中频电压放大倍数A0的时，即

A(f

)=A(f H)=

L

(03.07)

相应的频率f L称为下限频率，f H称为上限频率，如图03.05所示。

图03.05 通频带的定义

3.1.3 基本放大电路的工作原理

(1) 共射组态基本放大电路的组成

共射组态基本放大电路如图03.06所示。

图03.06 共射组态交流基本放大电路

基本组成如下：

三极管T——起放大作用。

负载电阻R C，R L——将变化的集电极电流转换为电压输出。

偏置电路V CC，R b——使三极管工作在线性区。

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。

(2) 静态和动态

静态—时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。

动态—时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。

放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通路和交流通路。

(3) 直流通路和交流通路

放大电路的直流通路和交流通路如图03.07中（a），（b）所示。

直流通路，即能通过直流的通路。从C、B、E向外看，有直流负载电阻、R c、R

。

b

交流通路，即能通过交流的电路通路。如从C、B、E向外看，有等效的交流负载电阻、R c//R L、R b。

直流电源和耦合电容对交流相当于短路。因为按迭加原理，交流电流流过直流电源时，没有压降。设C1、C2足够大，对信号而言，其上的交流压降近似为零，在交流通路中，可将耦合电容短路。

(a)直流通路 (b)交流通路

图03.07 基本放大电路的直流通路和交流通路

(4) 放大原理

三极管具有电流放大作用，放大器输入信号V i的变化引起三极管发射结电压V BE的变化，近而引起基极电流I B的变化，由于I C=β *I B,引起大的集电极电流I C变化，I C的变化通过集电极负载电阻R C转变为输出电压的变化。

输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结，于是有下列过程：