放大器的工作原理和分析方法(pdf 66页)

耦合电容 电解电容 有极性
隔离输入输出与
+VCC 电路直流的联系
同时能使信号顺
大小为10µF~50µF RC C1
C2 利输入输出 +
+
T
ui
Rb
RL
uo
VBB
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单电源供电 C1
+VCC
RC
C2
T
可以省去
Rb
RL
VBB
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单电源供电
Rb C1
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
1 电压放大倍数定义为: 2 电流放大倍数定义为:
AU=UO/UI AI=IO/II
3 互阻增益定义为:
Ar=UO/II
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4 互导增益定义为:
Ag=IO/UI
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4
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电 阻
+VCC
由于电 源的存 在IB≠0
Rb C1
RC
IB
IC≠0 IC C2
T
ui=0时
无信号输入时
RL IE=IB+IC
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静态工作点
+VCC
(IB,UBE)
Rb C1
RC
IB
UBE
IC C2
T UCRE L
( IC,UCE )
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(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入输出特性曲 线上的一个点称为静态工作点
D=
U
2 2
+
U
2 3
+L
U1
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5.2 放大器的组成和工作原理 一 放大器的组成
三种组态对应于三种放大器
共射放大器 共基放大器 共集放大器
静态工作点 IBQ,VBEQ,ICQ,VCEQ 输入 输出特性曲线
不失真放大条件 1 置于放大区 2 正确设置静态工作点 3 输入电压的变化转化成基极电流的变化 再转 化成集电极电流的变化 4 输出端接负载 把集电极电流的变化转化成负载 的电压变化
虽然交流量可正负变化 但 瞬时量方向始终不变
2 输出uo与输入ui相比 幅度 被放大了 频率不变 但相位相 反
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vi = Vim sin ωt
IB = IBQ + ib = IBQ + ibm sin ωt
IC = βIB = ICQ + ic = ICQ + βibm sin ωt
第五章 放大器的工作原理 和分析方法
5.1 放大器的基本概念和主要参数 5.2 放大器的组成和工作原理 5.3 放大器的图解分析法 5.4 微变等效电路法
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放大器在模拟电路中占特别重要的 地位 一方面 在现实生活中有许多微 弱信号需要放大 另一方面 放大器又 是滤波器 振荡器等各种模拟电路关键 组成部分
放大器可分为 电压放大器 电流 放大器 跨导放大器和跨阻放大器
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5.1放大器的基本概念和主要参数
一.放大器的基本概念
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
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二.放大器的主要技术指标
1.放大倍数——表示放大器的放大能力
+VCC
RC
C2
T RL
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ib
IB
IC ic
Q
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uiUBE
ib
UCE
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IC ic
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uCE
uCE也沿着 负载线变化
UCE UCE与Ui反相
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结论 1 放大电路中的信
号是交直流共存 可表示成
uBE = U BE + ube iB = I B + ib iC = IC + ic uCE = U CE + uce
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二 放大器的原理
三极管工作在放大区 发射结正偏 集电结反偏
放大原理
•
Ui
UBE
IB
UCE - IC Rc
电压放大倍数
IC β IB
•
Uo
VBB
•
•
Au =
Uo
•
UI
Ui
+VCC +12V RC IC + IC
Rb 1
3 T2
+
IB + IB
U CE + UCE UO
U BE+ UBE -
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
通频带 fbw=fH–fL
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f
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5.最大输出幅度
表示在输出波形没有明显失真的情 况下 放大电路能够提供给负载的最大 输出电压 一般指电压的有效值
Uom =
2 2
U
P−P
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6.非线性失真系数
所有的谐波总量与基波成分之比
( ) VC = EC − ICQ + βibm sinωt RC
= VCEQ − (βibm sin ωt)RC
v0 = −RC βibm sinωt = −RC βib
Av
=
v0 vi
=
− RC βib ib Ri
=
− βRC Ri
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三. 静态工作点
1.静态工作点——Ui=0时电路的工作状态
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C1 输入 ui
放大元件iC=βiB
+VCC 工作在放大区
要保证集电结反
RC
偏 发射结正偏
C2
Rb VBB
T RL
uo 输出
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参考点
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共射放大电路组成
使发射结正偏 并提 供适当的静态工作点 IB和UBE
C1
基极电源与 基极电阻
+VCC
RC
C2
RS
ii
Ri
输入电阻
uS ~
ui
Au
Ri=ui / ii
信号源 输入端
输出端
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
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3. 输出电阻Ro——从放大电路输出端 看进去的等效电阻
uS ~
输出端
Au
Ro
uso ~
输出端
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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
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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
Rb VBB
T RL
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集电极电源
+VCC
为电路提供能 量 并保证集
电结反偏
RC
C2
C1
T
Rb
RL
VBB
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共射放大电路 C1
集电极电阻
+VCC
将变化的电流 转变为变化的
RC
电压
C2
T
Rb
RL
VBB
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作用 隔直通交
放大电路建为立正什确么的静要态设工作置点静是态为工了使作三极点管工