1、(2-1),海南風(fēng)光,第15講,第11章 基本放大電路,11.1 概論 11.2 放大電路的組成和工作原理 11.3 放大電路的分析方法,(2-2), 11.1 概論,11.1.1 放大的概念,電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號(hào)放大成較大的信號(hào)。這里所講的主要是電壓放大電路。,電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)表示，如圖。,(2-3),11.1.2 放大電路的性能指標(biāo),(1)電壓放大倍數(shù)Au,Ui和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。,(2-4),(2)輸入電阻ri,輸入電阻是從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻,（加壓求流法）,一般來說， ri越大越好。 ri越大，ii就越小，ui就越

2、接近uS,(2-5),(3)輸出電阻ro,放大電路對(duì)其負(fù)載而言，相當(dāng)于信號(hào)源，我們可以將它等效為戴維南等效電路，這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。,(2-6),如何確定電路的輸出電阻？,在電路的計(jì)算中求ro有兩個(gè)方法：,1、所有的電源（包括信號(hào)源）置零，保留受控源。然后采用加壓求流法。,ro=u/i,(2-7),測(cè)量開路電壓uo = uso,2、開路電壓除以短路電流法。,測(cè)量短路電流io = uso / ro,輸出電阻：uo / io = uso / （ uso / ro ） = ro,(2-8),(4)通頻帶,通頻帶：,fbw=fHfL,放大倍數(shù)隨頻率變化曲線幅頻特性曲線,(2-9),1

3、1.1.3符號(hào)規(guī)定,UA,大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。,uA,小寫字母、大寫下標(biāo)，表示全量。,ua,小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量。,(2-10),uA,ua,全量,交流分量,t,UA直流分量,(2-11), 11.2 基本放大電路的組成和工作原理,三極管放大電路有三種形式,共射放大器,共基放大器,共集放大器,以共射放大器為例講解工作原理,(2-12),共射放大電路,放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。,輸入,輸出,參考點(diǎn),(2-13),(2-14),共射放大電路組成,使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)IB和UBE。,基極電源與基極電阻,(2-15),共射放

4、大電路,集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。,(2-16),共射放大電路,集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸?(2-17),共射放大電路組成,耦合電容： 電解電容，有極性， 大小為10F50F,作用：隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。,+,+,(2-18),單電源供電,可以省去,(2-19),RB,單電源供電,(2-20),基本放大電路的工作原理,由于電源的存在IB0,IC0,IC,IE=IB+IC,無信號(hào)輸入時(shí),靜態(tài)工作點(diǎn),(2-21),基本放大電路的工作原理,IC,( IC,UCE ),(IB,UBE),靜態(tài)工作點(diǎn),(2-22),(IB,UBE) 和

5、( IC,UCE )分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。,(2-23),放大電路的直流通道,(2-24),直流通道,(2-25),（1）估算IB（ UBE 0.7V),RB稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。,用估算法分析放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)（ IB、UBE、IC、UCE）,(2-26),（2）估算UCE、Ic,IC,UCE,Ic= IB,(2-27),例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。,已知：EC=12V，RC=4K，RB=300K ，=37.5。,解：,請(qǐng)注意電路中IB和IC的數(shù)量級(jí),UBE 0.7V,(2-28),用圖解法分析放大器的靜態(tài)工作點(diǎn),UCE=ECICRC,直流負(fù)載線,與I

6、B所決定的那一條輸出特性曲線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn),IB,靜態(tài)UCE,靜態(tài)IC,(2-29),uCE怎么變化,？,交流放大原理,假設(shè)uBE靜態(tài)工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上有一微小的變化 ui,靜態(tài)工作點(diǎn),(2-30),uCE的變化沿一條直線 交流負(fù)載線,(2-31),各點(diǎn)波形,uo比ui幅度放大且相位相反,(2-32),實(shí)現(xiàn)放大的條件,1、晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。,2、正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。,3、輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。,4、輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。,(2-33),11.3 放大電路的分析方法,放大電路

7、分析,靜態(tài)分析,動(dòng)態(tài)分析,估算法,圖解法,微變等效電路法,圖解法,計(jì)算機(jī)仿真,(2-34),對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)ui),11.3.1放大器的交流通道,1/C0,(2-35),交流通道,(2-36),11.3.2交流負(fù)載線,其中：,(2-37),交流量ic和uce有如下關(guān)系：,(2-38),交流負(fù)載線的作法,IB,過Q點(diǎn)作一條直線,斜率為:,交流負(fù)載線,直流負(fù)載線,(2-39),11.3.3 動(dòng)態(tài)分析,1、,三極管的微變等效電路,首先考察輸入回路,當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。,uBE,對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管BE間等效于電阻rbe。,(2-40),對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三

8、極管BE間等效于電阻rbe。,b,e,c,b,e,(2-41),對(duì)于小功率三極管：,rbe的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。,(2-42),考察輸出回路,所以：,輸出端相當(dāng)于一個(gè)受 ib控制的電流源。,且電流源兩端還要并聯(lián)一個(gè)大電阻rce。,(2-43),rce的含義,(2-44),rce很大，一般忽略。,(2-45),三極管的微變等效電路,e,b,c,b,e,c,rbe,ic =ib,(2-46),2、放大電路的微變等效電路,將交流通道中的三極管用微變等效電路代替,(2-47),交流通道,微變等效電路,(2-48),3、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：,負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。,(2-49),4、輸入電阻的計(jì)算：,對(duì)于為它提供信號(hào)的信號(hào)源來說，電路是負(fù)載，這個(gè)負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示。,輸入電阻的定義：,輸入電阻是動(dòng)態(tài)電阻。,(2-50),電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。,(2-51),5、輸出電阻的計(jì)算：,對(duì)于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號(hào)源，可以將它進(jìn)行戴維南等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。,計(jì)算輸出電阻的方法：,所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求流法。,(2-52),所以：,用加壓求流法求輸出電阻：,(2-53),11.3.4 失真分析：,為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把Q設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號(hào)