《晶體管放大電路》課件簡介本課件將帶你深入了解晶體管放大電路，涵蓋基礎原理、工作特性、典型電路分析、應用等內(nèi)容。課件大綱課程概述介紹晶體管放大電路的基本概念和應用。晶體管放大電路講解晶體管放大電路的工作原理和特性。放大電路分類介紹常見放大電路類型及其應用場景。實驗與應用提供一些經(jīng)典的晶體管放大電路實驗和應用案例。2.晶體管基本結構及工作原理晶體管是一種半導體器件，由兩個PN結組成。常見的晶體管有NPN型和PNP型兩種。NPN型晶體管由N型半導體和兩個P型半導體組成，PNP型晶體管由P型半導體和兩個N型半導體組成。晶體管的工作原理基于PN結的導電特性，通過控制基極電流可以控制集電極電流的大小，從而實現(xiàn)放大功能。晶體管主要用于放大信號和開關控制等應用場景。3.晶體管的放大特性晶體管的放大特性是晶體管最重要的特性之一。晶體管放大特性指它可以將微弱的信號放大為較強的信號。放大作用是利用晶體管中微弱電流變化引起的集電極電流的大幅度變化。放大特性對于許多電子電路的應用至關重要，例如音頻放大器、無線電發(fā)射機等。共基極放大電路1輸入信號輸入端信號直接從發(fā)射極進入電路2放大通過基極電流控制集電極電流，放大信號3輸出信號輸出信號從集電極輸出共基極放大電路具有高輸入阻抗、低輸出阻抗的特性，適用于阻抗匹配應用。在音頻信號處理領域，共基極放大電路常用于音頻信號的緩沖放大，提高信號源的輸出能力。5.共集電極放大電路工作原理共集電極放大電路也稱為發(fā)射極跟隨器，其輸出信號與輸入信號同相，具有高輸入阻抗、低輸出阻抗和電壓增益接近于1的特點。應用場景廣泛應用于信號緩沖、阻抗匹配、電壓跟隨等場合，它可以有效地隔離信號源和負載，防止負載對信號源的影響。電路特點高輸入阻抗低輸出阻抗電壓增益接近16.共射極放大電路1概述放大電路的核心，廣泛應用于信號放大。2特點電壓放大倍數(shù)高，輸入電阻中等，輸出電阻低。3應用音響、音頻放大器，用于信號放大和電壓增益。共射極放大電路是三極管放大電路中最常用的電路類型。它擁有電壓放大倍數(shù)高的優(yōu)點，在信號放大應用中占據(jù)主導地位，是音頻放大器和音響系統(tǒng)不可或缺的一部分。三種基本放大電路對比11.共基極輸入阻抗低，輸出阻抗高，電壓放大倍數(shù)接近于1，適用于阻抗匹配。22.共集電極輸入阻抗高，輸出阻抗低，電壓放大倍數(shù)接近于1，適用于電流放大和電壓跟隨。33.共射極輸入阻抗中等，輸出阻抗中等，電壓放大倍數(shù)較大，適用于信號放大和功率放大。8.放大倍數(shù)與電壓放大倍數(shù)放大倍數(shù)是指輸出信號幅度與輸入信號幅度的比值，是衡量放大電路放大能力的重要指標。電壓放大倍數(shù)是指輸出電壓與輸入電壓的比值，是放大倍數(shù)的一種特殊形式。放大倍數(shù)和電壓放大倍數(shù)是放大電路的重要參數(shù)，它們決定了放大電路的放大能力。在實際應用中，我們需要根據(jù)不同的需求選擇合適的放大電路。9.放大電路的輸入阻抗和輸出阻抗輸入阻抗是指放大電路輸入端對信號源的阻抗，輸出阻抗是指放大電路輸出端對負載的阻抗。1K輸入阻抗通常用千歐表示，一般來說，輸入阻抗越高越好，這有利于提高放大電路的信號傳輸效率。100輸出阻抗通常用歐姆表示，輸出阻抗越低越好，這樣可以使放大電路的輸出功率最大。10.放大電路的頻率特性頻率特性放大電路對不同頻率信號的放大能力低頻特性低頻信號的放大能力下降，放大倍數(shù)降低高頻特性高頻信號的放大能力下降，放大倍數(shù)降低放大電路的頻率特性可以用頻率特性曲線表示，該曲線反映了放大電路對不同頻率信號的放大倍數(shù)變化情況。11.放大電路的頻率帶寬頻率帶寬放大電路能夠有效放大的頻率范圍上限頻率放大倍數(shù)下降3dB時的頻率下限頻率放大倍數(shù)下降3dB時的頻率頻率帶寬通常由上限頻率和下限頻率決定。上限頻率由放大電路中電容和電感等元件的頻率特性決定。下限頻率通常由放大電路中耦合電容或旁路電容的頻率特性決定。負反饋放大電路的優(yōu)點穩(wěn)定性負反饋可降低放大電路對溫度變化、電源電壓波動及元器件參數(shù)變化的敏感度，提高電路的穩(wěn)定性。增益穩(wěn)定負反饋可減小放大電路的增益變化，使電路的增益更穩(wěn)定，提高電路的線性度。降低失真負反饋可以有效降低放大電路的失真，提高電路的音頻信號還原質(zhì)量。拓展帶寬負反饋可以有效提高放大電路的帶寬，提高電路對高頻信號的響應能力。放大電路的分類單級放大電路單級放大電路僅包含一個晶體管。多級放大電路多級放大電路由多個單級放大電路級聯(lián)而成，用于獲得更高的放大倍數(shù)和更穩(wěn)定的性能。差分放大電路差分放大電路使用兩個晶體管進行差分放大，可以消除共模干擾，提高抗噪性能。功率放大電路功率放大電路主要用于放大信號功率，常用于音頻放大器、無線發(fā)射器等。14.單管共基極放大電路1工作原理輸入信號加在發(fā)射極，輸出信號從集電極取得。2特點電流放大倍數(shù)接近于1，放大倍數(shù)較小。輸入阻抗低，輸出阻抗高。相位變化為0°，無相位反轉。3應用常用于阻抗匹配，作為前置放大電路，或用于高頻放大。15.單管共集電極放大電路1電路結構發(fā)射極接地，集電極接負載，基極接信號源2放大原理利用基極電流控制集電極電流3特點高輸入阻抗、低輸出阻抗、電壓放大倍數(shù)小于14應用緩沖放大、阻抗匹配、電壓跟隨器單管共集電極放大電路，也稱為射極跟隨器，是一種常用的放大電路，主要應用于信號緩沖、阻抗匹配和電壓跟隨等場景。該電路具有高輸入阻抗、低輸出阻抗和電壓放大倍數(shù)小于1的特點，可以有效地隔離前后級電路，實現(xiàn)信號的無損傳輸。16.單管共射極放大電路1輸入信號通過電容耦合進入電路2晶體管放大信號3輸出信號放大后的信號4負反饋穩(wěn)定放大電路單管共射極放大電路是晶體管放大電路中最常用的類型之一。該電路具有放大倍數(shù)高、輸出阻抗低等優(yōu)點，但同時也存在一些不足，例如輸入阻抗較低、輸出信號相位反轉等。18.差分放大電路差分放大電路是利用兩個相同晶體管的差動放大原理進行放大。它能夠有效抑制共模信號，并放大差模信號。差分放大電路在高頻電路、儀器儀表等領域具有廣泛應用。三極管差分放大電路差分放大電路是一種重要的放大電路，它利用兩個相同的三極管組成，每個三極管放大輸入信號的一半，并將兩者的輸出信號進行差分運算。這種電路具有良好的共模抑制比和高輸入阻抗，廣泛應用于精密測量、信號處理和模擬電路設計等領域。19.差分放大電路的特點高共模抑制比差分放大電路對兩個輸入信號的公共模式信號具有很高的抑制能力，這意味著它可以有效地濾除共模噪聲。高輸入阻抗差分放大電路的輸入阻抗較高，這使得它能夠接收來自高阻抗信號源的信號，而不會顯著影響信號源的輸出電壓。低輸出阻抗差分放大電路的輸出阻抗較低，這使得它能夠驅動低阻抗負載，而不會顯著降低輸出電壓。高增益差分放大電路能夠提供較高的增益，這意味著它可以放大輸入信號，使其更容易被后續(xù)電路處理。21.級聯(lián)放大電路級聯(lián)放大電路級聯(lián)放大電路是指將多個放大電路級聯(lián)在一起，以獲得更高的放大倍數(shù)，更高的輸入阻抗或更低的輸出阻抗。串聯(lián)連接級聯(lián)放大電路中，各級放大電路的輸出端連接到下一級的輸入端，形成串聯(lián)關系。信號傳遞信號在各個放大電路之間傳遞，每一級放大電路都會對信號進行放大。應用場景級聯(lián)放大電路廣泛應用于各種電子設備中，例如音頻放大器，無線電接收機等。21.級聯(lián)放大電路1級聯(lián)放大電路概述級聯(lián)放大電路是指將多個放大電路級聯(lián)起來，以獲得更高的放大倍數(shù)和更寬的頻率帶寬，實現(xiàn)更強的信號放大能力。2級聯(lián)電路設計設計時應考慮級間耦合方式，并進行合適的阻抗匹配，確保信號順利傳輸，并保持整體電路性能穩(wěn)定。3級聯(lián)放大優(yōu)點級聯(lián)放大電路具有更高的放大倍數(shù)、更寬的頻率帶寬，以及更高的輸出功率，適用于需要強信號放大的場合。耦合方式對放大電路的影響RC耦合RC耦合放大電路簡單易實現(xiàn)，具有良好的頻率特性，適用于音頻放大。缺點是低頻增益下降，輸出阻抗較高。變壓器耦合變壓器耦合放大電路可以提高輸出功率和效率，適用于高頻放大。缺點是成本較高，體積較大，頻率特性較差。直接耦合直接耦合放大電路可以避免低頻信號衰減，適用于低頻放大。缺點是容易出現(xiàn)漂移，穩(wěn)定性較差。阻容耦合阻容耦合放大電路兼顧了RC耦合和直接耦合的優(yōu)點，適用于寬頻帶放大。缺點是電路復雜，成本較高。23.電壓穩(wěn)定電路穩(wěn)壓電路的原理電壓穩(wěn)定電路旨在保持輸出電壓穩(wěn)定，不受輸入電壓波動和負載變化的影響，為后續(xù)電路提供穩(wěn)定的電源。常見的穩(wěn)壓電路常用的穩(wěn)壓電路包括線性穩(wěn)壓器、開關穩(wěn)壓器和穩(wěn)壓管穩(wěn)壓器，可根據(jù)不同的應用需求選擇合適的類型。應用場景電壓穩(wěn)定電路廣泛應用于各種電子設備，如計算機、手機、電源適配器等，以保證設備的穩(wěn)定運行。晶體管功率放大電路概述功率放大電路用于將弱信號放大為具有足夠功率的信號，驅動負載設備，如揚聲器。應用領域廣泛應用于音響設備、無線通信、工業(yè)控制等領域。特點高效率、低失真、寬頻帶等特點。25.功率放大電路的類別1A類信號放大全程工作2B類信號放大一半時間工作3AB類信號放大大部分時間工作4C類信號放大一小部分時間工作根據(jù)晶體管工作狀態(tài)的不同，功率放大電路可分為A類、B類、AB類和C類。A類功率放大電路信號放大全程工作，效率較低，但失真小。B類功率放大電路信號放大一半時間工作，效率較高，但失真大。AB類功率放大電路信號放大大部分時間工作，效率和失真都比較適中。C類功率放大電路信號放大一小部分時間工作，效率最高，但失真也很大。26.A類功率放大電路工作原理A類功率放大電路的工作原理是：在整個輸入信號周期內(nèi)，放大管都處于導通狀態(tài)，輸出電流始終流過負載。效率A類功率放大電路的效率較低，一般只有25%左右，這是因為放大管始終處于導通狀態(tài)，會消耗大量的功率。優(yōu)點A類功率放大電路的優(yōu)點是失真小，音質(zhì)好，適合用來放大音頻信號。缺點A類功率放大電路的缺點是效率低，發(fā)熱量大，功耗高，不適合用在需要高功率輸出的場合。27.B類功率放大電路1工作原理晶體管工作在放大狀態(tài)2特點效率高，失真較小3應用高保真音頻放大器4優(yōu)勢高功率，低失真AB類功率放大電路1工作原理AB類功率放大電路是介于A類和B類之間的一種放大電路，它結合了兩種電路的優(yōu)點。它在信號的正負半周都能夠進行放大，并且效率較高。2特點AB類功率放大電路具有較高的效率，同時能夠保持較低的失真度。它能夠輸出較大的功率，常用于音頻放大等應用。3應用