基本放大電路

(2-1)放大電路的目的是將微弱的變化信號不失真的放大成較大的信號。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：uiuoAu(2-2)16.1基本放大電路的組成三種三極管放大電路共射極放大電路共基極放大電路共集電極放大電路以共射極放大電路為例講解工作原理(2-3)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。uiuo輸入輸出參考點(diǎn)RB+ECEBRCC1C2T(2-4)作用：使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)?；鶚O電源與基極電阻RB+ECEBRCC1C2T(2-5)集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEBRCC1C2T(2-6)集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。RB+ECEBRCC1C2T(2-7)耦合電容：電解電容，有極性。大小為10

F~50

F作用：隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號順利輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T(2-8)可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T(2-9)單電源供電電路+ECRCC1C2TRB(2-10)符號規(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)，表示交直流量。ua小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量。uAua交直流量交流分量tUA直流分量(2-11)

放大電路的分析方法放大電路分析靜態(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(2-12)直流通路和交流通路放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號。但是，電容對交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以認(rèn)為它對交流不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路，這樣，交直流所走的通道是不同的。交流通路：只考慮交流信號的分電路。直流通路：只考慮直流信號的分電路。信號的不同分量可以分別在不同的通路分析。16.2放大電路的靜態(tài)分析(2-13)例：對直流信號（只有+EC）開路開路RB+ECRCC1C2T直流通道RB+ECRC(2-14)對交流信號(輸入信號ui)短路短路置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路(2-15)ui=0時(shí)由于電源的存在IB0IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ靜態(tài)工作點(diǎn)RB+ECRCC1C2T(2-16)IBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ,UBEQ)RB+ECRCC1C2T(2-17)(IBQ,UBEQ)和(ICQ,UCEQ

)分別對應(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)。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ(2-18)16.2.1估算法（1）根據(jù)直流通道估算IBIBUBERB稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。+EC直流通道RBRC(2-19)（2）根據(jù)直流通道估算UCE、IBICUCE直流通道RBRC(2-20)直流負(fù)載線ICUCE1.三極管的輸出特性。2.UCE=EC–ICRC。ICUCEECQ直流負(fù)載線與輸出特性的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)IB直流通道RB+ECRC16.2.2圖解法(2-21)先估算IB，然后在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載線，與IB對應(yīng)的輸出特性曲線與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)。ICUCEQEC(2-22)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：請注意電路中IB和IC的數(shù)量級。(2-23)16.3放大電路的動(dòng)態(tài)分析16.3.1微變等效電路法iBuBE從輸入回路看當(dāng)信號很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。

uBE

iB對輸入的小交流信號而言，三極管相當(dāng)于電阻rbe。rbe從幾百歐到幾千歐。對于小功率三極管：1.三極管的微變等效電路(2-24)從輸出回路看iCuCE所以：(1)輸出端相當(dāng)于一個(gè)受ib

控制的電流源。近似平行(2)考慮uCE對iC的影響，輸出端還要并聯(lián)一個(gè)大電阻rce。rce的含義iC

uCE(2-25)ubeibuceicubeuceicrce很大，一般忽略。rbeibibrcerbeibibbce等效cbe三極管的微變等效電路微變等效電路(2-26)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:交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL(2-27)電壓放大倍數(shù)的計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRL(2-28)輸入電阻的計(jì)算對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負(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：是動(dòng)態(tài)電阻。rbeRBRCRL電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。(2-29)輸出電阻的計(jì)算對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源，可以將它進(jìn)行戴維寧等效，戴維寧等效電路的內(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。(2-30)所以：求輸出電阻：rbeRBRC00(2-31)IBUBEQICUCEibtibtictuit16.3.2圖解法(2-32)uCE的變化沿一條直線ICUCEictucet(2-33)交流負(fù)載線ic其中：uceRBRCRLuiuo交流通路(2-34)iC

和uCE是交直流量，與交流量ic和uce有如下關(guān)系所以：即：交流信號的變化沿著斜率為：的直線。這條直線通過Q點(diǎn)，稱為交流負(fù)載線。(2-35)交流負(fù)載線的作法ICUCEECQIB過Q點(diǎn)作一條直線，斜率為：交流負(fù)載線(2-36)各點(diǎn)波形RB+ECRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB(2-37)失真分析在放大電路中，輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信號（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號不能反映輸入信號的情況，放大電路產(chǎn)生非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號，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，信號進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，則造成非線性失真。下面將分析失真的原因。為簡化分析，假設(shè)負(fù)載為空載(RL=)。(2-38)iCuCEuo可輸出的最大不失真信號選擇靜態(tài)工作點(diǎn)ib(2-39)iCuCEuo1.Q點(diǎn)過低，信號進(jìn)入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生截止失真輸出波形輸入波形ibib失真(2-40)iCuCE2.Q點(diǎn)過高，信號進(jìn)入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生飽和失真ib輸入波形uo輸出波形(2-41)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