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文檔簡介
模塊7
基本放大電路7.1基本放大電路基礎(chǔ)7.2共集電極放大電路7.3功率放大器和差動(dòng)放大電路7.4放大電路中的負(fù)反饋學(xué)習(xí)引導(dǎo)在現(xiàn)實(shí)生活中,我們常常需要將一些微弱的信號增強(qiáng)至便于測量與利用的幅度,這就用到了放大電路。放大電路,又稱放大器,是應(yīng)用最廣泛的電子電路之一,同時(shí)也是構(gòu)建其他電子電路的基礎(chǔ)單元。
放大電路作為構(gòu)成多種復(fù)雜放大電路及線性集成電路的基本單元,存在于我們?nèi)粘J褂玫氖找魴C(jī)、電視機(jī),以及精密測量儀器和復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)之中。在這些電子設(shè)備中,通常需要把天線接收到的微弱電信號或來自傳感器的信號進(jìn)行放大,以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或測量裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。因此,“放大”成為模擬電路研究的重點(diǎn),而放大電路的核心則是能量的轉(zhuǎn)換。本模塊介紹基本放大電路的知識是學(xué)習(xí)電子技術(shù)的基礎(chǔ),需十分重視。書中將雙極型晶體管簡稱三極管,單極型晶體管簡稱MOS管。知識目標(biāo):
掌握基本放大電路的概念和結(jié)構(gòu),熟悉單管低頻小信號和功率放大電路的工作原理,學(xué)會(huì)靜態(tài)分析的圖解法及靜態(tài)工作點(diǎn)的估算法,理解動(dòng)態(tài)情況下放大電路的微變等效電路分析法,了解功放電路的技術(shù)要求、差動(dòng)放大電路的分析方法及反饋對放大電路性能的影響。技能目標(biāo):
具有運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法對共發(fā)射極放大電路、共集電極放大電路進(jìn)行靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析的實(shí)驗(yàn)技能和能力,具有正確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本技能和能力。素養(yǎng)目標(biāo):
科技興民族,科技強(qiáng)國家強(qiáng),核心科技是重器。未來的電力工程技術(shù)人員,應(yīng)提升創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)溝通能力和創(chuàng)新意識,具備獨(dú)立思考、舉一反三的能力,掌握正確的歸納總結(jié)方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)7.1
基本放大電路基礎(chǔ)提出問題基本放大電路的組成原則是什么?如何通過估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)?微變等效電路分析法的核心思想是什么?靜態(tài)工作點(diǎn)不合適會(huì)導(dǎo)致什么問題?核心提示:掌握共射放大電路“發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏”的組成原則,會(huì)用估算法求靜態(tài)工作點(diǎn),理解微變等效電路分析輸入電阻、輸出電阻、電壓放大倍數(shù)的方法,明確靜態(tài)工作點(diǎn)對失真的影響。知識準(zhǔn)備
放大電路是電子電路中的重要組成部分,用于增大信號的幅度或功率。常見的放大電路可以分為三種基本類型:電壓放大器、電流放大器和功率放大器。各種放大器廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和系統(tǒng)中,如音頻放大器用于揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)、射頻放大器用于通信系統(tǒng)、運(yùn)算放大器用于信號處理等。不同類型的放大電路工作原理存在差異,例如晶體管放大電路是利用晶體管的電流放大作用,而運(yùn)算放大電路則利用運(yùn)算放大器的高增益和高輸入阻抗。放大電路通常需要使用偏置電路來設(shè)置工作點(diǎn),以確保放大器在正常工作區(qū)域內(nèi)工作,從而避免過度失真。7.1.1基本放大電路的組成原則和工作原理
放大電路是電子技術(shù)中應(yīng)用十分廣泛的一種單元電路。
所謂“放大”,是指將一個(gè)微弱的電信號,通過某種裝置,得到一個(gè)波形與該微弱信號相同、但幅值卻大很多的信號輸出。這個(gè)裝置就是晶體管放大電路?!胺糯蟆弊饔玫膶?shí)質(zhì)是電路對電流、電壓或能量的控制作用。揚(yáng)聲器負(fù)載輸入信號源擴(kuò)音器晶體管放大電路示意圖為放大器提供能量的電源RS+-US放大電路+-u0i0話筒送來的微弱音頻信號例ui放大電路輸入的微弱小信號uiuo幅度大大增強(qiáng)的輸出信號uo
放大電路的放大作用,實(shí)質(zhì)是把直流電源UCC的能量轉(zhuǎn)移給輸出信號。輸入信號的作用則是控制這種轉(zhuǎn)移,使放大電路輸出信號的變化重復(fù)或反映輸入信號的變化。
放大電路的核心元件是晶體管,因此,放大電路若要實(shí)現(xiàn)對輸入小信號的放大作用,必須首先保證晶體管工作在放大區(qū)。晶體管工作在放大區(qū)的外部偏置條件是:其發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置。此條件是通過外接直流電源,并配以合適的偏置電路來實(shí)現(xiàn)的。三種基本組態(tài)的晶體管放大電路+
uo-+
ui-bce+
uo-+
ui-bec+
uo-+
ui-bec共發(fā)射極放大電路共集電極放大電路共基極放大電路
無論放大電路的組態(tài)如何,其目的都是讓輸入的微弱小信號通過放大電路后,輸出時(shí)其信號幅度顯著增強(qiáng)。必須清楚:幅度得到增強(qiáng)的輸出信號,其能量并非來自于晶體管,而是由放大電路中的直流電源提供的。晶體管只是實(shí)現(xiàn)了對能量的控制,使之轉(zhuǎn)換成信號能量,并傳遞給負(fù)載。1.放大電路的組成原則放大電路的設(shè)計(jì)需考慮三個(gè)關(guān)鍵因素:首先,要有提供放大能量的直流電源,確保晶體管工作在線性放大狀態(tài);其次,各元件參數(shù)和安排必須確保信號輸入不衰減且無失真?zhèn)鬏?;最后,放大電路輸出端?yīng)滿足性能指標(biāo)要求。①保證放大電路的核心元件晶體管工作在放大狀態(tài),即發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。②輸入回路的設(shè)置應(yīng)當(dāng)使輸入信號耦合到晶體管的輸入電極,形成變化的基極電流iB,進(jìn)而產(chǎn)生晶體管的電流控制關(guān)系,使集電極電流iC
=βiB。③輸出回路的設(shè)置應(yīng)當(dāng)保證晶體管放大后的電流信號能夠轉(zhuǎn)換成負(fù)載需要的電壓形式。④信號通過放大電路時(shí)不允許出現(xiàn)失真。2.共射放大電路的組成及各部分作用
共發(fā)射極放大電路是電子技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的放大電路形式,其電路組成的一般形式為:3DG6管RBUBBC1+RCUCCC2+放大電路核心元件——三極管耦合電容基極電阻基極電源集電極電阻集電極電源耦合電容
上圖所示為雙電源組成的共發(fā)射極基本放大電路。
實(shí)際應(yīng)用中,共射放大電路通常采用單電源供電,各部分的作用分別如下:晶體管在放大電路中起以小控大的能量控制作用向放大電路提供能量,并保證晶體管工作在放大區(qū)
基極偏置電阻的作用是為放大電路提供合適的靜態(tài)偏置電流。有極性的電解電容作用是隔直流和讓輸入交流信號順利通過。有極性電解電容的作用是隔離直流和讓放大后的交流信號順利輸出。RC的作用是將放大的集電極電流轉(zhuǎn)換成負(fù)載需要的電壓輸出。3DG6管RBC1+RCC2++VCC3.基本放大電路的工作原理3DG6RBC1+RCC2++VCCcebuiuoibiCuCEiBIB基極固定偏置電流放大后的集電極電流
iC通過RC將放大的電流轉(zhuǎn)換為放大的晶體管電壓輸出。uCE經(jīng)C2濾掉了直流成分后的輸出電壓信號電流和基極固定偏流的疊加顯然,放大電路內(nèi)部各電流、電壓都是交直流共存的。uit0輸入交流信號電流iBt0IBiCt0ICuCEt0ICRCuot0反相!輸入信號電壓可見,輸入信號通過放大電路其幅度得到了很大增強(qiáng)。
需放大的信號電壓ui通過C1轉(zhuǎn)換為放大電路的輸入電流,與基極偏流疊加后加到晶體管的基極,基極電流iB的變化通過晶體管的以小控大作用引起集電極電流iC變化;iC通過RC使電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化,即:uCE=UCC-iCRC
放大電路內(nèi)部各電壓、電流都是交直流共存的。其直流分量及其注腳均采用大寫英文字母;交流分量及其注腳均采用小寫英文字母;疊加后的總量用英文小寫字母,但其注腳采用大寫英文字母。例如:基極電流的直流分量用IB表示;交流分量用ib表示;總量用iB表示。
放大電路的工作原理:當(dāng)iC增大時(shí),uCE就減小,所以uCE的變化正好與iC相反,這就是它們反相的原因。uCE經(jīng)過C2濾掉了直流成分,耦合到輸出端的交流成分即為輸出電壓uo。若電路參數(shù)選取適當(dāng),uo的幅度將比ui
幅度大很多,亦即輸入的微弱小信號ui
被放大了?;痉糯箅娐饭ぷ髟?.1.2基本放大電路的靜態(tài)分析輸入信號ui=0、只在直流電源VCC作用下電路的狀態(tài)稱“靜態(tài)”。靜態(tài)分析就是要求出此時(shí)的IB、IC和UCE三數(shù)值。C1+C2+ICUBE放大電路的直流通道UCE3DG6RBRC+VCCcebIC=βIBUCE=VCC-ICRCIB=RBVCC-UBE直流下耦合電容C1、C2相當(dāng)于開路由直流通道求工作點(diǎn)上的IB:IB由圖可得由晶體管放大原理可求得IC:由圖又可求得工作點(diǎn)上UCE:式中ICRC前面的負(fù)號表示輸出電壓與集電極電流IC反相,即與輸入電壓反相。1.靜態(tài)分析的估算法ICIEIBUBEUCERBRC+VCCceb
已知圖示電路中VCC=10V,RB=250kΩ,RC=3kΩ,β=50,試求該放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。解IB=37.2μA所以靜態(tài)工作點(diǎn)Q:IC=1.86mAUCE=4.42V例注意:計(jì)算中一定要弄明白各量的單位,不允許寫錯(cuò)!分析UBE(V)IB0.5V0.7V死區(qū)uit0ibt0t1t1t2t3t4t3t2t4
此時(shí)ui小于死區(qū)的部分將無法得到傳輸,只有大于死區(qū)的部分才能轉(zhuǎn)換成電流ib通過晶體管。由于輸入信號大部分無法通過晶體管,ib電流波形與ui波形完全不一樣了,造成輸入信號輸入時(shí)的“截止失真”。輸入信號電壓波形假如不設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)不設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)行嗎?結(jié)論:為保證傳輸信號不失真地輸入到放大器中得到放大,必須在放大電路中設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)。
利用晶體管的輸入、輸出特性曲線求解靜態(tài)工作點(diǎn)的方法稱為圖解法。其分析步驟一般為:2.靜態(tài)分析的圖解法(1)按已選好的管子型號在手冊中查找、或從晶體管圖示儀上描繪出管子的輸入、輸出特性如下圖所示:uBEiBiCuCE(2)畫出直流負(fù)載線。此步驟是圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)的關(guān)鍵。由放大電路的直流通道可得:UCEICIEIBUBERBRC+VCCcebUCE=VCC-ICRC令UCE=0,可得:IC=VCC/RC令I(lǐng)C=0可得:UCE=VCCICUCEUCCRCUCC連接兩點(diǎn)作出直流負(fù)載線(3)確定靜態(tài)工作點(diǎn)只有IBQ對應(yīng)的交點(diǎn)才是Q點(diǎn)QIBQ直流負(fù)載線上交點(diǎn)有多個(gè)固定偏置的放大電路存在很
溫度T↑→Q點(diǎn)↑→IC↑→UCE↓→VC↓ICUCEQ
若溫度上升,將造成輸出特性曲線上移。靜態(tài)工作點(diǎn)Q隨之上移Q'如果VC<VB,則集電結(jié)就會(huì)由反偏變?yōu)檎?,?dāng)兩個(gè)PN結(jié)均正偏時(shí),電路出現(xiàn)“飽和失真”。分析上述固定偏置共射放大電路有哪些不足?大的不足。例如當(dāng)晶體管所處環(huán)境溫度升高時(shí),晶體管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)加劇,因此將造成放大電路中的各參量將隨之發(fā)生變化。為不失真地傳輸信號,實(shí)用中需對上述電路進(jìn)行改造。分壓式偏置的共發(fā)射極放大電路可通過反饋環(huán)節(jié)有效地抑制溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響。
分壓式偏置的共發(fā)射極放大電路由于設(shè)置了反饋環(huán)節(jié),因此當(dāng)溫度升高而造成IC增大時(shí),可自動(dòng)減小IB,從而抑制了靜態(tài)工作點(diǎn)由于溫度而發(fā)生的變化,保持Q點(diǎn)穩(wěn)定。RCC2+CE+C1+對固定偏置的放大電路進(jìn)行改造。3DG6cbeRBRE+VCCRB2RB1分壓電阻射極反饋電阻射極旁路濾波電容為穩(wěn)定工作點(diǎn)Q而添加的負(fù)反饋環(huán)節(jié)分壓電阻
此電路就是能夠抑制溫度影響而引起靜態(tài)工作點(diǎn)變化的分壓式偏置的共發(fā)射極電壓放大電路。分壓式偏置共射放大電路的靜態(tài)分析
靜態(tài)分析時(shí),此電路需滿足I1≈I2>>IB的小信號條件。C2+C1+CE+RC3DG6cbeRE+VCCRB2RB1I1I2IBVBVB的大小顯然與溫度無關(guān)。分壓式偏置共射放大電路的直流通道
偏置電阻RB1和RB2應(yīng)選擇適當(dāng)數(shù)值,使之符合:I1≈I2>>IB的條件。在小信號條件下,IB可近似視為0值。
忽略IB時(shí),RB1和RB2可以對VCC進(jìn)行分壓。即:分壓式偏置共射放大電路的靜態(tài)分析
上述分析步驟,就是分壓式偏置的共發(fā)射極電壓放大電路的估算法。顯然,基極電位VB的高低對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響非常大。UBERCβcbeRE+VCCRB2RB1I1I2IBVBIEICUCEICUCE
3.工作點(diǎn)Q的高低對放大電路的影響
設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)對放大電路的基本要求?;鶚O電位VB選擇偏高或偏低時(shí),Q點(diǎn)隨之上移或下行。設(shè)VB較高時(shí):Qibuo
Q點(diǎn)的上移造成放大過程中信號的一部分進(jìn)入飽和區(qū),發(fā)生飽和失真,集電極電流上削波。
放大電路輸出電壓同樣產(chǎn)生飽和失真。由于共射電路輸入、輸出反相,輸出電壓呈下削波。結(jié)論:
輸入信號波形iCVB值大Q點(diǎn)高,飽和失真!ICUCE
基極電位VB設(shè)置較低時(shí)對Q點(diǎn)的影響
VB設(shè)置的高低,取決于兩個(gè)基極偏置電阻的數(shù)值選擇,當(dāng)RB1太大時(shí),VB值就會(huì)較低,引起靜態(tài)工作點(diǎn)Q下行:Qib
輸入信號波形
Q點(diǎn)下行造成放大過程中信號的一部分進(jìn)入截止區(qū),發(fā)生截止失真,集電極電流呈下削波。iCu0
放大電路輸出電壓同樣產(chǎn)生截止失真。由于共射電路輸入、輸出反相,因此輸出電壓呈現(xiàn)上削波。結(jié)論:VB值小Q點(diǎn)低,截止失真!VB的高低對放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)影響很大。溫度對Q點(diǎn)的影響也不能忽視。分壓式偏置的共發(fā)射極放大電路由于加設(shè)了負(fù)反饋環(huán)節(jié),因此當(dāng)溫度升高時(shí),具有自調(diào)節(jié)能力。設(shè)放大電路環(huán)境溫度升高,此時(shí):由于電路具有對溫度變化的自調(diào)節(jié)能力,因此集電極電流通常恒定,即:溫度變化IC基本不受影響I1I2IBVBIE+VCCRERB1RB2RCβcbeUBEUCET↑→←IB↓IC↑→IE↑→VE↑→VBE↓←IC↓
只要基極電位和射極反饋電阻不變,集電極電流始終維持不變!
通過分析可知,交流放大電路中如果不設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),輸入的交流信號就無法全部通過放大電路,造成傳輸過程中信號的嚴(yán)重失真;若靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不合適,同樣會(huì)發(fā)生傳輸過程中的飽和失真和截止失真。
設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)顯然是放大電路保證傳輸質(zhì)量的必要條件,其設(shè)置的原則是:保證正常的輸入信號不失真的輸出且保證靜態(tài)工作點(diǎn)的相對穩(wěn)定。
分壓式偏置的共射放大電路顯然可以實(shí)現(xiàn)上述原則。通過選擇合適的分壓電阻RB1和RB2,可獲得一個(gè)恰當(dāng)?shù)幕鶚O電位VB值,以確保晶體管的發(fā)射結(jié)正偏和集電結(jié)反偏。這樣,在信號傳輸?shù)倪^程中晶體管就會(huì)始終工作在放大區(qū),使放大電路正常工作。電路中的反饋電阻RE則起到了穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用,從而抑制了由于溫度變化對放大電路產(chǎn)生的影響。學(xué)習(xí)與歸納7.1.3基本放大電路的動(dòng)態(tài)分析所謂動(dòng)態(tài):就是令直流電源等于零,僅在輸入交流信號作用下的放大電路情況。動(dòng)態(tài)分析,則是根據(jù)放大電路的交流通道,求出交流情況下放大電路的輸入電阻ri、輸出電阻ro、電壓放大倍數(shù)Au等性能指標(biāo),根據(jù)這些性能指標(biāo)找出放大電路的特點(diǎn),以確定其適用場合。1.放大電路動(dòng)態(tài)時(shí)的交流通道CE+RC+VCCRB1RB1RCcbeRLRB2VT+RSuS-C2+C1+RE分壓式偏置共發(fā)射極放大電路輸入信號源放大電路負(fù)載VCC為0時(shí)可視為“地”電容相當(dāng)于“交流短路”RB1相當(dāng)于接于基極與“地”之間RC相當(dāng)于接于集電極與“地”之間分壓式偏置共發(fā)射極放大電路的交流通道
由于發(fā)射極為輸入、輸出回路的公共支路,因之而稱為共發(fā)射極組態(tài)的放大電路。電容CE在電路中起何作用?+VCCCERERB1RB2C2RC+C1+VT+cbe
電容CE的作用:交流通路中,射極電容將反饋電阻短路,則Au不受影響。如果把射極電容去掉,對電路會(huì)產(chǎn)生何影響?如果把射極電容CE去掉,交流通道反饋電阻RE仍起作用,則IE減小,rbe增大,負(fù)載不變情況下,電壓放大倍數(shù)Au降低。2.放大電路的動(dòng)態(tài)分析法
動(dòng)態(tài)分析法也叫做微變等效電路法。即在滿足小信號條件下,將晶體管線性化,把放大電路等效為一個(gè)近似的線性電路,然后應(yīng)用線性電路的求解方法求出ri、ro、Au的方法。RB1RCcbeRB2VT
一般情況下,由高、低頻小功率管構(gòu)成的放大電路都符合小信號條件。因此其輸入、輸出特性在小范圍內(nèi)均可視為線性。βibibRB1RCRB2rbe晶體管的微變等效模型。其中rbe是晶體管輸入端的交流等效電阻,受控電流源相當(dāng)晶體管的集電極電流。顯然,晶體管的微變等效模型反映了晶體管的以小控大作用。晶體管交流輸入等效電阻計(jì)算式RB1RCRB2rbe共射電壓放大器的微變等效電路法βibib晶體管的微變等效模型iiuiuoio=0iC基極電流集電極電流放大電路的輸入電壓和電流放大電路的輸出電壓和電流電路交流等效輸入電阻:ri=rbe//RB1//RB2由于小信號電路有RB1和RB2>>rbe,所以
ri≈rbe
顯然交流等效輸出電阻:ro=RC電路中電壓放大倍數(shù):若電路接入負(fù)載,RL此時(shí)電路放大倍數(shù):共發(fā)射極放大電路微變等效電路法的動(dòng)態(tài)分析結(jié)果為:式中負(fù)號反映了輸出電壓與輸入電壓的反相關(guān)系顯然,放大電路帶上負(fù)載后,其電壓放大倍數(shù)將降低。負(fù)載越大,RL'等效電阻越小,放大倍數(shù)下降越多。
共發(fā)射極放大電路的主要任務(wù)是對輸入的小信號進(jìn)行電壓放大,因此電壓放大倍數(shù)Au是衡量放大電壓性能的主要指標(biāo)之一。共射放大電路的電壓放大倍數(shù)隨負(fù)載增大而下降很多,說明這種放大電路的帶負(fù)載能力不強(qiáng)。微變等效電路βibibRB1RCRB2rbeRe動(dòng)態(tài)分析:
顯然電路中加了交流反饋電阻Re后,電路中的電壓放大倍數(shù)進(jìn)一步降低了。共射放大電路中含有交流反饋電阻的動(dòng)態(tài)分析
放大電路的輸入信號通常是以電壓形式出現(xiàn)的,對信號電壓源而言,內(nèi)阻往往很小。因此,放大電路的輸入電阻ri越大,輸入信號電流越小,可減輕信號源負(fù)擔(dān);另外,放大器的輸入電阻ri越大,分壓就越多,可降低信號源內(nèi)阻RS的影響,使放大電路獲得較強(qiáng)的輸入電壓。輸入、輸出電阻對放大器有何影響?
對負(fù)載而言,放大電路就是向它提供能量的電壓源。顯然,作為電源的放大器,輸出電阻r0越小,相當(dāng)于電壓源內(nèi)阻越小,負(fù)載電阻RL的變化對輸出電壓的影響就越小,則放大電路的帶負(fù)載的能力就越強(qiáng)。
電壓放大倍數(shù)與晶體管的電流放大倍數(shù)β、動(dòng)態(tài)輸入電阻rbe及集電極電阻RC、負(fù)載電阻RL均有關(guān)。由計(jì)算式可看出,當(dāng)rbe
和RL一定時(shí),Au與β成正比。共射放大電路的輸入、輸出電阻數(shù)值適中,但電壓放大能力特別強(qiáng),由于自身的特點(diǎn),較廣泛地應(yīng)用于放大電路的中間放大級。想想練練1.下圖中設(shè)VCC和RC為定值,當(dāng)基極電流增加時(shí),IC能否成β倍的增加?最后接近何值?此時(shí)UCE=?當(dāng)基極電流減小時(shí),IC又如何變化?最后達(dá)到何值?這時(shí)的UCE約等于多少?ic(mA)uCE(V)UCEQUCCQ2Q1VCCRC80μA60μA40μA20μAIB=0
當(dāng)IB增加時(shí),在放大區(qū)范圍內(nèi)IC以βIB增加,最后接近飽和值時(shí)跳出放大區(qū)進(jìn)入飽和區(qū),此時(shí),電壓UCE≈1V;飽和區(qū)內(nèi)繼續(xù)增加IB,Ic與IB不再遵循β
倍的關(guān)系,最后接近VCC/RC;當(dāng)IB減小時(shí),放大區(qū)范圍內(nèi),仍有IC=βIB的關(guān)系成立,但當(dāng)IB減小接近零值時(shí),UCE
≈VCC。
說一說下圖所示各電路能否放大交流信號?為什么?C2+C1+RCVT+VCCRB2uiuo(a)C2+C1+RCVTRE+VCCRB2RB1uiuo(d)C2+C1+RCVT+VCCRB1uiuo(b)C2+C1+RCVT+VCCRB2RB1uiuo(c)不能!不能!不能!不能!VB=VCC,飽和失真VB=UBE,截止失真NPN管的電路,電容極性接反且無反饋環(huán)節(jié)。PNP管的電路,電源、電容極性均接反。圖示電路,已知VCC=12V,RB1=20kΩ,RB2=10kΩ,RC=3kΩ,RE=2kΩ,RL=3kΩ,β=50。試估算靜態(tài)工作點(diǎn),并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。(1)用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)例解(2)用微變等效電路法計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au及輸入、輸出電阻RB1RCRB2rbe實(shí)踐1:分壓式偏置共射電路的靜態(tài)測量與失真觀察實(shí)驗(yàn)器材:面包板、9013晶體管、RB1=20kΩ、RB2=10kΩ、RC=3kΩ、RE=2kΩ、VCC=12V、萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器。2.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)搭電路:按分壓式偏置電路接線,查晶體管偏置VB≈4V、VE≈3.3V;(2)測靜態(tài)工作點(diǎn):用萬用表直流檔測UB、UE、UC,計(jì)算IBQ≈(VB-UBE)/[(1+β)RE]、ICQ≈IEQ=VE/RE、UCEQ=VCC-UC-UE;(3)觀察失真:函數(shù)信號發(fā)生器輸入1kHz、10mV正弦波,示波器測uo;增大輸入信號幅度,觀察“截止失真”uo
削波,Q
點(diǎn)低和“飽和失真”uo下削波,Q
點(diǎn)高。3.現(xiàn)象總結(jié):Q點(diǎn)過高易飽和失真,過低易截止失真;合理Q點(diǎn)下,uo與ui反相且幅度放大。知識總結(jié)1.共射放大電路核心是“以小控大”,能量來自VCC,晶體管僅控制能量轉(zhuǎn)換;2.靜態(tài)分析用估算法,關(guān)鍵是先求VB(分壓決定),再推IEQ、ICQ、UCEQ;3.動(dòng)態(tài)分析用微變等效,輸入電阻適中、輸出電阻較大,電壓放大能力強(qiáng),適合作中間放大級。[案例]確定放大電路的動(dòng)態(tài)值。試求課本上圖6.7所示分壓式偏置的共射放大電路中的電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri和輸出電阻ro。已知β=57.5,IE=2.3mA。工程實(shí)例[案例分析]試根據(jù)式6.2可得:電路的輸入電阻:電路的輸出電阻:電路的電壓放大倍數(shù):試述放大電路輸出電阻的概念。為什么總希望放大電路的輸出電阻r0盡量小一些呢?
你會(huì)做嗎?電壓放大倍數(shù)的概念是什么?電壓放大倍數(shù)是如何定義的?共發(fā)射極放大電路的電壓放大倍數(shù)與哪些參數(shù)有關(guān)?
試述放大電路輸入電阻的概念。為什么總是希望放大電路的輸入電阻ri盡量大一些?
檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果何謂放大電路的動(dòng)態(tài)分析?動(dòng)態(tài)分析分析步驟?你能否說出微變等效電路法的思想?
放大電路中為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)?靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定對放大電路有何影響?
你會(huì)做嗎?放大電路的失真包括哪些?如何消除失真?兩種失真下集電極電流的波形和輸出電壓的波形有何不同?
影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的因素有哪些?其中哪個(gè)因素影響最大?如何防范?
靜態(tài)時(shí)耦合電容C1、C2兩端有無電壓?若有,其電壓極性和大小如何確定?
檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果能否說出RE和CE在放大電路中所起的作用。7.2
共集電極放大電路提出問題共集電極放大電路的組成有何特點(diǎn)?為何稱為“電壓跟隨器”?其輸入電阻、輸出電阻與共射電路有何不同?主要應(yīng)用場景是什么?核心提示:明確共集電極電路“集電極接地、輸出取自發(fā)射極”的特點(diǎn),掌握其“電壓跟隨(Au≈1、同相)、輸入高、輸出低”的特性,理解其在阻抗匹配、緩沖中的應(yīng)用。知識準(zhǔn)備共集電極放大電路在電子工程中有廣泛應(yīng)用。它常用于信號傳輸線路中實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,最大化傳輸效率。在音頻和射頻放大器中,可放大電壓。還用于緩沖和隔離輸入輸出,防止相互影響。在直流信號放大器中,通過直流耦合傳輸信號,阻止影響偏置點(diǎn)。在運(yùn)算放大器和振蕩電路中實(shí)現(xiàn)信號反相放大。7.2.1電路的組成VTRBREuoui+VCCC1+RLC2+
觀察上圖,可見共集電極放大電路的特點(diǎn)是:晶體管的集電極直接與直流電源VCC相接,負(fù)載接在發(fā)射極電阻兩端。顯然,電路的輸入極仍為基極,輸出極卻是發(fā)射極。VTRBREuoui+VCCC1+RLC2+直流通道VTRBRE+VCCIBICIEUBE1.靜態(tài)分析7.2.2共集電極放大電路分析由直流通道可得:2.動(dòng)態(tài)分析
顯然,集電極為輸入、輸出回路共同的交流“地”端,因此稱之為共集電極放大電路。VTRBREuoui交流情況下VCC=0,相當(dāng)于“地”電位C1+RBC2+RB相當(dāng)于接在基極與“地”之間耦合電容C1、C2相當(dāng)于短路微變等效電路βibibRLRBrbeREuiuo求電路的電壓放大倍數(shù)Au
通常(1+β)RL'>>rbe,故式中分子小于約等于分母,即共集電極放大電路的Au小于和約等于1。
因Au為正值,說明ui與uo相位相同;又因ui≈uo,說明電路中的電壓并沒有被放大。但電路中ie=(1+β)ib,說明電路仍有電流放大和功率放大作用。此外,uo是由射極輸出的,因之共集電極放大電路又稱為“射極輸出器”。求電路的輸入電阻ri求電路的輸出電阻ro
射極輸出器的ri較大,通??蛇_(dá)幾十千歐至幾百千歐。
顯然,射極輸出器的ro較小,僅為幾十歐至幾百歐。共集電極放大電路的用途①電壓放大倍數(shù)小于1約等于1,即uo跟隨ui變化。②輸入電阻較高。③輸出電阻較低。
共集電極放大電路有較高的輸入電阻和較低的輸出電阻,這是它最突出的優(yōu)點(diǎn)。共集電極放大電路常用于多級放大器的前級或末級,有時(shí)也用于中間隔離級。用作輸入級時(shí),其高輸入電阻可以減輕信號源的負(fù)擔(dān),減小信號電壓的衰減。用作輸出級時(shí),其較低的輸出電阻可以減小負(fù)載變化對輸出電壓造成的影響,并易于與低阻負(fù)載相匹配,向負(fù)載傳送盡可能大的功率。7.2.3電路特點(diǎn)和應(yīng)用實(shí)例實(shí)踐2:共集電極電路的電壓跟隨與帶負(fù)載能力測試實(shí)驗(yàn)器材:面包板、9013晶體管、RB=200Ω、RE=3kΩ、VCC=15V、萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、RL=1kΩ、3kΩ、10kΩ。2.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)搭電路:共集電極電路接線,RE
接可切換RL;(2)測電壓跟隨:函數(shù)信號發(fā)生器輸入1kHz、1V正弦波,用示波器測ui
和uo,觀察兩者幅度近似相等和相位同相;(3)測帶負(fù)載能力:保持ui=1V,分別接RL=1kΩ、3kΩ、10kΩ,用萬用表交流檔測uo,記錄uo
變化:變化幅度<5%,體現(xiàn)低ro
優(yōu)勢。3.現(xiàn)象總結(jié):uo
始終跟隨ui,負(fù)載變化時(shí)uo基本穩(wěn)定,驗(yàn)證電壓跟隨和較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。知識總結(jié)1.共集電極電路無電壓放大,但有電流和功率放大,核心是“電壓跟隨”;2.高輸入電阻適合接高阻信號源,低輸出電阻適合帶低阻負(fù)載;3.應(yīng)用重點(diǎn)在阻抗匹配和緩沖,而非電壓放大。[案例]已知課本上圖6.9電路中RB=200kΩ,RE=3kΩ,輸入電源內(nèi)阻RS=2kΩ,直流電源VCC=+15V,β=80,rbe=1kΩ,試求:(1)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q;(2)RL=∞時(shí)電路中的輸入電阻ri和電壓放大倍數(shù)Au;(3)若接上RL=3kΩ的負(fù)載電阻,電壓放大倍數(shù)
又為多少?(4)在上述兩種情況下,輸出電阻有變化嗎?工程實(shí)例[案例分析]求靜態(tài)工作點(diǎn)Q:求輸入電阻和電壓放大倍數(shù)。當(dāng)負(fù)載開路時(shí):當(dāng)負(fù)載為3kΩ時(shí):[案例]已知課本上圖6.9電路中RB=200kΩ,RE=3kΩ,輸入電源內(nèi)阻RS=2kΩ,直流電源VCC=+15V,β=80,rbe=1kΩ,試求:(1)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q;(2)RL=∞時(shí)電路中的輸入電阻ri和電壓放大倍數(shù)Au;(3)若接上RL=3kΩ的負(fù)載電阻,電壓放大倍數(shù)
又為多少?(4)在上述兩種情況下,輸出電阻有變化嗎?工程實(shí)例[案例分析]接上頁:共集電極放大電路輸出電阻與負(fù)載無關(guān),因此兩種情況下電路的輸出電阻均為:結(jié)論:案例反映了共集電極放大電路不帶負(fù)載和帶上負(fù)載后,電壓放大能力變化很小的事實(shí)。說明共集電極組態(tài)的放大電路雖然電壓基本不放大,但帶負(fù)載能力較強(qiáng),這一點(diǎn)從共集電極放大電路的輸出電阻很小且?guī)ж?fù)載前后不變也能說明。
共集電極放大電路與共發(fā)射極放大器相比,有何不同?電路有何特點(diǎn)?
射極輸出器的發(fā)射極電阻RE能否像共發(fā)射極放大器一樣并聯(lián)一個(gè)旁路電容CE來提高電路的電壓放大倍數(shù)?為什么?檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果7.3
功率放大器和差動(dòng)放大電路提出問題功率放大器與小信號放大電路的核心區(qū)別是什么?如何消除功放的交越失真?差動(dòng)放大電路為何能抑制零點(diǎn)漂移?共模信號與差模信號的區(qū)別是什么?核心提示:明確功率放大器輸出大功率、高效率、低失真的要求,掌握乙類功放交越失真的消除方法;理解差動(dòng)電路對稱結(jié)構(gòu)+RE負(fù)反饋抑制零漂的原理,區(qū)分差模和共模信號。知識準(zhǔn)備功率放大器,因其能夠輸出足夠大的功率來驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu),通常被用作多級放大電路的輸出級。差動(dòng)放大電路則由于其獨(dú)特的對稱性電路結(jié)構(gòu),能夠非常有效地抑制零點(diǎn)漂移,因而大多應(yīng)用于多級放大電路的輸入級。7.3.1功率放大器1.功率放大器的分類功率放大器和電壓放大器本質(zhì)上并沒有太大的區(qū)別,都是將直流電源的能量轉(zhuǎn)化為按輸入信號變化的交變能量輸出給負(fù)載。不同在于,電壓放大電路主要放大信號電壓,而功率放大電路則旨在讓負(fù)載獲得不失真的信號功率。功放電路中的晶體管稱為功放管,廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、音響設(shè)備、通信及自控系統(tǒng)中。(1)功率放大器按工作狀態(tài)一般可分為:①甲類放大器:這種功放的工作原理是核心器件晶體管始終工作在傳輸特性曲線的線性部分,在輸入信號的整個(gè)周期內(nèi)電路始終有電流連續(xù)流動(dòng),這種功放失真小,但效率低,功率損耗大,效率僅有50%,一般應(yīng)用在家庭的高檔機(jī)或?qū)I(yè)音效場合。③甲乙類放大器:兼有甲類放大器音質(zhì)好和乙類放大器效率高的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于家庭、專業(yè)、汽車音響系統(tǒng)中。(2)按放大器功能一般可分為:①前級功放:主要作用是對信號源傳輸過來的節(jié)目信號進(jìn)行必要的處理和電壓放大后,再輸出到后級放大器。②后級功放:對前級放大器送出的信號進(jìn)行不失真放大,以強(qiáng)勁的功率驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)。除放大電路外,還設(shè)計(jì)有各種保護(hù)電路,如短路保護(hù)、過壓保護(hù)、過熱保護(hù)、過流保護(hù)等。前級功放和后級功放一般只在高檔機(jī)或?qū)I(yè)的場合采用。②乙類放大器:兩只晶體管交替工作,每只晶體管在信號的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通,另半個(gè)周期內(nèi)截止。該類功放效率較高,約為78%,但缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生交越失真。③合并式放大器:將前級放大器和后級放大器合并為一臺功放,兼有前二者的功能,通常所說的放大器都是合并式的,應(yīng)用范圍較廣。2.功率放大器的技術(shù)要求(1)功率放大器的特點(diǎn)①由于功放電路的主要任務(wù)是向負(fù)載提供一定的功率,因而輸出電壓和電流的幅度足夠大;②由于要求輸出信號幅度大,通常使三極管工作在極限應(yīng)用狀態(tài),即三極管工作在接近飽和區(qū)與截止區(qū)的工作狀態(tài),因此輸出信號必然存在一定程度的失真。③功率放大電路在輸出功率的同時(shí),三極管消耗的能量也較大,因此三極管的管耗不能忽視。④功率放大電路工作在大信號運(yùn)用狀態(tài),因此只能采用圖解法近似估算。(2)功率放大器的技術(shù)要求
由于功放的上述特點(diǎn),因此實(shí)用中對功率放大器有一定的技術(shù)要求。(1)效率盡可能高(2)具有足夠大的輸出功率(3)非線性失真盡可能小(4)散熱條件要好
功放通常工作在大信號情況下,所以輸出功率和功耗都較大,效率問題突顯。我們期望在允許的失真范圍內(nèi)盡量減小損耗。
為獲得最大的功率輸出,要求功放管工作在接近“極限運(yùn)用”狀態(tài)。選用時(shí)應(yīng)考慮管子的三個(gè)極限參數(shù)ICM、PCM和U(BR)CEO。
處于大信號工況下的管子不可避免地存在非線性失真。但應(yīng)考慮在獲得盡可能大的功率輸出下將失真限制在允許范圍內(nèi)。
功放管工作在“極限運(yùn)用”狀態(tài),因而造成相當(dāng)大的結(jié)溫和管殼溫升。散熱問題應(yīng)充分重視,應(yīng)采取措施使功放管有效地散熱。3.功放電路中的交越失真
左圖電路采用了兩個(gè)導(dǎo)電特性相反的管子,其中VT1和VT2分別為NPN型管和PNP型管。電路工作時(shí),一個(gè)管子在信號的正半周導(dǎo)通,另一管子在信的負(fù)半周導(dǎo)通,兩個(gè)管子在信號周期內(nèi)交替工作,各自產(chǎn)生半個(gè)周期的信號波形,在負(fù)載上合成一個(gè)完整的信號波形,這種功放電路稱作乙類功率放大電路。VT1RLu0+VCC-iL+VT2iC1-VCCiC2ui-+交越失真:兩個(gè)管子在信號周期內(nèi)交替工作,由于管子總是存在著死區(qū)電壓,因此在信號零點(diǎn)附近不會(huì)產(chǎn)生基極電流,造成傳輸信號波形的嚴(yán)重失真,由于這種失真產(chǎn)生在過零值處,所以稱為交越失真。
觀察電路,可看出此電路沒有基極偏置,所以uBE1=uBE2=ui。當(dāng)ui=0時(shí),VT1管和VT2管均處于截止?fàn)顟B(tài)。功放電路中交越失真說明及消除方法ui/V
ωt00.6-0.6u0/V
ωt00.6-0.6過零處的交越失真
此電路是能消除交越失真的甲乙類互補(bǔ)對稱的功放電路。
只要R1、R2數(shù)值適當(dāng),當(dāng)ui=0時(shí),可使IC3
、VB2和VB1達(dá)到所需大小,為VT1和VT2發(fā)射結(jié)提供適當(dāng)電壓,以消除過零處的交越失真。D2D1RCREC1+VT1RL+VCCVT2uo-+C2+T3R1R2CE+ui7.3.2
差動(dòng)放大電路1.零點(diǎn)漂移
直接耦合的多級放大電路,當(dāng)輸入信號為零時(shí),輸出信號電壓并不為零,而且這個(gè)不為零的電壓會(huì)隨時(shí)間作緩慢的、無規(guī)則持續(xù)變動(dòng),這種現(xiàn)象稱為零點(diǎn)漂移,簡稱零漂。差動(dòng)放大電路就是一種對零漂有很強(qiáng)抑制作用的放大電路。2.差動(dòng)放大電路RC1RC2+VCC+uo-Re-VEE+ui2-+ui1-+uo2-+uo1-VT1VT2
差動(dòng)放大電路由兩個(gè)對稱的共射基本放大電路組成。其中VT1、VT2是兩個(gè)特性完全相同的晶體管,兩管基極信號電壓ui1、ui2大小相等、相位相反。差動(dòng)放大電路這種雙端輸入方式稱為差模輸入方式,所加信號稱為差模信號,差模信號是放大電路中需要傳輸和放大的有用信號,用uid表示,數(shù)值上等于兩管輸入信號的差值:uid=ui1-ui2RC1RC2+VCC+uo-Re-VEE+ui2-+ui1-+uo2-+uo1-T1T2
溫度變化、電源電壓波動(dòng)等引起的零漂電壓,折合到放大電路輸入端,相當(dāng)于在放大電路輸入端加了“共模信號”,外界電磁干擾對放大電路的影響也相當(dāng)于在輸入端加上了“共模信號”??梢?,所謂的共模信號對放大電路是一種干擾信號。因此,放大電路對共模信號不僅不應(yīng)放大,反而應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的抑制能力。
溫度發(fā)生變化時(shí),差動(dòng)放大電路輸入端相當(dāng)于加了一個(gè)共模信號,此時(shí)兩管對共模信號產(chǎn)生的電流,其變化規(guī)律相同,兩管集電極電壓漂移量也完全相同,從而使雙端輸出電壓始終為零。也就是說,依靠電路的完全對稱性,使兩管的零漂在輸出端相抵消。因此,零點(diǎn)漂移被抑制。RC1RC2+VCC+uo-Re-VEE+ui2-+ui1-+uo2-+uo1-T1T2
差動(dòng)放大電路的公共發(fā)射極電阻Re是保證靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的關(guān)鍵元件。當(dāng)溫度T↑
兩管的發(fā)射極電流IE1和IE2、集電極電流IC1和IC2均增大
由于兩管基極電位VB1和VB2均保持不變
兩管的發(fā)射極電位VE升高
引起兩管的發(fā)射結(jié)電壓UBE1和UBE2降低
兩管的基極電流IB1和IB2隨之減小
IC2下降。此過程類似分壓式偏置的共射放大電路中RE的作用。雙端輸出情況下,差動(dòng)放大電路兩管的輸出穩(wěn)定在靜態(tài)值,從而有效地抑制了零點(diǎn)漂移。Re數(shù)值越大,抑制零漂的作用越強(qiáng)。即使電路處于單端輸出方式,電路仍有較強(qiáng)的抑制零漂能力。由于Re上流過兩倍的集電極變化電流,其穩(wěn)定能力比射極偏置電路更強(qiáng)。此外,采用雙電源供電,可以使UB1=UB2≈0,從而使電路可適應(yīng)正、負(fù)兩種極性的輸入信號,擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。實(shí)踐3:乙類功放交越失真的觀察與消除實(shí)驗(yàn)器材:面包板、9013晶體管、
9012晶體管、揚(yáng)聲器電阻RBL=8Ω、RE=3kΩ、VCC=±5V、IN4001二極管2個(gè)、萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器。2.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)搭乙類電路:VT1
和VT2發(fā)射極接RL,基極直接相連,輸入1kHz、1V的正弦波,示波器測uo觀察過零處交越失真;(2)消除交越失真:在VT1
和VT2基極間串2個(gè)反向二極管提供0.7V×2偏置,再測uo,觀察失真消失,波形完整。3.現(xiàn)象總結(jié):無偏置時(shí)波形過零處斷裂出現(xiàn)交越失真,加偏置后波形連續(xù),驗(yàn)證甲乙類功放的失真消除效果能力。實(shí)踐4:差動(dòng)放大電路的零漂抑制測試實(shí)驗(yàn)器材:面包板、兩個(gè)參數(shù)一致的9013晶體管,兩個(gè)RC分別為8Ω、RE10、VCC=12V、VEE=-12V,萬用表、熱吹風(fēng)機(jī)。2.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)搭差動(dòng)電路:兩管基極接地ui1
和ui2=0,輸出uO=uc1-uc2,萬用表直流檔測uo初始值≈0V;(2)測零漂:用熱吹風(fēng)機(jī)吹其中一管,觀察uo變化:<50mV則體現(xiàn)對稱抑制零漂。(3)斷開RE:再吹同一管,觀察uo
變化:變化>200mV,驗(yàn)證RE
的負(fù)反饋?zhàn)饔谩?.現(xiàn)象總結(jié):對稱結(jié)構(gòu)+RE
能顯著抑制零漂,RE
斷開后零漂加劇。知識總結(jié)1.功放重點(diǎn)是平衡“效率”與“失真”,甲乙類功放兼顧乙類高效率和甲類低失真;2.差動(dòng)電路通過“對稱抵消+RE負(fù)反饋”抑制零漂,核心是放大差模、抑制共模;3.功放適合作輸出級(驅(qū)動(dòng)負(fù)載),差動(dòng)電路適合作輸入級(處理微弱信號)。[案例]已知乙類互補(bǔ)對稱功放的電源電壓為±3V,負(fù)載RL=8Ω的喇叭,功放管的飽和壓降Uces可以忽略,分析求解電路的輸出功率PO、管耗PV、電源供給的功率PE和效率η。工程實(shí)例[案例分析]已知VCC=3V,RL=8Ω,Uces=0。電路的輸出功率PO為:管耗為:電路供給的功率PE為:效率為:什么是零漂現(xiàn)象?零漂是如何產(chǎn)生的?采用什么方法可以抑制零漂?上述問題希望課后認(rèn)真歸納總結(jié)功放和普通放大電路相比,有何不同?對功放電路有哪些特殊的技術(shù)要求?
何謂交越失真?采取什么方法可以消除交越失真?檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果何謂差模信號?何謂共模信號?
7.4
放大電路中的負(fù)反饋提出問題如何區(qū)分正反饋與負(fù)反饋?負(fù)反饋有哪四種類型?引入負(fù)反饋對放大電路性能有哪些改善?為何說“負(fù)反饋以降低放大倍數(shù)換穩(wěn)定性”?核心提示:掌握反饋類型的判別方法:電壓/電流反饋看輸出短路,串聯(lián)/并聯(lián)反饋看輸入連接,理解負(fù)反饋“穩(wěn)定放大倍數(shù)、減小失真、擴(kuò)展通頻帶、改變輸入/輸出電阻”的作用,明確四種反饋類型的性能差異。知識準(zhǔn)備反饋不僅是提升放大電路性能的關(guān)鍵手段,更是電子技術(shù)與自動(dòng)控制原理中的核心概念。借助反饋技術(shù),可以顯著改善放大電路的工作效能,確保其達(dá)到預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)。在對精度和穩(wěn)定性要求較高的放大電路中,反饋機(jī)制幾乎無處不在,以多種形式發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。7.4.1反饋的基礎(chǔ)知識
從放大電路輸出回路中取出部分或全部的輸出信號,通過適當(dāng)?shù)耐緩交厮偷捷斎攵?,對輸入信號進(jìn)行調(diào)控的過程稱為反饋?;痉糯箅娐稟取樣Xid比較XOXi反饋電路FXF
基本放大電路的輸入信號(凈輸入信號)放大電路輸出信號
反饋信號含反饋的放大電路輸入信號負(fù)反饋放大電路的方框圖1.正反饋:能使凈輸入信號增強(qiáng)的反饋稱為正反饋;
根據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路在輸出、輸入端連接方式的不同,負(fù)反饋放大電路的反饋形式可分為四種類型:(1)電壓串聯(lián)負(fù)反饋;(2)電壓并聯(lián)負(fù)反饋;(3)電流串聯(lián)負(fù)反饋;(4)電流并聯(lián)負(fù)反饋。3.放大電路中反饋的基本類型及判別判斷反饋類型的方法:凡反饋信號取自輸出電壓的稱電壓反饋;
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