27一月20262了解放大電路的主要性能參數(shù)3了解共射極放大電路的組成4理解共射極放大電路的放大原理1了解放大的基本概念2.1放大電路的基本知識(shí)27一月20262.1擴(kuò)音器示意圖2.1放大電路的基本知識(shí)聲音通過(guò)話筒轉(zhuǎn)換為微弱的電信號(hào)放大電路將微弱的電信號(hào)放大放大后的電信號(hào)通過(guò)揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換為聲音放大電路的核心元件是晶體三極管。放大的前提是不失真。信號(hào)放大的能量來(lái)源是電源。2.1.1放大的基本概念27一月20262.1.2放大電路的主要性能指標(biāo)1.放大倍數(shù)或增益電壓放大倍數(shù)Au電流放大倍數(shù)Ai功率放大倍數(shù)Ap

工程上經(jīng)常用以10為底的對(duì)數(shù)來(lái)表示電壓放大倍數(shù)和電流放大倍數(shù)的大小，27一月20262.最大輸出幅度放大器能供給的最大輸出電壓(最大輸出電流)的大小,用Uomax和Iomax表示.3.非線性失真由于晶體管輸入,輸出特性在動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)不可能保持完全的線性,輸出波形不可避免的發(fā)生線性失真.27一月20264.輸入電阻從放大電路的輸入端看進(jìn)去的等效電阻被稱為放大電路的輸入電阻，定義為輸入電阻越大，放大電路從信號(hào)源索取的電流就越小，對(duì)信號(hào)源的影響就越小。27一月20265.輸出電阻輸出電阻是從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效電阻輸出電阻越小，放大電路帶負(fù)載的能力就越強(qiáng)。27一月2026設(shè)這時(shí)放大倍數(shù)為,當(dāng)放大倍數(shù)下降為時(shí),所對(duì)應(yīng)頻率分別為上限頻率fH和下限頻率fL,兩頻率之間的頻率范圍,稱為放大器的通頻帶.6.通頻帶放大器對(duì)不同頻率的交流信號(hào)有著不同的放大倍數(shù),一般說(shuō)來(lái),頻率太高或太低放大倍數(shù)都要下降,只有對(duì)某一頻率段放大倍數(shù)才較高且基本保持不變27一月20267.最大輸出功率和效率放大器最大輸出功率是指它能向負(fù)載提供的最大交流功率,用Pomax表示.放大器的效率規(guī)定為放大器輸出的最大功率與所消耗的直流電的總功率PE之比,用表示:=Pomax/PE2.1.3三極管放大電路的三種組態(tài)

三極管在放大電路中一般有三種連接方式，又稱為三種組態(tài)，分別稱為共射、共集和共基方式，如圖所示

27一月2026注意：集電極一般不作輸入端，基極一般不作輸出端。27一月202627一月20262.2共射極基本放大電路2.2.1放大電路的組成27一月2026三極管VT：具有電流放大作用,是放大器的核心?；鶚O電阻Rb：給三極管基極提供合適的偏置電流，并使發(fā)射結(jié)獲得正常的正向偏置電壓。集電極電阻Rc：將集電極電流的變化轉(zhuǎn)變成電壓的變化，實(shí)現(xiàn)電壓放大功能。耦合電容C1和C2,具有隔直通交作用,傳遞交流信號(hào)又使放大器不受信號(hào)源和輸出負(fù)載的影響。耦合電容C1和C2：起隔離直流，傳遞交流的作用。電源UCC：使發(fā)射結(jié)正偏、發(fā)射結(jié)反偏，并給放大器提供能量。27一月20261.電路中電流、電壓的符號(hào)規(guī)定

2.2.2放大電路的工作原理27一月2026放大電路中既有直流信號(hào)又有交流信號(hào)，直流信號(hào)為三極管處于放大狀態(tài)建立條件，交流信號(hào)是需要放大的信號(hào)。名稱總電流或總電壓直流量（靜態(tài)值）交流量基本關(guān)系式瞬時(shí)值有效值基極電流集電極電流基—射電壓集—射電壓27一月202627一月202627一月2026總結(jié)：1.交流信號(hào)是搭在直流上進(jìn)行傳輸和放大的，如果沒(méi)有直流分量電路就不能正常工作。2.放大電路具有電壓的放大作用.3.輸出電壓與輸入電壓相位相反。27一月20262.2.3晶體管的直流通路和靜態(tài)工作點(diǎn)

晶體管是放大電路的核心，要使晶體管正常發(fā)揮作用，還需要具備一定的外部條件即合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。1.靜態(tài)工作點(diǎn)的意義

當(dāng)ui

=0時(shí)，放大電路中沒(méi)有交流成分，稱為靜態(tài),或稱為直流工作狀態(tài)。靜態(tài)工作點(diǎn)可以用晶體管的電流,電壓一組數(shù)值來(lái)表示,分別是基極電流IBQ，集電極電流ICQ及集射極電壓UCEQ。它們?cè)谌龢O管特性曲線上所確定的一個(gè)點(diǎn),稱為靜態(tài)工作點(diǎn)，習(xí)慣上常用Q表示,又稱為Q點(diǎn).27一月202627一月2026IBQ太小,交流信號(hào)ui的負(fù)半波的全部或部分會(huì)使發(fā)射結(jié)進(jìn)入“死區(qū)”,電路處于截止?fàn)顟B(tài),失去對(duì)負(fù)半波的正常放大作用;IBQ過(guò)大當(dāng)輸入信號(hào)正半周到來(lái)時(shí),電路會(huì)進(jìn)入飽和區(qū),同樣不能正常放大.可見(jiàn)IBQ的值對(duì)放大電路工作好壞起著重要作用,此外還有ICQ和UCEQ,Q點(diǎn)是由三者共同決定.理想的Q點(diǎn)應(yīng)處在放大區(qū),當(dāng)?shù)絹?lái)時(shí),隨成線性變化,在變化內(nèi),輸出特性曲線間隔均勻,不能脫離安全工作區(qū)27一月2026（2）共發(fā)射極基本放大電路分析

1）靜態(tài)和動(dòng)態(tài)靜態(tài)——

時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。動(dòng)態(tài)——

時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)。27一月20262）靜態(tài)工作情況分析a)直流通路直流通路：是指靜態(tài)（ui=0）時(shí)，電路中只有直流量流過(guò)的通路。畫(huà)直流通路有兩個(gè)要點(diǎn)：①電容視為開(kāi)路②電感視為短路圖2.11共射電路的直流通路圖2.10共射極放大電路27一月2026

b)靜態(tài)工作點(diǎn)的估算分析法

IBQ、ICQ和UCEQ這些量代表的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)，用Q表示。27一月2026c)

靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析法先用公式求出IBQ◆◆根據(jù)公式作直流負(fù)載線在輸出特性曲線上，直流負(fù)載線線與IBQ對(duì)應(yīng)的輸出特性線的交點(diǎn)即是Q?！簟魪腝點(diǎn)分別向橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)做垂線，即可得到ICQ、UCEQ27一月20262.3共發(fā)射極電路的動(dòng)態(tài)分析（a）交流通路

它是指動(dòng)態(tài)（ui≠0）時(shí)，電路中交流分量流過(guò)的通路。畫(huà)交流通路時(shí)有兩個(gè)要點(diǎn)：①耦合電容視為短路。②直流電壓源（內(nèi)阻很小，忽略不計(jì)）視為短路。圖2.15共射極電路的交流通路27一月2026b)動(dòng)態(tài)分析用微變等效電路分析法分析共射放大電路①放大電路的微變等效電路圖2.23圖2.10所示共射放大電路的微變等效電路圖2.23圖2.10所示共射放大電路的微變等效電路27一月2026②動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算電壓放大倍數(shù)Au不帶負(fù)載RL時(shí)帶負(fù)載RL時(shí)27一月2026②動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算輸入電阻ri輸出電阻ro27一月2026例：放大電路結(jié)構(gòu)與參數(shù)如圖所示，已知三極管的β＝45，試估算:1)靜態(tài)工作點(diǎn);2)Au、Ri、Ro;3)如果接RL=6.8K

的負(fù)載，求Au解：1）27一月202627一月2026解：2)3）結(jié)論：帶負(fù)載后放大電路的電壓放大倍數(shù)將下降。例：放大電路結(jié)構(gòu)與參數(shù)如圖所示，已知三極管的β＝45，試求:1)靜態(tài)工作點(diǎn);2)Au、Ri、Ro;3)如果接RL=6.8k

的負(fù)載，求Au+-靜態(tài)分析Re具有穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用。直流通路2.3共集電極放大電路分析27一月2026動(dòng)態(tài)分析交流通路微變等效電路27一月2026射極輸出器電壓的放大倍數(shù)接近于1，輸出電壓略小于輸入電壓，相位相同，通常又稱電壓跟隨器。（2）輸入電阻Ri27一月2026其中射極輸出器的輸入電阻較大，是共發(fā)射極放大電路的輸入電阻的幾十倍到幾百倍。它對(duì)信號(hào)源或前一級(jí)放大電路的放大倍數(shù)影響較小。（3）輸出電阻Ro輸出端開(kāi)路US短路27一月2026射極輸出器的輸出電阻很小，一般為幾十歐，所以帶負(fù)載能力強(qiáng)。uo27一月2026射極輸出器特點(diǎn)與用途特點(diǎn)比較穩(wěn)定的工作點(diǎn)具有電壓跟隨性，電壓放大倍數(shù)接近于1。較高的輸入電阻較低的輸出電阻用途用作高輸入電阻的輸入級(jí)用作低輸出電阻的輸出級(jí)用作中間隔離級(jí)27一月202627一月2026例2.2，如圖所示，

，

試估算：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）電壓的放大倍數(shù)，輸入電阻，輸出電阻。解：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)：27一月2026例2.2，如圖所示，

，

試估算：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）電壓的放大倍數(shù)，輸入電阻，輸出電阻。解:(2)總結(jié)共集電極放大電路的分析（1）靜態(tài)分析27一月2026Re具有穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用。+-總結(jié)

共集電極放大電路的分析（2）動(dòng)態(tài)分析27一月202627一月2026射極輸出器的特點(diǎn)：1.有比較穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)2.具有電壓跟隨性，電壓放大倍數(shù)接近于1。3.較高的輸入電阻4.較低的輸出電阻射極輸出器的應(yīng)用：1.用作高輸入電阻的輸入級(jí)2.用作低輸出電阻的輸出級(jí)3.用作中間隔離級(jí)2.5多級(jí)放大電路采用多級(jí)放大電路可有效地提高放大電路的各種性能，如提高電路的電壓增益、電流增益、輸入電阻、帶負(fù)載能力等。27一月2026輸入級(jí)：多級(jí)放大電路的第一級(jí)（前置級(jí)）一般要求有盡可能高的輸入電阻和低的靜態(tài)工作電流（以減小輸入級(jí)的噪聲）中間級(jí)：主要提高電壓放大倍數(shù)。27一月2026輸出級(jí)：輸出一定的信號(hào)幅度，以一定的功率驅(qū)動(dòng)負(fù)載。2.5.1多級(jí)放大電路的耦合方式優(yōu)點(diǎn)：前后級(jí)直流通路彼此隔開(kāi)，每一級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)都相互獨(dú)立，互不影響，便于分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用。缺點(diǎn)：不能傳遞直流信號(hào)和變化緩慢的信號(hào)，頻率低的信號(hào)在通過(guò)耦合電容加到下一級(jí)時(shí)會(huì)有較大衰減，即低頻特性差。此外為了盡量減少對(duì)交流信號(hào)的損耗，耦合電容一般取值較大，不利于電路的集成化。27一月2026（1）阻容耦合優(yōu)點(diǎn)：既可以放大交流信號(hào)，也可以放大直流和變化非常緩慢的信號(hào)；所用元件少，電路簡(jiǎn)單，便于集成，所以集成電路中多采用這種耦合方式。缺點(diǎn)：前后級(jí)直流通路相通，各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)互相牽制、互相影響。另外還存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)必須解決級(jí)間電平配置和工作點(diǎn)漂移兩個(gè)問(wèn)題，以保證各級(jí)有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。多級(jí)放大電路的耦合方式27一月2026（2）直接耦合零點(diǎn)漂移：當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)不為零而出現(xiàn)緩慢的不規(guī)則變化的現(xiàn)象。27一月2026產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因：（1）溫度的變化（主要原因）（2）電源電壓的波動(dòng)（3）元件參數(shù)的變化由于溫度的變化，放大元件的參數(shù)（β、ICEO)受溫度影響而發(fā)生變化使Q點(diǎn)不穩(wěn)定，而直接耦合方式使工作點(diǎn)的變化得以逐級(jí)傳遞和、放大。所以零點(diǎn)漂移也稱溫漂。27一月2026零點(diǎn)漂移對(duì)放大電路的影響：使輸出端既有放大的真信號(hào)，由于零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的漂移信號(hào)，放大電路的級(jí)數(shù)越多、放大倍數(shù)越大，零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重，甚至造成放大電路無(wú)法正常工作，其中第一級(jí)漂移的影響最嚴(yán)重。減小零點(diǎn)漂移的措施：1.用非線性元件進(jìn)行溫度補(bǔ)償2.在電路中引入直流負(fù)反饋（Re)3.采用特性相同的三極管，使他們的溫漂相互抵消（差分放大電路）優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)直流通路相互獨(dú)立；此外變壓器還能實(shí)現(xiàn)阻抗、電壓、電流變換。缺點(diǎn)：體積大，頻率特性比較差，且不易集成化，故其應(yīng)用范圍較窄，如低頻功率放大和中頻調(diào)諧放大等。多級(jí)放大電路的耦合方式27一月2026（3）變壓器耦合2.5.2多級(jí)放大電路的分析方法基本分析思路（1）多級(jí)放大電路的輸入電阻即為從第一級(jí)看進(jìn)去的輸入電阻。（2）多級(jí)放大電路的輸出電阻即為從最后一級(jí)看進(jìn)去的輸出電阻。（3）電壓放大倍數(shù)……27一月2026關(guān)于“增益”多級(jí)放大電路的放大倍數(shù)為各級(jí)放大倍數(shù)的乘積，放大倍數(shù)往往很高，為了表示和計(jì)算的方便，常采用對(duì)數(shù)表示，稱為增益。增益的單位常用“分貝”(dB)。功率增益電壓增益電流增益增益采用分貝表示可以將多級(jí)放大電路放大倍數(shù)的相乘關(guān)系轉(zhuǎn)化為對(duì)數(shù)的相加關(guān)系，且數(shù)值不致過(guò)于巨大，讀數(shù)和計(jì)算方便。27一月2026例：有一個(gè)三級(jí)放大器，設(shè)。

試求：（1）總電壓放大倍數(shù)？（2）若用分貝表示，各級(jí)增益和總增益是多少？27一月2026解:（1）（2）27一月20262.6基本差分放大器主要要求：

1.掌握差分放大器的作用2.掌握差分放大器的工作原理及特點(diǎn)3.了解差分放大器的幾種實(shí)際應(yīng)用電路27一月20262.6基本差分放大器1.單電源差分放大器組成及抑制零漂的原理（1）當(dāng)，即放大電路處于靜態(tài)時(shí)：虛線兩邊的電路完全對(duì)稱，且兩個(gè)三級(jí)管參數(shù)完全相同。雖然每只管子的零漂并未減少，但兩管各自的零漂電壓因而零漂被抑制掉。27一月20262.動(dòng)態(tài)時(shí)：（1）uI1與uI2大小相等、極性相同，這樣的輸入信號(hào)稱為共模輸入信號(hào)用uIC表示。此時(shí)放大電路為共模輸入狀態(tài)。共模輸入狀態(tài)共模電壓放大倍數(shù)：27一月2026(2)在放大器兩輸入端輸入大小相等、方向相反的信號(hào)，即uI1=–uI2，這樣的輸入信號(hào)稱為差模輸入信號(hào)，當(dāng)用uID表示。此時(shí)放大電路為差模輸入狀態(tài)，有uI1=uID/2，uI2=?uID/2。差模輸入狀態(tài)而電路對(duì)稱有27一月2026無(wú)負(fù)載時(shí)：有負(fù)載RL時(shí)兩管集電極輸出一正一負(fù)、大小相同，則RL中間點(diǎn)為交流接地。27一月2026放大器的輸入回路經(jīng)過(guò)兩個(gè)管子的發(fā)射結(jié)和RS，故輸入電阻為放大器的輸出端經(jīng)過(guò)兩個(gè)Rc，故輸出電阻為差分電路對(duì)共模信號(hào)無(wú)放大、對(duì)差模信號(hào)有放大。說(shuō)明只有輸入有差別輸出才有變動(dòng)，即放大差模分量、抑制共模分量。3.共模抑制比表明差分放大器放大差模信號(hào)、抑制共模信號(hào)的能力，定義為共模抑制比越大放大差模信號(hào)的能力越強(qiáng)，抑制共模信號(hào)的能力也越強(qiáng)，理想狀況下KCMR趨于∞，一般為40~60dB。（3）當(dāng)兩個(gè)輸入電壓的大小和相對(duì)極性是任意的，既非共模，又非差模，這樣的輸入信號(hào)稱為一般輸入信號(hào)。一般輸入信號(hào)可以分解為一對(duì)共模輸入信號(hào)、一對(duì)差模輸入信號(hào)：27一月2026則：例2.6.1:已知求解：27一月2026例2.6.2，如圖所示電路中，已知試求：(1)(2)解：(1)（2）27一月2026-UEE3.雙電源供電的差分放大電路動(dòng)態(tài)分析與單電源差分放大電路的分析方法、參數(shù)的計(jì)算公式與單電源的差分放大電路一樣。靜態(tài)時(shí)：RE具有穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)抑制零漂的作用。27一月2026-UEE4.具有恒流源的差分放大電路由于恒流源具有很大的動(dòng)態(tài)電阻（即內(nèi)阻很大），能大大提高共模抑制比27一月202627一月202627一月202627一月202627一月202627一月20262.7功率放大器主要要求：

1.掌握功率放大器的分類2.了解功率放大器的工作原理3.了解功率放大器的基本參數(shù)及應(yīng)用27一月2026功率放大器簡(jiǎn)稱功放，是一種向負(fù)載提供功率的放大器。一般多級(jí)放大器總要帶動(dòng)一定的負(fù)載，如揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)、儀表指針等，這都需要輸出一定的功率，因而一般多級(jí)放大器最后一級(jí)都要設(shè)置為功率放大器。差分放大器功率放大器，提供較強(qiáng)輸出功率（電流）以驅(qū)動(dòng)負(fù)載多級(jí)放大器OUT3.7.1功率放大器27一月2026功率放大器的基本特點(diǎn)1.輸出功率足夠大放大器實(shí)質(zhì)都是將電源的直流功率轉(zhuǎn)化為負(fù)載輸出的交變功率，轉(zhuǎn)換效率是其重要性能指標(biāo)，效率高、損耗小才是理想的功放。功放的工作于大信號(hào)輸入狀態(tài)，無(wú)法使用小信號(hào)的微變等效方法。消耗的那部分功率以熱能形式散發(fā)。2.效率盡可能高3.非線性失真盡可能小4.散熱須良好5.分析應(yīng)用圖解法，微變等效電路法不適用放大電路的三種類型（1）甲類

工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)的中間,這種電路的優(yōu)點(diǎn)是在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)三極管都處于導(dǎo)通狀態(tài),輸出信號(hào)失真較?。ㄇ懊嬗懻摰碾妷悍糯笃鞫脊ぷ髟谶@種狀態(tài)）,缺點(diǎn)是三極管有較大的靜態(tài)電流ICQ,因而管耗PT大,電路能量轉(zhuǎn)換效率低?？梢宰C明，甲類放大電路即使在理想情況下，效率最高也只能達(dá)到50%。而實(shí)際效率一般不超過(guò)40%。圖3.1放大電路工作狀態(tài)27一月2026（2）甲乙類甲乙類放大電路的工作點(diǎn)較低，靠近截止區(qū)，。靜態(tài)時(shí)三極管處于微導(dǎo)通狀態(tài),電流較小，因而管耗也較小，能量轉(zhuǎn)換的效率較高。存在的問(wèn)題是，有部分信號(hào)波形進(jìn)入截止區(qū)，不能被放大，產(chǎn)生非線性失真。放大電路的三種類型圖3.2放大電路工作狀態(tài)27一月2026（3）乙類放大電路的三種類型

乙類放大器的工作點(diǎn)設(shè)置在截止區(qū)，三極管的靜態(tài)電流ICQ=0。這類功率放大器管耗更小，能量轉(zhuǎn)換效率也更高，它的缺點(diǎn)是只能對(duì)半個(gè)周期的輸入信號(hào)進(jìn)行放大，存在嚴(yán)重的非線性失真。圖3.3放大電路工作狀態(tài)27一月20261、采用OCL乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路如何解決效率與失真之間的矛盾？互補(bǔ)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的電路原理：電路在靜態(tài)時(shí)管子不取電流，而在有信號(hào)時(shí)，VT1和VT2輪流導(dǎo)電，交替工作，使流過(guò)負(fù)載R

L的電流為一完整的正弦信號(hào)。由于兩個(gè)不同極性的管子互補(bǔ)對(duì)方的不足，工作性能對(duì)稱，所以這種電路通常稱為互補(bǔ)對(duì)稱式功率放大電路圖3.4OCL乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路27一月2026圖3·5電壓和電流波形圖27一月2026圖3.6OCL乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路的圖解分析27一月2026在輸入電壓較小時(shí)，存在一小段死區(qū)，此段輸出電壓與輸入電壓不存在線性關(guān)系，產(chǎn)生了失真。由于這種失真出現(xiàn)在通過(guò)零值處，故稱為交越失真。交越失真波形如圖3.7所示。圖2.7互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路的交越失真27一月20261、采用OCL乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路如何解決效率與失