晶體管放大電路與簡單有線電報(bào)系統(tǒng)課件

1、學(xué)生電子設(shè)計(jì)講座學(xué)生電子設(shè)計(jì)講座晶體管放大電路晶體管放大電路與與簡單有線電報(bào)系統(tǒng)簡單有線電報(bào)系統(tǒng)晶體管放大電路晶體管放大電路1、輸入信號(hào)（麥克風(fēng)或信號(hào)發(fā)生器）、輸入信號(hào)（麥克風(fēng)或信號(hào)發(fā)生器）2、輸出信號(hào)（驅(qū)動(dòng)耳機(jī)）、輸出信號(hào)（驅(qū)動(dòng)耳機(jī)）3、無明顯失真、無明顯失真限晶體限晶體管放大管放大用晶體管用晶體管設(shè)計(jì)功放設(shè)計(jì)功放晶體管放大電路晶體管放大電路限晶體限晶體管放大管放大用晶體管用晶體管設(shè)計(jì)功放設(shè)計(jì)功放擴(kuò)展要求擴(kuò)展要求輸出功率輸出功率 1W麥克風(fēng)麥克風(fēng)聲音信號(hào)聲音信號(hào)電信號(hào)電信號(hào)實(shí)物實(shí)物連接電路連接電路電信號(hào)電信號(hào)揚(yáng)聲器耳機(jī)揚(yáng)聲器耳機(jī)聲音信號(hào)聲音信號(hào)設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路：設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路：小信號(hào)放大電

2、路小信號(hào)放大電路功率放大電路功率放大電路 小信號(hào)放大電路小信號(hào)放大電路放大放大電路電路分析分析靜態(tài)分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法估算法圖解法圖解法微變（小信微變（小信號(hào)）等效電號(hào)）等效電路法路法圖解法圖解法計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoBII 22121BBCRREII22BBRIV CBBBERRR212EEBEBBERIVVVUEBEBEBECRURUUIII1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路直流通路EECCCCERIRIEUCCb2b1b2BVRRRV 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理穩(wěn)定工作點(diǎn)原理目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使I IC C

3、維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時(shí)，如果溫度變化時(shí)，b b點(diǎn)電位點(diǎn)電位能基本不變能基本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。作點(diǎn)的穩(wěn)定。I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE 共射極放大電路共射極放大電路bBECCBRVVIBCII cCCCCERIVV CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )RR(IVVecCCCCE CBII RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoRE射極直流射極直流負(fù)反饋電阻負(fù)反饋電阻CE 交流交流旁旁路電容路電容CE的作用：交流通路中，的作用：交流通路中， CE將將RE短路，短路，RE對(duì)交流不起作用，放大倍數(shù)不受影響。對(duì)交流不

4、起作用，放大倍數(shù)不受影響。如果去掉如果去掉CE，放大，放大倍數(shù)怎樣？倍數(shù)怎樣？I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuofAuAum0.7AumfL下限截下限截止頻率止頻率fH上限截上限截止頻率止頻率通頻帶：通頻帶：fbw=fHfL放大倍數(shù)隨頻率變化放大倍數(shù)隨頻率變化曲線曲線幅頻特性曲幅頻特性曲線線RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2如果電路如下圖所示，如何分析？如果電路如下圖所示，如何分析？RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2動(dòng)態(tài)分析：動(dòng)態(tài)分析：uiuo交流通路交流通路RB1RCRLRB2RE1交流通路：交流通路：RB1RC

5、RLuiuoRB2RE1微變等效電路：微變等效電路：rbeRCRLoURE1iUiIbIcIbIRB輸入交流信號(hào)時(shí)的圖解分析輸入交流信號(hào)時(shí)的圖解分析 動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況分析 共射極放大電路共射極放大電路QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060QICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uA

6、QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uAiCuCEuo Q點(diǎn)過低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)點(diǎn)過低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生放大電路產(chǎn)生截止失真截止失真輸出波形輸出波形輸入波形輸入波形ibiCuCE Q點(diǎn)過高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)點(diǎn)過高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生放大電路產(chǎn)生飽和失真飽和失真ib輸入波輸入波形形uo輸出波形輸出波形波形的波形的失真失真飽和失真截止失真 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和

7、區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管，管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管，管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。 動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況分析iCuCEuo可輸出的可輸出的最大不失最大不失真信號(hào)真信號(hào)選擇靜態(tài)工作點(diǎn)選擇靜態(tài)工作點(diǎn)ib2 射極輸出器射極輸出器(1). 將射極輸出器放在電路的首級(jí)，可以將射極輸出器放在電路的首級(jí)，可以提高輸入電阻。提高輸入電阻。(2). 將射極輸出器放在電路的末級(jí)，

8、可以將射極輸出器放在電路的末級(jí)，可以降降 低輸出電阻，提高帶負(fù)載能。低輸出電阻，提高帶負(fù)載能。(3). 將射極輸出器放在電路的兩級(jí)之間，將射極輸出器放在電路的兩級(jí)之間，可以起到電路的匹配作用?？梢云鸬诫娐返钠ヅ渥饔?。 三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較電壓增益：電壓增益：beLc)/(rRR 輸入電阻：輸入電阻：beb/rR輸出電阻：輸出電阻：cR)/)(1()/()1(LebeLeRRrRR )/)(1(/LebebRRrR 1)/(/bebserRRRbeLc)/(rRR 1/beerRcR耦合方式耦合方式：直接耦合；阻容耦合；變壓器耦合；光電耦合。直接耦合；阻容耦合；變壓器耦合；光電耦合。 多

9、級(jí)放大電路多級(jí)放大電路耦合耦合：即信號(hào)的傳送。即信號(hào)的傳送。多級(jí)放大電路對(duì)耦合電路要求：多級(jí)放大電路對(duì)耦合電路要求：1. 靜態(tài)：保證各級(jí)靜態(tài)：保證各級(jí)Q點(diǎn)設(shè)置點(diǎn)設(shè)置2. 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài): 傳送信號(hào)。傳送信號(hào)。第一級(jí)第一級(jí)放大電路放大電路輸輸 入入 輸輸 出出第二級(jí)第二級(jí)放大電路放大電路第第 n 級(jí)級(jí)放大電路放大電路 第第 n-1 級(jí)級(jí)放大電路放大電路功放級(jí)功放級(jí)要求：要求：波形不波形不失真，減少壓失真，減少壓降損失。降損失。 多級(jí)阻容耦合放大器的特點(diǎn)：多級(jí)阻容耦合放大器的特點(diǎn)：(1) 由于電容的隔直作用，各級(jí)放大器的靜態(tài)工作由于電容的隔直作用，各級(jí)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，分別估算。點(diǎn)相互獨(dú)立，分

10、別估算。(2) 前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓。前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓。(3) 后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的交流負(fù)載電阻。后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的交流負(fù)載電阻。(4) 總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)=各級(jí)放大倍數(shù)的乘積。各級(jí)放大倍數(shù)的乘積。(5) 總輸入電阻總輸入電阻 ri 即為第一級(jí)的輸入電阻即為第一級(jí)的輸入電阻ri1 。(6) 總輸出電阻即為最后一級(jí)的輸出電阻?？傒敵鲭娮杓礊樽詈笠患?jí)的輸出電阻。由上述特點(diǎn)可知，射極輸出器接在多級(jí)放大電由上述特點(diǎn)可知，射極輸出器接在多級(jí)放大電路的首級(jí)可提高輸入電阻；接在末級(jí)可減小輸出路的首級(jí)可提高輸入電阻；接在末級(jí)可減小輸出電阻；接在中間級(jí)可起

11、匹配作用，從而改善放大電阻；接在中間級(jí)可起匹配作用，從而改善放大電路的性能。電路的性能。1 甲類功放甲類功放 功率放大電路功率放大電路iCuCEuoib優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn)缺點(diǎn):2 乙類功放乙類功放iCuCEuiiCuCEui優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):制作1，電路框圖前置放大功率放大話筒電路話筒電路(僅供參考僅供參考)小信號(hào)前置放大電路小信號(hào)前置放大電路(僅供參考僅供參考)末級(jí)功率放大電路末級(jí)功率放大電路(OTL，僅供參考，僅供參考)簡單有線電報(bào)機(jī)簡單有線電報(bào)機(jī)1、發(fā)報(bào)機(jī)通過按鍵開關(guān)控制輸出、發(fā)報(bào)機(jī)通過按鍵開關(guān)控制輸出ASK信號(hào)信號(hào)2、收?qǐng)?bào)機(jī)通過揚(yáng)聲器或、收?qǐng)?bào)機(jī)通過揚(yáng)聲器或LED輸出報(bào)文輸出報(bào)文3、用衰減器模擬長距離傳輸線對(duì)信號(hào)的損耗、用衰減器模擬長距離傳輸線對(duì)信號(hào)的損耗注：以上三個(gè)部分互相獨(dú)立注：以上三個(gè)部分互相獨(dú)立發(fā)報(bào)機(jī)傳輸線收?qǐng)?bào)機(jī)發(fā)報(bào)機(jī)制作要求發(fā)報(bào)機(jī)制作要求n通過按鍵開關(guān)進(jìn)行發(fā)報(bào)操作n使用555產(chǎn)生1kHz2kHz的信號(hào)n使用RC電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行低通濾波n使發(fā)報(bào)機(jī)輸出信號(hào)接近于正弦n發(fā)報(bào)機(jī)輸出電阻約600歐姆收?qǐng)?bào)機(jī)制作要求收?qǐng)?bào)機(jī)制作要求收?qǐng)?bào)機(jī)