項(xiàng)目6 認(rèn)識(shí)基本放大電路和負(fù)反饋

1、項(xiàng)目項(xiàng)目6 認(rèn)識(shí)基本放大電路認(rèn)識(shí)基本放大電路【知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)】1.認(rèn)識(shí)三種組態(tài)放大器電路、明確各組成元件的認(rèn)識(shí)三種組態(tài)放大器電路、明確各組成元件的作用，能正確連接電路。作用，能正確連接電路。2.了解放大器直流通道圖和交流通道圖，了解靜了解放大器直流通道圖和交流通道圖，了解靜態(tài)工作點(diǎn)的作用。態(tài)工作點(diǎn)的作用。3.學(xué)習(xí)共發(fā)射極放大器和共集電極放大器的電路學(xué)習(xí)共發(fā)射極放大器和共集電極放大器的電路性能，了解多級(jí)放大器的作用與性能。性能，了解多級(jí)放大器的作用與性能。4.了解放大器的頻率特性和通頻帶的概念。了解放大器的頻率特性和通頻帶的概念。返回主目錄 【技能目標(biāo)技能目標(biāo)】 1.會(huì)繪制放大器交流通道圖，會(huì)

2、畫微變等會(huì)繪制放大器交流通道圖，會(huì)畫微變等效電路圖，能用微變等效電路法分析放效電路圖，能用微變等效電路法分析放大器的動(dòng)態(tài)特性（電壓放大倍數(shù)、輸入大器的動(dòng)態(tài)特性（電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻）。電阻、輸出電阻）。 2.根據(jù)輸出信號(hào)波形形狀確定電路靜態(tài)工根據(jù)輸出信號(hào)波形形狀確定電路靜態(tài)工作點(diǎn)的狀態(tài)，能調(diào)試出合適的靜態(tài)工作作點(diǎn)的狀態(tài)，能調(diào)試出合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。點(diǎn)。 3.會(huì)計(jì)算多級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)、輸會(huì)計(jì)算多級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻，能選擇合適的級(jí)間入電阻和輸出電阻，能選擇合適的級(jí)間耦合方式，能進(jìn)行電路參數(shù)調(diào)試。耦合方式，能進(jìn)行電路參數(shù)調(diào)試。 任務(wù)任務(wù)6.1三極管基本放大電路

3、的連接與測量三極管基本放大電路的連接與測量 6.1.1三極管基本放大電路的三種連接方式三極管基本放大電路的三種連接方式 1. 信號(hào)源、放大器、負(fù)載的連接信號(hào)源、放大器、負(fù)載的連接2. 三種基本連接方式三種基本連接方式 按三極管公共端電極的不同，放大電路按三極管公共端電極的不同，放大電路就有三種基本的連接方式（三種組態(tài)），就有三種基本的連接方式（三種組態(tài)），即共發(fā)射極電路、共基極電路和共集電即共發(fā)射極電路、共基極電路和共集電極電路。極電路。 3.固定偏置式共發(fā)射極放大電路固定偏置式共發(fā)射極放大電路（1）電路的組成）電路的組成共射基本放大電路共射基本放大電路 （2）電路中各元件的名稱和作用：）電路

4、中各元件的名稱和作用： 三極管三極管VT：它是整個(gè)放大電路的核心器件，利用：它是整個(gè)放大電路的核心器件，利用它的基極電流對(duì)集電極電流的控制作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)它的基極電流對(duì)集電極電流的控制作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的放大。輸入信號(hào)的放大。 基極偏置電阻基極偏置電阻RB：直流電源經(jīng)：直流電源經(jīng)RB向發(fā)射結(jié)提供正向發(fā)射結(jié)提供正向偏置電壓，向偏置電壓，RB可限制基極電流的大小?？上拗苹鶚O電流的大小。RB值固值固定，基極電流的大小也固定。定，基極電流的大小也固定。 集電極電阻集電極電阻RC：直流電源經(jīng)：直流電源經(jīng)RC向集電結(jié)結(jié)提供向集電結(jié)結(jié)提供反向偏置電壓（發(fā)射結(jié)正向偏置電壓，三極管工反向偏置電壓（發(fā)射結(jié)正向偏置電

5、壓，三極管工作在放大狀態(tài)），作在放大狀態(tài)），RC把流入集電極的電流轉(zhuǎn)換成把流入集電極的電流轉(zhuǎn)換成電壓輸出，實(shí)現(xiàn)電壓放大。電壓輸出，實(shí)現(xiàn)電壓放大。 耦合電容耦合電容 C1、C 2：耦合電容的作用是：耦合電容的作用是“隔直隔直流，通交流流，通交流”，實(shí)現(xiàn)交流信號(hào)從信號(hào)源經(jīng)放大，實(shí)現(xiàn)交流信號(hào)從信號(hào)源經(jīng)放大電路到負(fù)載之間的傳遞，而且隔離直流電源對(duì)電路到負(fù)載之間的傳遞，而且隔離直流電源對(duì)信號(hào)源和負(fù)載電路的影響。信號(hào)源和負(fù)載電路的影響。 在三極管基本放大電路中放大的交流信號(hào)屬于在三極管基本放大電路中放大的交流信號(hào)屬于低頻信號(hào)，耦合電容一般選擇容量為幾十微法低頻信號(hào)，耦合電容一般選擇容量為幾十微法的電解電容

6、就可滿足電路要求。連接電路時(shí)要的電解電容就可滿足電路要求。連接電路時(shí)要注意電解電容的極性。注意電解電容的極性。 直流電源直流電源VCC：直流電源向三極管的兩個(gè)：直流電源向三極管的兩個(gè)PN結(jié)結(jié)提供偏置，保證其工作在放大狀態(tài)；提供偏置，保證其工作在放大狀態(tài)； 信號(hào)放大的實(shí)質(zhì)，就是將電源的直流能量轉(zhuǎn)變信號(hào)放大的實(shí)質(zhì)，就是將電源的直流能量轉(zhuǎn)變成信號(hào)的交流能量。成信號(hào)的交流能量。 （3）三極管各極的工作波形三極管各極的工作波形 （4）放大電路的組成原則放大電路的組成原則 1、必須有合適的靜態(tài)偏置，保證三極管、必須有合適的靜態(tài)偏置，保證三極管始終處于放大區(qū)。始終處于放大區(qū)。 2、保證信號(hào)的有效傳遞。、保證

7、信號(hào)的有效傳遞。3、避免信號(hào)源與負(fù)載的接入對(duì)放大電路、避免信號(hào)源與負(fù)載的接入對(duì)放大電路的靜態(tài)設(shè)置造成影響。的靜態(tài)設(shè)置造成影響。 6.1.2放大器的分析方法放大器的分析方法 1、直流通路直流通路 共射放大電路的直流通路共射放大電路的直流通路 2、求解靜態(tài)值求解靜態(tài)值 BCCBBECCBRURUUIBCIICCCCCERIVUBEBBCCUIRU（3）靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定）靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 分壓偏置電路分壓偏置電路 分壓偏置共射基本放大電路分壓偏置共射基本放大電路 分壓偏置電路的靜態(tài)分析分壓偏置電路的靜態(tài)分析 此電路應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件：此電路應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件： BEBUU)105(BBEBCEEEU

8、UUIIRR212BBCCBBRUURR()CECCCECUURRI21II 放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析 放大電路的動(dòng)態(tài)分析是指輸入信號(hào)不為零時(shí)，放大電路的動(dòng)態(tài)分析是指輸入信號(hào)不為零時(shí)，分析其輸入、輸出電阻，放大倍數(shù)。分析其輸入、輸出電阻，放大倍數(shù)。 輸入信號(hào)為小信號(hào)時(shí)可采用微變等效電路法。輸入信號(hào)為小信號(hào)時(shí)可采用微變等效電路法。低頻小信號(hào)三極管的輸入電阻常用下面經(jīng)驗(yàn)公低頻小信號(hào)三極管的輸入電阻常用下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：式計(jì)算：EQbbbeImVrR26)1 (（2）交流通道圖的繪制原則）交流通道圖的繪制原則 分析放大電路的動(dòng)態(tài)特性，也就是分析分析放大電路的動(dòng)態(tài)特性，也就是分析電路的交流

9、特性，因此要首先畫出電路電路的交流特性，因此要首先畫出電路的交流信號(hào)通道圖。的交流信號(hào)通道圖。 畫交流通道圖時(shí)，電容視作短路，電感畫交流通道圖時(shí)，電容視作短路，電感視作開路，直流電壓源視作短路。視作開路，直流電壓源視作短路。 （3）放大電路的微變等效電路圖）放大電路的微變等效電路圖（4）放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算）放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) 電壓放大倍數(shù)是指放大電路的電壓放大倍數(shù)是指放大電路的輸出電壓與輸入電壓之比，它是衡量放大電路輸出電壓與輸入電壓之比，它是衡量放大電路對(duì)信號(hào)放大能力的主要技術(shù)指標(biāo)。對(duì)信號(hào)放大能力的主要技術(shù)指標(biāo)。iouUUA beLbebLciouRRRIR

10、IUUA 放大電路的輸入電阻放大電路的輸入電阻 放大電路的輸入端可等效成一個(gè)電阻稱為放大電路的輸入端可等效成一個(gè)電阻稱為放大電路的輸入電阻。放大電路的輸入電阻。 iiiIUR bebebiRRRR/ 放大電路的輸出電阻放大電路的輸出電阻 從負(fù)載兩端向放大電路看得到的等效電阻就從負(fù)載兩端向放大電路看得到的等效電阻就是放大電路的輸出電阻。是放大電路的輸出電阻。 CoRR 例題：共發(fā)射極放大電路如圖所示。例題：共發(fā)射極放大電路如圖所示。 求：求：1.有信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的放大倍數(shù)有信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的放大倍數(shù)Aus； 2.負(fù)載開路時(shí)電壓放大倍數(shù)負(fù)載開路時(shí)電壓放大倍數(shù)Auo； 3.放大電路的輸入電阻放大電路的輸入

11、電阻Ri和輸出電阻和輸出電阻Ro。 解：解：uAmARVRUVIbbeQCC4051020bCCBQEQBQImAmAII204. 050CQ963226)501 (30026)1 (EQbbbeImVrRKRRRRRRRLCLCLCL4 . 38 . 68 . 68 . 68 . 6/177963. 04 . 350beLuRRA963beiRR17037963963177siiuusRRRAA353963. 08 . 650becuoRRAKRRCo8 . 66.1.3 分壓偏置式放大器分壓偏置式放大器分壓偏置式放大器能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)分壓偏置式放大器能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn) 分壓偏置式放大器電路可

12、使分壓偏置式放大器電路可使ICQ產(chǎn)生下降變化產(chǎn)生下降變化趨勢，這種微調(diào)作用將導(dǎo)致趨勢，這種微調(diào)作用將導(dǎo)致ICQ幾乎不隨溫度變化，幾乎不隨溫度變化，從而穩(wěn)定了靜態(tài)工作點(diǎn)。從而穩(wěn)定了靜態(tài)工作點(diǎn)。3.分壓偏置式放大器的分析分壓偏置式放大器的分析分壓式放大器的直流通道圖分壓式放大器的直流通道圖 分壓式放大器交流通道圖分壓式放大器交流通道圖 分壓式放大器微變等效電路圖分壓式放大器微變等效電路圖 根據(jù)電路定律推出各電量公式根據(jù)電路定律推出各電量公式ccbbbBVRRRU212BEQBEUUUReEEQCQUII)(ecCQCCCEQRRIVUCQBQII動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析 根據(jù)電路定律推出各電量

13、公式如下：根據(jù)電路定律推出各電量公式如下： beLuRRAbebebbiRRRRR/21RcRo 例題：例題： 用微變等效法求圖示電路的用微變等效法求圖示電路的Au、ri和和rO。 解解：(/)oCLCLCbLURRIR II R /CLLCLCLR RRRRRRoLuibeURAUr /b beibbebbeR rrRrRroCrR 6.1.4其他組態(tài)放大器其他組態(tài)放大器1.共集電極放大器共集電極放大器射極輸出器射極輸出器 共集放大電路及其直流通路共集放大電路及其直流通路 1、靜態(tài)分析、靜態(tài)分析(1)CCBBBEEBUR IUR I(1)(1)CCBECCBBEBEUUUIRRRRCBIIC

14、ECCECUUR I 2 2、動(dòng)態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析 1beSOOorRIUr(1)(1)oLuibeLURAUrR)1 ()1 ()1 (LbeLbeBLbeBiBiBiiiRrRrRRrRrRrRIUr3、射隨器的主要特點(diǎn)、射隨器的主要特點(diǎn)（1）輸入與輸出電壓同相且近似相等；）輸入與輸出電壓同相且近似相等； （2）電壓放大倍數(shù)小于）電壓放大倍數(shù)小于1但近似為但近似為1； （3）電路無電壓放大作用卻有電流放大作用；）電路無電壓放大作用卻有電流放大作用； （4）電路的輸入電阻高，從而減小放大電路從信）電路的輸入電阻高，從而減小放大電路從信號(hào)源索取的電流；可以降低信號(hào)源的號(hào)源索取的電流；可以降低信號(hào)

15、源的 功率容量；功率容量；輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。 任務(wù)任務(wù)6.2 多級(jí)放大器及其頻率響應(yīng)多級(jí)放大器及其頻率響應(yīng) 在多級(jí)放大電路當(dāng)中，與信號(hào)源相接的稱為第一在多級(jí)放大電路當(dāng)中，與信號(hào)源相接的稱為第一級(jí)或輸入級(jí)，與負(fù)載相接的稱為末級(jí)或輸出級(jí)，其余級(jí)或輸入級(jí)，與負(fù)載相接的稱為末級(jí)或輸出級(jí)，其余各級(jí)統(tǒng)稱為中間級(jí)。各級(jí)統(tǒng)稱為中間級(jí)。 三種耦合方式：阻容耦合、變壓器耦合和直三種耦合方式：阻容耦合、變壓器耦合和直接耦合。接耦合。一、阻容耦合一、阻容耦合 阻容耦合兩級(jí)放大電路阻容耦合兩級(jí)放大電路 二、變壓器耦合二、變壓器耦合 三、直接耦合三、直接耦合 【知識(shí)拓展知識(shí)拓展】分貝的由

16、來分貝的由來 人類的耳朵能感應(yīng)聲壓的范圍很大。正常的人類的耳朵能感應(yīng)聲壓的范圍很大。正常的人耳能夠聽到最微弱的聲音為人耳能夠聽到最微弱的聲音為20個(gè)微帕斯卡個(gè)微帕斯卡 (縮寫縮寫為為Pa) 的壓力變化，即的壓力變化，即20 x10-6 Pa (百萬分之二十百萬分之二十帕斯卡帕斯卡)。 另一方面，非常吵鬧的情況能產(chǎn)生很大的壓另一方面，非常吵鬧的情況能產(chǎn)生很大的壓力變化，例如一架飛機(jī)在發(fā)出最大馬力時(shí)，能在力變化，例如一架飛機(jī)在發(fā)出最大馬力時(shí)，能在近距離產(chǎn)生大約近距離產(chǎn)生大約 2,000 Pa的噪音。如用帕斯卡的噪音。如用帕斯卡(Pa)來表達(dá)聲音或噪音，我們必須處理小至來表達(dá)聲音或噪音，我們必須處理

17、小至20、大至、大至2,000,000,000的數(shù)字范圍。的數(shù)字范圍。 顯然用帕斯卡來表達(dá)顯然用帕斯卡來表達(dá)聲音或噪音會(huì)頗為不便。聲音或噪音會(huì)頗為不便。 較簡單的做法是用一個(gè)對(duì)數(shù)標(biāo)度來表達(dá)聲音較簡單的做法是用一個(gè)對(duì)數(shù)標(biāo)度來表達(dá)聲音或噪音的響亮度，以或噪音的響亮度，以10作為基數(shù)，作為基數(shù)， 該標(biāo)度以該標(biāo)度以20 Pa 為參考聲壓值，并定義這個(gè)聲壓水平為為參考聲壓值，并定義這個(gè)聲壓水平為0分貝分貝(dB)。 放大電路中的負(fù)反饋放大電路中的負(fù)反饋 一、反饋的基本概念一、反饋的基本概念 二、負(fù)反饋的類型二、負(fù)反饋的類型 1、按從輸出端取反饋信號(hào)的方式、按從輸出端取反饋信號(hào)的方式 (1) 電壓反饋電壓

18、反饋 (2) 電流反饋電流反饋 2、按反饋網(wǎng)絡(luò)與放大電路輸入端的連接方式、按反饋網(wǎng)絡(luò)與放大電路輸入端的連接方式 (1) 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 (2) 并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 三、反饋極性與類型的判斷三、反饋極性與類型的判斷 1、正負(fù)反饋的判斷：、正負(fù)反饋的判斷： 判別反饋極性通常采判別反饋極性通常采用電壓用電壓 瞬時(shí)極性法。瞬時(shí)極性法。 2、電壓反饋與電流反饋的判斷、電壓反饋與電流反饋的判斷 ：判斷電壓：判斷電壓反饋和電流反饋可采用短接法。反饋和電流反饋可采用短接法。3、串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷：串聯(lián)反饋、串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷：串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋可以根據(jù)電路結(jié)構(gòu)判斷。和并聯(lián)反饋可以根據(jù)電路結(jié)構(gòu)判斷。

19、【例題例題】 試判斷圖示電路的反饋極性，寫出反試判斷圖示電路的反饋極性，寫出反饋過程，并說明是交流反饋還是直流反饋。饋過程，并說明是交流反饋還是直流反饋。 解：用瞬時(shí)極性法標(biāo)出各點(diǎn)瞬時(shí)電壓。解：用瞬時(shí)極性法標(biāo)出各點(diǎn)瞬時(shí)電壓。 引入反饋后，反饋信號(hào)的變化會(huì)使凈輸引入反饋后，反饋信號(hào)的變化會(huì)使凈輸入量（即）減?。ㄅc不引入反饋時(shí)相比較），入量（即）減?。ㄅc不引入反饋時(shí)相比較），因此是負(fù)反饋。因此是負(fù)反饋。 由于電容的隔直作用，反饋信號(hào)只有交由于電容的隔直作用，反饋信號(hào)只有交流量，因此是交流反饋。由此可判斷電路引入流量，因此是交流反饋。由此可判斷電路引入了電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋。了電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋。 四

20、、負(fù)反饋的一般關(guān)系式四、負(fù)反饋的一般關(guān)系式 1、開環(huán)增益、開環(huán)增益A： 2、反饋系數(shù)、反饋系數(shù)F：3、閉環(huán)增益、閉環(huán)增益Af： 對(duì)于負(fù)反饋對(duì)于負(fù)反饋 oiXAXfoXFXofiXAXiifXXX1fAAAF 五、深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)五、深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn) 1+AF1的反饋稱為深度負(fù)反饋，此時(shí)的反饋稱為深度負(fù)反饋，此時(shí)1+AF1 ，則則11fAAAFF0iifXXX六、負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響六、負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響 1、負(fù)反饋對(duì)放大倍數(shù)的影響：穩(wěn)定輸出量，穩(wěn)定放大倍數(shù)。、負(fù)反饋對(duì)放大倍數(shù)的影響：穩(wěn)定輸出量，穩(wěn)定放大倍數(shù)。2、負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響：、負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響：（1）

21、串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大）串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大 （2）并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小）并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小 3、負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響：、負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響： （1）電壓負(fù)反饋使輸出電阻減?。╇妷贺?fù)反饋使輸出電阻減?。?）電流負(fù)反饋使輸出電阻增大）電流負(fù)反饋使輸出電阻增大 4、減少非線性失真、減少非線性失真 5、擴(kuò)展通頻帶：電壓放大倍數(shù)下降幾倍，通頻帶就擴(kuò)展幾倍。、擴(kuò)展通頻帶：電壓放大倍數(shù)下降幾倍，通頻帶就擴(kuò)展幾倍。 七、引入負(fù)反饋的一般原則七、引入負(fù)反饋的一般原則 1、要穩(wěn)定直流量（如靜態(tài)工作點(diǎn)），應(yīng)引入直、要穩(wěn)定直流量（如靜態(tài)工作點(diǎn)），應(yīng)引入直流負(fù)反饋。流負(fù)反饋。 2、要改善交流性能（如放大倍數(shù)、通頻帶、輸、要改善交流性能（如放大倍數(shù)、通頻帶、輸入電阻和輸出電阻），應(yīng)引入交流負(fù)反饋。入電阻和輸出電阻），應(yīng)引入交流負(fù)反饋。 3、要穩(wěn)定輸出電壓或減小輸出電阻，應(yīng)引入電、要穩(wěn)定輸出電壓或減小輸出電阻，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋。壓負(fù)反饋。 4、要穩(wěn)定輸出電流或提高輸出電阻，應(yīng)引入電、要穩(wěn)定輸出電流或提高輸出電阻，應(yīng)引入電流負(fù)反饋。流負(fù)反饋。 功率放大器功率放大器 一、功率放大電路的基本要求一、功率放大電路的基本要求1、在不失真的情況下盡可能提高輸出功率、在不失真的情況下盡可能提高輸出功率2、具有較高的效率、具有較高的效率 3、對(duì)晶體管