第二章-基本放大電路課件

第二章基本放大電路2.1放大電路的概念指標(biāo)和共射放大電路2.4射極輸出器2.2放大電路的基本分析方法2.3靜態(tài)工作點的穩(wěn)定17.1放大電路的概念指標(biāo)和共發(fā)射極放大電路一、放大電路的基本概念二、共發(fā)射極放大電路的組成和工作原理2一放大電路的基本概念能量守恒是宇宙的基本法則，為什么用擴音機說話時，揚聲器輸出的聲音比本人的聲音大得多，即揚聲器能輸出比本人說話時大得多的能量？也就是說，揚聲器不僅得到放大的電壓，也得到放大的電流，即得到放大的功率，這些能量來自何處？如果把擴音機電源切斷，揚聲器還可以發(fā)聲嗎？人不說話，揚聲器還發(fā)聲嗎？3為什么要對信號進行放大？原因很簡單，信號太微弱，不足以驅(qū)動負(fù)載（如喇叭、顯示儀表）毫伏級細(xì)胞電生理實驗中所檢測到的細(xì)胞膜離子單通道電流只有皮安量級4放大器直流電源uot放大作用實質(zhì)就是一種能量控制作用放大電路是一種能量控制部件按照輸入的小信號的變化規(guī)律產(chǎn)生輸出大信號5信號源輸入電壓輸出電壓供電電源＋＋－－RLRS放大電路放大電路的一般表示法6放大電路的性能指標(biāo)A、放大倍數(shù)（增益）（１）電壓放大倍數(shù)（２）電流放大倍數(shù)RLRS＋＋－－放大電路7C、輸出電阻ro是表明放大電路帶負(fù)載能力的指標(biāo)。A放大電路RS++??roB、輸入電阻RLRS＋＋－－放大電路ri衡量放大電路對信號源衰減程度的指標(biāo)。8RB+ECEBRCC1C2T二、共發(fā)射極放大電路的組成和工作原理放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。uiuo輸入輸出？參考點1.基本共射的組成及各元件的作用9共射放大電路使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點?；鶚O電源與基極電阻RB+ECEBRCC1C2T10共射放大電路集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEBRCC1C2T11共射放大電路集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。RB+ECEBRCC1C2T12共射放大電路耦合電容隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時能使信號順利輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T13單電源供電可以省去RB+ECEBRCC1C2T14RB單電源供電+ECRCC1C2T152.基本放大電路的工作原理RB+ECRCC1C2Tui=0時由于電源的存在IB0IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ靜態(tài)162.基本放大電路的工作原理RB+ECRCC1C2TIBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ,UBEQ)17(IBQ,UBEQ)

和(ICQ,UCEQ)分別對應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個點稱為靜態(tài)工作點。QIBQUBEQQUCEQICQIBUBE0ICUCE018RB+ECRCC1C2uiiBiCuCEuo交流放大原理動態(tài)uBE19實現(xiàn)放大的條件（構(gòu)成放大電路的基本原則）1、晶體管必須工作在放大區(qū)即發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。2、注意參數(shù)選擇，使輸出不失真。3、輸入回路能將變化的輸入電壓信號轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。4、輸出回路能將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓。20符號規(guī)定：直流量：字母大寫，下標(biāo)大寫。IB，IC，UCE。交流量：字母小寫，下標(biāo)小寫。ib，ic，uce。瞬時量：字母小寫，下標(biāo)大寫。iB，iC，uCE。21分析圖示各電路有無正常電壓放大的能力無電壓放大能力。因為沒接入RC，信號無法引出。無電壓放大能力。因為UBEQ=0，管子靜態(tài)時工作于截止區(qū)。222.2放大電路的基本分析方法放大電路沒有輸入信號（ui＝0）時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。IBQ直流通路，也稱為偏置電路一、靜態(tài)分析方法23為什么要預(yù)先加一定的直流電流或直流電壓？原因：PN結(jié)的單向?qū)щ娦?。IBQ24uot25RB+VCCRCUCE＋－IBIC用估算法計算靜態(tài)值靜態(tài)分析就是求靜態(tài)值IB、IC、UCE26用圖解法求得靜態(tài)值QUCEQICQiCuCEIBRB+VCCRCUCE＋－IBIC直流負(fù)載曲線12VCC27解：已知：VCC=12V，RC=4K，RB=300K，=37.5。試求該電路的靜態(tài)工作點。C1C2RB+VCCRCT+-esRs+-uiRL+-uO28二、動態(tài)分析方法在靜態(tài)工作點的基礎(chǔ)上，給電路輸入交流信號ui，此時電路的工作狀態(tài)稱為動態(tài)。動態(tài)分析的主要內(nèi)容：輸入、輸出電壓和電流的波形；波形的失真；計算Au、ri、ro29iC放大器的動態(tài)工作波形uCEiCtiBtQiB

uBEuiμAmAuCEμA圖解法分析動態(tài)工作范圍QQ’Q’’Q’Q’’30結(jié)論

放大電路中的信號是交、直流共存的。iB=IB+ibiC=IC+icuCE=UCE+uce

輸出電壓和輸入電壓是同頻率的正弦波。

輸出電壓與輸入電壓的相位差是180o31小信號模型分析法交流通路耦合電容C1、C2很大，對交流信號來說，容抗近似為零，視為短路；直流電源VCC的電壓值不會因交流信號的加入而變化，或者說它的交流電壓為0，因此相當(dāng)于對地短路。32iBUBEQuBEIBΔuBEΔ

iBrbe＋＋－－ubeuceibicibBCE++??iBiCuBEuCE33三極管的小信號模型BEC＋－＋－ubeuceibicrbe＋＋－－ubeuceibicibBCE34

注意問題：

三極管的小信號模型只能用于放大電路的動態(tài)性能分析，不能用于計算靜態(tài)工作點，但其參數(shù)與Q點有密切相關(guān)。

受控源βib代表三極管的電流控制作用，其方向由ib

（也即ube）來決定，不能任意假定。35用小信號模型分析法計算放大電路的指標(biāo)rbe＋－ibicibRBuiRCRL＋－uO(1)電壓放大倍數(shù)36rbe＋－ibicibRBuiRCRL＋－uO(2)輸入電阻ii37(3)輸出電阻rbeibicibRBRC38C1C2RB+VCCRCT-+uiRL+-uO已知：VCC=12V，RC=3K，RB=300K，=50。試求：(1)靜態(tài)值IB、IC、UCE；(2)

Au、ri、ro解(1)39rbe＋－ibicibRBuiRCRL＋－uO（2）畫出小信號等效電路404、非線性失真及其改善措施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，信號進入截止區(qū)或飽和區(qū)，造成非線性失真。41uiiCuCEuo可輸出的最大不失真信號合適的靜態(tài)工作點42iCuCEuoQ點過低，信號進入截止區(qū)截止失真uiuo43iCuCEuoQ點過高，信號進入飽和區(qū)飽和失真uiuo44改善非線性失真的措施一、設(shè)置合適的靜態(tài)工作點Q；二、輸入信號不能太大，使工作點不要進入截止區(qū)和飽和區(qū)。截止失真飽和失真452.3靜態(tài)工作點的穩(wěn)定直流通路常用的穩(wěn)定工作點的電路為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點。46當(dāng)I1>>IBQ且β足夠大時，可有：直流通路47TUBEIBICUEIC本電路穩(wěn)壓的過程實際是由于加了Re形成了負(fù)反饋過程482.4射極輸出器RB+ECRCC1C2RERLuiuo49靜態(tài)分析：RB+ECRCC2REIBIE折算50動態(tài)分析：1、電壓放大倍數(shù)rbeRERL射極輸出器動態(tài)分析511、所以但是，輸出電流Ie增加了。2、輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。討論522、輸入電阻輸入電阻高，對前級有利。r