楊四軍武科大工程系電子電工《電子線路》ppt課件第3章 單級(jí)低頻小信號(hào)放大器

第三章單級(jí)低頻小信號(hào)放大器估算法第一節(jié)課前知識(shí)準(zhǔn)備1.掌握共發(fā)射極基本放大電路的組成和各元件的作用。2.了解靜態(tài)工作點(diǎn)的作用和單級(jí)共發(fā)射極電路對(duì)信號(hào)的放大與反相作用。3.掌握分壓式偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理。4.掌握用估算法求固定偏置電路和分壓式偏置電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、輸入電阻、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)。5.能夠正確地畫(huà)出放大電路的直流通路和交流通路。6.熟悉射極輸出器的特點(diǎn)，并了解它的應(yīng)用。7.掌握射極輸出器的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的計(jì)算?！究季V要求】【考點(diǎn)解讀】

必考點(diǎn)：小信號(hào)放大電路的估算。

重難點(diǎn)：用估算法分析小信號(hào)放大電路以及故障分析。

1.放大器

能夠?qū)⑽⑷蹼娦盘?hào)轉(zhuǎn)化為較強(qiáng)電信號(hào)的電路稱(chēng)為放大器。

注意：放大器必須具有功率放大作用，否則不能被稱(chēng)為放大器?！局R(shí)清單】

2.放大倍數(shù)A

3.增益G

放大倍數(shù)用對(duì)數(shù)表示叫作增益，單位為分貝（dB）。

4.單級(jí)共發(fā)射極放大電路

(1)固定偏置共發(fā)射極放大電路［如圖3-1-1（a）所示］

①電路的作用：

固定偏置共發(fā)射極放大電路具有放大和反相作用。

②電路的組成：

固定偏置共發(fā)射極放大電路由三極管、基極偏置電阻、集電極電阻、耦合電容、直流電源等組成。

③電路中各元件的作用：a.三極管V：電流放大。

b.基極偏置電阻Rb：為三極管提供合適的基極偏置電流，保證三極管發(fā)射結(jié)正偏。

c.集電極電阻Rc：一方面保證三極管集電結(jié)反偏，另一方面將三極管放大的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。

d.耦合電容C1、C2：耦合交流輸入、輸出信號(hào)，隔離直流信號(hào)。

e.直流電源VG：給放大器提供工作電源。

(2)分壓式偏置共發(fā)射極放大電路［如圖3-1-1（b）所示］

①電路的作用：

分壓式偏置共發(fā)射極放大電路不僅具有放大和反相作用，還具有穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用。

②電路的組成：

分壓式偏置共發(fā)射極放大電路由三極管、基極上偏置電阻、基極下偏置電阻、集電極電阻、發(fā)射極電阻、耦合電容、射極旁路電容、電源等組成。

③電路中各元件的作用：

a.三極管V：電流放大。

b.基極上、下偏置電阻Rb1、Rb2：為三極管提供合適的基極偏置電流，保證三極管發(fā)射結(jié)正偏。

c.集電極電阻Rc：一方面保證三極管集電結(jié)反偏，另一方面將三極管放大的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。

d.發(fā)射極電阻Re：引入直流負(fù)反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。

e.耦合電容C1、C2：耦合交流輸入、輸出信號(hào)，隔離直流信號(hào)。

f.射極旁路電容Ce：提供交流信號(hào)的通道，減少信號(hào)放大過(guò)程中的損耗。

g.直流電源VG：給放大器提供工作電源。5.靜態(tài)一般我們將輸入端短路（令ui=0），放大電路處于無(wú)信號(hào)輸入狀態(tài)稱(chēng)為靜態(tài)。6.靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)時(shí)三極管對(duì)應(yīng)的直流電壓UBE、UCE和直流電流IB、IC統(tǒng)稱(chēng)為靜態(tài)工作點(diǎn)Q，分別記作UBEQ、UCEQ、IBQ和ICQ，其中UBEQ通常為0.7V（硅管）或0.3V（鍺管）。7.設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)的意義放大器的基本工作過(guò)程是將交流信號(hào)疊加在直流信號(hào)上使總量隨交流變動(dòng)，有了合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，就能保證在整個(gè)放大過(guò)程中三極管始終工作在放大狀態(tài)，從而避免非線性失真（截止失真或飽和失真）。8.直流通路靜態(tài)時(shí)，放大電路中直流電流流通的路徑稱(chēng)為直流通路。畫(huà)直流通路圖時(shí)，通常將電容器視為開(kāi)路，電感視為短路。直流通路圖常用于分析放大器靜態(tài)工作情況，估算靜態(tài)工作點(diǎn)。

12.放大器輸出電阻ro

放大器輸出電阻是指在輸入信號(hào)源為零時(shí)，從放大器輸出端（不包括負(fù)載電阻）看進(jìn)去的交流等效電阻。

對(duì)負(fù)載RL而言，放大器相當(dāng)于信號(hào)源，ro就相當(dāng)于這一信號(hào)源的內(nèi)阻。ro越小，帶負(fù)載的能力就越強(qiáng)。

13.常用的單級(jí)共發(fā)射極放大電路

常用的單級(jí)共發(fā)射極放大電路見(jiàn)表3-1-1。表3-1-1常用的單級(jí)共發(fā)射極放大電路

14.射極輸出器

射極輸出器見(jiàn)表3-1-2。表3-1-2射極輸出器電路課堂全程導(dǎo)學(xué)

【分析】本題主要考查固定偏置放大電路的計(jì)算。通常根據(jù)直流通路圖求IBQ，然后計(jì)算ICQ和UCEQ，再根據(jù)交流通路圖計(jì)算輸入、輸出電阻及電壓放大倍數(shù)等?！窘獯稹浚?）直流通路如圖3-1-3所示。

【分析】本題主要考查分壓式偏置放大電路的計(jì)算。通常在估算其靜態(tài)工作點(diǎn)前，應(yīng)先求VBQ；估算輸入電阻、電壓放大倍數(shù)等動(dòng)態(tài)參數(shù)前，應(yīng)先求rbe?！窘獯稹?1)直流通路如圖3-1-6所示。

【分析】本題主要考查集—基反饋式放大電路的計(jì)算。首先畫(huà)出直流通路求靜態(tài)參數(shù)，再畫(huà)出交流通路求動(dòng)態(tài)參數(shù)?！窘獯稹?1)直流通路如圖3-1-9所示。

(1)直流通路：

(2)交流通路：

30μA；1.5mA；6V

1.18kΩ；4kΩ

(3)-84.5

(4)(1)10μA；1mA；4V(2)交流通路：(3)168kΩ；6kΩ；-1.46(4)168kΩ；34Ω；0.985(1)15.4μA；0.77mA；5.1V(2)交流通路：(3)1.78kΩ；-70.68(4)該電路能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)(5)飽和失真；增大上偏置電阻RB1(1)分壓式偏置放大電路；RE：引入直流負(fù)反饋，以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；CE：減小交流損耗，提高放大器的放大倍數(shù)(2)交流通路：(3)2.1mA；1.52kΩ；70(4)-89(1)直流通路：(2)交流通路：40μA；2mA；6V-50；0.97kΩ；2kΩ(3)若電容CE斷開(kāi)，則Au下降，ri增大。-0.96；22.2kΩ(1)0.059mA；2.95mA；3V(2)19.5kΩ(3)交流通路：圖解法第二節(jié)課前知識(shí)準(zhǔn)備

1.理解直流負(fù)載線和交流負(fù)載線的物理意義。

2.熟練掌握用圖解法求單管固定偏置電壓放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)以及動(dòng)態(tài)范圍的分析。

3.掌握靜態(tài)工作點(diǎn)與波形失真的關(guān)系。

必考點(diǎn)：用圖解法分析小信號(hào)放大電路。

重難點(diǎn)：用圖解法分析小信號(hào)放大電路以及失真分析?！究季V要求】【考點(diǎn)解讀】

1.圖解法

利用晶體管輸出特性曲線，通過(guò)作圖分析放大器性能的方法，稱(chēng)為圖解分析法，簡(jiǎn)稱(chēng)圖解法。即通過(guò)作直流負(fù)載線確定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)Q，作交流負(fù)載線求放大器的最大不失真輸出電壓，根據(jù)Q點(diǎn)在交流負(fù)載線上位置的高低分析失真情況等。

2.直流負(fù)載線

(1)物理意義：

靜態(tài)時(shí)，反映放大電路中晶體三極管直流電壓UCE與直流電流IC之間關(guān)系的一條直線?！局R(shí)清單】

(2)作法（以固定偏置共發(fā)射極放大電路為例）：

①根據(jù)直流通路圖（如圖3-2-1所示），寫(xiě)出關(guān)于與之間關(guān)系的方程。課堂全程導(dǎo)學(xué)直流負(fù)載-1/4交流負(fù)載-2/34V12V