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

第三章單級低頻小信號放大器估算法第一節(jié)課前知識準備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)工作點的作用和單級共發(fā)射極電路對信號的放大與反相作用。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、輸入電阻、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)。5.能夠正確地畫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，并了解它的應用。7.掌握射極輸出器的靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的計算。【考綱要求】【考點解讀】

必考點：小信號放大電路的估算。

重難點：用估算法分析小信號放大電路以及故障分析。

1.放大器

能夠?qū)⑽⑷蹼娦盘栟D(zhuǎn)化為較強電信號的電路稱為放大器。

注意：放大器必須具有功率放大作用，否則不能被稱為放大器?！局R清單】

2.放大倍數(shù)A

3.增益G

放大倍數(shù)用對數(shù)表示叫作增益，單位為分貝（dB）。

4.單級共發(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轉(zhuǎn)化成電壓信號。

d.耦合電容C1、C2：耦合交流輸入、輸出信號，隔離直流信號。

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轉(zhuǎn)化成電壓信號。

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

e.耦合電容C1、C2：耦合交流輸入、輸出信號，隔離直流信號。

f.射極旁路電容Ce：提供交流信號的通道，減少信號放大過程中的損耗。

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），放大電路處于無信號輸入狀態(tài)稱為靜態(tài)。6.靜態(tài)工作點靜態(tài)時三極管對應的直流電壓UBE、UCE和直流電流IB、IC統(tǒng)稱為靜態(tài)工作點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.設置合適的靜態(tài)工作點的意義放大器的基本工作過程是將交流信號疊加在直流信號上使總量隨交流變動，有了合適的靜態(tài)工作點，就能保證在整個放大過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，放大電路中直流電流流通的路徑稱為直流通路。畫直流通路圖時，通常將電容器視為開路，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。

12.放大器輸出電阻ro

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

對負載RL而言，放大器相當于信號源，ro就相當于這一信號源的內(nèi)阻。ro越小，帶負載的能力就越強。

13.常用的單級共發(fā)射極放大電路

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

14.射極輸出器

射極輸出器見表3-1-2。表3-1-2射極輸出器電路課堂全程導學

【分析】本題主要考查固定偏置放大電路的計算。通常根據(jù)直流通路圖求IBQ，然后計算ICQ和UCEQ，再根據(jù)交流通路圖計算輸入、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算。通常在估算其靜態(tài)工作點前，應先求VBQ；估算輸入電阻、電壓放大倍數(shù)等動態(tài)參數(shù)前，應先求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算。首先畫出直流通路求靜態(tài)參數(shù)，再畫出交流通路求動態(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(5)飽和失真；增大上偏置電阻RB1(1)分壓式偏置放大電路；RE：引入直流負反饋，以穩(wěn)定靜態(tài)工作點；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，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)課前知識準備

1.理解直流負載線和交流負載線的物理意義。

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)工作點以及動態(tài)范圍的分析。

3.掌握靜態(tài)工作點與波形失真的關系。

必考點：用圖解法分析小信號放大電路。

重難點：用圖解法分析小信號放大電路以及失真分析?！究季V要求】【考點解讀】

1.圖解法

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

2.直流負載線

(1)物理意義：

靜態(tài)時，反映放大電路中晶體三極管直流電壓UCE與直流電流IC之間關系的一條直線?！局R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），寫出關于與之間關系的方程。課堂全程導學直流負載-1/4交流負載-2/34V12V