電工學課件：放大電路基礎

第8章

放大電路基礎

三極管的主要用途之一是利用其電流放大作用組成放大電路。隨著電子技術的發(fā)展，集成電路占了主導地位，但是分立元件放大電路是集成放大電路的基礎。本章從分立元件放大電路著手，首先介紹放大電路的概念，然后講述單管共射極放大電路，最后講述多級放大電路和差動放大電路?！?.1放大電路概述8.1.1放大的概念放大電路的基本特征是功率放大。放大的本質是能量的控制和轉換；放大的對象是變化量，即交流信號；放大的前提是不失真。

放大電路放大的是任意交流信號，該交流信號的波形應該是任意的。但是由信號分析理論，任意周期信號可化成一系列正弦信號的疊加，即可用傅里葉級數(shù)展開，若為任意周期信號，則放大電路為何以正弦交流信號作為信號源？非正弦周期信號分解為傅里葉級數(shù)P60所以用正弦信號作為放大電路的信號源進行講述。若為非周期信號，可用傅里葉變換展開。放大電路直流電源+-usRS負載擴音器放大電路示意圖輸入信號源8.1.2放大電路的主要性能指標1、電壓放大倍數(shù)+-+-~~+-放大電路示意圖2、輸入電阻3、輸出電阻+-+-~~+-放大電路示意圖一般輸入電阻越大越好，輸出電阻越小越好。見P1624、通頻帶用于衡量某一放大電路對不同頻率信號的放大能力。fL-----下限截止頻率fH-----上限截止頻率fbw-----通頻帶（fbw=fH-fL）-----中頻電壓放大倍數(shù)§8.2單管共射極放大電路三極管放大電路有三種形式共射極放大電路共基極放大電路共集極放大電路以共射極放大電路為例進行分析8.2.1放大電路的組成雙電源供電的電路RBUCCUBBRCC1C2VTuiuoRL單電源供電的電路(固定式偏置電路)RB+UCCRCC1C2VTRLuiuo共射極放大電路++電解電容，有極性輸入回路與輸出回路以發(fā)射極為公共端，故稱之為共射放大電路，并稱公共端為“地”。8.2.2放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析：

確定IB

、IC、UCE的值動態(tài)分析：確定Au，ri和ro一.放大電路各電壓、電流符號的規(guī)定（P163）IBIC表示直流電流ib表示交流電流瞬時值IbIc表示交流電流有效值iB表示總電流（全量）,且iB=IB+ib注意字母和其下標的大小寫。UBE表示直流電壓，ui為交流電壓瞬時值Ui,Uo為交流電壓有效值。二.靜態(tài)分析（確定靜態(tài)工作點）靜態(tài)：ui=0時，放大電路的狀態(tài)。靜態(tài)工作點Q：用IB

、IC、UCE的值表示靜態(tài)。(1)畫出直流通路(ui=0，直流電源作用下的直流電流流經的通路)1)電容視為開路；2)交流信號ui=0

。1.估算法RB+UCCRCC1C2VTRLuiuo共射極放大電路++開路開路RB+UCCRCVT直流通路ui=0時，(2)根據(jù)直流通路估算IB、IC、UCERB+UCCRCIBUBEICUCERB+UCCRC直流負載線2.圖解法（先估算IB，然后畫曲線確定Q點）IC(mA)UCE(V)UCE=UCC–ICRCUCC直流負載線IC(mA)UCE(V)QUCC先估算IB，然后在輸出特性曲線上作出直流負載線，與IB對應的輸出特性曲線與直流負載線的交點就是Q點，由Q點確定IC和UCE。RB+UCCRCC1C2VTuiiBiCuCEuBEuo1.動態(tài)時的電壓、電流波形三.動態(tài)分析(確定放大電路的性能指標）動態(tài)：電路有交流信號ui作用時的狀態(tài)。tttttuit交流小信號2.微變等效電路分析法（對交流信號的分析法）(1)畫出放大電路的交流通路（交流信號單獨作用時，交流電流流經的通路）1)電容視為短路；2)直流電源（如+UCC）置零，就是將直流電源短路。交流信號(輸入信號ui)短路短路置零RB+UCCRCC1C2VTRLuiuo共射極放大電路++uiRLuoRBRC交流通路(2)三極管的微變等效電路對低頻小信號，三極管BE間等效為線性電阻rbe。uberbeibBE對于小功率三極管rbe的數(shù)量級從幾百歐到幾千歐。三極管工作在放大區(qū)

,CE間相當于一個受ib控制的電流源。icibCuceEubeibuceicBCEubeicrbeibibBCEuce三極管的微變等效電路(3)放大電路的微變等效電路交流通路RBRCRLuiuo放大電路的微變等效電路rbeRBRCRL(4)放大電路性能指標的計算rbeRBRCRL1)電壓放大倍數(shù)負載電阻越小，放大倍數(shù)越小。表明輸入信號和輸出信號反相2)輸入電阻ri輸入電阻越大越好。rbeRBRCRL加壓求流法3)輸出電阻ro無源二端網(wǎng)絡rbeRBRCRL斷開負載支路，所有獨立電源置零，保留受控源注意：電壓源為0，相當于電壓源短路；電流源為0，相當于電流源開路。0rbeRBRC0輸出電阻越小越好。0開路1.