2022-2023學年高二物理競賽課件：信號放大與運算電路

信號放大與運算電路

1.理解單管放大電路的放大作用和共發(fā)射極放大電路的工作原理。掌握共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點的估算方法和放大電路的微變等效電路分析法。3.熟練分析集成運放構(gòu)成的比例、加法、減法運算電路的工作原理和應(yīng)用。信號放大與運算電路放大的目的:將微弱的變化信號放大成較大的信號。放大的實質(zhì):用小能量的信號通過三極管的電流控制作用，將放大電路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。

對放大電路的基本要求：1.要有足夠的放大倍數(shù)(電壓、電流、功率)。2.盡可能小的波形失真。還有輸入電阻、輸出電阻、通頻帶等技術(shù)指標。一、基本放大電路組成共發(fā)射極放大電路ECRSusRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE共發(fā)射極放大電路的工作原理晶體管T--放大元件iC=

iB。要保證集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏,使晶體管工作在放大區(qū)?；鶚O電源EB與基極電阻RB--使發(fā)射結(jié)處于正偏，并提供大小適當?shù)幕鶚O電流。集電極電源EC--為電路提供能量。保證集電結(jié)反偏。集電極電阻RC--將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸ｑ詈想娙軨1、C2--隔直通交作用。即隔離輸入、輸出與直流的聯(lián)系，同時使交流信號順利輸入、輸出。信號源負載ECRSusRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE一、基本放大電路組成共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路單電源供電時常用的畫法共發(fā)射極放大電路+VCCRSusRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEECRSusRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE1.放大倍數(shù)二、放大電路的主要技術(shù)指標+-信號源Au放大電路+-+_RoRL+_Ri3.輸出電阻2.輸入電阻UBEIBICUCE無輸入信號(ui

=0)時:uo=0uBE=UBEuCE=UCE+VCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO三、共射放大電路的電壓放大作用ICUCEOIBUBEO結(jié)論：(1)無輸入信號電壓時，三極管各電極都是恒定的電壓和電流:IB、UBE和IC、UCE。

(IB、UBE)和(IC、UCE)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。QIBUBEQUCEICIBUBEIB無輸入信號(ui

=0)時:uo=0uBE=UBEuCE=UCE？有輸入信號(ui

≠0)時uCE=VCC－iC

RCuo

0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC+VCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO三、共射放大電路的電壓放大作用結(jié)論：(2)加上輸入信號電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個交流量，但方向始終不變。+集電極電流直流分量交流分量動態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析結(jié)論：(3)若參