《第4讲 放大电路及分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4讲 放大电路及分析.ppt（37页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、三极管基本放大电路,2.1放大器基本知识,2.2共射放大电路,2.3 共集放大电路和多级放大器,一、放大电路的基本概念,放大电路主要用于放大微弱的电信号，使输出电压或电流在幅度上得到了放大，这里主要讲电压放大电路。,2.1放大器基本知识,二、放大电路的主要技术指标,1.放大倍数,根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求放大器可分为四种类型，所以有四种放大倍数的定义。,表示放大器的放大能力,要求越大越好。,a.电压放大倍数定义为: AU=UO/UI（重点）,b.电流放大倍数定义为: AI=IO/II,c.互阻增益定义为: Ar=UO/II,c.互导增益定义为: Ag=IO/UI,2. 输入电
2、阻Ri,一般来说， Ri越大越好。 （1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。 （2）当信号源有内阻时， Ri越大， ui就越接近uS。,输入端,Ri,uS,RS,信号源,Au,输出端,从放大电路输入端看进去的等效电阻 即放大器是信号源的一个负载。,Au,uS,Ro,uso,3.输出电阻Ro,:从放大电路输出端看进去的等效电阻。,输出电阻是表明放大电路带负载的能力，Ro越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。,=,输出电阻的定义：,4. 频率特性：通频带,通频带：,fbw=fHfL,放大倍数随频率变化曲线-幅频特性曲线,f,A,Am,0.7Am,fL,下限截止频率,fH,上限截止频
3、率,Rb,VBB,RC,C1,C2,T,放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。,输入,负载,参考点,一. 电路组成和元件作用,+VCC,2.2.1 共射基本放大电路,输出,使发射结正偏，并提供适当的静态工作点IB和UBE。,Rb,+VCC,VBB,RC,C1,C2,T,基极电源与基极电阻,集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。,Rb,+VCC,VBB,RC,C1,C2,T,集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。,耦合电容： 电解电容，有极性， 大小为10F50F,作用：隔直通交隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使交流信号顺利输入输出。,Rb,+VCC,V
4、BB,RC,C1,C2,T,+,+,一般采用单电源供电,可以省去,Rb,单电源供电放大电路,二放大原理 三极管工作在放大区：发射结正偏，集电结反偏。 对于NPN管， VC VB VE；,放大原理：,电压放大倍数：,UCE（-ICRc）,UBE,IB,IC（bIB）,IBQ,ICQ,UCEQ,符号说明,（一） 直流通路与交流通路,放大电路的分析：（1）静态分析；（2）动态分析。,1.直流通路：直流电流流经的通路，用于静态分析(直流分析)。对于直流通路：电容视为开路；电感视为短路；信号源（电压源）视为短路，但保留其内阻。,2.交流通路：交流电流流经的通路，用于动态分析(交流分析) 。对于交流通路：
5、大容量电容（耦合电容、旁路电容等）视为短路；大容量电感视为开路；直流电压源视为短路。,三、放大电路分析方法,思考题：（1）为什么直流通路中“电容视为开路、电感视为短路、信号源视为短路” ？ （2）为什么交流通路中“大容量电容视为短路、大容量电感视为开路、直流电源视为短路” ？,阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路,电容视为开路,电容视为短路,直流电源视为短路,（二） 图解分析方法,1.直流分析,图解分析法，必须已知三极管的输入、输出特性曲线。, 首先，画出直流通路，如图2.3.4所示。, 在输入特性曲线上，作直线 VBE =VCCIBRb ，两线的交点即是Q点(静态工作点)，得到IBQ。如
6、图所示。, 列输入回路方程：VBE =VCCIBRb,Q, 在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCCICRc，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ。如图2.3.6所示。,列输出回路方程： VCE=VCCICRc,Q,2.交流分析, 首先，画出交流通路，如图2.3.7所示。, 由交流通路得纯交流负载线： vce = -ic (Rc /RL) = -ic RL,因为交流负载线必过Q点，即 VCEQ =-ICQ RL,则交流负载线为: vCE - VCEQ= -(iC - ICQ ) RL,即 iC -ICQ = (-1/RL)( vCE VCEQ),动态工作情况如图2.3
7、.9所示。,思考题： （1）动态工作时， iB、 iC的实际电流方向是否改变？vCE的实际电压极性是否改变？（2）是否可以从图2.3.9中求出电压放大倍数？,图2.3.9 动态工作情况,饱和失真,由于放大电路工作点Q1设置靠近饱和区，在动态工作时进入饱和区而引起的非线性失真。,3.非线性失真分析和最大不失真输出电压,截止失真,由于放大电路工作点Q2设置靠近截止区，动态工作时进入截止区而引起的非线性失真。,非线性失真分析和最大不失真输出电压,饱和失真,截止失真,由于放大电路的工作点达到了三极管 的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管， 输出电压表现为底部失真。,由于放大电路的工作点达到了三极管
8、 的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管， 输出电压表现为顶部失真。,注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与NPN管正好相反。,1.直流分析,微变等效电路分析法，必须已知三极管的 值。, 首先，画出直流通路，以直接耦合共射放大电路为例。,（三）微变等效电路分析法,ICQ= IBQ,VCEQ=VCC - IC Q Rc,VBEQ= VBE(on)，硅管：0.6-0.7V；锗管：0.2-0.3V,(a) 三极管等效简化小信号模型, ib 是受控源 ，且为电流控制电流源(CCCS)。 电流方向与ib的方向是关联的。,rbe的近似计算,2.交流分析,(b) 共射放大电路的动态分析, 首先，画出交流通路，如图2.3.18所示。, 画出放大电路的小信号等效电路如图2.3.19所示。,解：,（1）,（2）,小 结 本讲主要介绍了晶体管放大电路的分析方法： 放大的分析包括两个方面：静态分析（直流分析）和动态分析（交流分析）。 静态分析就是求解静态工作点Q，在输入信号为零时，点（UBEQ,IBQ）和点（UCEQ,ICQ）称之为静态工作点。可以用图解法和估算法求解，是在直流通路上进行的。 动态分析就是在交流通路上进行的，求解放大电路的动态参数和进行波形分析。通常利用小信号等效模型计算放大倍数、输入电阻、输出电阻。,思考与习题,习 题：P125-128：2.2，2.8，2.12,