模拟电子技术基础--放大电路的基本原理 ppt课件
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《模拟电子技术》课件项目一差分放大电路模块.
（2）基本概念
差模与共模：
差模输入信号 共模输入信号
vid = vi1 vi2 1
vic = 2 (vi1 vi2 )
+
+
-vid
vi1 -
+ -vi2
+
- 差分 放大
+ vo -
总输出电压 vo = vo vo AVDvid AVCvic
差模电压增益
AVD
=
vo vid
1、电路 2、电路的与特点 电路对称
Rb1 RS1
＋
Ui1 －
Rc1
Rc2
Uo
V1
V2
3、静态分析：
Rb2
RS2
vi1 = vi2 = 0（静态）
＋
Ui2 vo = VC1 - VC2 = 0
－
实现： 0输入 0输出
当电源电压波动或温度变化时，两管集电极电流和集 电极电位同时发生变化。输出电压仍然为零。可见， 尽管各管的零漂存在，但输出电压为零，从而使得零
＋UCC
Rc1
Uo
Rc2
RS1
＋
V1
RS2
V2
＋
Ui1
Ui2
－
－ IS
－UEE
(b)
具有恒流源的差分放大电路
带有比例电流源的差分放大电路
I REF
IC4
U EE U BE4 R1 R2
IC3
Io
I REF
R2 R3
例：如 图所示具有恒流源及调零电位器的差分放大
电路，二极管VD的作用是温度补偿，它使电流源 IC3基本上不受温度变化影响。设UCC=UEE=12V ， RP=200Ω，R1=6.8KΩ,R2=2.2 KΩ,R3=33 KΩ,Rb=10 KΩ,UBE3=UVD=0.7V,Rc=100 KΩ,各管的β值均为72, 求静态时的UC1、差模电压放大倍数及输入、输出 电阻。
模拟电子技术电子书课件
• 画出放大电路的微变等效电路如图2.3.19所示。
I i
I b
I c
Rs V V s
i
Rb
I b Rc
RL VO
Ri
图2.3.19 微变等效电路 Ro
Ri
V i I i
R b // r be
AV
VO Vi
Ic
(Rc // Ib rbe
RL )
Ib (Rc Ib rbe
//
RL )
RL'
直流量 Q 电量{
交流量 性能
ui≠0:
PPT学习交流
15
2.2.2 设置静态工作点的必要性
一.静态工作点
ui=0 IB,UBE,IC,UCE 记为 IBQ,UBEQ,ICQ,UCEQ
输入特性曲线上的点（UBEQ,IBQ) 和输出特性曲线上的点
（UCEQ,ICQ)，称之为静态工作点Q。
IBQ
VBBUBEQ Rb
61
方法二：
VBBRb1Rb1Rb2 VCC
PPT学习交流
≈rbe
-2 ＜10
≈1/rce
50
3） 简化的h参数等效模型
忽略h12e,h22e
得：
U I
be c
h 11 e I b h 21 e I b
U be I c
r be I b I b
PPT学习交流
51
4）rbe的近似表达式 U be IbrbbIerbe
rb e
UT I EQ
输入回路的直流负载线
IBQ 、UBEQ
31
图解法 静态工作点的分析
输出回路的直流负载线
输出特性曲线
输 出 回 路 方 程 ： uCE=VCC- PPT学习交流
模拟电子技术基础(第4版华成英)ppt课件
1
乙类功率放大器是一种非线性放大器，其工作原 理是将输入信号的负半周切除，仅让正半周通过 晶体管放大。
2
在乙类功率放大器中，晶体管只在正半周导通， 因此效率较高。但因为晶体管工作在截止区和饱 和区，所以失真较大。
3
乙类功率放大器通常采用推挽电路形式，以减小 失真。
THANKS
感谢观看
利用晶体管、可控硅等开关元件的开关特性，通过适当组合实现非 正弦波信号的输出。
非正弦波发生电路的组成
包括开关元件、储能元件和输出电路。
非正弦波发生电路的特点
输出信号波形多样，幅度大，但频率稳定性较差，且波形质量受开 关元件特性的影响较大。
波形变换电路
波形变换电路的原理
利用运算放大器和适当组合的RC电路，将一种波形变换为另一种波 形。
基本放大电路 放大电路的基本概念和性能指标
总结词
共基极放大电路的特点是输入阻抗低、 输出阻抗高。
VS
详细描述
共基极放大电路是一种特殊的放大电路， 其工作原理基于晶体管的电压放大作用。 由于其输入阻抗低、输出阻抗高的特点， 因此常用于实现信号的电压放大。在电路 结构上，共基极放大电路与共发射极放大 电路类似，只是晶体管的基极接输入信号 而不是发射极。
01
特征频率
晶体管在特定工作点上的最高使 用频率，超过该频率时放大电路 将失去放大能力。
截止频率
02
03
放大倍数
晶体管在正常放大区与截止区的 交界点上所对应的频率，是晶体 管的重要参数之一。
晶体管在不同频率下的电压放大 倍数，反映了晶体管在不同频率 下的放大性能。
单级放大电路的频率响应
低通部分
放大电路对低频信号的放大能力较强，随着频 率升高，增益逐渐下降。
《模拟电子技术基础》第3章 双极型晶体管及其基本放大电路
3.2 双极型晶体管
3.2.4 晶体管的共射特性曲线
2.输出特性曲线—— iC=f(uCE) IB=const
以IB为参变量的一族特性曲线
(1)当UCE=0V时，因集电极无收集
作用，IC=0；
(2)随着uCE 的增大，集电区收集电
子的能力逐渐增强，iC 随着uCE 增加而
增加；
(3)当uCE 增加到使集电结反偏电压
电压，集电结应加反向偏置电压。
3.2 双极型晶体管
3.2.3 晶体管的电流放大作用
1. 晶体管内部载流子的传输
如何保证注入的载流
子尽可能地到达集电区？
P
N
IE=IEN + IEP
IEN >> IEP
IC= ICN +ICBO
ICN= IEN – IBN
IEN>> IBN
ICN>>IBN
N
IEP
IE
3. 晶体管的电流放大系数
(1) 共基极直流电流放大系数
通常把被集电区收集的电子所形成的电流ICN 与发射极电流
IE之比称为共基电极直流电流放大系数。
ത
I CN
IE
由于IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN，且ICN>> IBN，ICN>>IEP。通常ത
的值小于1，但≈1，一般
ത
为0.9-0.99。
ത
3.2 双极型晶体管
3.2.3 晶体管的电流放大作用
3. 晶体管的电流放大系数
(2) 共射极直流电流放大系数
I C I CN I CBO I E I CBO ( I C I B ) I CBO
模拟电子技术PPT课件
处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
1.4 放大电路模型
信号的放大是最基本的模拟信号处理 功能。
这里研究的是线性放大，即放大电路 输出信号中包含的信息与输入信号完全相 同。输出波形的任何变形，都被认为是产 生了失真。
1、放大电路的符号及模拟信号放大
• 电压放大模型
• 电流放大模型
• 互阻放大模型
电压增益
+ Vs
–
Ri ——输入电阻
+
+
+
Vi
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
–
Ro ——输出电阻
由输出回路得 则电压增益为
Vo AV
AVVVoOi ViRAoVROLRRLo RLRL
由此可见 RL
AV 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望 Ro RL 理想情况 Ro 0
（考虑改变放大电路的参数）
由输入回路得
Ii
Is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？
Ri Rs
理想 Ri 0
3. 互阻放大模型（自学） 4. 互导放大模型（自学） 5. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
Vi
Ri
AV Vi
Vo
–
–O
–
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
放大电路的性能指标是衡量它的品质优劣 的标准，并决定其适用范围。
Vs 0
另一方法
+ Vs=0
–
放大电路
IT
+ VT
–
Vo AVOVi
1.4 放大电路模型
信号的放大是最基本的模拟信号处理 功能。
这里研究的是线性放大，即放大电路 输出信号中包含的信息与输入信号完全相 同。输出波形的任何变形，都被认为是产 生了失真。
1、放大电路的符号及模拟信号放大
• 电压放大模型
• 电流放大模型
• 互阻放大模型
电压增益
+ Vs
–
Ri ——输入电阻
+
+
+
Vi
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
–
Ro ——输出电阻
由输出回路得 则电压增益为
Vo AV
AVVVoOi ViRAoVROLRRLo RLRL
由此可见 RL
AV 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望 Ro RL 理想情况 Ro 0
（考虑改变放大电路的参数）
由输入回路得
Ii
Is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？
Ri Rs
理想 Ri 0
3. 互阻放大模型（自学） 4. 互导放大模型（自学） 5. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
Vi
Ri
AV Vi
Vo
–
–O
–
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
放大电路的性能指标是衡量它的品质优劣 的标准，并决定其适用范围。
Vs 0
另一方法
+ Vs=0
–
放大电路
IT
+ VT
–
Vo AVOVi
模拟电子技术基础 3.3差分放大电路PPT课件
uod = 2ic1RL
ic2 = ic1
而（对镜像源）：
二、双端变单端的转换电路
对共模信号：
ic4 = ic3 ≈ ic1
iL = ic4 – ic2 = 0
uoc = 0
ic2 = ic1
而
具有双端输出的效果！
3.3.4 差分放大电路的差模传输特性
O
ui
iC
iC1
iC2
I0
UT
-UT
4UT
采用 V3 管代替 R
4 FET管电流源
I0 = IREF
2、有源负载
以电流源取代电阻作放大电路的负载。
优点：既提高了电压放大倍数，又设置了合适的工作点。
一、电流源与有源负载
二、具有电流源的差分放大电路
二、具有电流源的差分放大电路
CMOS差分放大电路
V1、V2构成差放， V3、V4构成电流源作有源负载， V5、V6 、V7构成电流源提供偏置。
第3章 放大电路基础
3.1 放大电路的基础知识 3.2 基本组态放大电路 3.3 差分放大电路 3.4 互补对称功率放大电路 3.5 多级放大器
3.3 差分放大电路
3.3.1 基本差分放大电路
3.3.2 电流源与具有电流源的差分放大电路
3.3.3 差分放大电路的输入、输出方式
差分放大电路又称差动放大电路，简称差放，具有输出电压近似与两个输入电压之差成正比的特性，是集成运放中重要的基本单元电路。
3.3.3 差分放大电路的差模传输特性及应用
一、电路组成及静态分析
一般
3.3.1 基本差分放大电路
结构特点： 1 两个输入端，两个输出端； 2 电路结构和元件参数对称； 3 双电源供电； 4 RE是公共发射极电阻。
ic2 = ic1
而（对镜像源）：
二、双端变单端的转换电路
对共模信号：
ic4 = ic3 ≈ ic1
iL = ic4 – ic2 = 0
uoc = 0
ic2 = ic1
而
具有双端输出的效果！
3.3.4 差分放大电路的差模传输特性
O
ui
iC
iC1
iC2
I0
UT
-UT
4UT
采用 V3 管代替 R
4 FET管电流源
I0 = IREF
2、有源负载
以电流源取代电阻作放大电路的负载。
优点：既提高了电压放大倍数，又设置了合适的工作点。
一、电流源与有源负载
二、具有电流源的差分放大电路
二、具有电流源的差分放大电路
CMOS差分放大电路
V1、V2构成差放， V3、V4构成电流源作有源负载， V5、V6 、V7构成电流源提供偏置。
第3章 放大电路基础
3.1 放大电路的基础知识 3.2 基本组态放大电路 3.3 差分放大电路 3.4 互补对称功率放大电路 3.5 多级放大器
3.3 差分放大电路
3.3.1 基本差分放大电路
3.3.2 电流源与具有电流源的差分放大电路
3.3.3 差分放大电路的输入、输出方式
差分放大电路又称差动放大电路，简称差放，具有输出电压近似与两个输入电压之差成正比的特性，是集成运放中重要的基本单元电路。
3.3.3 差分放大电路的差模传输特性及应用
一、电路组成及静态分析
一般
3.3.1 基本差分放大电路
结构特点： 1 两个输入端，两个输出端； 2 电路结构和元件参数对称； 3 双电源供电； 4 RE是公共发射极电阻。
模拟电子技术第一章PPT课件
06 反馈放大电路
反馈的基本概念
反馈：将放大电路输出信号的一部分或全部，通过一定 的方式（反馈网络）送回到输入端的过程。
反馈的判断：瞬时极性法。
反馈的分类：正反馈和负反馈。 反馈的连接方式：串联反馈和并联反馈。
正反馈和负反馈
正反馈
反馈信号使输入信号增强的反 馈。
负反馈
反馈信号使输入信号减弱的反 馈。
集成化与小型化
随着便携式设备的普及，模拟电子技术需要实现 更高的集成度和更小体积，以满足设备小型化的 需求。
未来发展趋势
智能化
01
随着人工智能技术的发展，模拟电子技术将逐渐实现智能化，
能够自适应地处理各种复杂信号和数据。
高效化
02
未来模拟电子技术将更加注重能效，通过优化电路设计和材料
选择，提高能量利用效率和系统稳定性。
电压放大倍数的大小与电路中 各元件的参数有关，可以通过 调整元件参数来改变电压放大 倍数。在实际应用中，需要根 据具体需求选择合适的电压放 大倍数。
输入电阻和输出电阻
总结词
详细描述
总结词
详细描述
输入电阻和输出电阻分别表 示放大电路对信号源和负载 的阻抗，影响信号源和负载 的工作状态。
输入电阻越大，信号源的负 载越轻，信号源的输出电压 越稳定；输出电阻越小，放 大电路对负载的驱动能力越 强，负载得到的信号电压越 大。
共基放大电路和共集放大电路
共基放大电路的结构和工作原理
共基放大电路是一种特殊的放大电路，其输入级和输出级采用相同的晶体管，输入信号 通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的信
号。
共集放大电路的结构和工作原理
共集放大电路是一种常用的放大电路，其结构包括输入级、输出级和偏置电路。输入信 号通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的 信号。共集放大电路的特点是电压增益高、电流增益低、输出电压与输入电压同相位。
模拟电子技术-(2)基本放大电路之(2-1)放大电路的基本概念
模 拟电子技术
2.1 概述
2.1.1.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，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。
模 拟电子技术 2.1.2.放大电路的主要技术指标
1.放大倍数——表示放大器的放大能力
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。
4. 通频带 A
Am 0.7Am
放大倍数随频 率变化曲线— —幅频特性曲 线
3dB带宽
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
f
通频带： fbw=fH–fL
模 拟电子技术
.
输出电阻的定义：
Ro
=
Uo
.
Io
RL = ,
US =0
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。
Au
输出端
输入电阻：
Ri=ui / ii
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。
模 拟电子技术
3. 输出电阻Ro——从放大电路输出端 看进去的等效电阻。
输出端
uS ~
Au
uso ~
Ro
输出端
模 拟电子技术
模 拟电子技术
（1）电压放大倍数定义为: （2）电流放大倍数定义为: （3）互阻增益定义为: （4）互导增益定义为:
AU=UO/UI（重点）
AI=IO/II
Ar=UO/II Ag=IO/UI
模 拟电子技术
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的
2.1 概述
2.1.1.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，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。
模 拟电子技术 2.1.2.放大电路的主要技术指标
1.放大倍数——表示放大器的放大能力
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。
4. 通频带 A
Am 0.7Am
放大倍数随频 率变化曲线— —幅频特性曲 线
3dB带宽
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
f
通频带： fbw=fH–fL
模 拟电子技术
.
输出电阻的定义：
Ro
=
Uo
.
Io
RL = ,
US =0
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。
Au
输出端
输入电阻：
Ri=ui / ii
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。
模 拟电子技术
3. 输出电阻Ro——从放大电路输出端 看进去的等效电阻。
输出端
uS ~
Au
uso ~
Ro
输出端
模 拟电子技术
模 拟电子技术
（1）电压放大倍数定义为: （2）电流放大倍数定义为: （3）互阻增益定义为: （4）互导增益定义为:
AU=UO/UI（重点）
AI=IO/II
Ar=UO/II Ag=IO/UI
模 拟电子技术
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的
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40 A
ICQ IBQ
= (50 0.04) mA = 2 mA
图 2.4.3(a)
UCEQ = VCC – ICQ Rc = (12 2 3)V = 6 V
ppt课件
13
#1 2.4.3 图解法
在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方
法求解放大电路的工作情况。
1. 图解的基本方法
静态工作点
40 µA
2
Q
20 µA
1
M iB = 0 µA
0
2
4
6
8
10 12
uCE /V
图 2.4.3(b)
由 Q 点确定静态值为：
IBQ = 40 µA ，ICQ = 2 mppt课A件，UCEQ = 6 V.
17
(二) 图解分析动态
1. 交流通路
交流通路的外电路是 Rc 和 RL 的并联，电容，电抗， 电流源，电压源。
3
2. 最大输出幅度
在输出波形没有明显失真情况下放大电路能够提供 给负载的最大输出电压(或最大输出电流)可用峰-峰值表 示，或有效值表示(Uom 、Iom)。
3. 非线性失真系数 D
所有谐波总量与基波成分之比，即
D
U
2 2
U
2 3
U1
4. 输入电阻 Ri
从放大电路输入端看进去的等
效电阻。
ppt课件
(1) 图解分析静态
① 先用估算的方法计算输入回路 IBQ、 UBEQ。 ② 用图解法确定输出回路静态值
方法：根据 uCE = VCC iCRc 式确定两个特殊点
当 iC 0 时，uCE VCC
当
uCE
0 时，iC
ppt课件
VCC Rc
14
输出回路 输出特性
iC 0，uCE VCC
ppt课件
7
2.3.2 单管共发射极放大电路的 工作原理
1. 放大作用： Δ uΙ Δ uBE Δ iB Δ iC( Δ iB )
Δ uO Δ uCE( Δ iCRC )
ΔuO ΔuΙ 实现了放大作用。
图 2.3.1 单管共射放大电路 的原理电路
ppt课件
8
2. 组成放大电路的原则：
第二章 放大电路的基本原理
2.1 放大的概念
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.2 单管共发射极放大电路
2.3 放大电路的主要技术指标
2.4 放大电路的基本分析方法
2.5 工作点的稳定问题
2.6 放大电路的三种基本组态
2.7 场效应管放大电路
2.8 多级放pp大t课件电路
1
2.1 放大的概念
本质：实现能量的控制。 在放大电路中提供一个能源，由能量较小的输入 信号控制这个能源，使之输出较大的能量，然后推动 负载。
Ri
U i Ii
4
5. 输出电阻 Ro
从放大电路输出端看进去的等效电阻。
测量 Ro：
Ro
U o Io
U S 0 RL
输入端正弦电压 U i ，分别测量空载和输出端接负载
RL 的输出电压 U o 、U o。
U o
U o RL Ro RL
Ro
(UU
o
o
3. 原理电路的缺点：
（1）
双电源供电；
（2） ppt课件
uI、uO
不共地。
9
4. 单管共射放大电路
图 2.3.2 单管共射放大电路
C1 、C2 ：为隔直电容或耦合电容； RL：为负载电阻。
该电路也称阻容耦合单管共射放大电路。
ppt课件
10
2.4 放大电路的基本分析方法
基本分析方法两种 图解法 微变等效电路法
小能量对大能量的控制作用称为放大作用。
放大的对象是变化量。
元件：双极型三极管和场效应管。
ppt课件
2
2.2 放大电路的主要技术指标
1. 放大倍数
电压放大倍数 (A u )
A u
U o U i
电流放大倍数 (A i )
A i
Io Ii
图 2.2.1
放大电路技术指标测试示意图 ppt课件
（1） 外加直流电源 的极性必须使发射结正 偏，集电结反偏。则有：
Δ iC Δ iB
（2） 输入回路的接法应使输入电压 u 能够传送 到三极管的基极回路，使基极电流产生相应的变化量
iB。（3） 输出回路的接法应使变化量 iC 能够转化为变 化量 uCE，并传送到放大电路的输出端。
IBQ
VC C
U BEQ Rb
(12 0.7 )mA 40 μA
280
做直流负载线，确定 Q 点
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc
iC = 0，uCE = 12 V ； uCE = 0，iC = 4 mA .
ppt课件
图 2.4.3(a)
16
iC /mA
4
80 µA
3
60 µA
1)RL
输出电阻愈小，带载能力愈强。
ppt课件
5
6. 通频带
Aum
1 2
Aum
BW
fL：下限频率 fH：上限频率
图 2.2.2
fL
fH
7. 最大输出功率与效率
输出不产生明显失真的最大输出功率。用符号 Pom
表示。
Pom
PV
：效率
PV：直流电源消耗的功率
ppt课件
6
2.3 单管共发射极放大电路
UCEQ = VCC – ICQ RC
图 2.4.1(a)
ppt课件
12
【例】图示单管共射放大电路中，VCC = 12 V，
Rc = 3 k，Rb = 280 k，NPN 硅管的 = 50，试估算静
态工作点。
解：设 UBEQ = 0.7 V
I BQ
VCC
U BEQ Rb
(12 0.7 ) mA 280
uCE
0，iC
VCC RC
图 2.4.3
直流负载线
Q
ppt课件
由静态工作点 Q 确 定 的 ICQ 、 UCEQ 为静态值。
15
【例】图示单管共射放大电路及特性曲线中，已知
Rb = 280 k，Rc = 3 k ，集电极直流电源 VCC = 12 V， 试用图解法确定静态工作点。
解：首先估算 IBQ
2.4.1 直流通路与交流通路
图 2.3.2(b)
图 2.4.1(a)
ppt课件
图 2.4.1(b)
11
2.4.2 静态工作点的近似计算
IBQ
VC C
UBEQ Rb
硅管 UBEQ = (0.6 ~ 0.8) V 锗管 UBEQ = (0.1 ~ 0.2) V
c b
IBQ e
ICQ UCEQ
ICQ IBQ
2.3.1 单管共发射极放大电路的组成
VT：NPN 型三极管，为放大元件；
VCC：为输出信号提供能量； RC：当 iC 通过 Rc，将 电流的变化转化为集电极
电压的变化，传送到电路
的输出端；
VBB 、Rb：为发射结提
供正向偏置电压，提供静 图 2.3.1 单管共射放大电路
态基极电流(静态基流)。
的原理电路