15电工学第七版第15章讲义基本放大电路
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电子技术之基本放大电路介绍课件

放大电路的测试与评估
测试方法:使用示波器、万用表等仪器进行测试
评估指标:放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、带 宽等
优化方法:调整电路参数、选择合适的元器件、 改进电路结构等 评估结果:根据测试数据,对放大电路的性能进 行评估,确定是否满足设计要求。
电压放大电路:主要放大电压信号 电流放大电路:主要放大电流信号 功率放大电路:主要放大功率信号 阻抗放大电路:主要放大阻抗信号 频率放大电路:主要放大频率信号 相位放大电路:主要放大相位信号
放大电路的组成
01
输入信号源:提供待放大 的信号
02
放大器:将输入信号进行 放大
03
输出信号源:接收放大后 的信号
电压放大可以通过不同的放大电路拓扑结构实现,如共发射 极放大电路、共基极放大电路和共集电极放大电路等。
电压放大的放大倍数可以通过调整放大电路的参数来控制, 以满足不同应用需求。
放大电路的设计原则
1 输入阻抗匹配:保证输入信号的完整性和稳定性 2 输出阻抗匹配:保证输出信号的完整性和稳定性 3 增益与带宽匹配:保证放大电路的增益和带宽满足设计要求 4 噪声与失真匹配:保证放大电路的噪声和失真满足设计要求 5 电源与功耗匹配:保证放大电路的电源和功耗满足设计要求 6 稳定性与可靠性匹配:保证放大电路的稳定性和可靠性满足设计要求
04
反馈:通过反 馈电路实现对 放大电路的控 制,以稳定输 出信号的幅度 和波形
放大电路的性能指标
1
增益:衡量 放大电路放 大能力的指
标
4
带宽:衡量 放大电路对 信号频率响 应范围的指
标
2
输入阻抗: 衡量放大电 路对信号源 的影响程度
5
失真度:衡 量放大电路 对信号波形 失真的程度
第15章 基本放大电路

一般在20~200之间,在手册中常用hfe表示。
晶体管的 r U CE 输出电阻 ce I C
u ce ic I
B
IB
rce愈大,恒流特性愈 好。因rce阻值很高, 一般忽略不计。
(3)晶体管的微变等效电路:
ic
ic
C + uce
B ib + ube rbe
C +
ib B
+ ube -
RC
+UCC
共发射极基本电路
单电源供电
二、放大电路的静态和动态
静态:当ui=0时的工作状态,也称直流工作状态。 动态:有输入信号的工作状态,也称交流工作状态 。 符号的区分: 静态值: IB、IC、IE、UCE、UBE 交流瞬时值:ib、ic、ie、uce、ube 交流有效值:Ib、Ic、Ie、Uce、Ube 总瞬时值: iB、iC、iE、iCE、iBE 总平均值: IB(AV)、IC(AV)、IE(AV)、UCE(AV)、 UBE(AV)
第15章 基本放大电路
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本章目录
15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9 共发射极放大电路的组成 放大电路的静态分析 放大电路的动态分析 静态工作点的稳定 放大电路中的频率特性 射极输出器 差动放大电路 互补对称功率放大电路 场效应管及其放大电路
负载电阻愈小,放大倍数愈小。
例2
I i
+ RS
U i
B
Ib
rbe E RE
I c C
βI b
+ RC RL U o
U I r I R i b b e e E
电工学第七版(下)电子技术第15章基本放大电路

具有电压放大作用。
ui
O
uo t
O
t
(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°,即共发射
极电路具有反相作用。
返回 动画
15.2
放大电路的静态分析
静态:放大电路无信号输入(ui = 0)时的工作状态。 静态分析:确定放大电路的静态IB、IC、UCE值。 ——静态工作点Q 分析方法:估算法、图解法。
返回 动画
15.1 基本放大电路的组成
C2 + iC + C1 iB + T uCE + + + u RS RL uo – RB BE – ui + + – iE EB es – – – 共发射极基本电路 RC
+ – EC RB RC
+UCC
RS es – +
C1 + +
ui –
C2 + iC + iB + + T uCE uBE – RL u o – – iE
返回 动画
第15章 基本放大电路
放大的概念: 将微弱的变化信号放大成较大的信号。 放大的实质:用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将 放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。
基本要求 : 1.要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2.尽可能小的波形失真。 3.输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。
uCE = UCC- iC RC
O
t
IC
tO
?
UCE
t
返回 动画
结 论
(2) 加上输入电压后,各电极电流和电压的大小均发生 了变化,都在直流量的基础上叠加了一个交流量,但方 向始终不变。
ui
O
uo t
O
t
(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°,即共发射
极电路具有反相作用。
返回 动画
15.2
放大电路的静态分析
静态:放大电路无信号输入(ui = 0)时的工作状态。 静态分析:确定放大电路的静态IB、IC、UCE值。 ——静态工作点Q 分析方法:估算法、图解法。
返回 动画
15.1 基本放大电路的组成
C2 + iC + C1 iB + T uCE + + + u RS RL uo – RB BE – ui + + – iE EB es – – – 共发射极基本电路 RC
+ – EC RB RC
+UCC
RS es – +
C1 + +
ui –
C2 + iC + iB + + T uCE uBE – RL u o – – iE
返回 动画
第15章 基本放大电路
放大的概念: 将微弱的变化信号放大成较大的信号。 放大的实质:用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将 放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。
基本要求 : 1.要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2.尽可能小的波形失真。 3.输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。
uCE = UCC- iC RC
O
t
IC
tO
?
UCE
t
返回 动画
结 论
(2) 加上输入电压后,各电极电流和电压的大小均发生 了变化,都在直流量的基础上叠加了一个交流量,但方 向始终不变。
电工学:第15章 基本放大电路

输入电压
放大电路的主要性能指标:
•
Io
+
•
Uo
-
输出电流
RL
输出电压
电频Pom压带与放f效bw大;率倍最数大A不u;失输真入输电出阻电ri压;;输最出大电输阻出ro功;率通
20
1、电压放大倍数Au
电压放大倍数反映了放大器的放大能力。
Au
=
Uo Ui
•
Ii
+
Rs
•
•
Us
+
Ui
--
ro
´ ri • + Uo
晶体管知识复习:
1.基本结构:三个极、三个区、两个结
以NPN型为例
集电结
B
基极 发射结
C 集电极
N P N E
发射极
集电区: 面积较大
基区:较薄 掺杂浓度低
发射区:掺 杂浓度较高
1
2. 输入输出特性曲线:三个工作区(即工作状态)
(1) 输入特性:(发U射C结E一电定压)UBE与基极电流IB的关系
工作压降:
uCE
RL
E+iCUC CC uo
ui uBE
各极电压电流均为直流 与交流的叠加!
16
动态波形
iB IB
uBE UBE
iC IC
uCE UCE
ib
iB = IB + ib
t
ube
动态信号驮载 在静态之上
基本共射放大电路的电压放大作 用是利用晶体管的电流放大作用 ,并依靠RC将电流的变化转化成 电压的变化来实现的。
IB
VCC RB
=
12 300
= 40103 mA = 40A
电子电工技术PPT课件第15章基本放大电路

工作原理
01
02
03
信号输入
基本放大电路通过输入信 号源将微弱信号输入到输 入级。
信号放大
输入信号经过输入级、中 间级和输出级的逐级放大, 实现信号的电压、电流和 功率的放大。
信号输出
放大的信号通过输出级输 出,以驱动负载或进行信 号传输。
02
晶体管放大电路
电路组成
输入级
输出级
负责将信号源的微弱电 信号进行放大,通常采 用共基极或共射极电路。
04
多级放大电路
电路组成
前置放大级
前置放大级是整个多级放大电路的第一级,主要作用是放 大微弱的输入信号,为后续各级提供足够的信号幅度。
电压放大级
电压放大级是整个多级放大电路的核心部分,主要作用是 实现信号的电压放大,提高输出信号的电压幅度。
功率放大级
功率放大级是整个多级放大电路的最后一级,主要作用是 将电压放大级的输出信号进行功率放大,以满足负载的需 要。
产生原因
由于放大电路中存在电抗元件(如电 容、电感),不同频率的信号通过电 抗元件时表现出不同的阻抗特性,导 致放大电路对不同频率信号的放大能 力不同。
单级阻容耦合放大电路的频率响应
频率响应分析
通过分析电路中电容、电感的阻 抗特性,计算出放大倍数与频率 的关系,从而得到频率响应曲线。
带宽
放大倍数大于0.707倍的频率范围。
信号的相位失真。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
负责将已放大的信号进 行功率放大,提供足够 的电流和电压驱动负载。
电压放大倍数
表示输出信号与输入信 号电压的比值,是衡量 放大电路性能的重要指
标。
电流放大倍数
电工基础chapter15

∆uCE uce rce = = ∆iC ic
(2-25)
三极管的微变等效电路 c
ib
ic
β ib
ic ube rbe uce
ib
b
rce
uce
ube
e ib
b
rbe
β ib
c
rce很大, 很大, 一般忽略。 一般忽略。
微变等效电路
e
(2-26)
2、放大电路的微变等效电路 、
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替: 将交流通道中的三极管用微变等效电路代替 uo ui RB RC RL ii ib ic
β ib
交流通路
RL uo RC
ui RB
rbe
(2-27)
电压放大倍数的计算
& Ii
& Ui
RB
& Ib
rbe
& Ic
β I&b
RL RC
& & U i = I b rbe & & & U o = − βI b R' L Uo
R' L A = −β R' L = RC // RL u rbe
特点:负载电阻越小,放大倍数越小。 特点:负载电阻越小,放大倍数越小。
(2-22)
例:用估算法计算静态工作点。 用估算法计算静态工作点。 已知:EC=12V,RC=4kΩ,RB=300kΩ, 已知: , Ω Ω β=37.5。 。 解:
EC 12 IB ≈ = = 0.04 mA = 40 µA RB 300
IC ≈ β I B = β I B = 37.5 × 0.04 = 1.5 mA
直流通道
电工学第15章基本放大电路

制
作
电 工
习题15.3.1
学
I
电 用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。
子
技 术
+UCC
部 分
RB
RC
C2
C1
RS
U• S
ui
uo
RL
哈 理
工
大 学
王 亚 军 制 作
电 工
例题15.3.1
学 I
电 用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。
子
技 【解】
术
I• b B
画交流通路的方法 ui
电容视为短路; 直流电源视为短路;
哈
理
工
uo
大 学
王
亚 军 制
作
电 工
15.3 放大电路的动态分析
学 I
电 子
一、微变等效电路法
技
术 部
1 放大电路的交流通路
分 因电容对交直流的作用不同,所
以交直流所走的路径是不同的。
不同的信号可以分别在不同的通
路来进行分析。
ube
Ube
uBE
学 王
亚
军
制
作
电 工
15.2 放大电路的静态分析
学
I
电 子
三、用放大电路的直流通路确定静态值
技
术 部
1 放大电路的直流通路
分 因电容对交直流的作用不同,所 以交直流所走的路径是不同的。
+UCC
不同的信号可以分别在不同的通 路来进行分析。
RB
直流通路
RC
C2
直流通路是在直流电源
电工学_第七版_下册_秦曾煌_高等教育出版社 第15章

RB
RC
C1
+
短路 ui 1/C0
+VCC 置零
C2
短路
+
RL uo
电工及电子技术A(2)
交流通道
第15章 基本放大电路
ic
ib
+
+
uce
ui
RB
RC RL uo
电工及电子技术A(2)
*三极管的微变等效电路
第15章 基本放大电路
首先考察输入回路: 当信号很小时,将输入特性 在小范围内近似线性化。
ui
ui
ui
ui
R1 // R2 //[rbe (1 )RE ]
R1 R2 rbe (1 )RE
电工及电子技术A(2)
第15章 基本放大电路
2、动态分析
(2)动态图解法
思路:(iB,uBE) 和( iC,uCE )均对应于输入输
出曲线上的静态工作点Q附近的点,交流负载线是 这些点变化的规律。由静态值找到Q点并利用交流 负载线就可以画出输入电压ui放大到输出电压uo的 全过程,并大致求出它们的大小和Au。
2) 输入电阻 ri 对信号源而言是负载,愈大愈好
(太小:从信号源取用电流较大,增加信号源负担;
经过与Rs分压后的ui太小,致使uo小;
后级输入电阻往往是前级放大电路的负载,会降低前 级的放大倍数)
3) 由于rbe 较小,输入电阻 ri 常常是rbe并联偏置
电阻,故经常有 ri ≈ rbe
电工及电子技术A(2)
IB
+
VCC I B RB U BE
IE (1 )IB
I E RE
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放大的概念: 放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。 放大的实质: 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将放 大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。
对放大电路的基本要求 : 1. 要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2. 尽可能小的波形失真。 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术 指标。
+
RS
es+ –
ui –
RB
+ RC RL uO
–
15.2 放大电路的静态分析
静态:放大电路无信号输入(ui = 0)时的工作状态。 静态分析:确定放大电路的静态值。
——静态工作点Q:IB、IC、UCE 。 分析方法:估算法、图解法。
分析对象:各极电压电流的直流分量。
所用电路:放大电路的直流通路。
适当的基极电流。
15.1 基本放大电路的组成
15.1.2 基本放大电路各元件作用
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
集电极电源EC --为 电路提供能量。并保
证集电结反偏。
+
EC –
集电极电阻RC--将 变化的电流转变为
例:画出下图放大电路的直流通路
对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)
断开 RB
C1 +
RS + + ui
es– –
+UCC
RC +C2 断开
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
+UCC
RB
RC IC
IB
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
集电极电压,经电容耦合只输出交流信号。
2. 直、流通路和交流通路
因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如 果电容的容量足够大,可以认为它对交流分量不起 作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路。这 样,交直流所走的通路是不同的。
直流通路:无信号时电流(直流电流)的通路, 用来计算静态工作点。
交流通路:有信号时交流分量(变化量)的通路, 用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻等动态参数。
–
RS +
es –
RB C1
+ + ui
–
RC
+UCC +C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
单电源供电时常用的画法
15.1.3 共射放大电路的电压放大作用
+UCC
RB C1+ +
ui
–
RC iB iC
+C2 ++
u+B–E
T
uCE –
uo
iE
–
uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE
本章主要讨论电压放大电路,同时介绍功率放大 电路。
15.1 基本放大电路的组成
15.1.1 共发射极基本放大电路组成
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
共发射极基本电路
+
EC –
15.1 基本放大电路的组成
15.1.2 基本放大电路各元件作用
精品
15电工学第七版 第15章基本放大 电路
第15章 基本放大电路
本章要求:
1. 理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、 共集电极放大电路的性能特点;
2. 掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等 3. 效电路分析法; 3. 了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念,
了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的 工作原理; 4. 了解差动放大电路的工作原理和性能特点;
变化的电压。
耦合电容C1 、C2 --隔离输入、输出
信 号
负载 与放大电路直流的
共发射极基本电路
联系,同时使信号
源
顺利输入、输出。
15.1 基本放大电路的组成
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
共发射极基本电路
+ EC
ui
uo
O
t
O
t
(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°, 即共发射极电路具有反相作用。
1. 实现放大的条件
(1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏,集 电结反偏。
(2) 正确设置静态工作点,使晶体管工作于放大区。 (3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。 (4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的
设置Q点的目的: (1) 使放大电路的放大信号不失真; (2) 使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是
无输入信号(ui = 0)时
iC
uCE
uBE
iB
UBE
IB
IC
UCE
O
tO
tO
tO
t
结论:
(1) 无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的
电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE 。
IB
IC
IB
Q
Q IC
O
UBE
UBE
O
UCE
UCE
(IB、UBE) 和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特 性曲线上的一个点,称为静态工作点。
uBE
iB
O
t
O
t
UBE
IB
? IC
UCE
O
tO
tO
tO
t
结论:
(2) 加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大
小均发生了变化,都在直流量的基础上叠加了
一个交流量,但方向始终不变。
直流分量 交流分量
iC 集电极电流 iC
iC
+O
ic
t
IC
O
t
O
t
静态分析
动态分析
结论:
(3) 若参数选取得当,输出电压可比输入电压大, 即电路具有电压放大作用。
15.1.3. 共射放大电路的电压放大作用
RB C1+ +
ui
–
+UCC
RC iB iC
+C2 ++
u+B–E
T
uCE –
uo
iE
–
uo uo0= 0 uBEu=BEU=BUE+BEui uCEuC=EU=CUE+CEuo
无 有uC输E =入U信CC号-(uiiC=≠R0C)时:
iC
uCE
uo
ui
对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
+UCC
RB
RC
+C2 对地短路
XC 0,C 可看作短 路。忽略电源的内阻,
RS +
es–
C1 +
iB
+
ui 短路
iC + uB–E
T
+ uCE –
iE
RL
短路
+ uo –
–
电源的端电压恒定, 直流电源对交流可看 作短路。
交流通路
用来计算电压 放大倍数、输入 电阻、输出电阻 等动态参数。
晶体管T--放大元件,
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
共发射极基本电路
iC= iB。要保证集
+ 电结反偏,发射结正
EC –
偏,使晶体管工作在 放大区 。
基极电源EB与基极电 阻RB--使发射结 处于正偏,并提供大小