放大电路基础 ppt课件
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基本放大电路ppt课件
首先，画出直流通路；在输入特性曲线上，作出直线VBE =VCC－IBRb，
两线的交点即是Q点，得到IBQ 。在输出特性曲线上，作出直流负载线
VCE=VCC－ICRC，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ 。
图12-8 静态工作情况图解
②动态工作情况分析 Ⅰ 交流通路及交流负载线 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/(RL∥Rc)直线，该直线即为交流 负载线。交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。R'L= RL∥Rc，是交流负载电阻。 Ⅱ 输入交流信号时的图解分析 通过图解分析，可得如下结论：
（1）vi vBE iB iC vCE | vo | （2）vo与vi相位相反； （3）可以测量出放大电路的电压放大倍数； （4）可以确定最大不失真输出幅度。
图12-9 动态工作情况图解
3．放大电路三种 基本组态的比较
共发射极放大电路
共集电极放大电路
共基极放大电路
电 路 组 态
电
压 增
(RC // RL )
图12-3 放大电路的幅频特性曲线
▪ 2．共射极放大电路
根据放大器输入输出回路公共端的不同，放大器有共发射极、共集电极和共基 极三种基本组态，下面介绍共发射极放大电路。 （1）电路组成 共射极基本放大电路如图12-4所示。
图12-4 共发射极基本放大电路
▪ 具体分析如下： ▪ ①Vcc:集电极回路的直流电源 ▪ ②VBB:基极回路的直流电源 ▪ ③三极管T：放大电路的核心器件，具有电流放大
便于计算和调试。
（2）因为耦合电容的容量较
（2）电路比较简单，体积 大，故不易集成化。
较小。
（1）元件少，体积小，易 集成化。
（2）既可放大交流信号， 也可放大直流和缓变信号。
两线的交点即是Q点，得到IBQ 。在输出特性曲线上，作出直流负载线
VCE=VCC－ICRC，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ 。
图12-8 静态工作情况图解
②动态工作情况分析 Ⅰ 交流通路及交流负载线 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/(RL∥Rc)直线，该直线即为交流 负载线。交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。R'L= RL∥Rc，是交流负载电阻。 Ⅱ 输入交流信号时的图解分析 通过图解分析，可得如下结论：
（1）vi vBE iB iC vCE | vo | （2）vo与vi相位相反； （3）可以测量出放大电路的电压放大倍数； （4）可以确定最大不失真输出幅度。
图12-9 动态工作情况图解
3．放大电路三种 基本组态的比较
共发射极放大电路
共集电极放大电路
共基极放大电路
电 路 组 态
电
压 增
(RC // RL )
图12-3 放大电路的幅频特性曲线
▪ 2．共射极放大电路
根据放大器输入输出回路公共端的不同，放大器有共发射极、共集电极和共基 极三种基本组态，下面介绍共发射极放大电路。 （1）电路组成 共射极基本放大电路如图12-4所示。
图12-4 共发射极基本放大电路
▪ 具体分析如下： ▪ ①Vcc:集电极回路的直流电源 ▪ ②VBB:基极回路的直流电源 ▪ ③三极管T：放大电路的核心器件，具有电流放大
便于计算和调试。
（2）因为耦合电容的容量较
（2）电路比较简单，体积 大，故不易集成化。
较小。
（1）元件少，体积小，易 集成化。
（2）既可放大交流信号， 也可放大直流和缓变信号。
基本放大电路
基本放大电路
§ 2.1共射基本交流放大电路 § 2.2放大电路的图解分析法 § 2.3静态工作点的稳定 § 2.4 微变等效电路分析法 § 2.5多级放大器 § 2.6差动放大器 § 2.7射极输出器
1
§ 2.1共射基本交流放大电路
1.放大的概念 电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放
大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大 电路。
2).uo>ui f 相同,相位相反. 3).Au=uo/ui=3/0.02=150
A u
= -150
30
2.输出端接有负载时的动态分析:
交流通路: RLˊ=RC//RL=2K
ic
uo= -icRLˊ
iC (mA)
ui
R
RC RL
iC
uo
3
B
1.5
Q
80μA 60μA 40μA
uCE=UCE+ICRLˊ=6+1.5x2=9(V)
静态工作点过Q点 连接AQ得交流负载线
从图中可知,当负载端开路时交直流负载线重合 交流负载线:动态时工作点移动的轨迹.
uCE=UCC-iCRC 当iC有最大值时uCE有最小值 当iC有最小值时uCE有最大值.
输入与输出反相
由上分析可知:1) iB=IB+ib iC=IC+ic uCE=UCE+uo
iC
Q
100μA
80μA 60μA 40μA
20μA
uCE
uo
t
uo信号波形
uo
t
称为饱和失真
38
§2.3静态工作点的稳定 一、温度对静态工作点的影响
为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适 的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重 影响静态工作点。
§ 2.1共射基本交流放大电路 § 2.2放大电路的图解分析法 § 2.3静态工作点的稳定 § 2.4 微变等效电路分析法 § 2.5多级放大器 § 2.6差动放大器 § 2.7射极输出器
1
§ 2.1共射基本交流放大电路
1.放大的概念 电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放
大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大 电路。
2).uo>ui f 相同,相位相反. 3).Au=uo/ui=3/0.02=150
A u
= -150
30
2.输出端接有负载时的动态分析:
交流通路: RLˊ=RC//RL=2K
ic
uo= -icRLˊ
iC (mA)
ui
R
RC RL
iC
uo
3
B
1.5
Q
80μA 60μA 40μA
uCE=UCE+ICRLˊ=6+1.5x2=9(V)
静态工作点过Q点 连接AQ得交流负载线
从图中可知,当负载端开路时交直流负载线重合 交流负载线:动态时工作点移动的轨迹.
uCE=UCC-iCRC 当iC有最大值时uCE有最小值 当iC有最小值时uCE有最大值.
输入与输出反相
由上分析可知:1) iB=IB+ib iC=IC+ic uCE=UCE+uo
iC
Q
100μA
80μA 60μA 40μA
20μA
uCE
uo
t
uo信号波形
uo
t
称为饱和失真
38
§2.3静态工作点的稳定 一、温度对静态工作点的影响
为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适 的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重 影响静态工作点。
《放大电路》PPT课件
N
T UCEQ
uo
(VCC ,0) RC
Q1
Q2
IB
0
M(VCC,U0C) E/V
(3) 改变RC — 直流负载线斜率发生改变
IBQ
RB C1
ui
VCC
RC
ICQ
C2
ICQ
=
VCC
- UCEQ RC
I BQ = VCC
IC/mA
- UBEQ RB
RC2 > RC1
T UCEQ
(VCC
N
,0)
uo RC
+ UBEQ
当输入信号为0时， IBQ、ICQ、 UBEQ、UCEQ称为放大电路的静态工作点Q —Quiescent P oint
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )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。
IB
IC
IBQ
Q
ICQ
UBE UBEQ
Q
UCEQ
UCE
交流通路是在输入信号作用下，交流信号流 经的通路，也就是动态电流流经的通路，用于 研究动态参数。
二、输入电阻Ri
• 放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号 ，那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放 大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越 大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越
小。
US ~
Ii
Ui
Au
Ri
=
Ui Ii
Ii
+
Au
Rs
Ui +
Ri
Us
--
信号源为电压源
Ii
Rs
Ri
Is
(c)
基本放大电路PPT课件以NPN管共射为例
（2）静态参数：静态工作点Q点。
NO.2 放大电路的2种工作状态
1、静态 ——放大电路没有输入信号，即Ui=0。
（3）静态工作点：放大电路输入电压Ui为零时，晶体管各极 的电流和管压降称为静态工作点Q，记做 IBQ、 ICQ（ IEQ ）、 UBEQ 和 UCEQ 。
NO.2 放大电路的2种工作状态
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
RC +C2
C1
+
V
+
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
Us和Rs：输入信号源的等效电路
Us：信号源电压，通常是正弦交流信号
VCC
Rs：信号源内阻
Ui：放大器的输入电压
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
• ①直接耦合（静态工作点易受影响，输入信号在 Rb上有压降损失） • ②阻容耦合（隔离输入输出与电路的直流联系，同时能使交流信号
顺利输入输出。）
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成：
RC +C2
C1 +
V
VCC +
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
不看输入端与输出端，先分析三极管共射放大电路（直流电源+偏置电阻）。
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成 （3）常用的偏置电路
• 固定偏置电路（不能稳定Q点） • 分压式偏置电路（能稳定Q点）
NO.2 放大电路的2种工作状态
1、静态 ——放大电路没有输入信号，即Ui=0。
（3）静态工作点：放大电路输入电压Ui为零时，晶体管各极 的电流和管压降称为静态工作点Q，记做 IBQ、 ICQ（ IEQ ）、 UBEQ 和 UCEQ 。
NO.2 放大电路的2种工作状态
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
RC +C2
C1
+
V
+
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
Us和Rs：输入信号源的等效电路
Us：信号源电压，通常是正弦交流信号
VCC
Rs：信号源内阻
Ui：放大器的输入电压
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
• ①直接耦合（静态工作点易受影响，输入信号在 Rb上有压降损失） • ②阻容耦合（隔离输入输出与电路的直流联系，同时能使交流信号
顺利输入输出。）
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成：
RC +C2
C1 +
V
VCC +
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
不看输入端与输出端，先分析三极管共射放大电路（直流电源+偏置电阻）。
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成 （3）常用的偏置电路
• 固定偏置电路（不能稳定Q点） • 分压式偏置电路（能稳定Q点）
放大电路基本知识PPT课件
RL uo
继续
（2）Au
ib
rbe
ui Rb
βib
ie R’L uo
u i ib r b e ( 1 ) ib (R e//R L ) u o(1 β)ib(R e/R /L )
Au＝ u uo i rb(e 1 (β 1 )βR ()eR (/e/R /L /R )L) 1
继续
（3）Ri
ib
反馈的一些概念：
将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措
施称为反馈。
直流通路中的反馈称为直流反馈。
反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称
为正反馈。
IC通过Re转换为ΔUE影响UBE
温度升高IC增大，反馈的结果使之减小
Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定 Re有上限值吗？
基本思想：用线性 去代替 非线性
ic ib
uce ube
ib
ic
ube 含源网络 uce
等效：保持外部的i和u关系不变 ☆对交流、小信号而言
继续
ub＝ e rbeibruce ic＝ibuce/rce
h参数等效电路：
ib T
+
+
u be -
+
ic
+
+
u ce
-
+
b ib
+
+ rbe
u be +
-
μr uce -
1. 结构：
Rb C1
RS +
+
u i
uS
-
-
+
V C
C
T C2
+
基本放大电路ppt课件
上限频率
4. 最大不失真输出电压Uom：交流有效值。 5. 最大输出功率Pom和效率η：功率放大电路的参数
6
§2.3 基本共射放大电路的工作原理
一、电路的组成及各元件的作用 二、设置静态工作点的必要性 三、波形分析 四、放大电路的组成原则
7
一、电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb：使UBE＞ Uon，且有 合适的IB。
Rc＝3kΩ ，
β
＝100。
Q
＝？
18
二、图解法 应实测特性曲线
1. 静态分析：图解二元方程
uBE VBB iBRb
uCE VCC iC Rc
Q IBQ
输入回路 负载线
ICQ
负载线
Q
IBQ
UBEQ
UCEQ
19
2. 电压放大倍数的分析
uBE VBB uI iBRb 斜率不变
iC
IB IBQ iB
VCC
UCEQ O
底部失真
uCE
VCC
UCEQ
截止失真
tO
t
顶部失真
要想不失真，就要 在信号输的出整和个输入周反期相内！ 保证晶体管始终工作 在放大区！
10
四、放大电路的组成原则
• 静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电 路参数。
• 动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负 载上能够获得放大了的动态信号。
Uo
1)RL
RL
将输出等效
成有内阻的电 压源，内阻就 是输出电阻。
空载时输出 电压有效值
带RL时的输出电 压有效值
5
3. 通频带
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。 由于电容、电感及放大管PN结的电容效应，使放大电路在信 号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。
基本放大电路图教学课件PPT
• (b) Use Multi-sim to verify your results in part (a).
2.6 基本放大电路的派生电路
• 1 复合管 • 2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 3 阻容耦合复合管共集放大电路
4 共射－共基放大电路的交流通路 5 共集－共基放大电路的交流通路
1. 复合管
1.FET的几种应用方式：
• ⑴.FET开关电路 • ⑵.FET放大元件 • ⑶.FET压控电阻： • ⑷.FET恒流源电路：
2.自生柵偏压JFET Amp.
Ci
ui
Rg
Vdd
Rd
CO
＋
Rs
－
uo
CS
JFET Amp.静态分析
• DC通路计算Q:
UGS
JFET Amp.动态分析
AC通路计算Q:
Cc
Rs
Cb
us ∽
Re
uo RL
⑴.共集放大电路的直流通路和交流通路
Rb Re
直流通路
Rb
Rs
Re
RL
交流通路
共集放大电路的交流通路
Rs
Rb
Rc
RL
⑵.共集放大电路的RO等效电路
Rs Rb
Us=0 -
Re uo
⑶. 基本共集放大电路的交流等效电路
直接耦合
Rb
⑷.共集放大电路的输出电阻
Rs Rb
Ro
共集Amp.的性能特点：
• ⑴.无电压放大作用； • ⑵.有电流放大能力；
• ⑶.Ri 较大； • ⑷.Ro较小；
• ⑸.输出跟隨输入改变；
p.205
2.共基放大电路
C1
RS Re
Rb1
2.6 基本放大电路的派生电路
• 1 复合管 • 2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 3 阻容耦合复合管共集放大电路
4 共射－共基放大电路的交流通路 5 共集－共基放大电路的交流通路
1. 复合管
1.FET的几种应用方式：
• ⑴.FET开关电路 • ⑵.FET放大元件 • ⑶.FET压控电阻： • ⑷.FET恒流源电路：
2.自生柵偏压JFET Amp.
Ci
ui
Rg
Vdd
Rd
CO
＋
Rs
－
uo
CS
JFET Amp.静态分析
• DC通路计算Q:
UGS
JFET Amp.动态分析
AC通路计算Q:
Cc
Rs
Cb
us ∽
Re
uo RL
⑴.共集放大电路的直流通路和交流通路
Rb Re
直流通路
Rb
Rs
Re
RL
交流通路
共集放大电路的交流通路
Rs
Rb
Rc
RL
⑵.共集放大电路的RO等效电路
Rs Rb
Us=0 -
Re uo
⑶. 基本共集放大电路的交流等效电路
直接耦合
Rb
⑷.共集放大电路的输出电阻
Rs Rb
Ro
共集Amp.的性能特点：
• ⑴.无电压放大作用； • ⑵.有电流放大能力；
• ⑶.Ri 较大； • ⑷.Ro较小；
• ⑸.输出跟隨输入改变；
p.205
2.共基放大电路
C1
RS Re
Rb1
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直流电源和耦合电容对交流相当于短路
第三章 放大电路基础
(3) 放大原理
输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结于是 有下列过程：
三极管放大作用
变化的
i
通过
c
R
转变为
c
变化的输出
v C viiβ C 1
2
i iR v v i b e b c ( b ) cc c o
第三章 放大电路基础
第三章 放大电路基础
基本知识：
(1) 静态和动态
静态—— vi 0 时，放大电路的工作状态，
也称直流工作状态。
动态—— vi 0 时，放大电路的工作状态
，也称交流工作状态。
放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。 分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区 分直流通道和交流通道。
第三章 放大电路基础
3. 在输入回路列方程式VBE =VCC－IBRb
4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两 线的交点即是Q。
5. 得到Q点的参数IBQ、ICQ和VCEQ。
第三章 放大电路基础
三、
（2）静态工作状态的图解分析法 放大电路的静态工作状态的图解分析如图3－7所示。
图 3－7 放大电路静态工作状态的图解分析
第三章 放大电路基础
直流负载线的确定方法：
1. 由直流负载列出方程 VCE=VCC－ICRc 2. 在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可
画出直流负载线。
VCC 、 VCC /Rc
根据直流通道可对放大电路的静态进行计算
V V
I CC
BE
B
R
b
IC β IB
V CE V CC I C R c
IB、IC和VCE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q 表示。在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位
VB、VE和VC即可确定三极管的静态工作状态。
第三章 放大电路基础
第三章 放大电路基础
第三章 放大电路基础
3.1 放大电路的基本知识 3.2 三种基本组态放大电路 3.3 差分放大电路 3.4 互补对称功率放大电路 3.5 多级放大电路
第三章 放大电路基础
3.1 放大电路的基本知识
基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组 成的三种基本组态放大电路。
1.放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电 流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。
图3－2 放大倍数的定义
第三章 放大电路基础
电压放大倍数定义为
A v V o/V i
(3.01)
电流放大倍数定义为
A i I o/I i
(3.02)
功率放大倍数定义为
A p P o/P i V o I o/V iI i (3.03)
第三章 放大电路基础
二、 输入电阻 Ri 输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数，
.
RL ,
Io
VS0
(3.05)
第三章 放大电路基础
四、 通频带
放大电路的增益A(f) 是频率的函数。在低
频段和高频段放大倍数都要下降。当A(f)下降
到中频电压放大倍数A0的 1/ 2 时，即
A A (f)A (f ) 0 0.7A
(3.06)
L
H
2
0
图 3－4 通频带的定义 相应的频率fL称为下限频率，fH称为上限频率。
二、直流分析 ▪直流分析即静态（ui=0）分析。 ▪ 所谓静态,是指输入信号为零时放大电路的工作状态。 ▪ 静态分析的目的是通过直流通路分析放大电路中三极管 的工作状态。 ▪ 静态分析有计算法和图解分析法两种。 （1）静态工作状态的计算分析法 （2）静态工作状态的图解分析法
第三章 放大电路基础
（1）静态工作状态的计算分析法
第三章 放大电路基础
电路中各元件的作用如下:
（1）集电极电源UCC: 其作用是为整个电路提供能源,
保证三极管的 发射结正向偏置, 集电结反向偏置。
（2）基极偏置电阻Rb: 其作用是为基极提供合适的偏
置电流。
（3）集电极电阻Rc: 其作用是将集电极电流的变化转
换成电压的变 （4）耦合电容C1、 C2: 其作用是隔直流、 通交流。 （5）符号“⊥”为接地符号, 是电路中的零参考电位。
C1、C2 : 耦合电容(电解电容), ①有效地构成交流信号的通路;②避免
信号源与放大器之间直流电位的互相
影响
Rb
＋
C1 ＋
ui －
UCC
Rc
C2
＋
iB
iC
V
iE
RL
V: 三极管,根据输入信号的 变化规律,控制直流电源所 给出的电流,使R在L上获得 较大的电压或功率 ＋
uo
－
图3－5 基本共(发)射(极)放态放大电路
3.2.1 一、
共发射极放大电路
电路的组成
Rb : 基极偏置电 阻,为三极管基 极提供合适的正 向偏流
R流 放c转 大: 集换 器电成 的极集 电电电 压阻极 放,将电 大集压 倍电， 数极并电影响U① ② 偏C向 给 置CR:VL直提提流供供电能适源量当,,的
(2) 直流通道和交流通道
(a)直流通道
(b)交流通道
图 3－6 基本放大电路的直流通道和交流通道
直流通道 交流通道
流信BR向电号、c//外源而若ER能即向L看时言直和通能外，，，流偏过通看有没其电置交过，直有上源电流直有流压的内阻的流等负降交阻R电的效b载。流为路。通的电设压零通道交阻降，C道。1流，近交、。从负C似流R如2C载c为电足从、、电零流够CRB阻、b、。流大。，E在过，交直对 流通道中，可将直流电源和耦合电容短路。
Ri大放大电路从信号源吸取的电流小，反之则大。Ri的定义 见图3－3和式(3.04)
图 3－3 输入电阻的定义
Ri
Vi Ii
(3.04)
第三章 放大电路基础
三、 输出电阻Ro
输出电阻是表明放大电路带负载的能力，Ro大表 明放大电路带负载的能力差，反之则强。Ro的定义见 式(3.05)。
.
Ro
=
Vo
2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只 是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负 载。
第三章 放大电路基础
3.1.1 放大电路的组成 放大电路的结构示意框图见图3－1。
图3－1 放大结构示意图
第三章 放大电路基础
3.1.2 放大电路的主要性能指标 一、 放大倍数
输出信号的电压和电流幅度得到了放大，所以输出功 率也会有所放大。对放大电路而言有电压放大倍数、电流 放大倍数和功率放大倍数,通常它们都是按正弦量定义的。 放大倍数定义式中各有关量如图3－2所示。