大学生模拟电路
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Uopp2 2Uom
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
11
Baidu Nhomakorabea、最大输出功率与效率
在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的 最大功率称为最大输出功率Pom。直流电源能量 的利用率称为效率η ，设电源消耗功率为Pv，则 效率η等于最大输出功率Pom与Pv之比，即：
Pom
Pv
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
∷多媒体课程∷
模拟电子技术基础 第2章 基本放大电路
.
1
【主要内容】
§2.1 放大的概念和电路主要指标 §2.2 基本共射放大电路的工作原理 §2.3 放大电路的分析方法 §2.4 放大电路静态工作点的稳定 §2.5 单管放大电路的三种基本接法 §2.6 场效应管放大电路
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
US ~
Au
ro US' ~
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
6
如何确定电路的输出电阻ro ？ 方法一：计算。 步骤： 1. 所有的电源置零 (将独立源置零，保留受控源)。 2. 加压求流法。
I
U
ro
U I
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
7
方法二：测量。 步骤： 1. 测量开路电压。 2. 测量接入负载后的输出电压。
IEQ=IBQ+ICQ
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
24
+EC
RB C1
(IBQ,UBEQ) UBEQ
RC IBQ
ICQC2
T
( ICQ,UCEQ )
UCEQ
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
25
(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。
RB C1
+EC
RC
C2
T
单电源供电电路
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
21
放大电路的组成原则
1、电源的设置：使发射结正偏，集电结反偏 ——保证BJT的电流控制作用
2、元件的安排：保证信号的传输 ——有输入时有输出
3、元件参数的选择：信号能不失真的放大 ——保证有合适的Q点，足够的放大倍数
以共射放 大器为例 讲解工作 原理
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
14
2.2.1 共射放大电路的基本组成及各
元件的作用
+EC
放大元件iC= iB，
工作在放大区，要
C1
RC
保证集电结反偏，
C2 发射结正偏。
T
输入 ui
RB EB
uo 输出
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
参考点
15
集电极电源，
2
§ 2.1 放大的概念和电路主要指标
2.1.1 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。
电压放大电路可以用有输入口和输出口的四 端网络表示，如图：
ui
Au
uo
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
3
§ 2.1 放大的概念和电路主要指标
2.1.1 放大的概念
放大的对象：变化量（对交流信号的放大） 放大的本质：能量的控制和转换（能量守恒） 放大的元件：BJT、FET 放大的要求：不失真的放大
放大的特征：功率放大
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
4
2.1.2 放大电路的性能指标
一、电压放大倍数Au
|
Au
|
Uo Ui
Ui 和Uo 分别是输入和输出电压 的有效值。
12
2.1.3 符号规定
UA 大写字母、大写下标，表示直流量。 uA 小写字母、大写下标，表示全量。 ua 小写字母、小写下标，表示交流分量。
uA
全量
ua
交流分量
UA直流分量
t
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
13
§2.2 基本共射放大电路的工作原理
三极管放 大电路有 三种形式
共射放大器 共基放大器 共集放大器
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
22
2.2.2 设置静态工作点的必要性
1、静态工作点 2、为什么要设置静态工作点
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
23
2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及
波形分析
一、静态工作点
由于电源的 存在IB0
RB C1
+EC RC ICQC2 IC0
T
ui=0时 IBQ
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。
Ii
US ~
Ui
Au
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
ri
Ui Ii
5
三、输出电阻ro
放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们 可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南 等效电路的内阻就是输出电阻。
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
18
耦合电容
C1
+EC
RC
C2
T RB
EB
隔离输入输 出与电路直 流的联系， 同时能使信 号顺利输入 输出。
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
19
电路改进：采用单电源供电 +EC
C1
RC
C2
T
可以省去
RB
EB
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
20
由于放大器件均具有非线性特征，当输入信号幅 度超过一定值后，输出电压将会产生非线性失真。 输出波形中谐波成分总量与基波成分之比称为非 线性失真系数D。设基波幅值为A1、谐波幅值为 A2、A3、…，则：
D
A2 A1
2
A3 A1
2
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
10
六、最大不失真输出电压
最大不失真输出电压定义为当输入电压再增大就 会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。一 般以有效值Uo、最大值Uom表示，也可以用峰－ 峰值Uopp表示。
IB
IC
IBQ
Q ICQ
UBE UBEQ
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
ro Us' ~
ro Uo Us' ~
RL Uo'
3. 计算。
ro
(Uo Uo
1)RL
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
8
四、通频带
Au
Aum 0.7Aum
放大倍数 随频率变 化曲线
fL 下限截
上限截 fH
f
止频率
止频率
通频带： fbw=fH–fL
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
9
五、非线性失真系数
为电路提供能
+EC
量。并保证集
电结反偏。
C1
RC
C2
T
RB
EB
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
16
集电极电阻，
+EC 将变化的电流
转变为变化的
RC
电压。
C2
C1
T
RB
EB
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
17
+EC
RC
C2
C1
基极电源与 基极电阻
RB EB
T
使发射结正偏， 并提供适当的静 态工作点。
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
11
Baidu Nhomakorabea、最大输出功率与效率
在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的 最大功率称为最大输出功率Pom。直流电源能量 的利用率称为效率η ，设电源消耗功率为Pv，则 效率η等于最大输出功率Pom与Pv之比，即：
Pom
Pv
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
∷多媒体课程∷
模拟电子技术基础 第2章 基本放大电路
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1
【主要内容】
§2.1 放大的概念和电路主要指标 §2.2 基本共射放大电路的工作原理 §2.3 放大电路的分析方法 §2.4 放大电路静态工作点的稳定 §2.5 单管放大电路的三种基本接法 §2.6 场效应管放大电路
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
US ~
Au
ro US' ~
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
6
如何确定电路的输出电阻ro ？ 方法一：计算。 步骤： 1. 所有的电源置零 (将独立源置零，保留受控源)。 2. 加压求流法。
I
U
ro
U I
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
7
方法二：测量。 步骤： 1. 测量开路电压。 2. 测量接入负载后的输出电压。
IEQ=IBQ+ICQ
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
24
+EC
RB C1
(IBQ,UBEQ) UBEQ
RC IBQ
ICQC2
T
( ICQ,UCEQ )
UCEQ
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
25
(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。
RB C1
+EC
RC
C2
T
单电源供电电路
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
21
放大电路的组成原则
1、电源的设置：使发射结正偏，集电结反偏 ——保证BJT的电流控制作用
2、元件的安排：保证信号的传输 ——有输入时有输出
3、元件参数的选择：信号能不失真的放大 ——保证有合适的Q点，足够的放大倍数
以共射放 大器为例 讲解工作 原理
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
14
2.2.1 共射放大电路的基本组成及各
元件的作用
+EC
放大元件iC= iB，
工作在放大区，要
C1
RC
保证集电结反偏，
C2 发射结正偏。
T
输入 ui
RB EB
uo 输出
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
参考点
15
集电极电源，
2
§ 2.1 放大的概念和电路主要指标
2.1.1 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。
电压放大电路可以用有输入口和输出口的四 端网络表示，如图：
ui
Au
uo
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
3
§ 2.1 放大的概念和电路主要指标
2.1.1 放大的概念
放大的对象：变化量（对交流信号的放大） 放大的本质：能量的控制和转换（能量守恒） 放大的元件：BJT、FET 放大的要求：不失真的放大
放大的特征：功率放大
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
4
2.1.2 放大电路的性能指标
一、电压放大倍数Au
|
Au
|
Uo Ui
Ui 和Uo 分别是输入和输出电压 的有效值。
12
2.1.3 符号规定
UA 大写字母、大写下标，表示直流量。 uA 小写字母、大写下标，表示全量。 ua 小写字母、小写下标，表示交流分量。
uA
全量
ua
交流分量
UA直流分量
t
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
13
§2.2 基本共射放大电路的工作原理
三极管放 大电路有 三种形式
共射放大器 共基放大器 共集放大器
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
22
2.2.2 设置静态工作点的必要性
1、静态工作点 2、为什么要设置静态工作点
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
23
2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及
波形分析
一、静态工作点
由于电源的 存在IB0
RB C1
+EC RC ICQC2 IC0
T
ui=0时 IBQ
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。
Ii
US ~
Ui
Au
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
ri
Ui Ii
5
三、输出电阻ro
放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们 可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南 等效电路的内阻就是输出电阻。
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18
耦合电容
C1
+EC
RC
C2
T RB
EB
隔离输入输 出与电路直 流的联系， 同时能使信 号顺利输入 输出。
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
19
电路改进：采用单电源供电 +EC
C1
RC
C2
T
可以省去
RB
EB
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
20
由于放大器件均具有非线性特征，当输入信号幅 度超过一定值后，输出电压将会产生非线性失真。 输出波形中谐波成分总量与基波成分之比称为非 线性失真系数D。设基波幅值为A1、谐波幅值为 A2、A3、…，则：
D
A2 A1
2
A3 A1
2
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
10
六、最大不失真输出电压
最大不失真输出电压定义为当输入电压再增大就 会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。一 般以有效值Uo、最大值Uom表示，也可以用峰－ 峰值Uopp表示。
IB
IC
IBQ
Q ICQ
UBE UBEQ
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
ro Us' ~
ro Uo Us' ~
RL Uo'
3. 计算。
ro
(Uo Uo
1)RL
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
8
四、通频带
Au
Aum 0.7Aum
放大倍数 随频率变 化曲线
fL 下限截
上限截 fH
f
止频率
止频率
通频带： fbw=fH–fL
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五、非线性失真系数
为电路提供能
+EC
量。并保证集
电结反偏。
C1
RC
C2
T
RB
EB
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
16
集电极电阻，
+EC 将变化的电流
转变为变化的
RC
电压。
C2
C1
T
RB
EB
模拟电子技术基础——第2章 基本放大电路
17
+EC
RC
C2
C1
基极电源与 基极电阻
RB EB
T
使发射结正偏， 并提供适当的静 态工作点。