2章 基本放大电路xg
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第二章-基本放大电路的组成PPT课件
讨论:信号源内阻越大,输出电压越小 ,即放大倍数Aus越小.
14
[2.4.5]如图所示电路,(1)电路 稳定静态工作点的物理过 程;(2)Ucc=20V,Rc=10kΩ, RB=330kΩ,β=50,求静态值.
解:(1)稳定静态工作点过程 .
T
IC
URc
UCE
IC
IB
15
(2)静态值为
16
例2:图所示两级放大电路,已知β1=β2=50,UBE1=UBE2=0.6V, 试求:(1)T1,T2的静态工作点;(2)输入电阻和输出电阻;(3) 电压放大倍数Au1,Au2,Au.
12
[2.4.3]上题中,Rs=1kΩ,试计算有负载时的AU和AUS. 解:微变等效电路如下
(1)Au结果参考上题.
13
(2)忽略RB1和RB2
•
•
Ui
rbe E s
Rs rbe
•
•
•
Aus
Uo
•
Es
Uo
•
Ui
•
Ui
•
Es
β
RL rbe
•
rbe Rs rbe
β RL 74.2 Rs rbe
解:(1)两级电路的 静态工作点为
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(2)输入电阻不能只算前级,RE1和后极的输入电
阻是并联的,因此先从后极计算.
rbe 2
200
(1
β2
)
26 IE2
1.72kΩ
ri2 RB21 // RB22 //[rbe2 (1 β2 )RE2 ] 14kΩ
前级的负载电阻为 RL1 RE1 // ri2 9.22kΩ
输入端被短路,输入 信号不能送入。
第2章基本放大电路
UCE -
RB——固定偏置电阻(fixed-bias resistance) 。
可见：改变RB、 RC、 UCC均可改变静态工作 点，调RB最方便。
22
讨论
第二节 放大电路的分析
[例2-2-1] UCC=12V,RC=2kΩ, RB=200kΩ,β=50,试求：放大电路静 态值。
解：
IB
UCC UBE RB
C对直流开路,对交流 短路;
直流电源对交流通路 短路(忽略内阻)。
+UCC
RB
RC
C1+ IBQ
ICQ + C2
+
ui
RS uS
–
+
RL uo
–
第二节 放大电路的分析
直流通路
+UCC
RB
RC
19
讨论
第二节 放大电路的分析
(二) 估算法 用直流通路确定静态值
输入回路电压方程: UCC = IBRB + UBE
Ube
uBE UBE(AV)
集电极电源
UCC
基极电源
UBB
发射极电源
UEE
17
一、静态分析
第二节 放大电路的分析
放大电路输入端无输入信号，即ui=0, 电路中只有直流电压和直流电流
直流通路(direct current circuit)— —不加交流信号时直流电流流经的通路 (直流等效电路)
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遵循原则:
为了研究问题方便,把交、直流分开研究。
+UCC
交流通路(alternating
current circuit)——
交流信号流经的通路(交
流等效电路)
第02章 基本放大电路
注：所述求静态工作点的方法是 假设晶体管工作在放大区的，如 果求出管压降太小，接近零或负 值时，说明集电结失去正常的反 向电压偏置，晶体管接近或已进 入饱和区，这时β将逐渐减小或 根本无放大作用，此时管压降近 似为零。
解:
UCC UBEQ 12V 0.7V IBQ 0.04 mA 40uA Rb 300 k
8
第 2 章
IBQ太小,交流信号ui的负半 波的全部或部分会使发射 结进入“死区”,电路处于 截止状态,失去对负半波的 正常放大作用; IBQ过大当 输入信号正半周到来时,电 路会进入饱和区,同样不能 正常放大. 可见IBQ的值对放 大电路工作好坏起着重要 作用,此外还有ICQ 和UCEQ,
Q点是由三者共同决定.理 想的Q点应处在放大区,当 到来时,随成线性变化,在变 化内,输出特性曲线间隔均 匀,不能脱离安全工作区
i b be ' ' ' o c L b L L c L ' ' o i b L L u b be be L ' L c
c u be
U A U
u
u表示 定义为输出电压与输入电压的比值,用 A
o i
2018年9月10日星期一
24
第 2 章
(2) 输入电阻和输出电阻
基本放大电路
输入电阻
第 2 章
基本放大电路
第 2 章
基本放大电路
基本放大电路的组成及工作原理 放大器的分析方法
常见的放大电路
放大器的频率特性 多级放大器 本章小结
2018年9月10日星期一
1
第 2 章
基本放大电路
2.1 基本放大电路的组成及工作原理
主要要求：
解:
UCC UBEQ 12V 0.7V IBQ 0.04 mA 40uA Rb 300 k
8
第 2 章
IBQ太小,交流信号ui的负半 波的全部或部分会使发射 结进入“死区”,电路处于 截止状态,失去对负半波的 正常放大作用; IBQ过大当 输入信号正半周到来时,电 路会进入饱和区,同样不能 正常放大. 可见IBQ的值对放 大电路工作好坏起着重要 作用,此外还有ICQ 和UCEQ,
Q点是由三者共同决定.理 想的Q点应处在放大区,当 到来时,随成线性变化,在变 化内,输出特性曲线间隔均 匀,不能脱离安全工作区
i b be ' ' ' o c L b L L c L ' ' o i b L L u b be be L ' L c
c u be
U A U
u
u表示 定义为输出电压与输入电压的比值,用 A
o i
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第 2 章
(2) 输入电阻和输出电阻
基本放大电路
输入电阻
第 2 章
基本放大电路
第 2 章
基本放大电路
基本放大电路的组成及工作原理 放大器的分析方法
常见的放大电路
放大器的频率特性 多级放大器 本章小结
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第 2 章
基本放大电路
2.1 基本放大电路的组成及工作原理
主要要求：
第二章基本放大电路共射、共集、共基
RL u
-
（2）估算电路的电压放大倍数、输入电阻
ri和输出电阻ro。 Rb
解：
Cb1
+
vs
vi
vo
+
uvii
-
+
ii
ib
rbe
rbb'
(1
β)
26mV +
I EQ(mA)uvii
rbb'
β
26mV ICQ(mA)
-
R b r be
300Ω 50 26mA 991Ω 1.88mA
.
.
+VCC Rc
5、最大输出范围与非线性失真
非线性失真---输出信号与输入信号产生明显的差别，这种差 别体现为一种非线性。
三极管有三个电极，对小信号实现放大时在电路中可有三种连 接方式（或称三种组态）。
共(发)射极接法
共基极接法
共集电极接法
2.1 共发射极放大电路 2.2.1、电路组成及各元件作用
信号源内阻
vs 信号源
（3）输出电阻ro---对负载而言，从放大电路输出端往放大电路内 部看，除源后的等效内阻。
•
•
VS
Vi
ri
•
Vo
ro
ro=Rc
•
•
VS
Vi
除源（电压源短路、电流源断路） ri
•
Vo
ro
②通过计算获得：
第一种方法：分析法。
将信号源短路，令vs=0，保留信号源内阻Rs。将负载开路RL=∞， 从输出端加交流电压VO，在输出端产生电流Io。
+ VCC_
或 0.3V(锗管)
RB IB
B
2章 基本放大电路xg
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应用举例: 例1: 图2.2.1 基本共射放大电路
基本共射放大电路的直流通路(a)和交流 通路(b)
例2: 直接耦合共射放大电路及其 直流通路和交流通路返回ຫໍສະໝຸດ 例3: 阻容耦合共射放大电路
阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路
返回
2.3.2 图解法: 基本共射放大电路
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(1)图解法求解静态工作点 UBE=VBB-iBRb; UCE=VCC-iCRC
2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标
图2.1.1 扩音机示意图
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1, 放大的概念 放大的对象: 放大的本质: 放大的基本特征: 能够控制能量的元件:有源元件(晶体管和场效应管) 放大的前提: 放大电路常以正弦波作为测试信号.
返回
2,放大电路的主要性能指标
图2.1.2 放大电路示意图
返回
图2.1.3 两个放大电路相连的示意图
返回
交流等效电路——计算动态参数
返回
图2.5.3 共集放大电路的输出电阻
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(2)基本共基放大电路:交流通路及等效 电路.
返回
(3) 三种基本接法比较: 共射:可放大电压,电流,Ri中,Ro大, 共射 频带窄,低频电压放大. 共集:放大电流,不放大电压,Ri最大, 共集 Ro最小,常做输入级和输出级. 共基:只放大电压,不能放大电流,Ri小, 共基 Ro大,频率特性好.常用于宽频带放 大电路.
返回
a, 图解法求解基本共源放大 电路的静态工作点
返回
b, MOS管的低频小信号等效模型
返回
c, 基本共源放大电路的交流等效电路 ——计算动态参数
返回
�
其中:rbe=rbb'+(1+B)UT/IEQ
第二章基本放大电路
电子技术模拟电路部分第二章基本放大电路第二章基本放大电路§2.1 概论§2.2 放大电路的组成和工作原理§2.3 放大电路的分析方法§2.4 静态工作点的稳定§2.5 射极输出器§2.6 场效应管放大电路§2.7 多级阻容耦合多级放大电路§ 2.1 概论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：uiu o A u2.1.2 放大电路的性能指标一、电压放大倍数A uiou U U A =||U i 和U o 分别是输入和输出电压的有效值。
u iu oA uiou U U A=A u 是复数，反映了输出和输入的幅值比与相位差。
二、输入电阻r i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。
A u~U S iii IU r定义：即：r i 越大，I i 就越小，u i 就越接近u Si I iU三、输出电阻r oA u~ U S 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。
~r oU S '如何确定电路的输出电阻r o ？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。
IUr o方法一：计算。
UI方法二：测量。
U o1. 测量开路电压。
~r o U s ' 2. 测量接入负载后的输出电压。
Looo R )U U (r 1-'=~r oU s ' R LU o '步骤：3. 计算。
四、通频带fA u A um 0.7A umf L 下限截止频率f H 上限截止频率通频带：f bw =f H –f L放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线2.1.3 符号规定U A大写字母、大写下标，表示直流量。
2章 基本放大电路
2.1 放大ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ概念和放大电路的主要性能指标
2.1.1 放大的概念
1.放大的对象是变化量，本质是能量的控制和转 放大的对象是变化量， 放大的对象是变化量 换。即有放大电路将电源能量转换为负载所获得 的能量。放大电路中需要有源器件 中需要有源器件( 的能量。放大电路中需要有源器件(能控制能量的 元件) 元件) 2.放大的前提是不失真（晶体管工作在放大区， 放大的前提是不失真（晶体管工作在放大区， 放大的前提是不失真 场效应管工作在恒流区） 场效应管工作在恒流区）
2.2.2
设置静态工作点的必要性
当ui=0时，称放大电路处于静态。 时
ICQ IBQ
UBEQ
UCEQ
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输 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。 出特性曲线上的一个点称为静态工作点。 IB IBQ Q UBE UBEQ UCEQ IC Q
Pom η= PV
2.2
基本共射放大电路的工作原理
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
输入回路与输出 回路以发射极为 公共端， 公共端，故称之 为共射放大电路， 为共射放大电路， 并称公共端为 “地”。
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
T：电流放大作用 ：
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
2.3 放大电路的分析方法(图解法、等效电路法) 放大电路的分析方法(图解法、等效电路法)
2.3.1直流通路与交流通路 直流通路与交流通路 电路中的总电量可看成由直流量和交流量的线性叠加，把 直流量和交流量分开来考虑它们对电路的作用。 直流通路(ui=0):只有直流电源作用，用于研究Q点。 直流通路 (交流)信号源视为短路，有内阻的要保留内阻；电容视为 交流)信号源视为短路，有内阻的要保留内阻； 开路； 开路；电感视为短路 交流通路(只考虑交流信号 作用)：用于研究动态参数 交流通路 只考虑交流信号ui作用 只考虑交流信号 Au Ro Ri 恒定电压源、恒定电流源视为短路， 恒定电压源、恒定电流源视为短路，耦合电容视为短路
第2章-基本放大电路(1015)
第2章 基本放大电路
第2章 基本放大电路
2.1 放大电路的基本概念 2.2 放大电路的分析方法 2.3 放大电路静态工作点的稳定 2.4 共集放大电路和共基放大电路
第2章 基本放大电路
2.1 放大电路的基本概念 • 电子线路的根本作用就是对信号进行传输和处 理，其中最基本的作用是对信号进行放大。 • 放大电路或放大器：指能将信号放大的电路。
图 2-24
第2章 基本放大电路 2.1.4 静态工作点的设置
当外加输入信号为零时，放大电路处于直流工作状态或静止状态，简称
静态(Quiesecent)。 此时，在直流电源 UCC的作用下，三极管的各电极都存在直流电流和直 流电压，这些直流电流和直流电压在三极管的输入和输出特性曲线上各自对 应一点Q，该点称为静态工作点。 Q点：基极电流、基极与发射极之间的电压用IBQ、UBEQ表示， 集电极电流、集电极与发射极之间的电压用ICQ、UCEQ表示。
U Auu Au o U i
互阻放大倍数是输出电压的变化量和输入电流的变化量之比， 用正弦量表 示为 :
I A o A ii i I i
U o A ui I i
互导放大倍数是输出电流的变化量和输入电压的变化量之比， 用正弦量 表示为
I o A iu U i
+ iC C1 A + ui O Rb UBB + iB + b uBE c V e iE + uCE UCC Rc uo +
B
+ UCC
Rb C1 + Rs + us + ui Rc + C2 V RL uo +
O
-
第2章 基本放大电路
第2章 基本放大电路
2.1 放大电路的基本概念 2.2 放大电路的分析方法 2.3 放大电路静态工作点的稳定 2.4 共集放大电路和共基放大电路
第2章 基本放大电路
2.1 放大电路的基本概念 • 电子线路的根本作用就是对信号进行传输和处 理，其中最基本的作用是对信号进行放大。 • 放大电路或放大器：指能将信号放大的电路。
图 2-24
第2章 基本放大电路 2.1.4 静态工作点的设置
当外加输入信号为零时，放大电路处于直流工作状态或静止状态，简称
静态(Quiesecent)。 此时，在直流电源 UCC的作用下，三极管的各电极都存在直流电流和直 流电压，这些直流电流和直流电压在三极管的输入和输出特性曲线上各自对 应一点Q，该点称为静态工作点。 Q点：基极电流、基极与发射极之间的电压用IBQ、UBEQ表示， 集电极电流、集电极与发射极之间的电压用ICQ、UCEQ表示。
U Auu Au o U i
互阻放大倍数是输出电压的变化量和输入电流的变化量之比， 用正弦量表 示为 :
I A o A ii i I i
U o A ui I i
互导放大倍数是输出电流的变化量和输入电压的变化量之比， 用正弦量 表示为
I o A iu U i
+ iC C1 A + ui O Rb UBB + iB + b uBE c V e iE + uCE UCC Rc uo +
B
+ UCC
Rb C1 + Rs + us + ui Rc + C2 V RL uo +
O
-
第2章 基本放大电路
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图2.6.2 阻容耦合复合管共射放大电路
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图2.6.3 阻容耦合复合管共集放大电路
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(2) 共射-共基放大电路 特点:保持共射电压放大能力强,又共基 的高频特性好.
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(3) 共集-共基放大电路
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2.7 场效应管放大电路 (1) 场效应管放大电路的三种接法
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(2) 基本共源放大电路
其中:rbe=rbb'+(1+B)UT/IEQ
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(2)举例 例1: 基本共射放大电路
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图2.3.16 基本共射放大电路的动态分析
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例2: 阻容耦合共射放大电路
图2.3.17阻容耦合共射放大电路的交流等效电路
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2.4 放大电路静态工作点的稳定
(1)必要性: 晶体管在不同环境温度下的输出特性曲线
2.6 基本放大电路的派生电路
图2.6.1 图2.6.2 图2.6.3 图2.6.4 图2.6.5 复合管 阻容耦合复合管共射放大电路 阻容耦合复合管共集放大电路 共射-共基放大电路的交流通路 共集-共基放大电路的交流通路
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2.6 基本放大电路的派生电路 (1) 复合管:= 1* 2
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交流等效电路——计算动态参数
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图2.5.3 共集放大电路的输出电阻
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(2)基本共基放大电路:交流通路及等效 电路.
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(3) 三种基本接法比较: 共射:可放大电压,电流,Ri中,Ro大, 共射 频带窄,低频电压放大. 共集:放大电流,不放大电压,Ri最大, 共集 Ro最小,常做输入级和输出级. 共基:只放大电压,不能放大电流,Ri小, 共基 Ro大,频率特性好.常用于宽频带放 大电路.
2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标
图2.1.1 扩音机示意图
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1, 放大的概念 放大的对象: 放大的本质: 放大的基本特征: 能够控制能量的元件:有源元件(晶体管和场效应管) 放大的前提: 放大电路常以正弦波作为测试信号. Nhomakorabea返回
2,放大电路的主要性能指标
图2.1.2 放大电路示意图
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图2.1.3 两个放大电路相连的示意图
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(2)利用直流负反馈稳定Q点 例1: 静态工作点稳定电路 a,直流通路:计算Q点
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b , 交流等效电路:计算动态参数
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(3)利用温度补偿的方法稳定Q点 例2: 静态工作点稳定电路
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2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法 三种基本接法:共射,共集,共基,均实 现功率放大. (1) 基本共集放大电路:交,直流通路. ——计算Q点.
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应用举例: 例1: 图2.2.1 基本共射放大电路
基本共射放大电路的直流通路(a)和交流 通路(b)
例2: 直接耦合共射放大电路及其 直流通路和交流通路
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例3: 阻容耦合共射放大电路
阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路
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2.3.2 图解法: 基本共射放大电路
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(1)图解法求解静态工作点 UBE=VBB-iBRb; UCE=VCC-iCRC
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a, 图解法求解基本共源放大 电路的静态工作点
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b, MOS管的低频小信号等效模型
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c, 基本共源放大电路的交流等效电路 ——计算动态参数
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�
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(2)波形非线性失真分析
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图2.3.7 基本共射放大电路的截止失真
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图2.3.8 基本共射放大电路的饱和失真
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(3) 直流负载线和交流负载线:对阻容 耦合放大电路
(4)总结:图解法多适用于分析输出幅值 比较大而工作频率不太高时的情况.
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2.3.3,等效电路法
(1) 简化的h参数等效模型
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图2.1.4 放大电路的频率指标
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2.2 基本共射放大电路的工作原理 1, 基本共射放大电路组成及各部分作用
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2,静态工作点及必要性 (1)静态工作点及计算:IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ UBEQ:硅:0.7V 锗:0.2V 计算: IBQ ICQ UCEQ
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(2)必要性 对放大电路的基本要求:一是不失真; 二 是能够放大. 图2.2.2 没有设置合适的静态工作点
3, 基本共射放大电路的工作原理及波形 图2.2.3 基本共射放大电路的波形分析
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4, 基本共射电路 (1) 直接耦合共射放大电路
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(2) 阻容耦合共射放大电路
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2.3 放大电路的分析方法
2.3.1,直流通路和交流通路 直流通路:研究静态工作点. (1)电容视为开路; (2)电感视为短 路; (3)信号源视为短路,但应保留其内阻. 交流通路:研究动态参数. (1)容量大的电容视为短路; (2)无内阻的直流电源视为短路.
第二章 基本放大电路
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 放大的概念和放大电路的主要性能指标 基本共射放大电路的工作原理 放大电路的分析方法 放大电路静态工作点的稳定 晶体管单管放大电路的三种基本接法 基本放大电路的派生电路 场效应管放大电路
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第二章 基本放大电路