单级低频小信号放大器资料

3.2 单级低频小信号放大器
3.2.1 单管共射基本放大电路 3.2.2 放大器的静态工作点 3.2.3 共发射极电路的放大和反向作用
单级低频小信号放大器：工作频率在 20 Hz (赫) 到 20 kHz (千赫)内、电压和电流都较小的单管放大电路。
3.2.1 单管共射基本放大电路
一、电路的组成和 电路图的画法 3.1.2 放大器的放大倍数
3.1.1 放大器概述
放大器：把微弱的电信号放大为较强电信号的电路。基本 特征是功率放大。 扩音机是一种常见的放大器，如图所示。
声音先经过话筒转换 成随声音强弱变化的电信 号；再送入电压放大器和 功率放大器进行放大；最 后通过扬声器把放大的电 信号还原成比原来响亮得 多的声音。
单管共发射极放大电路
2．元件作用 EB——基极电源。通过偏置电阻 Rb，保证发射结正偏。 EC——集电极电源。通过集电极电阻 RC，保证集电结反 偏。
Rb——偏置电阻。保证由基极电源 EB 向基极提供一个合 适的基极电流。 Rc—— 集电极电阻。将三极管集电极电流的变化转换为 集电极电压的变化。
C1 、 C2—— 耦合电容。防止信号源以及负载对放大器直 流状态的影响；同时保证交流信号顺利地传输。即“隔直通 交” 。
静态工作点
除去Rb时放大器工作不正常
2．静态工作点对放大器工作状态的影响 如果 Rb 阻值适当，则 IBQ 不为零且有合适的数值。当输 入端有交流信号 vi 通过 C1 加到晶体管的发射结时，基极电流 在直流电流 IBQ 的基础上随 vi 变化，即交流 ib 叠加在直流 IBQ 上。 如果 IBQ 的值大于 ib 的幅值，那么基极的总电流 IBQ + ib 始终是单方向的直流电，即它只有大小的变化，没有正负极性 的变化，这样就不会使发射结反偏而截止，从而避免了输入电 流 ib 的波形失真。 综上可见，一个放大器的静态工作点是否合适，是放大器 能否正常工作的重要条件。由电源 VG 和偏置电阻 Rb 组成的 电路，就是为了提供合适的偏流而设置的，称为偏置电路。
3．总量瞬时值：是直流分量和交流分量之和，用小写字 母和大写下标的符号，如 iB = IB + ib ，即表示基极电流的总瞬 时值。
3.2.2 放大器的静态工作点
静态：无信号输入(vi = 0)时电路的工作状态。 1．静态工作点 Q ：静态时晶体管直流电压 VBE 、VCE 和 对应的 IB、IC 值。分别记作 VBEQ、IBQ、VCEQ 和 ICQ。如下图 所示。
第3章
单级低频小信号放大器
本章学习目标 3.1 放大器的基本概念 3.2 基本共射放大器 3.3 放大电路的分析方法 3.4 分压式偏置放大电路 本章小结
本章学习目标
1. 了解放大器的方框图的组成，理解放大倍数的概念。 2. 掌握基本共射极放大电路的组成，理解各元器件的作 用，会分析其工作原理。 3. 掌握基本共射放大电路的直流通路的画法，并能用估 算法计算基本共射放大器的静态工作点，清楚静态工 作点的作用。
实际电路通常采用单电源供电，如图(b)所示。
单管共发射极放大电路
3．电路图的画法
如右图所示。“⊥”表示接地点，实际使用时，通常与 设备的机壳相连。RL 为负载，如扬声器等。
单电源供电放大器的习惯画法
C1、C2 非电解电容器的画法
二、电路中电压和电流符号写法的规定
1．直流分量：用大写字母和大写下标的符号，如 IB 表 示基极的直流电流。 2．交流分量瞬时值：用小写字母和小写下标的符号，如 ib 表示基极的交流电流。
I BQ
VG - VBEQ Rb
ICQ IBQ
VCEQ VG - I CQ Rc
VBEQ：硅管一般为 0.7 V，锗管为 0.3 V。
静态工作点
[例 3.2.1] 在图示单级放大器中，设 VG = 12 V, 2 k， = 60。求放大器的静态工作点。 解 从电路可知，晶体管是 NPN 型，按照约定视为硅管，则
4. 掌握基本共射放大电路的交流通路的画法，理解输入 电阻、输出电阻的含义，掌握输入电阻、输出电阻和 电压放大倍数的计算。
5. 理解图解法的含义，会用图解法进行静态工作点分析 并理解因静态工作点设置不当引起的失真，了解失真 消除的方法。
6. 熟悉分压式偏置共射放大电路的构成及作用，理解其 稳定静态工作点的原理。
扩音机框图
3.1.2 放大器的放大倍数
输入端 输入电压
输入电流
输出电压 输出电流
输出端
放大器的框图
一、放大倍数的分类 1．电压放大倍数
Vo Av Vi
(3.1.1)
2．电流放大倍数
Io Ai Ii
(3.1.2) (3.1.3)
3．功率放大倍数 三者关系为
Po AP Pi
Po I oVo AP Ai Av Pi I iVi
RC =
VBEQ 0.7 V
I BQ VG - VBEQ 12 V - 0.7 V 51 μA Rb 220 kΩ
静态工作点
I CQ I BQ 60 50 A 3 mA
VCEQ VG - I CQ Rc 12 V - 3 mA 2 k 6 V
2．静态工作点对放大器工作状态的影响 放大器的静态工作点是否合适，对放大器的工作状态影 响非常大。 若把左图中的 Rb 除掉，电路如右图所示，则 IBQ= 0，当 输入端加正弦信号电压 vi 时，在信号正半周，发射结正偏而 导通，输入电流 ib 随 vi 变化。在信号负半周，发射结反偏而 截止，输入电流 ib 等于零。即波形产生了失真。
(3.1.4)
二、放大器的增益 增益 G：用对数表示放大倍数。单位为分贝(dB)。 1．功率增益
GP = 10lgAP(dB)
2．电压增益 Gv = 20lgAv(dB) 3．电流增益 Gi = 20lgAi(dB) 增益为正值时，电路是放大器，增益为负值时，电路是衰 减器。例如，放大器的电压增益为 20 dB，则表示信号电压放 大了 10 倍。又如，放大器的电压增益为 -20 dB，这表示信号 电压衰减到 1/10，即放大倍数为 0.1。