基本放大器的性能指标
基本放大电路
交流通路 + uO –
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 +
+ ui RB RC RL
– –
六. 静态工作点的稳定
由于晶体管对温度十分敏感，尽管选择的静 态工作点在正常温度条件下是合适的，但当温度 升高时，集电极反向饱和电流ICBO将增大(大约每 升高 10℃， ICBO增加一倍)。对于上述固定偏置 放大电路， ICBO增大又使穿透电流 ICEO增大，从 而引起Ic的增大、输出特性曲线的上移，最终导 致原来设置好的工作点发生偏移，严重时会使原 来工作良好的放大器产生非线性失真。因此必须 采取措施，提高放大器对温度的稳定性，减小工 作点的漂移。
UA uA ua
全量
大写字母、大写下标，表示直流量。 小写字母、大写下标，表示全量。 小写字母、小写下标，表示交流分量。 ua
交流分量
uA
UA直流分量
t
三. 基本放大电路的组成和工作原理
共射极 三极管放 大电路有 三种形式 共基极 共集电极 以共射放 大器为例 讲解放大 电路
1. 共发射极放大电路组成
+ ui –
RB C1 +
C2 + + iB iC + T uCE + uBE – uo – iE – iC
RC
+UCC
uo0 =0 uo u= =BE U+ uBE ui BEU BE uCE =CE U+ uCE =U uo CE
uCE
O
uCE = UCC－ iiC≠ R0) 有输入信号 (u 无输入信号 = C 时:
基极电源EB与基极电 阻RB--使发射结处于正
运算放大器常见指标及重要特性
运算放大器常见指标及重要特性运算放大器是一种电子放大器，用于放大微弱电信号。
它是现代电子系统中的关键组件之一，广泛应用于各种电路中，如音频放大器、通信电路、仪器仪表、运算放大电路等。
了解运算放大器的常见指标和重要特性对于正确选择和应用运算放大器至关重要。
下面是关于运算放大器常见指标和重要特性的详细介绍。
1.常见指标(1)增益：运算放大器的增益是指输入信号和输出信号之间的放大倍数。
运算放大器的增益通常用电压增益来表示，即输出电压与输入电压之比。
(2)输入阻抗：运算放大器的输入阻抗是指输入端对外界电路的负载特性，也就是输入电路对外界电路之间的阻抗。
输入阻抗越大，对外界电路的负载影响越小。
(3)输出阻抗：运算放大器的输出阻抗是指输出端对外界电路的负载特性，也就是输出电路对外界电路之间的阻抗。
输出阻抗越小，对外界电路的阻抗匹配越好。
(4)带宽：运算放大器的带宽是指在指定的增益范围内，能够传递的频率范围。
带宽越大，运算放大器能够传递的高频信号越多。
(5)零点抵消：运算放大器的零点抵消是指在输出电压为零时，输入电压不为零的情况下，输出电压的漂移量。
零点抵消越好，运算放大器的精度越高。
2.重要特性(1)运算精度：运算放大器的运算精度是指在给定的测量条件下，输出结果与实际值之间的偏差大小。
运算精度越高，运算放大器输出的信号越准确。
(2)稳定性：运算放大器的稳定性是指在不同工作条件下，输出信号的稳定程度。
稳定性越好，运算放大器的输出信号波动越小。
(3)噪声：运算放大器的噪声是指在运放输入端产生的不可避免的电压或电流波动。
噪声越小，运算放大器的信噪比越高。
(4)温度漂移：运算放大器的温度漂移是指在温度变化的情况下，输出信号的稳定程度。
温度漂移越小，运算放大器的性能越稳定。
(5)电源电压范围：运算放大器的电源电压范围是指能够正常工作的电源电压范围。
电源电压范围越大，运算放大器的适用范围越广。
(6)输入偏置电流：运算放大器的输入偏置电流是指在没有输入信号的情况下，输入端电流的大小。
第二章基本放大电路
Rc Cb1
T
Cb2 VCC
Rc Cb2
Rb VBB
(a)
(b)
(c)
工作原理 放大电路的静态分析
静态 Ui=0时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。
静态分析 确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静 态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放 大电路的质量。
静态分析方法 1. 计算法 计算法 图解分析法
根据所用放大管的类型设置合适的静态工作点Q 。对 于晶体管应使发射结正偏，集电结反偏，以使晶体管工 作于线性放大区； 必须保证从输入到输出信号的正常流通途径。输入信 号能有效地作用于放大电路的输入回路；输出信号能有 效地加到负载上。 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能 少、负载上无直流分量。
-
动态信号作用时：uI ib ic uRc uCE (uo ) 输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
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由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出 特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。
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两种实用放大电路：（1）直接耦合放大电路
－ ＋ UBEQ
有交流损失 有直流分量 将两个电源 问题： 合二为一 静态时，U BEQ U Rb1 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时，VCC和uI同时作用 于晶体管的输入回路。 共地，且要使信号 驮载在静态之上
大倍数为源增益us、Ais、Ars 和Ags。 A
4
（2）输入电阻： 从输入端看进去的等效电阻
第二节放大器的性能指标
（2）、瞬变失真
当放大脉冲信号时，由于电抗元件上的电压或电流不能 产生突变，而引起输出波形的失真称为瞬变失真。
例如、如图所示
R
vI vI 输入波形 1
C
vO vo
输出波形
0.9
0
t
0.1
0 tr
t
通常用上升时间tr 来评价这种瞬时失真的大小。
0
t
通过傅里叶级数展开，该波形可分解为众多频率分量之和。
⑥、根据不同的要求，可组成不同类型的放大器。
例如、互导放大器→多级电流放大器→互阻放大器
6、失真
放大器的失真是指其输出信号不能重现输入信号波形 的一种物理现象。
根据失真产生的原因不同，可分为两大类失真
失真
线性失真
频率失真 瞬变失真
非线性失真
（1）、频率失真
对于实际放大器来说，放大器是含有电抗元件的动态 网络，因此，对于不同频率，放大器具有不同的放大增益， 而且还产生不同的相移。
根据双口网络的特点分类，共有四种增益。
①、电压增益： ②、电流增益： ③、互导增益： ④、互阻增益：
Av
vo vi
Ai
io ii
Ag
io vi
Ar
vo ii
（2）、四种增益之间可以互相转换：
例如、已知电压增益Av 计算 Ai 、Ar 、Ag 。
Ai
io ii
vo
RL vi
Ri
Ri vo RL vi
Avs
vo vs
ii
RS
vi
vs
线性有源 Ri 双口网络
功放性能指标详细解析
功放性能指标详细解析功率放大器简称功放，是音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
功放的主要性能指标有输出功率，频率响应，失真度，信噪比，输出阻抗，阻尼系数等。
输出功率输出功率(output power)：表明该功率放大器在一定负载下输出功率的大小，一般在功放说明书上标明在8欧姆负载，4欧姆负载或2欧姆负载状态下的输出功率，同时也会表明功放在桥接状态下，8欧姆负载时或4欧姆负载时的输出功率。
这个输出功率表示功放的额定输出功率，而不是最大或者峰值输出功率。
负载阻抗负载阻抗(load impedance)：表明功放的负载能力，负载的阻抗越小，表明功放能通过的电流能力就越强，一般来说，大部分的功放最低负载阻抗为4欧姆，品质好的功放最低负载一般为2欧姆。
双通道时能够负载4欧姆的功放，在桥接状态下可以负载最低为8欧姆，双通道时能够负载2欧姆的功放，桥接状态下可以负载4欧姆。
桥接状态下只能负载8欧姆的功放，不可以负载更低的阻抗，否则会造成功放因为电流过大而烧毁。
立体声(两路)模式立体声(两路)模式(stereo mode or dual mode)：一般的功放内部具有两个独立的放大电路，可以分别接受两路不同的信号分别进行放大并输出，这种工作状态称为立体声(两路)模式。
桥接模式(bridge mode)：桥接模式是利用功放内部的两个放大电路相互推挽，从而产生更大输出电压的方式，功放设定为桥接模式后，成为一台单声道放大器，只可以接受一路输入信号进行放大，输出端为两路功放输出的正端之间。
并联输入模式并联输入模式(parallel mode)：此方式将功放的两路输入信号通道进行并联，只输入一路信号来同时驱动两个放大电路，两个输出端输出信号相同。
频响范围频响范围(frequency range)：表明功放可以进行放大的工作频段，一般为20-20000赫兹，一般在此数据后面有一个后缀，比如-1/+1dB,这代表这个频率范围的误差或浮动范围，这个数值约小，表明频率范围内的频响曲线更平直。
2、基本放大电路
15
2.2.1 放大电路的组成
(1) 直流通路 直流通路：是指静态（ui=0）时，电路 中只有直流量流过的通路。 画直流通路有两个要点： ①电容视为开路 ②电感视为短路 估算电路的静态工作点Q时必须依据直 流通路。
16
2.2.1 放大电路的组成
共射电路直流通路
17
2.2.1 放大电路的组成
45
2.2.3 分压式共发射极放大电路
2、分压式共发射极放大电路分析
B点的电流方程为：
I1 = I 2 + I B
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为了稳定Q点，通常选择合适的电阻Rb1、Rb2，使 I1>>IB，I1≈I2。
2.2.3 分压式共发射极放大电路
B点的电位
UB ≈
Rb2 VCC Rb1 + Rb2
基极电位UB仅由Rb1、Rb2和VCC决定，与环境温度无关，即当温 度升高时，UB基本不变。
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2.2.2 放大电路的分析方法
②输入电阻Ri ③输出电阻Ro
将信号源短路，负载开路，在输出端加入测试电压u，产生电流 i，由于ib =0， ibβ =0，u=iRc，则输出电阻
ui ii ( Rb // rbe ) Ri = = = Rb // rbe ii ii
u Ro = = Rc i
42
27
2.2.2 放大电路的分析方法
交流负载线如下图所示
28
2.2.2 放大电路的分析方法
总结： 交流负载线与直流负载线相交于Q点 当负载开路时，交流负载线与直流负载线 重合。 带负载后的电压放大倍数会减小
29
2.2.2 放大电路的分析方法
(3) 静态工作点的选择 三极管是一个非线性器件，有截止区、放 大区、饱和区三个工作区，如果信号在放 大的过程中，放大器的工作范围超出了特 性曲线的线性放大区域，进入了截止区或 饱和区，集电极电流ic与基极电流ib 不再成 线性比例的关系，则会导致输出信号出现 非线性失真。 非线性失真有两类：截止失真和饱和失真
放大电路的概念及性能指标、基本共射放大电路的工作原理、放大电路的分析方法
U O1 RO ( 1) RL UO 2
U S U O1 ;
uS RS
Ro
US
Uo1 Ro
RL UO 2 U O1 RO RL
Au
US
RL
Uo2
U O1 U O1 RO RO ( 1) RL 1 UO2 UO2 RL
4 通频带BW
——描述放大电路对不同频率信号的放大能力。 放大倍数随频率变化的曲 线——幅频特性曲线 3dB 低 频 区 中频区 高 频 区
放大的实质：小能量对大能量的控制。
xi
放 大 器
xo 负
载
由小能量的输入信号去控制放大电路中的直流 电源，使之输出较大的能量，然后推动负载。
放大电路的核心器件：BJT或FET。 例： 扩音系统
放大的基 本特征： 功率放大
信 号 提 取
电 压 放 大
功 率 放 大
放大的前提： 不失真
基本放大电路及其模型
iO
uS RS Au
注意： 计算输出电阻时必须将独立 信号源置零并保留内阻。 输出电阻与负载无关。
uo
u O 输出电阻的定义式：R u 0 S O iO R L
方法2：测量法 （1） 将负载开路，测量开路（空载）输出电压UO1。 （2） 在输出端接入一个已知负载，测输出电压UO2。 （3） 计算。
IBQ VCC U B EQ Rb 12 0.7 ( ) mA 280 40 A
ICQ b IBQ = (50 0.04) mA = 2 mA UCEQ = VCC – ICQ Rc = (12 2 3)V = 6 V
估算静态工作点的步骤：
（1） 画出直流通路。出IB、IC、UBE、UCE。 （2） 列输入（出）回路的压方程。< IC=βIB >
功率放大器的性能指标
功率放大器的性能指标有哪些？功率放大器的性能指标很多,有输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗、阻尼系数等，其中以输出功率、频率响应、失真度三项指标为主。
1．输出功率输出功率是指功放输送给负载的功率,以瓦（W)为基本单位。
功放在放大量和负载一定的情况下,输出功率的大小由输入信号的大小决定。
过去，人们用额定输出功率来衡量输出功率，现在由于高保真度的追求和对音质的评价不一样，采用的测量方法不同，因此形成了许多名目的功率称呼，应当注意。
（1) 额定输出功率(RMS）额定输出功率是指在一定的谐波失真指标内，功放输出的最大功率。
应该注意,功放的的负载和谐波失真指标不同,额定输出功率也随之不同。
通常规定的谐波失真指标有1%和10％。
由于输出功率的大小与输入信号有关，为了测量方便,一般采用连续正弦波作为测量信号来测量音响设备的输出功率。
通常测量时给功放输入频率为1000Hz的正弦信号，测出等阻负载电阻上的电压有效值(V），此时功放的输出功率（P）可表为P=V2/RL式中：RL为扬声器的阻抗这样得到的输出功率，实际上为平均功率。
当音量逐渐开大时，功放开始过载，波形削顶，谐波失真加大。
谐波失真度为10%时的平均功率,称为额定输出功率,亦称最大有用功率或不失真功率.（2)最大输出功率在上述情况下不考虑失真的大小，给功放输入足够大的信号，并将音量和音调电位器调到最大时，功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。
额定输出功率和最大输出功率是我国早期音响产品说明书上常用的两种功率.通常最大输出功率是额定功率的2倍。
但是，在放音时却有这样的情况,两台最大有用功率及扬声器灵敏度都差不多的功放在试听交响乐节目时，当一段音乐从低潮过去以后突然来一突发性打击乐器声，可能一台功放能在瞬间给出相当大的功率，给人以力度感，另一台功放却显得底气不足。
为了标志功放这种瞬间的突发输出功率的能力，除了测量上述的最大有用功率和最大输出功率之外，有必要测量功放的音乐输出功率和峰值输出功率。
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后
小
结
本节较为简单，学生容易掌握
2012年9月17日
主题
基本放大电路的主要性能指标
教学目标
电压放大倍数
电流放大倍数
功率放大倍数
重点难点
功率放大倍数用增益的方式表达
教法
讲授（配合多媒体相关教学内容）
教
学
过
程
•1.放大倍数
•(1)电压放大倍数
•Байду номын сангаас大电路的电压放大倍数定义为输出电压有效值与输入电压有效值之比，
•(2)电流放大倍数
•放大电路的电流放大倍数定义为输出电流有效值与输入电流有效值之比，即(3)功率放大倍数
•放大电路的功率放大倍数定义为输出信号功率(Po=UoIo)与输入信号功率(Pi=UiIi)之比，即
•在实际工作中，放大倍数常用增益G来表示，增益的单位为分贝(dB)。定义为
•(2)输出电阻
•从放大器输出端(不包括外接负载电阻RL)看进去的交流等效电阻叫输出电阻。
我们把放大
电路能正常放大的频率范围，叫做放大电路的通频带，如图2-21所