第五讲 放大电路的组成和工作原理
基本放大电路的概念及工作原理
基本放大电路的概念及工作原理共射放大电路是最常见的基本放大电路之一，它是由三极管组成的电路。
其工作原理是：输入信号作用在基极上时，三极管基极-发射极间的电压发生变化，导致三极管管子的电流发生相应的变化，进而控制输出电流和电压的变化。
在共射放大电路中，输入信号与输出信号的相位差为180度，即反向，所以它是一个反相放大电路。
共基放大电路是另一种常见的基本放大电路，同样是由三极管组成。
共基放大电路的工作原理是：输入信号作用在输入电极上时，三极管的发射极共用负载电阻，通过调节输入信号和输出信号的电阻关系来放大信号。
在共基放大电路中，输入信号与输出信号的相位差为0度，即同相，所以它是一个同相放大电路。
共集放大电路，也称为共漏放大电路，是由三极管组成。
共集放大电路的工作原理是：输入信号作用在输入电极上时，通过控制输入电阻和输出电阻的关系来放大输入信号。
在共集放大电路中，输入信号与输出信号的相位差为0度，即同相，所以它是一个同相放大电路。
在基本放大电路中，放大器的增益是一个重要的指标。
增益是指输出信号与输入信号的比值，通常用电压增益或电流增益来表示。
增益值越大，说明放大器的放大效果越好。
基本放大电路在实际应用中非常广泛，例如在音频放大器、通信设备和电子仪器中都能看到它们的身影。
通过合理设计基本放大电路，可以实现对输入信号的精确放大，保证信号的传递质量，并且适应不同信号源的特点。
同时，基本放大电路的工作原理也为更复杂的放大电路提供了基础，包括差分放大电路、功率放大电路等。
总之，基本放大电路是通过控制输入信号和输出信号之间的电流或电压关系来放大信号的电路。
通过不同的组合方式，可以实现不同放大效果和放大器的特性。
深入理解基本放大电路的工作原理，对于电子电路的设计和应用具有重要的意义。
晶体管放大电路及组成原理
VCC
ui
RB
C1
RC C2
T
RL uo
VCC
RB
RC
IB
IC
UBE
T UCE
2.3 放大电路的静态分析
2.3.2 估算法在放大电路静态分析中的应用
由输入回路方程
RB
VCC=IBRB+UBE
得
IBQ
VCC
UBEQ RB
VCC
RC IC
IB
UBE
T UCE
式中，|UBEQ |凡硅管可取为0.7 V、锗管0.3 V。
VCC
RC
RB
C2
ui
C1Leabharlann B CT uCE RLuo
uB E
式中 VCC UCEQ ICQ RL
2.4 放大电路的动态分析
iC
VCC / RC M a
直流负载线
ICQ
交流负载线
式 uCE VCC iC RL
O
VCC UCEQ ICQ RL
1 / RL 1 / RC
Qo
b b P
直流负载线与晶体管输出特性曲 线的交点，即为放大电路的输出 回路的静态工作点Qo。
VCC
RB
RC
IB
IC
UBE
T UCE
iC
VCC / RC
M
ICQ
输出 特性 O 曲线
直流负载线
Qo
N
U CEQ
IBQ
uCE
VCC
2.3 放大电路的静态分析
【例】 放大电路如图所示，已
知 VCC=12V ， RB=360kW ，
根据输入信号的频率， 将电抗极小的大电容、 小电感短路， 电抗极大的小电容、 大电感开路， 而电抗不容忽略的电容、 电感保留， 且直流电源对地短路(因其内阻极小)， 便得交流 通路。
共发射极放大电路原理
共发射极放大电路是一种常见的放大电路，常用于放大低频信号。
它由三个基本元件组成：晶体管、输入电容和输出电容。
工作原理如下：
输入信号经过输入电容进入晶体管的基极。
当输入信号的幅值增加时，基极电流也会增加，导致发射极电流增加。
发射极电流的增加导致晶体管的输出电流增加，从而形成放大信号。
放大信号经过输出电容，输出到负载电阻上。
共发射极放大电路的特点：
放大倍数较高，可以达到几十倍甚至更高。
输入电阻较低，输出电阻较高，使得其可以驱动较大的负载。
频率响应范围较宽，适用于放大低频信号。
需要注意的是，共发射极放大电路也有一些缺点，如对温度和电源电压的敏感性较高，需要进行适当的温度和电压稳定措施。
同时，由于晶体管的非线性特性，可能会引入一些失真。
因此，在实际应用中需要综合考虑各种因素，选择适当的电路结构和元件参数。
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 >
第2章 放大电路分析基础分析
第2章 放大电路分析基础
讨论一
画图示电路的直流通路和交流通路。
第2章 放大电路分析基础
二、图解法
uBE VBB iB Rb
应用实测特性曲线
uCE VCC iC Rc
1. 静态分析：图解二元方程组
输入回路 负载线 IBQ
负载线
Q
ICQ
Q
IBQ
UBEQ
UCEQ
第2章 放大电路分析基础
第2章 放大电路分析基础
一、放大的概念及放大电路的性能指标
1、放大的概念
放大的对象：变化量
放大的本质：能量的控制
放大的特征：功率放大
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的基本要求：不失真，放大的前提
第2章 放大电均可看成为两端口网络。
输入电流
信号源 内阻 输出电流
2)输入电阻和输出电阻
从输入端看进去的 等效电阻
Ui Ri Ii
输入电压与 输入电流有 效值之比。
U Uo U Ro ( 1) RL Uo Uo RL
' o ' o
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
第2章 放大电路分析基础
第2章 放大电路分析基础
在基本共射放大电路中，电压和电流都得到放大(ic=ib， uoui)，即功率得到放大。需要提醒大家的是，输出功
率并非来自输入信号 (信号源)，而是来自直流电源 VCC。
正是由于 iB 或 iE 对 iC 的控制作用，使得在 ui 的作用下直 流电源VCC输出的电流中包含与 ui同样变化且被放大的 分量，即放大电路的输出功率是在输入信号的作用下 通过晶体管将直流电源的能量转换而来。因此，放大
2.2基本共射放大电路的工作原理
i ui
VBB
b
Rc Rb T
ic
+ UCE VCC
~
UBE
uo
-
适当选择参数，Δuo可比Δui大得多
从而实现放大作用
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四、放大电路的组成原则
1. 放大电路组成原则
1. 晶体管工作在放大区，场效应管工作在恒流区
2. 放大管有合适的静态工作电流
3. Δui必须能够作用于放大管的输入回路, 4. 保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载
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2. 常见的两种放大电路
直接耦合共射放大电路
I BQ
VCC U BEQ Rb 2
U BEQ Rb1
+
Rb2
Rb1
Rc
T
+VCC + C2 +
I CQ I BQ
ui 上一页
uo
RL
UCEQ VCC ICQ RC
直接耦合共射放大电路
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2. 常见的两种放大电路
阻容耦合共射放大电路
C1、C2 耦合电容
RL放大电路的负载电阻
Rb C1 +
Rc T
+VCC
+ C2 +
RL
I BQ
VCC U BEQ Rb 2
+
ui -
uo
I CQ I BQ
UCEQ VCC ICQ RC
阻容耦合共射放大电路
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2.2 基本共射放大电路的工作原理
ห้องสมุดไป่ตู้
电路组成
组成原则
静态工作点
功率放大器的基本结构和工作原理
功率放大器的基本结构和工作原理功率放大器的基本结构和工作原理功率放大器的基本结构和工作原理扩音机是一种对声音信号进行放大的电子设备，其基本结构如图5-1所示，常分为前置放大器(简称前级)和功率放大器(简称后级)两大部分。
前置放大器通常由输人选择与均衡放大电路、等响音量控制电路、音调控制电路等组成，而功率放大器常由功率放大电路和扬声器保护电路组成。
扩音机工作时，输人选择电路主要对收音调谐器、录音座、CD唱机和Av辅助输入等信号源的信号进行选择切换控制，得出所需的信号输入，输入后的信号经均衡放大电路进行频率特性的校正和放大，使输入信号的频率特性变得较为平坦，同时使各种信号源输入的信号电平基本趋于一致，避免在转换不同的信号源时，声音响度出现较大的变化，影响使用效果。
均衡放大后的信号则由等响音量控制电路控制信号的强弱，从而调节音量的大小。
等响控制的目的主要是在音量较小时提升高、低频信号成分，以补偿人耳听觉的不足，在低响度时得到较丰满的声音信号。
而音调控制电路则主要是根据个人的喜好调节电路的频率特性，适当提升或衰减声音中的高、低频成分，以满足听音者的需求。
经前置放大器放大处理后的信号被送人功率放大器进行功率放大，以推动扬声器重放出声音。
扩音机中为了保护扬声器免受电路冲击电流的干扰，或在电路出现故障时烧毁扬声器，常在功率放大器中加入扬声器保护电路。
在高保真的音响设备中，扩音机常有两种组合结构形式，一种是把前置放大器和功率放大器组合在一起，称作合并式扩音机，这种形式把“前置”和“功放”合并在一起，这时由于小信号电压放大的前置级和大信号电流放大的功率放大在电性能上不能互相兼顾，因而不能使扩音机达到最佳的工作状态，特别是前、后级的电源馈电，电源变压器的电磁干扰，印制电路板的走线排列，共用地线的走向等方面总会存在一定的相互干扰，影响整机性能的提高。
另一形式是在设计制造上把前置放大器和功率放大器彻底分开，分别使用独立电源，单独的机壳，使前、后级之间互不干扰，形成前、后级分体式的结构，在使用时再把它们用信号传输线连接起来，这种分体式结构的扩音机可获得极高的性能指标。
基本放大电路 电路知识讲解
0.7V，对硅管 0.3V，对锗管
Rb IBQ B +UCC RC
对输入回路,由KVL得: UCC I BQ Rb U BEQ
I BQ U CC U BEQ Rb
ICQ C
T E UCEQ
根据三极管的电流放大作用,有: ICQ I BQ
对输出回路,由KVL得: UCC IC RC UCEQ
U CEQ U CC I CQ RC
UBEQ
2. 用图解分析法确定静态工作点 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极 管的输入输出特性曲线。
IB + VBE 共射极放大电路
IC + VCE -
直流通路
首先，画出直流通路
对输入回路,由KVL得: 则:
IB U 1 U BE CC Rb Rb
VCE VCC Rc I C 12V - 2k 9.6mA 7.2V
VCE不可能为负值，
I CM VCC VCES 12V 6mA Rc 2k
其最小值也只能为0.3V，即IC的最大电流为：
此时，Q（120uA，6mA，0.3V）， 由于 I B I CM
+
+ -+
uo -
UCC
ui -
E
输出回路
基本放大电路的组成（4）
放大电路中电压、电流符号说明 由于放大电路中同时存在直流与交流量，因此在对其 进行分析时，为了表达明确，特对电压、电流符号作如下 规定（以三极管基极电流为例）： IB：符号与下标均大写，表示直流分量。 ib：符号与下标均小写，表示交流分量的瞬时值。 Ib：符号大写、下标小写，表示交流分量的有效值。
用近似估算法求静态工作点
功率放大电路的原理
功率放大电路的原理功率放大电路是一种将输入信号的功率放大到较大输出功率的电路。
它通常用于音频放大器、射频放大器、高能物理实验和通信系统中等需要放大电信号功率的应用。
理解功率放大电路的原理对于电子学的学习和应用非常重要。
功率放大电路的原理可以通过如下几个方面来解释。
1. 功率放大器的基本组成功率放大电路通常由两个主要部分组成：输入级和输出级。
输入级接收输入信号，并将其转换为电流或电压信号。
接下来，输出级将输入信号的功率放大并驱动负载。
功率放大电路还包括反馈网络，用于稳定放大器的增益和频率特性。
2. 功率放大器的工作原理功率放大器的工作原理主要基于放大器的基本特性：放大信号的幅度和功率。
输入信号首先经过输入级，其中采用了特定的电路，如晶体管、场效应晶体管(FET)或功率放大管。
输入级将输入信号转化为电流或电压信号，然后将其传递到输出级。
输出级的任务是通过放大电流或电压信号，使其具有更大的功率以驱动负载。
输出级通常采用功率放大器管来实现，如晶体管、功率MOSFET或功率集成电路。
输出级还可能包含变压器或耦合器，以适应电源和负载之间的阻抗匹配。
3. 功率放大电路的工作类别功率放大电路可以根据其工作类别划分为不同类型，包括A类、B类、AB类、C类等。
这些类别是根据放大器输出管工作区域的不同部分来定义的。
- A类功率放大器是最常见的类型，其输出管在整个输入信号周期内均工作。
这意味着功率放大器的输出管处于线性工作状态，可以提供较好的信号放大。
- B类功率放大器使用了两个输出管，分别处理输入信号的正半周和负半周。
这种设计可以提高功率效率，但在两个输出管之间需要进行切换，可能引入一定的失真。
- AB类功率放大器是A类和B类功率放大器的折衷型。
其输出管在整个输入信号周期的大部分时间内工作，以提供更高的效率和更低的失真。
- C类功率放大器的输出管仅在输入信号的一部分周期内工作。
这个周期通常位于输入信号的正弦波的一个较小的部分，以提供高效的功率放大。
基本放大电路的工作原理
基本放大电路的工作原理
基本放大电路的工作原理是通过放大器将输入信号的幅值增加，从而产生一个更大幅值的输出信号。
放大电路通常由一个输入端、一个输出端和一个能够增加输入信号幅值的放大器组成。
在基本放大电路中，输入信号通过输入端进入放大器。
放大器中的电子器件（如晶体管）会根据输入信号的特性（如幅值、频率等）对电流或电压进行调节。
通过放大器的放大作用，输入信号的幅值会被放大，生成一个更大幅值的输出信号。
输出信号以与输入信号相同的形式通过输出端输出。
放大器的工作原理主要基于电子器件的非线性特性和反馈机制。
非线性特性可以导致输入信号的幅值在放大器中发生非线性变化，使输出信号的幅值增大。
反馈机制可以通过将部分输出信号反馈到输入端，对输入信号进行调节和修正，进一步增强放大效果。
总之，基本放大电路通过放大器使输入信号的幅值增加，并生成一个更大幅值的输出信号。
这个过程基于电子器件的非线性特性和反馈机制。