电子技术课件-基本放大电路
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放大电路中的反馈(电子技术课件)
放大电路中的反馈一、反馈的基本概念及判断方法二、负反馈放大电路的四种基本组态三、负反馈放大电路方块图及一般表达式一、反馈的基本概念及判断方法1.反馈的基本概念反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部引回到输入端，与输入信号叠加。
负反馈：引回的反馈信号削弱了净输入信号，或反馈结果使输出量的变化减小；正反馈：引回的反馈信号增强了净输入信号，或反馈结果使输出量的变化增大。
这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，放大电路的反馈框图开环闭环反馈网络：能将输入和输出回路相联的通路正反馈：两量同相，净输入量增加。
用于振荡器。
负反馈：两量反相，净输入量减小。
用于放大器。
问：为什么引入反馈？输出量应该只由输入量决定，但事实上受外界干扰因素的影响，会使输出量在输入量一定时，发生变化；所以为了使放大电路在输入量一定时，输出量也保持一定，从而引入反馈；即将变化的输出量引回到输入回路，在输入量与反馈量共同作用下，使输出量保持一定。
俗语说：以“毒”攻“毒”现在是：以“变化”应“变化”2.反馈的判断(1)有无反馈判断：有反馈通路；并影响净输入－＋＋A 0u ou I －＋＋A 0u ou I R －＋＋A 0u o u I R 1R 2有反馈通路，但没有影响净输入有反馈通路，并且影响净输入（2）反馈极性的判别：瞬时极性法利用电路中各点交流电位的瞬时极性来判别。
交流电位为正半周时，瞬时极性为正；交流电位为负半周时，瞬时极性为负；不管瞬时极性如何，各点之间的相位关系（同相还是反相)不会改变。
步骤：①假设输入信号的极性（＋），②由此判断各相关点电位的极性、电流方向（主要是判断出输出信号的极性），③结合输出信号的极性判断反馈信号的极性，若使净输入量增大的就为正反馈，反之为负反馈（和未引入反馈时比较）。
试判断电路的反馈极性正反馈负反馈注意：1) 反馈量仅由输出量决定，与输入量无关。
电路与电子技术基础 第3版课件第10章功率放大电路与直流稳压电源
IR UR
Uo
第十章 功率放大电路与直流稳压电源
（2）串联型稳压电路
电 路
+
调整管
与
取
电 子 技 术
Ui –
比较放大
样
电路
电
路
基准电压
基
础 工作原理:
3
Uo UF IB2 IC2 UC2 IB1
UCE1
版
Uo
输出电压：
UF
UZ
Rb Ra Rb
Uo
或
Uo
Rb Ra Rb
Uz
第十章 功率放大电路与直流稳压电源
0
I om
U om RL
子 技
PU
2I
C平
均U
＝2 CC RL
U omU CC
效率： PO Uom PU 4U CC
术 当输出电压最大幅值为：Uomax UCC
基 础 3 版
输 出 功 率 ：Po m ax
1 2RL
(UCC
UCES )2
1
U
2 om
x
2 RL
1
U
2 CC
2 RL
直流电源提供功率：
3
10.2.2 滤波电路
版
10.2.3 直流稳压电源
第十章 功率放大电路与直流稳压电源
研究对象：功率放大电路的特点与设计以及直流稳压电源。
电 关注焦点：提高功率放大电路的输出功率
路 与
第一节 功率放大电路
电
子
技 术
输入级
中间级
输出级
基
础
3
版
作用：输入阻
抗大、噪声低、
共模拟制能力
电压放大
电工电子技术-功率放大电路
都不导通，两管电流为零，管子工作在截止区，属于乙类工 作状态。发射极电位为零，负载上无电流。
② 动态分析
设输入信号为正弦电压ui，当输入信号位于正半周时， VT1管发射结正偏导通，VT2管发射结反偏截止，有电流iC1经 VT1管流向负载，在负载RL上获得正半周输出电压uo。当输入 信号位于负半周时，VT1管发射结反偏截止，VT2管发射结正 偏导通，有电流iC2经负载流向VT2管，在负载RL上获得负半周 输出电压uo。
10.4 功率放大电路
10.4.1 功率放大电路概述
1．功率放大电路应满足的要求
（1）应有足够大的输出功率。为了获得较大的输出功率， 往往要求三极管工作在极限状态，但使用时，要考虑到三极 管的极限参数PCM、ICM和U（BR）CEO。
（2）效率要尽可能的高。 （3）非线性失真要小。 （4）功率放大管要采取散热等保护措施。
在ui的整个周期内，VT1管和VT2管轮流导通，从而在RL 上得到完整的输出电压uo，所以，此电路称为互补对称功率 放大电路。
在此电路中，当输入信号小于三极管的开启电压时会产 生交越失真，如左图所示。
为消除交越失真，可给三极管稍加一点偏置，如右图所 示。
（2）性能参数计算
① 最大输出功率
输出功率为：
Po
UoIo
1 2 Uom Iom
U
2 om
2RL
上式中，Uom为输出电压uo的峰值。 理想条件下，负载获得最大输出电压
时，其峰值接近电源电压＋UC
Pom
U
2 CC
2RL
② 电源功率
直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率，信号
越大，电流越大，电源功率也越大。电源功率PV为
10.4.2 互补对称功率放大电路
② 动态分析
设输入信号为正弦电压ui，当输入信号位于正半周时， VT1管发射结正偏导通，VT2管发射结反偏截止，有电流iC1经 VT1管流向负载，在负载RL上获得正半周输出电压uo。当输入 信号位于负半周时，VT1管发射结反偏截止，VT2管发射结正 偏导通，有电流iC2经负载流向VT2管，在负载RL上获得负半周 输出电压uo。
10.4 功率放大电路
10.4.1 功率放大电路概述
1．功率放大电路应满足的要求
（1）应有足够大的输出功率。为了获得较大的输出功率， 往往要求三极管工作在极限状态，但使用时，要考虑到三极 管的极限参数PCM、ICM和U（BR）CEO。
（2）效率要尽可能的高。 （3）非线性失真要小。 （4）功率放大管要采取散热等保护措施。
在ui的整个周期内，VT1管和VT2管轮流导通，从而在RL 上得到完整的输出电压uo，所以，此电路称为互补对称功率 放大电路。
在此电路中，当输入信号小于三极管的开启电压时会产 生交越失真，如左图所示。
为消除交越失真，可给三极管稍加一点偏置，如右图所 示。
（2）性能参数计算
① 最大输出功率
输出功率为：
Po
UoIo
1 2 Uom Iom
U
2 om
2RL
上式中，Uom为输出电压uo的峰值。 理想条件下，负载获得最大输出电压
时，其峰值接近电源电压＋UC
Pom
U
2 CC
2RL
② 电源功率
直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率，信号
越大，电流越大，电源功率也越大。电源功率PV为
10.4.2 互补对称功率放大电路
电子技术基础第二章 基本放大电路
图2.3.4 基本共 （2）输出电路方程：uCE=VCC-iCRc
图2.3.5 用图解法求解静态工作点和电压放大倍数
二、电压放大倍数的分析 当加入输入信号△uI时，输入回路方程为 uBE=VBB+ △uI-iBRb
Q点高，同样的△uI产生的△iB越大，因而Au大。 Rc变化时，影响负载线的斜率，从而影响Au的大小。
图2.1.1 扩音机示意图
2.1.2
放大电路的性能指标
图2.1.2 放大电路 的示意图
一、放大倍数
二、输入电阻
三、输出电阻
根据图2.1.2有
输入电阻和输出电阻是影响多级放大电路 连接的重要参数。
图2.1.3
两个放大电路的连接
四、 通频带
通频带用于衡量放大电路对不同频率 信号的放大能力。
图2.1.4 fbw=fH-fL
2、输入电阻Ri 3、输出电阻Ro 分析输出电阻，也可令其信号源电压 ，但 保留其内阻Rs。然后在输出端加一正弦波测试信 号Uo，必然产生动态电流Io， 为恒压源，其内 阻为0，且 =0时， =0， =0，所以
2.4
放大电路工作点的稳定
2.4.1 静态工作点稳定的必要性
图2.4.1
2.4.2 典型的静态工作点稳定电路 一、电路组成和Q点稳定原理
图2.4.2 静态工作点稳定电路 (a) 直接耦合 (b) 阻容耦合 (c) 直流通路
B点的电流方程为 I2=I1+IBQ 一般选择 I1» IBQ 所以, I2I1 B点电位为
五、非线性失真系数
六、最大不失真输出电压
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。此时的 非线性失真系数要被定义，如10%。
七、最大输出功率与效率
《电子技术基础》教学课件PPT
－
不论是N型半导体还是P型半导体，其中的多子和少子的 移动都能形成电流。但是，由于多子的数量远大于少子的 数量，因此起主要导电作用的是多数载流子。
注意：
掺入杂质后虽然形成了N型或P型半导体，但整个半 导体晶体仍然呈电中性。
一般可近似认为多数载流子的数量与杂质的浓度相等。
P型半导体中的空穴多于自由电子，是否意味着带正电？
光敏性——半导体受光照后，其导电能力大大增强；
热敏性——受温度的影响，半导体导电能力变化很大；
掺杂性——在半导体中掺入少量特殊杂质，其导电 能力极大地增强；
半导体材料的独特性能是由其内部的导电机理所决定的。
3. 本征半导体
最常用的半导体为硅(Si)和锗(Ge)。它们的共同特征是四价 元素，即每个原子最外层电子数为4个。
原子核
＋
导体的特点：
内部含有大量的自由电子
（2） 绝缘体
绝缘体的最外层电子数一般为6~8个，且距原子核较近，因此受原子核的束缚力较强而不易挣脱其束缚。 常温下绝缘体内部几乎不存在自由电子，因此导电能力极差或不导电。 常用的绝缘体材料有橡胶、云母、陶瓷等。
原子核
＋
绝缘体的特点：
1. 半导体中少子的浓度虽然很低 ，但少子对温度非常敏感，因此温度对半导体器件的性能影响很大。而多子因浓度基本上等于杂质原子的掺杂浓度，所以说多子的数量基本上不受温度的影响。
4. PN结的单向导电性是指：PN结正向偏置时，呈现的电阻很小几乎为零，因此多子构成的扩散电流极易通过PN结；PN结反向偏置时，呈现的电阻趋近于无穷大，因此电流无法通过被阻断。
半导体的导电机理与金属导体导电机理有本质上的区别： 金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电；而半导体中 则是由本征激发产生的自由电子和复合运动产生的空穴两种 载流子同时参与导电。两种载流子电量相等、符号相反，电 流的方向为空穴载流子的方向即自由电子载流子的反方向。
三极管及放大电路—多级放大电路(电子技术课件)
ሶ = 20
ሶ
20 ሶ = 20 1
=1
3.单级放大器频率特性
下限频率fL
上限频率fH
通频带BW = fH - fL≈fH
4.两级相同放大器的幅频率特性
绘制多级放大电路的
频率特性曲线时，只要将
各级对数频率特性在同一
横坐标上频率所对应的电
压增益相加，即为幅频特
性。
5.两级相同放大器的相频率特性
绘制多级放大电路的相
频特性曲线时，只要将各级
对数频率特性在同一横坐标
上频率所对应的相位差相加
，即为相频特性。
多级放大电路组成及耦合方式
2.6.1 多级放大电路组成及耦合方式
一、多级放大电路的组成
多级放大电路的组成框图如图所示，第一级的输入为电路总的输入，前级输出
工作点的相互影响。
直接耦合的两级共射放大电路
常用的解决电路形式
（a）
（b）
（a）采用电阻Re2提高VT2发射极电位，从而提高VT1集电极电位，避免
VT1进入饱和区。
（b）采用电阻R、稳压管VZ构成稳压电路，提高VT2发射极电位，从而
提高VT1集电极电位，避免VT1进入饱和区。
常用的解决电路形式
（c）
=
(−1)
总电压放大倍数为：
1 2
AU =
=
∙
∙⋯
= AU1 ∙ AU2 ∙ ⋯ ∙ AUN
1
1 1
(−1)
二、多级放大电路的级间耦合方式
多级放大器级间耦合方式一般有：阻容耦合，变压器耦合，直接耦合三种。
1.阻容耦合
前级输出信号通过电容、下
级输入电阻，传递到下一级的连
ሶ
20 ሶ = 20 1
=1
3.单级放大器频率特性
下限频率fL
上限频率fH
通频带BW = fH - fL≈fH
4.两级相同放大器的幅频率特性
绘制多级放大电路的
频率特性曲线时，只要将
各级对数频率特性在同一
横坐标上频率所对应的电
压增益相加，即为幅频特
性。
5.两级相同放大器的相频率特性
绘制多级放大电路的相
频特性曲线时，只要将各级
对数频率特性在同一横坐标
上频率所对应的相位差相加
，即为相频特性。
多级放大电路组成及耦合方式
2.6.1 多级放大电路组成及耦合方式
一、多级放大电路的组成
多级放大电路的组成框图如图所示，第一级的输入为电路总的输入，前级输出
工作点的相互影响。
直接耦合的两级共射放大电路
常用的解决电路形式
（a）
（b）
（a）采用电阻Re2提高VT2发射极电位，从而提高VT1集电极电位，避免
VT1进入饱和区。
（b）采用电阻R、稳压管VZ构成稳压电路，提高VT2发射极电位，从而
提高VT1集电极电位，避免VT1进入饱和区。
常用的解决电路形式
（c）
=
(−1)
总电压放大倍数为：
1 2
AU =
=
∙
∙⋯
= AU1 ∙ AU2 ∙ ⋯ ∙ AUN
1
1 1
(−1)
二、多级放大电路的级间耦合方式
多级放大器级间耦合方式一般有：阻容耦合，变压器耦合，直接耦合三种。
1.阻容耦合
前级输出信号通过电容、下
级输入电阻，传递到下一级的连
电工电子技术_基本放大电路
8.1
7
共发射极放大电路
图8.3
放大电路动态工作电流、电压的变化情况
8.2
8
共发射极放大电路的静态分析
直流通路及静态工作点
8.2.1
放大电路不加输入信号(ui=0)时的 状态称为静态。静态时放大电路中只有 直流电源作用，由此产生的所有电流、 电压都为直流量，所以静态又称为直流 状态。静态时三极管各极电流和极间电 压分别用IB、UBE、IC、UCE表示。这些量 在三极管的输入、输出特性曲线上各确 定了一点，该点称为静态工作点，简称 Q点。 静态时直流电流通过的路径称为直 流通路。由于C1、C2的隔直流作用，放 大电路的直流通路如图8.4所示。
这里直流分量是正常放大的基础，交流分量是放大的对象，交流量搭 载在直流上进行传输和放大。如果三极管工作总是处于放大状态，它们的 变化规律是一样的。放大电路的动态分析关注的就是交流信号的传输和放 大情况，动态分析的电路指标主要包括电压放大倍数、输入电阻、输出电 阻等。
8.3
12
共发射极放大电路的动态分析
图8.1
共发射极放大电路
8.1
5
共发射极放大电路
2.各元器件的作用 （1）晶体管VT （2）集电极电源EC （3）集电极电阻RC （4）基极电源EB和基极偏置电阻RB （5）电容C1和C2 由于该电路使用两组电源，很不经 济。若只使用电源EC，将RB连到EC上， 只要适当调整RB阻值，保证发射结正偏 ，产生合适的基极偏流IB，就可省掉电 源EB。另外，为了使作图简洁，常不画 出电源回路，只标出EC正极对地的电位 值UCC和极性（“+”或“-”），如图8.2 所示。
图8.8
共发射极放大电路的微变等效电路
8.3
电子技术基础： 晶体管放大电路
二、性能分析 1、静态 2、动态
输入电压为零时， 电路输出电压会偏离 初始值，随时间作缓慢、
无规则地变动。
Vcc
三、电路特点
ui
uo
6.4 功率放大电路
6.4.1 功率放大电路的基本特点
一、输出功率足够大
输出足够大的信号电压、足够大的信号电流。
二、转换效率尽可能高
效率：交流输出功率与电源提供的直流功率之比。
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
1.温度对静态工作点的影响 T↑→ICBO↑,温度每升高10oC, ICBO↑一倍 T↑→UBE↓,温度每升高1oC, UBE↓2.5mv T↑→β↑,温度每升高1oC,β↑ 0.5%—1%
100℃ 27℃
0℃
温度扫描分析
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
2. 典型的稳定静态工作点电路 一、电路构成
三、非线性失真尽可能小
工作在大信号状态，难免带来非线性失真。
四、重视功率管的散热和保护
功率放大电路的分类 分类：
1、甲类状态：晶体管在整个信号周期内导通。
2、乙类状态：晶体管只在信号半个周期内导通。 3、甲乙类状态：晶体管导通时间略大于半个周期。
6.4.2 互补对称功率放大电路
1.互补对称乙类功放电路(OCL电路)
(1 )RL rbe (1 )RL
RL = Re // RL
输入电阻Ri
Ri
Ui Ii
Rb
// [rbe
(1 )RL ]
输出电阻Ro
Ro
Uo Io
Re
// (rbe
RS // Rb )
1
特点：Au略小于1；Uo与Ui同相；Ri大，Ro小; 有电流、功率放大作用。
输入电压为零时， 电路输出电压会偏离 初始值，随时间作缓慢、
无规则地变动。
Vcc
三、电路特点
ui
uo
6.4 功率放大电路
6.4.1 功率放大电路的基本特点
一、输出功率足够大
输出足够大的信号电压、足够大的信号电流。
二、转换效率尽可能高
效率：交流输出功率与电源提供的直流功率之比。
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
1.温度对静态工作点的影响 T↑→ICBO↑,温度每升高10oC, ICBO↑一倍 T↑→UBE↓,温度每升高1oC, UBE↓2.5mv T↑→β↑,温度每升高1oC,β↑ 0.5%—1%
100℃ 27℃
0℃
温度扫描分析
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
2. 典型的稳定静态工作点电路 一、电路构成
三、非线性失真尽可能小
工作在大信号状态，难免带来非线性失真。
四、重视功率管的散热和保护
功率放大电路的分类 分类：
1、甲类状态：晶体管在整个信号周期内导通。
2、乙类状态：晶体管只在信号半个周期内导通。 3、甲乙类状态：晶体管导通时间略大于半个周期。
6.4.2 互补对称功率放大电路
1.互补对称乙类功放电路(OCL电路)
(1 )RL rbe (1 )RL
RL = Re // RL
输入电阻Ri
Ri
Ui Ii
Rb
// [rbe
(1 )RL ]
输出电阻Ro
Ro
Uo Io
Re
// (rbe
RS // Rb )
1
特点：Au略小于1；Uo与Ui同相；Ri大，Ro小; 有电流、功率放大作用。
《共射极放大电路》课件
研究新型半导体材料和工艺，以提高共射极放大电路的性能和可 靠性。
自适应和智能控制研究
研究自适应控制和智能控制算法，实现共射极放大电路的自动调节 和控制。
生物医学应用研究
探索共射极放大电路在生物医学领域的应用，如生理信号检测和医 疗仪器等。
THANKS
感谢观看
实验电路的搭建与测试
实验器材准备
列出搭建实验电路所 需的电子元件和测试 仪器，如电阻、电容 、晶体管等。
电路搭建技巧
介绍如何根据共射极 放大电路原理图搭建 实际电路，包括元件 的选择、布局和连接 方式等。
实验步骤与操作
详细说明实验操作的 步骤和方法，包括电 源接入、信号源设置 、输入信号的产生和 输出信号的测量等。
安全注意事项
强调实验过程中应注 意的安全事项，如避 免短路、过载等危险 情况。
实验结果的分析与讨论
数据记录与整理
指导如何准确记录实验数据，包括输 入输出电压、电流等，并对其进行整
理和表格化处理。
误差来源与减小方法
探讨实验结果误差的可能来源，如测 量误差、元件参数误差等，并提出减
小误差的方法和技巧。
静态分析
静态分析是分析放大电路在没有输入信号时的直流工作状态，主要目的是确定电路 的静态工作点，即基极电流、集电极电流和集电极电压等参数。
静态分析的方法包括欧姆定律、基尔霍夫定律等，通过计算电路的直流通路来得出 静态工作点的参数。
静态分析对于理解放大电路的工作原理和设计至关重要，因为合适的静态工作点可 以保证放大电路在信号放大时不会出现失真。
性能指标分析是对放 大电路性能的评估和 比较，主要包括通频 带、最大不失真输出 电压、输入电阻、输 出电阻等指标。
通频带是衡量放大电 路对不同频率信号的 放大能力的指标，主 要由电路中元件的分 布参数决定。
自适应和智能控制研究
研究自适应控制和智能控制算法，实现共射极放大电路的自动调节 和控制。
生物医学应用研究
探索共射极放大电路在生物医学领域的应用，如生理信号检测和医 疗仪器等。
THANKS
感谢观看
实验电路的搭建与测试
实验器材准备
列出搭建实验电路所 需的电子元件和测试 仪器，如电阻、电容 、晶体管等。
电路搭建技巧
介绍如何根据共射极 放大电路原理图搭建 实际电路，包括元件 的选择、布局和连接 方式等。
实验步骤与操作
详细说明实验操作的 步骤和方法，包括电 源接入、信号源设置 、输入信号的产生和 输出信号的测量等。
安全注意事项
强调实验过程中应注 意的安全事项，如避 免短路、过载等危险 情况。
实验结果的分析与讨论
数据记录与整理
指导如何准确记录实验数据，包括输 入输出电压、电流等，并对其进行整
理和表格化处理。
误差来源与减小方法
探讨实验结果误差的可能来源，如测 量误差、元件参数误差等，并提出减
小误差的方法和技巧。
静态分析
静态分析是分析放大电路在没有输入信号时的直流工作状态，主要目的是确定电路 的静态工作点，即基极电流、集电极电流和集电极电压等参数。
静态分析的方法包括欧姆定律、基尔霍夫定律等，通过计算电路的直流通路来得出 静态工作点的参数。
静态分析对于理解放大电路的工作原理和设计至关重要，因为合适的静态工作点可 以保证放大电路在信号放大时不会出现失真。
性能指标分析是对放 大电路性能的评估和 比较，主要包括通频 带、最大不失真输出 电压、输入电阻、输 出电阻等指标。
通频带是衡量放大电 路对不同频率信号的 放大能力的指标，主 要由电路中元件的分 布参数决定。
《电工电子技术》(曹建林) PPT课件：6.2 放大电路的分析
图中+UCC、RB和VT发射结构成了基极回路，电路中IBQ为
IBQ＝—U—CC—−—UB—EQ≈——UCC
RS
RB
RB
us +–C1 ++ ui
–
RB RC ICQ
+C2 2
IBQ
+
+
UCEQ
VT –
uo
–
对于硅管UBEQ≈0.7V，由于UBEQ <<UCC，故可忽略不计。 在IBQ>0时，晶体管发射结处于正偏状态，此时由于电容C1具 有隔直流作用，故在C1两端的一个左负右正的UBEQ直流电压。 此时
RS
us +
例 在共射放大电路图6.2.1中，已知UCC=12V，RC=4kΩ， – RB=300kΩ，β=37.5，求静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ。
C1 1+
+ ui
RB RC ICQ
+C2 2
IBQ
+
+
UCEQ
VT –
uo
–
–
1′
2′
放大电 路的直流通路
解：
IBQ＝—URC—BC ＝—30—01×2—1—03≈40μA>0
＝Ucem sin（ωt–π） 该电压uce作为放大后的交流电压输出，即 uo ＝uce ＝–icR'L
＝Ucem sin(ωt–π) 式中负号表示uo的相位与ic、ib、ui相位相 反， 相对应的波形如图 （f）所示。
iC
UBEQ+
– + ui –
C1 +
UCC–
VT iB
+ RBuBE