模电第一章14节

1.4 放大电路的基本知识  输入电阻  输出电阻  电压放大模型  电流放大模型 1.4.1 模拟信号的放大 1.4.2 放大电路模型

1.5 放大电路的主要性能指标  增益

 互阻放大模型  互导放大模型  隔离放大电路模型

 频率响应及带宽  非线性失真 1.4.1 模拟信号的放大 电压增益（电压放大倍数） Rs放大电路

IoIi

+–Vo+–Vs+

–Vi

R

L

ioV

VAV

电流增益

ioI

IAI

互阻增益 )(ioIVAR互导增益 )S(ioVIAG

信号源 负载

A 1.4.2 放大电路模型

放大电路是一个双口网络。从端口特性来研究放大电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路（即端口用一些基本元件等效）。

Rs放大电路

IoIi

+–Vo+–Vs+

–Vi

R

L

信号源 负载

 输入端口特性可以等效为一个输入电阻  输出端口特性可以根据不同情况等效成不同的电路形式（信号源）。 1.4.2 放大电路模型 ——负载开路时的 电压增益

1. 电压放大模型 Rs

+

––Vi+–Vo+RLVsRi

–

+ Vi AVO

Ro

OVA

iR——输入电阻

oR——输出电阻

由输出回路得

LoLiOoRRRVAVV



则电压增益为

ioV

VAV

LoL

ORRRAV



可见 LRVA

即负载的大小会影响增益的大小

要想减小负载的影响，则希望…？ （考虑改变放大电路的参数） LoRR理想情况 0oR 1.4.2 放大电路模型 另一方面，考虑到输入回路对信号源的衰减

Rs +

– Vs – Vi + Ro – V

+ – +

Ri RL Vi AVO

siRR理想情况

有 sisiiVRRRV

要想减小衰减，则希望…？ iR

适用于RS较小RL较大场合 Rs放大电路

IoIi

+–Vo+–Vs+

–Vi

R

L

Rs +

– Vs – Vi + Ro – V

+ – +

Ri RL Vi AVO

电压放大模型

电流放大模型

1.4.2 放大电路模型 关心输出电流与输入电流的关系,可变换为电流放大模型如下：

2. 电流放大模型

——负载短路时的 电流增益

SIA图中 1.4.2 放大电路模型 2. 电流放大模型 由输出回路得

LooiSoRRRIAII



则电流增益为 ioI

IAI

Loo

SRRRAI

由此可见 LRIA



要想减小负载的影响，则希望…？ LoRR

理想情况 oR

由输入回路得 iss

siRRRII



要想减小对信号源的衰减，则希望…？ si

RR

理想情况 0iR

适用于RS较大RL较小场合 1.4.2 放大电路模型 3. 互阻放大模型（自学）

输入输出回路没有公共端

4. 互导放大模型（自学） 5. 隔离放大电路模型 Ro

– + Ri Vi AVO – Vo + – Vi +

值得注意的是，各种模型端口中的等效信号源是受控源，而不是独立信号源。 1.5 放大电路的主要性能指标

1. 输入电阻

iiiI

VR

Rs

+

–Vs–Vi

+Ri

Ii

放

大电路

对输入为电压信号的放大电路（电压放大和互导放大电路），Ri愈大，则放大电路输入电压净值vi愈大;反之，对输入为电流信号的放大电路（电流放大和互阻放大电路）， Ri愈小，则放大电路输入电流净值ii愈大。 1.5 放大电路的主要性能指标 2. 输出电阻 iOoVAVV

Ro

–Vo

+–+RLViA

VO

放大电路

Ro

–+ViAVO放大电路–+

Vo

LoLiOoRRRVAVV



所以 LLoooRRVVR



放大电路IT

+–VTRo+–Vs=0另一方法

0TTosVI

VR



注意：输入、输出电阻为交流电阻 1.5 放大电路的主要性能指标 2. 输出电阻 Ro

–Vo

+–+RLViA

VO

放大电路

Ro

–+ViAVO放大电路–+

VoLLooo

RRVVR





或 0TTosVI

VR

输出电阻RO的大小决定放大电路的

带负载能力。 所谓带负载能力，是指放大电路输出量随负载变化的程度。当负载变化时，输出量变化很小即表示带负载能力强，反之为弱。

显然，输出量为电压时，RO愈小带负载能力愈强，输出量为电流时， RO愈大带负载能力愈强。 1.5 放大电路的主要性能指标 3. 增益 反映放大电路在输入信号控制下，将供电电

源能量转换为输出信号能量的能力。

其中 (dB)lg20VA电压增益

“甲放大电路的电压增益为衰减20倍”和“乙放大电路的电压增益为-20dB”，问哪个电路的增益大？

四种增益 io

V

VAV

io

I

IAI

io

I

VAR

io

V

IAG

IVAA、常用分贝（dB）表示。

(dB)lg20IA电流增益(dB)lg10PA功率增益

乙放大电路的增益大！负分贝增益和负放大倍数意义不同。 1.5 放大电路的主要性能指标 4. 频率响应及带宽（频域指标） A.频率响应及带宽

电压增益可表示为 )j()j()j(ioVVAV

在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。

Rs放大电路

IoIi

+–Vo+–Vs+

–Vi

R

L

)]()([)j()j(ioioV

V



或写为 )()(VVAA其中 称为幅频响应)j()j()(ioVVAV称为相频响应)()()(io 1.5 放大电路的主要性能指标 4. 频率响应及带宽（频域指标） A.频率响应及带宽 普通音响系统放大电路的幅频响应

该图称为波特图 纵轴：AV的对数坐标，单位为dB； 横轴：f的对数坐标；