第2章 放大电路基础

第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分返回目录第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分•2.1放大系统简介•2.2基本放大电路•2.2分压偏置放大电路•2.4射极输出器•2.5场效应管放大电路•2.6例题第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分2.1放大系统简介信号源放大电路负载直流电压源直流功率第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分CD播放器放大电路扬声器直流电压源直流功率CD系统框图小信号常见系统举例第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分麦克风输出信号放大电路扬声器直流电压源直流功率扩音器系统框图小信号第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分人造卫星的声音信号放大电路扬声器直流电压源直流功率人造卫星系统框图小信号第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分气象卫星的视频信号放大电路显示器直流电压源直流功率气象卫星系统框图小信号返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分2.2.1放大电路的基本概念2.2.2基本放大电路的组成2.2.3基本放大电路的分析方法返回2.2基本放大电路第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分2.2.1放大电路的基本概念基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。1.放大电路主要用于放大微弱信号，使输出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。共发射极、共集电极、共基极返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分2.2.2基本放大电路的组成1基本放大电路的组成2各元件的作用3直流通道和交流通道4静态和动态5放大原理6电路的简化和简化画法返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分1基本放大电路的组成返回SRBRCRLR1C2CovBECESe第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分起放大作用。1保证集电结反偏2将交流集电极电流转换为电压输出。•保证发射结正偏•保证基极有个合适的静态电流输入耦合电容C1保证交流信号加到发射结，割断信号源与三极管基极的直流通路。输出耦合电容C2保证放大的交流信号输送到负载，而放大电路的直流成分不能加到负载上。SRBRCRLR1C2CovBECESe2各元件的作用：三极管T——集电极负载电阻Rc和EC——偏置电路EB、Rb——耦合电容C1、C2—返回动画第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分即交流信号为0时，直流信号通过的通道。对于直流信号,电容的容抗为无穷大，画直流通路时，所有的电容开路，交流源短路.能通过交流信号的电路通道。耦合电容是大电容，对于交流信号的其容抗为0画交流通路时，耦合电容短路,若直流电源内阻为零，交流电流流过直流电源时，没有压降。直流源对地短路。3直流通道和交流通道SRBRCRLR1C2CouBECESe(b)交流通道SRBRCRLRouSeBRCRouBE(a)直流通道返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分4静态和动态静态——时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。0iv放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通道和交流通道。动态——时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。0iv返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分SRBRCRLR1C2CovBECESeivbicibevcv5放大原理o2ccc)b(cbbe1ivCvRiiiivCvβ三极管放大作用变化的输出电流ic通过RC转变为变化的输出电压输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结有下列过程返回动画第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分6电路的简化和简化画法简化的电路电路的简化画法做出参考地电位，标出EC的电位VCCSRBRCRLR1C2CovBECESeSRBRCRLR1C2CovCESeSRBRCRLR1C2CovSeCCV返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分2.2.3基本放大电路的分析方法•1参数的表示方法•2放大电路的静态分析•3放大电路的动态分析•4利用图解法来进行讨论返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分以基极电流为例来进行说明BI基极电流的直流分量基极电流的交流分量的瞬时值基极电流的交流分量的有效值基极电流的瞬时值（交流分量+直流分量）1参数的表示方法)(BbIibIBi返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分2放大电路的静态分析静态分析是指无输入交流信号（vi=0）时，求三极管的输入电流、输入电压和输出电流、输出电压的值，即求IB、VBE、IC、VCE,其中，VBE为常数，故只需求三个参数第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分（1）静态工作状态的估算分析法（2）静态工作状态的图解分析法静态分析有估算法和图解分析法两种第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分①静态工作状态的估算分析法CCBEBVVRIBIB、IC和VCE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位VB、VE和VC即可确定三极管的静态工作状态。根据直流通道可对放大电路的静态进行计算列输入回路方程列输出回路方程列放大特性方程SRBRCRLR1C2CovSeCCVBRCRCCVBICIBEVCEV直流等效电路BCIICCCECVVRICCCCCCEBCBBECCRIVVIIRVVI,B得：第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分3.由输出回路方程UCE=VCC－ICRc，在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可画出直流负载线。1.列输入回路方程VBE=VCC－IBRB，求出IB4.直流负载线与IB对应的那条输出特性曲线的交点，即为要求的静态工作点Q，读出其坐标可得静态参数ICQ和VCEQ。2.在输出特性曲线上，找出对应IB的那条输出特性曲线②静态工作状态的图解分析法及步骤BRCRCCVBICIBEVCEV直流等效电路0Q直流负载线vCE(V)iC(mA)VCCVCC/RCICQVCEQIBQVCC、VCC/Rc返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分3放大电路的动态分析放大电路的动态分析是在静态工作点上叠加交流信号，交流电压瞬时值为负仅表现在静态工作点电压基础上减小该电压的瞬时值，总的电压的实际极性仍为静态工作点电压的极性。交流分析（动态分析）的目的是求交流电路中各点的交流信号电流或电压值，进而分析放大器的各种性能第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分动态分析方法（1）图解法（2）微变等效电路法返回第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分（1）图解法•交流负载线•交流工作状态的图解分析第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分交流电路的图解法是在直流通路图解法的基础上进行的，图解时必须首先建立交流负载线的概念，交流负载线上表示的是实际输入基极信号电流作用下vCE和iC的移动轨迹交流负载线SRBRCRLR1C2CovSeCCVSRBRCRLRovSe交流等效电路LCcceRRiv||交流负载方程叠加直流后的实际交流负载线方程LCCQCCEQCERRIiVv||)(第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分0Q直流负载线vCE(V)iC(mA)iB=80μA60μA20μA40μAICQVCEQ交流负载线LCRR//1斜率CR1斜率LCCQCCEQCERRIiVv||)(第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分①画交流负载线•通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，斜率为-1/(RL∥Rc)•交流负载线是有交流输入信号时实际工作点的运动轨迹。•交流负载线与直流负载线相交Q点。0Q直流负载线vCE(V)iC(mA)iB=80μA60μA20μA40μAICQVCEQ交流负载线LCRR//1斜率CR1斜率图解法分析步骤第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分②交流工作状态的图解分析SRBRCRLR1C2CovSeCCV0setiB(mA)vBE(V)QvBE(V)tiB(mA)t第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分SRBRCRLR1C2CovSeCCV0Q交流负载线直流负载线iC(mA)iB=80μA60μA20μA40μAvCE(V)vCE(V)tcit3-1动态图解分析动画第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分通过图解分析，可得如下结论：1.vivBEiBiCvCE|-vo|2.vo与vi相位相反；3.可以测量出放大电路的电压放大倍数；4.可以确定最大不失真输出幅度。•图解分析法适用范围不受输入信号大小的限制，小信号或大信号放大均可采用图解法。•对于非电阻性负载或需要考虑三级管结电容时，就不好用图解法。信号很小时作图精度也差SRBRCRLR1C2CovSeCCV第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分（2）微变等效电路法•三极管微变等效电路模型的建立•放大电路的微变等效电路模型•基本放大电路的动态分析第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分•三极管微变等效电路模型的建立•低频•小信号•变化量1使用条件第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分2输入回路用黑线代替红线，在微变的情况下，所产生的误差工程上是允许的beBBErIv常数对于红线有：)()(26)1('mAIrrEQbbbeiB(mA)vBE(V)QBEVBI第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分等效为输入回路可等效为)()(26)1(300mAIrEQbebibevBEbiBEbevber第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分对小信号微变等效电路通常%510的误差时，bbeimVv第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分3输出回路ceCCErIV常数用黄线代替黑线，在微变的情况下，所产生的误差工程上是允许的常数BCII输出回路等效为0QvCE(V)iC(mA)iB=80μA60μA20μA40μACIBICICEVcicevCECEBbercibibicer第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分cicevCECEBbercibibicer等效为CEbercibibi忽略rce等效为第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分h参数微变等效电路简化模型简化的三极管h参数模型rbeQ=rbb'+rbe≈300+(1+)26/IEQCEbercibibiB第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分SRBRCRLRovSeSRBRCRLR1C2CovCCVSe•放大电路的微变等效电路模型交流等效电路微变等效电路berbi'LRLRBRCRovivbi3-7微变等效电路的画法动画第2章放大电路基础模拟电子技术基础2020年2月2日11时11分•放大电路的动态分析放大电路的动态分析就