《吕国泰《电子技术》第2章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吕国泰《电子技术》第2章（201页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,第二章 基本放大电路,电子技术,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,第二节 放大电路的分析,第一节 基本放大电路的组成,第二章 基本放大电路,第七节 功率放大电路,第六节 射极输出器,第五节 放大电路中的负反馈,第四节 多级放大电路,第一节 基本放大电路的组成,一、基本电压放大电路的组成,二、各元件的作用,5,晶体管组成放大电路。,放大作用将微弱电信号增强到人们所需要的较强的数值。,第一节 基本放大电路的组成,6,扩音机电路示意图,放大器,信号源,负载,7,第一节 基本放大电路的组成,将微弱电信号放大,推动功率放大电路,输出足够大功率去推动执行元件,低频放大电路工业电子技术中, 输入交流
2、的频率范围在20Hz20000Hz。,8,第一章学习了用于放大的三极管电路。,第一节 基本放大电路的组成,9,晶体管T,耦合电容,集电极电阻,负载,直流电源,基极电阻,交流信号源,信号源 内阻,第一节 基本放大电路的组成,一、电路组成,10,二、元件作用,设置合适的IB,隔直通交,将iC的变化转化为uO的变化,直流电源 提供能量来源,电解电容的正极性，表示接直流高电位。,设各电电位的参考点为“零”，称“地”,第一节 基本放大电路的组成,共发射极放大电路：发射极为交流输入和输出电压的公共端,11,放大电路组成,晶体管T,第一节 基本放大电路的组成,能量较小的输入信号通过晶体管的控制作用，去控制电
3、源所提供的能量，在输出端获得一个能量较大的信号。T工作在放大区。,1.晶体管T的放大作用,12,放大电路组成,第一节 基本放大电路的组成,使发射结正偏，提供合适的IB，RB约几k几十k。IB约几十A,2.基极电源UBB和基极电阻RB的作用,设置合适的IB,13,放大电路组成,第一节 基本放大电路的组成,为输出信号提供能量，并保证集电结反偏。一般为几伏到十几伏。,3.集电极电源UCC的作用,为输出信号 提供能量,14,放大电路组成,第一节 基本放大电路的组成,将iC的变化转化为uO的变化,实现电压放大。RC约几k几十k。,4.集电极负载电阻RC的作用,将iC的变化转化为uO的变化,15,放大电路
4、组成,第一节 基本放大电路的组成,隔断放大电路与信号源、负载的直流通路。而使交流在三者间畅通。几十F。一般用极性电容器。,5.耦合电容的作用,隔直通交,16,单电源和简化画法,第一节 基本放大电路的组成,第二节 放大电路的分析,一、静态分析,二、动态分析,三、分压式偏置放大电路,18,第二节 放大电路的分析,（1）静态的工作情况 静态当输入信号为零时，放大电路的工作状态，即直流电流及电压值。,概述,IB、IC、UBE、UCE,1.放大电路的两种工作情况,（2）动态的工作情况 动态当加入输入信号时，放大电路的工作状态，即在直流基础上加交流信号。,交流瞬时值：ib、iC、ube、uce,瞬时总值：
5、i、iC、uBE、uCE,包括直流量和交流量,19,第二节 放大电路的分析,（1）静态分析,确定静态工作点（直流值）： IB、IC、UBE、UCE,2.放大电路的分析的主要任务,（2）动态分析,确定电压放大倍数Au、输入电阻ri和输出电阻ri。,20,第二节 放大电路的分析,表2-2-1 放大电路中电压和电流符号,21,第二节 放大电路的分析,一、静态分析,交流通路交流信号流经的通路(交流等效电路),直流通路不加交流信号时直流电流流经的通路(直流等效电路),（一）直流通路和交流通路,为了研究问题方便,把交、直流分开研究。,22,第二节 放大电路的分析,直流通路,遵循原则: C对直流开路,对交流
6、短路; 直流电源对交流短路(忽略内阻)。,23,遵循原则: C对直流开路,对交流短路; 直流电源对交流短路(忽略内阻)。,交流通路,第二节 放大电路的分析,24,(二) 估算法 用直流通路确定静态值,输入回路电压方程:,输出回路电压方程:,UCC = IBRb + UBE,UCC = ICRC + UCE,直流通路,第二节 放大电路的分析,讨论,25,讨论,整理可得：,一般取: 硅管 UBE=0.7V， 锗管 UBE=0.2V。,第二节 放大电路的分析,直流通路,26,讨论,第二节 放大电路的分析,直流通路,固定式偏置放大电路 静态电流IB近似为一个固定值。,IB固定偏置电流。,RB固定偏置电
7、阻。,可见：改变RB、 RC、 UCC均可改变静态工作点，调RB最方便。,27,讨论,第二节 放大电路的分析,直流通路,例2-2-2UCC=24V,=50,IC=2mA, UCE=8V, 试估算RB电阻。,解：,28,讨论,第二节 放大电路的分析,直流通路,例2-2-1 UCC=12V,RC=2K, RB=200K,=50,IC=2mA, UCE=8V,试求：放大电路静态值。,解：,29,静态工作点Q的调整：,RB,RB,第二节 放大电路的分析,30,第二节 放大电路的分析,二、动态分析,动态当加入输入信号时，放大电路的工作状态，即在直流基础上加交流信号。,31,第二节 放大电路的分析,静态工
8、作情况,us=0,直流量,C2隔直作用,直流无法到达,输入信号为零时,C2,32,动态工作情况,us,瞬时总量,只有交流信号,有输入信号时,第二节 放大电路的分析,33,直流量,直流分量,交流分量,34,瞬时总值 iB 直流分量IC 交流分量ib,结论：,1.交直流共存于放大电路,直流是基础，交流是目的,直流分量,交流分量,在直流量的基础上叠加了一个交流量。,单方向脉动电电流和电压的大小变化，方向不变,第二节 放大电路的分析,35,uCE = UCC iC RC,2.uo与ui倒相180,第二节 放大电路的分析,36,放大电路组成原则：,1.晶体管工作在放大区，发射结正向运用，集电结反向运用。
9、,2.输入交流信号能送入晶体管e结放大，放大后的交流信号能顺利送到负载上输出。,3.放大电路工作点稳定，失真小。,第一节 基本放大电路的组成,37,原则一：工作在放大区，有合适静态工作点。,C1隔断直流,无合适静态工作点,工作在截止区,例2-2-1放大电路能否完整地放大信号？,UCC极性反,工作在截止区,讨论,第二节 放大电路的分析,图a,38,原则二：输入交流信号能送入三极管e结放大。,U将输入交流信号旁路,使之不能送入三极管e结放大,讨论,第二节 放大电路的分析,图b,39,原则三：输出交流信号能送到负载上。,UCC将输出交流信号短路,使之不能送到负载上,讨论,第二节 放大电路的分析,图C
10、,40,链接EDA3,实验三 单管放大电路,实验目的：单管放大电路静态工作点的设置。,建立电路：1.取电位器R，调整静态工作点。,实验步骤：1.改变R，观察波形失真。 2.关断负载RL，观察放大倍数变化 况。,2.取开关K，关断负载RL。,EDA 实验,41,EDA 实验,单管放大电路,42,第二节 放大电路的分析,EDA 实验,R=12009%,R=120090%,R=120060%,输出波形,输入波形,43,结 论:调整R可合理设置静态工作点, 减小非线 性失真。接RL，Uo减小。,实验数据：,第二节 放大电路的分析,EDA 实验,44,Q点不稳定因素： UCC波动，管子老化,温度变化。影
11、响最大的是温度。,固定偏置放大电路,缺点： Q点不稳定。,解决问题的设想：,IB,第二节 放大电路的分析,45,三、分压式偏置放大电路,（一）电路基本特点,RB：上、下偏置电阻。 RE：发射极电阻。 CE：发射极旁路电容。,典型的Q点稳定电路。,第二节 放大电路的分析,46,VB基本不受与温度影响,故：,直流通路,1.利用RB1、RB2分压来固定基极电位,第二节 放大电路的分析,47,直流通路,2.利用RE求出反映IC变化的电位UE,（使VBUBE）,当RB固定时，IC、IE基本不变,第二节 放大电路的分析,48,（二）稳定原理,UE,直流通路,第二节 放大电路的分析,49,CE作用使交流信号
12、不经过RE,避免在RE上产生交流压降，导致电压放大倍数下降。,发射极旁路电容,第二节 放大电路的分析,50,（三）静态工作点的估算,条件:,直流通路,计算IB较困难，先从计算VB入手。,第二节 放大电路的分析,51,例2-2-3 UCC=18V,RC=3K, RE=1.5K, RB1=33K, RB2=12K,=60。 试求：放大电路静态值。,解：,第二节 放大电路的分析,52,例2-2-4 UCC=18V,RC=3K, =50。静态值为IC=2mA, UCE=6V。 试估算： RE、 RB1、 RB2的阻值。,解：,第二节 放大电路的分析,53,例2-2-4 UCC=18V,RC=3K, =
13、50。静态值为IC=2mA, UCE=6V。 试估算： RE、 RB1、 RB2的阻值。,解：,第二节 放大电路的分析,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,一、三极管的微变等效电路,二、电压放大倍数的计算,三、放大电路输入电阻和输出电阻的计算,55,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,放大电路分析,静态分析,动态分析,估算法,图解法,微变等效电路法,图解法,麻烦、误差大、无法计算输入和输出电阻,只介绍此法,56,目 的：将含有三极管的非线性电路等效成线性电路。,等效条件：小信号范围内，输入特性近似看成直线。,放大电路的微变等效电路法,ID,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,57,输入回
14、路,输出回路,输入信号很小时,Q点的切线与曲线重合,rbe为常数。,一、晶体管的微变等效电路,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,58,输入回路,E,B,三极管输入电阻,动态电阻与静态工作点有关,静态电流,rbe在晶体管手册中常用h表示,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,59,输出回路,IB,受控电流源,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,60,考虑曲线上翘影响,iC=ib+ iC,同样 Ib下, uCE增大,iC在ib的基础上略有增大,相当在ib的基础上并了一个iC支路,支路中的电阻为rbe。,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,61,晶体管的微变等效电路,简化的微变等效电路,rc
15、e阻值很高, rce RL,忽略,用复数表示的微变等效电路,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,62,二、放大电路的微变等效电路,交流通路,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,63,二、电压放大倍数的计算,表明输入电压和输出电压反相,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,64,放大电路信号源内阻RS不可忽略时,电压放大倍数降低了,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,65,电压放大倍数是放大电路重要性能指标,但大,rbe也大。,IE太大，产生饱和失真,但太大易失真。,必须综合考虑RC、rbe,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,66,二、放大电路的输入电阻和输出电阻的计算,放大电路与信号源、负载之间是相互联系、相互联系的。,信号源放大电路输入端 电路输出端负载,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,67,1.输入电阻ri：从信号源两端向放大器看进去，相当一个动态电阻。,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,68,2.输出电阻ro：放大器对负载而言，是一个信号源，其内阻为ro。,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,69,RC,Rs,Rb,一般几千欧较高,第三节 放大电路的微变等效电路分析法,70,对ri、ro的一般要求,希望ri高：,从信号源索取电流小，减轻信号源负担。,放大电路从信号源分压大，提高电压放大倍数。,希望rO低：,放大电路相当恒压源，
