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1、 目录第 1 章 绪论2第 2 章 放大电路的基本概念.32.1 放大电路的概念.32.2 放大电路的组成.42.3 放大电路的放大倍数.62.4 放大电路的放大条件.7第 3 章 放大电路的工作原理.8第 4 章 总体方案设计114.1 电路图设计114.2 仿真与分析124.3 调试与结果14第 5 章 总结与展望15第 6 章 致谢16第 7 章 参考文献17第一章 绪论晶体管放大电路的放大本质是能量的控制和转换，是在输入微晶体管放大电路的放大本质是能量的控制和转换，是在输入微弱信号的作用下，通过放大电路将直流电源的能量转换成负载所获弱信号的作用下，通过放大电路将直流电源的能量转换成负载
2、所获得的能量，使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量，最得的能量，使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量，最终达到某种要求。现在的放大电路在我们的生活中随处可见，例如，终达到某种要求。现在的放大电路在我们的生活中随处可见，例如，收音机和电视机就是将天线接收到的微弱信号经过多重处理和放大，收音机和电视机就是将天线接收到的微弱信号经过多重处理和放大，最终使输出音频信号和视频信号的能量或幅值达到一定程度，从而最终使输出音频信号和视频信号的能量或幅值达到一定程度，从而驱动扬声器和显像管。电子电路放大的基本特征是功率放大，即负驱动扬声器和显像管。电子电路放大的基本特征是功率放大，即负载上总是
3、获得比输入信号大得多的电压或电流。这样，在放大电路载上总是获得比输入信号大得多的电压或电流。这样，在放大电路中必须存在能够控制能量的元件，即有源元件，如三极管和场效应中必须存在能够控制能量的元件，即有源元件，如三极管和场效应管等。放大电路是电子设备中最普遍的单元之一，放大电路简单地管等。放大电路是电子设备中最普遍的单元之一，放大电路简单地说就是说就是增加电信号幅度或功率的电子电路。应用放大电路实现放大增加电信号幅度或功率的电子电路。应用放大电路实现放大的装置称为的装置称为放大器放大器。它的核心是电子。它的核心是电子有源器件有源器件，如，如电子管电子管、晶体管、晶体管等。为了实现放大，必须给放大
4、器提供能量。常用的能源是等。为了实现放大，必须给放大器提供能量。常用的能源是直流电直流电源源，但有的放大器也利用，但有的放大器也利用高频电源高频电源作为泵浦源。放大作用的实质是作为泵浦源。放大作用的实质是把电源的能量转移给把电源的能量转移给输出信号输出信号。输入信号的作用是控制这种转移，。输入信号的作用是控制这种转移，使放大器输出信号的变化重复或反映输入信号的变化。现代使放大器输出信号的变化重复或反映输入信号的变化。现代电子系电子系统统中，电信号的产生、发送、接收、变换和处理，几乎都以放大电中，电信号的产生、发送、接收、变换和处理，几乎都以放大电路为基础。路为基础。第二章第二章 放大电路的基本
5、概念放大电路的基本概念2.12.1 放大电路的基本概念放大电路的基本概念所谓放大就是从表面上看是将信号由小变大，实质上，放大的所谓放大就是从表面上看是将信号由小变大，实质上，放大的过程是实现能量转换的过程，由于在电子线路中输入信号往往很小，过程是实现能量转换的过程，由于在电子线路中输入信号往往很小，他所提供的能量不能直接驱动负载工作，因此需要另一个新电源，他所提供的能量不能直接驱动负载工作，因此需要另一个新电源，由能量较小的输入信号控制这个能源，经三极管放大使之求驱动负由能量较小的输入信号控制这个能源，经三极管放大使之求驱动负载工作。这种小能量对大能量的控制作用就是放大作用。三极管只载工作。这
6、种小能量对大能量的控制作用就是放大作用。三极管只是一种能量控制元件，而不是能源。三极管有三个极，三极管对小是一种能量控制元件，而不是能源。三极管有三个极，三极管对小信号实现放大作用在电路中有三种不同的连接方式（即三种组态）信号实现放大作用在电路中有三种不同的连接方式（即三种组态） ，即共发射极接法、共集电极接法和共基极接法。这三种接法分别以即共发射极接法、共集电极接法和共基极接法。这三种接法分别以发射极、集电极、基极作为输入回路和输出回路的公共端，从而构发射极、集电极、基极作为输入回路和输出回路的公共端，从而构成不同的放大电路。成不同的放大电路。共射极组态共射极组态 共集电极组态共集电极组态共
7、基极组态共基极组态2.22.2 放大电路的组成放大电路的组成晶体管放大电路由共射极、共基极、共集电极三种组态的放大电路。晶体管放大电路由共射极、共基极、共集电极三种组态的放大电路。基本共射放大电路如下图所示：基本共射放大电路如下图所示：该电路以双极型该电路以双极型 NPNNPN 三极管作为放大器件，电路中待放大的信号三极管作为放大器件，电路中待放大的信号 UiUi通过耦合电容通过耦合电容 C1C1 从三极管的基极输入；放大后的信号通过电容从三极管的基极输入；放大后的信号通过电容 C2C2的耦合输送到负载的耦合输送到负载 RL,RL,从电阻上可得到输出电压从电阻上可得到输出电压 U0U0。由于三
8、极管的。由于三极管的发射极作为输入和输出的公共端，因此该电路被称为单管共射放大发射极作为输入和输出的公共端，因此该电路被称为单管共射放大电路。该电路组成元件有：三极管、电容、输出负载电路。该电路组成元件有：三极管、电容、输出负载 RLRL 及偏置电路。及偏置电路。电路中各元件的作用：电路中各元件的作用：（1 1）三极管三极管三极管是电路的核心元件，利用其集电极电流与基极电流之间的三极管是电路的核心元件，利用其集电极电流与基极电流之间的ic=Bibic=Bib 的关系，使输入端一个很小的变化量能在输出端引起一个较的关系，使输入端一个很小的变化量能在输出端引起一个较大的变化量，从而实现放大作用。在
9、负载上得到的幅值较大的信号大的变化量，从而实现放大作用。在负载上得到的幅值较大的信号变化规律是由输入信号决定的，而其能量是由直流电流提供的，放变化规律是由输入信号决定的，而其能量是由直流电流提供的，放大电路在此仅实现能量的控制作用，三极管只是一个电流控制元件，大电路在此仅实现能量的控制作用，三极管只是一个电流控制元件，整个电路保持能量守恒。整个电路保持能量守恒。（2 2）集电极电源集电极电源 VCCVCCVCCVCC 是整个放大电路的能源。它使集电结处于反向偏置，这是三极是整个放大电路的能源。它使集电结处于反向偏置，这是三极管具有放大作用的必要条件；同时他还向负载提供能量。管具有放大作用的必要
10、条件；同时他还向负载提供能量。VCCVCC 通常通常为几伏到几十伏。为几伏到几十伏。（3 3）基极电阻基极电阻 RBRBRBRB 为三极管基极提供合适的正向偏流，既保证三极管工作在线性放为三极管基极提供合适的正向偏流，既保证三极管工作在线性放大区，又有合适的工作点。大区，又有合适的工作点。RBRB 一般为几十千欧到几百千欧。一般为几十千欧到几百千欧。RBRB、VCCVCC 和三极管的基极、发射极共同组成输入回路。和三极管的基极、发射极共同组成输入回路。（4 4）集电极电阻集电极电阻 RCRCRCRC 可将集电结提供合适的偏置电压，并将集电极电流的变化变换为可将集电结提供合适的偏置电压，并将集电
11、极电流的变化变换为电压电压 UCEUCE 的变化，以实现电压放大，的变化，以实现电压放大，RCRC 一般为几千欧到几十千欧。一般为几千欧到几十千欧。VCCVCC、RCRC 和三极管的集电极、发射极组成输出回路。和三极管的集电极、发射极组成输出回路。（5 5）耦合电容耦合电容 C1C1 和和 C2C2C1C1 和和 C2C2 分别接在输入端和输出端，一方面利用它来隔断直流，其分别接在输入端和输出端，一方面利用它来隔断直流，其中中 C1C1 用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路，而用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路，而 C2C2 则用来隔则用来隔断放大电路与负载之间的直流通路。另一方面，又起
12、到交流耦合作断放大电路与负载之间的直流通路。另一方面，又起到交流耦合作用，由于电容对交流信号呈现很小的阻抗，保证交流信号顺利通过，用，由于电容对交流信号呈现很小的阻抗，保证交流信号顺利通过，构成信号源、放大电路和负载之间的交流通路。一般要求容抗近视构成信号源、放大电路和负载之间的交流通路。一般要求容抗近视为为 0 0，因此电容取值较大，因此电容取值较大，C1C1、C2C2 通常为点解电容，其值为几微法通常为点解电容，其值为几微法到几十微法。到几十微法。2.32.3 放大电路的放大倍数放大电路的放大倍数 放大倍数是直接衡量放大电路放大能力的指标，按照放大参量的不放大倍数是直接衡量放大电路放大能力
13、的指标，按照放大参量的不同可以分为电压放大、电流放大和功率放大。同可以分为电压放大、电流放大和功率放大。电压放大倍数：输出电压变化量与输入电压变化量的比值。在测试电压放大倍数：输出电压变化量与输入电压变化量的比值。在测试电压放大倍数时，一般在放大电路的输入端接一个电压放大倍数时，一般在放大电路的输入端接一个 正弦波电压信号，正弦波电压信号，此时电压放大倍数可以用输出电压与输入电压的正弦量之比来衡量。此时电压放大倍数可以用输出电压与输入电压的正弦量之比来衡量。电流放大倍数：输出电流变化量与输入电流变化量的比值。当输入电流放大倍数：输出电流变化量与输入电流变化量的比值。当输入为为正弦波信号时，同理
14、可用输出电流的正弦相量之比来表示。正弦波信号时，同理可用输出电流的正弦相量之比来表示。功率放大倍数：放大电路的输出功率与输入功率之比。功率放大倍数：放大电路的输出功率与输入功率之比。2.42.4 放大电路的放大条件放大电路的放大条件（1 1）晶体管必须偏置在放大区，发射结正偏，集电结反偏。晶体管必须偏置在放大区，发射结正偏，集电结反偏。（2 2）正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。（3 3）输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。（4 4）输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电输出回路将
15、变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。容滤波只输出交流信号。第三章第三章 放大电路的工作原理放大电路的工作原理以以 NPNNPN 型硅三极管为例，我们把从基极型硅三极管为例，我们把从基极 B B 流至发射极流至发射极 E E 的电流叫的电流叫做基极电流做基极电流 Ib;Ib;把从集电极把从集电极 C C 流至发射极流至发射极 E E 的电流叫做集电极电流的电流叫做集电极电流IcIc。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极 E E 上就用了上就用了一个箭头来表示电流的方向。一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就
16、是三极管的放大作用就是: :集电极电流受基极电流的控制集电极电流受基极电流的控制( (假设电源能假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话够提供给集电极足够大的电流的话) )，并且基极电流很小的变化，会，并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系: :集电极电集电极电流的变化量是基极电流变化量的流的变化量是基极电流变化量的 倍，即电流变化被放大了倍，即电流变化被放大了 倍，倍，所以我们把所以我们把 叫做三极管的放大倍数叫做三极管的放大倍数( 一般远大于一般远大于1 1，例如几十，例如几十，几百几百) )。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流会引起基极电流 IbIb 的变化，的变化，IbIb 的变化被放大后，导致了的变化被放大后
