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1、单元2 基本放大电路,学习目标 了解基本放大电路的组成。 理解放大倍数、输入电阻、输出电阻等定义，静态与动态、直流通路与交流通路、非线性失真等概念；基本放大电路的基本工作原理。 掌握基本放大电路的性能特点及基本分析方法。,2.1.1 共发射极基本放大电路,(1)三极管VT 电路中的放大元件，起电流放大的作用。 (2)集电极电阻RC 能将三极管的电流放大作用转换成电压放大作用。 (3)基极偏置电阻RB 集电极电源确定后，适当选择RB的大小，就能得到合适的基极偏置电流(简称偏流)，确定了放大电路的静态工作点，从而使三极管在合适的直流工作状态下工作。 (4)耦合电容、 一是隔离直流信号，使放大电路的
2、静态工作点不受信号源与负载的影响；二是传送交流信号。 (5)集电极电源 为整个放大电路提供能量，并通过集电极电阻、基极偏置电阻分别使三极管VT的集电结处于反向偏置，发射结处于正向偏置，从而保证三极管工作在放大状态。,2.1.1 共发射极基本放大电路,图-1 共发射极基本放大电路,2.1.2 共射极放大电路的静态分析,1.直流通路 2.静态工作点的图解分析法,1.直流通路,图-3 三极管放大电路的静态工作点,2.静态工作点的图解分析法,图-4 静态工作点的图解法,2.1.3 共射极放大电路的动态分析,1.放大电路的电压放大原理 2.静态工作点与动态范围之间的关系,2.1.3 共射极放大电路的动态
3、分析,图-5 共射极放大电路中各点的波形,1.放大电路的电压放大原理,(1)电路中的直流量和交流量叠加成单向脉动电量后，始终使三极管的发射结为正向偏置，集电结为反向偏置，从而保证三极管能满足电流放大的外部条件。 (2)共射放大电路具有倒相作用，即输入电压与输出电压反相180。 (3)只要适当选择集电极电阻的大小，就可使，将三极管的电流放大作用转变为电压放大，实现交流电压放大的目的。,2.静态工作点与动态范围之间的关系,(1)设置静态工作点的目的 若设置了合适的静态工作点，即放大电路如图2-1中的各参数均选择适当，三极管具有一定的基极直流电流和直流电压，当加入正弦交流输入信号“”后，其合成单向脉
4、动基极电压、电流的波形如图2-6b所示。,图-6 输入回路图解分析,2.静态工作点与动态范围之间的关系,(2)静态工作点设置不合适的情况 如图2-7a所示，若基极静态电流选得太小，集电极静态电流也就小，则静态工作点偏低。,图-7 静态工作点选择不当引起的失真,2.静态工作点与动态范围之间的关系,图-8 输入信号过大出现的失真现象,(3)静态工作点设置合适而出现的失真情况 即使有合适的静态工作,2.静态工作点与动态范围之间的关系,点，但在实际输入信号的幅值超过放大电路规定的动态范围时，输出信号也可能会相继产生饱和与截止失真，如图2-8所示，必须引起注意。 (4)电路参数对静态工作点的影响及调整
5、电路参数、和的改变都能使点的位置发生变化。,2.1.4 放大电路的微变等效电路分析法,1.三极管的线性简化电路 2.共射极放大电路的微变等效简化电路,1.三极管的线性简化电路,(1)输入电阻的概念 在输入小信号的条件下，现分别从三极管的输入与输出特性曲线入手来分析其线性电路。,图-9 三极管输入,1.三极管的线性简化电路,图-10 输入小信号时三极管,(2)受控恒流源的概念 三极管输出特性曲线在静态工作点Q附近区,1.三极管的线性简化电路,域的曲线近似为一组与横轴平行的直线，如图2-4所示。,2.共射极放大电路的微变等效简化电路,图-11 三极管放大电路的微变分析过程,(1)电压放大倍数的估算
6、,2.共射极放大电路的微变等效简化电路,1)带负载运行时的电压放大倍数：由图2-11c微变等效简化电路可知 2)空载时的电压放大倍数A：放大电路空载指的是输出端不带负载，可视为=,故u=i，于是得 (2)输入电阻与输出电阻,图-12 共射极放大电路的,2.共射极放大电路的微变等效简化电路,1)输入电阻：显而易见，图2-12中所示的输入电阻就等于从图2-11c的输入端(A、B两点)看进去的等效电阻，即 2)输出电阻：根据电工学中电流源与电压源等效互换的方法，显而易见，图2-12所示的输出电阻就等于从图2-11c的输出端(C、D两点)看进去的等效电阻，即 (2)由式(2-12)和式(2-14)可得
7、 (3)由式(2-10)和式(2-11)可得,图-13 电压串联负反馈电路,2.2.1 射极输出器的特性,1.电压放大倍数 2.输入电阻 3.输出电阻,2.2.2 射极输出器的应用,射极输出器的应用很广泛，虽然它的放大倍数等于1，但由于它具有输入电阻高和输出电阻低的特点，所以常作阻抗变换器使用。例如，测量仪器里的放大器，要求有高输入电阻，以减小它对被测电路的影响，提高测量仪器的精度，因此常用射极输出器作为其放大器的输入级来获得高输入电阻。由于它的输出电阻低，当作为放大器的输出级时，可提高其带负载的能力，即负载增大时，输出电压下降较小。在多级放大器中，射极输出器常作为中间隔 离级（或称缓冲级），
8、对前级放大电路而言，它的高输入电阻对前级影响甚小，而对后级放大电路而言，它的低输出电阻正好与输入电阻低的共射放大电路相配合，从而提高了整个多级放大器的放大能力。这就是射极输出器的中间隔离作用。,2.3.1 负反馈的基本概念,凡通过一定方式将放大电路输出回路中某个电量（电压或电流）的一部分或全部回送到输入回路的过程称为反馈。若反馈信号削弱了原输入信号，则称为负反馈，反之则为正反馈。,2.3.2 直流负反馈的主要作用,1.温度对静态工作点的影响 2.分压式偏置的直流电流负反馈放大电路,1.温度对静态工作点的影响,在放大电路中，若环境温度改变、三极管老化、电路参数改变以及电源波动等，都将引起放大电路
9、的静态工作点不稳定，甚至导致放大电路不能正常工作。,2.分压式偏置的直流电流负反馈放大电路,图-15 静态工作点稳定的典型放大电路,(1)负反馈稳定静态工作点的过程 当温度升高时，,2.分压式偏置的直流电流负反馈放大电路,三极管参数发生变化，使集电极静态电流增大，则发射极电压增大，基极与发射极间的电压减小(设基极电位不变)，基极电流必然减小，于是=减小，即随温度升高而增大的部分被抵消。 (2)静态工作点稳定的条件 以上对直流负反馈稳定静态工作点的作用进行了定性分析。,图-16 图2-的微变等效电路,2.分压式偏置的直流电流负反馈放大电路,(2)图2-15a的微变等效电路如图2-16所示。 (3
10、)带负载的放大倍数：,2.3.3 交流负反馈的主要作用,1.电流串联负反馈电路 2.电压串联负反馈电路,1.电流串联负反馈电路,图-17 电流串联负反馈电路,(1)提高放大倍数的稳定性 (2)提高输入电阻,1.电流串联负反馈电路,图-18 改进后的电流负,(2)空载时的放大倍数,2.电压串联负反馈电路,图-19 多级放大电路的结构框图,2.4.1 多级放大电路级间的耦合方式及影响,1.阻容耦合 2.变压器耦合 3.直接耦合,2.4.1 多级放大电路级间的耦合方式及影响,图-20 多级放大电路级间的耦合方式 ）阻容耦合）变压器耦合）直接耦合,2.4.2 电压放大倍数的计算,在多级放大电路中，中间
11、级的作用是积累电压放大倍数。为此，级间配合要求尽可能多地将前级信号传输到后级。对于后级是电流控制型器件则要求高输出电阻与低输入电阻配合，使前级电流源的信号尽可能多地传输到后级的支路；对于后级是电压控制型器件则要求低输出电阻与高输入电阻配合，使后级能得到尽可能高的输入电压。,2.5.1 基本差动式放大电路的结构及抑制零漂的原理,图-21 基本差动式电路及差模信号输入方式,2.5.2 差动放大电路性能分析,1.差模输入特性 2.共模输入特性 3.共模抑制比,2.6.1 功率放大电路的任务,图-23 功率放大电路的常见类型,2.6.2 功率放大电路的常见类型,(1)目的 学习如何设置放大器的静态工作
12、点及其调整方法；学习放大器的放大倍数、频率响应、输入电阻和输出电阻的测量方法；掌握放大器电路的设计、安装及调试方法。 (2)能力及标准要求 学会放大电路的测试原则、内容和方法；学会分析与检测放大电路故障的方法。 (3)准备 低频信号发生器、晶体管毫伏表、双踪示波器、失真度测量仪、双路稳压电源各1台，数字式(或指针式)万用表1块。 (4)步骤 (5)注意事项 注意测试条件及仪器仪表的选择。,2.6.2 功率放大电路的常见类型,图 -24,2.6.2 功率放大电路的常见类型,图 -25,2.6.2 功率放大电路的常见类型,图 -26,2.6.2 功率放大电路的常见类型,图 -27,单元小结,学习本
13、单元时，应在理解各种基本放大电路的组成与工作原理的基础上，掌握其性能特点。 利用三极管的电流控制作用可实现电流的放大，三极管放大器有三种组态。共发射极放大器的电压和电流放大倍数都较大，应用广泛；共集电极放大器的输入电阻高、输出电阻小，电压放大倍数接近1，适用于信号的跟随；共基极放大器适用于高频信号的放大。,复习思考题,1试判断图2-24中各个电路能不能放大交流信号?为什么? 2放大电路的静态和动态各指的是什么状态？静态工作点指的是什么？ 3放大电路为什么要设置静态工作点？什么叫饱和失真？什么叫截止失真？ 4电路如图2-25所示，计算：（1）无输入信号时，基极、发射 极及集电极电位；（2）加输入信号时，发射极及集电极电位的变化范围。 5试比较共射放大电路的输入电阻与三极管的输入电阻。 6某放大器不带负载时，测得其输出端开路电压=15V,而带上负载电阻51k时，测得输出电压=1V，求该放大器得输出电阻= 13功率放大电路与电压放大电路的异同点是什么？其常见类型有哪些？,
