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1、在进行本章的学习之前，先来看看下面 的几个问题你知道吗？,问题1：“本章点睛”中的图是什么？,问题2：什么是“放大”呢？“放大电 路”是作什么用的？,问题3：用什么器件来完成放大的作用？,基本放大电路的组成及工作原理,放大器的分析方法,常见的放大电路,放大器的频率特性,多级放大器,本章小结,主要要求：,了解基本放大电路的组成,2.1 放大电路基础知识,掌握其工作原理,及静态工作点的求解,了解放大器的主要性能指标,2.1.1 基本单级放大电路的连接形式,放大器的输入输出端口,晶体管V具有放大作用,是 放大器的核心; 基极电阻Rb,与基极电流集电极电流和三极管的电压偏置有密切关系; 集电极电阻Rc
2、,把放大的电流转换成电压输出; 耦合电容C1和C2,具有隔直通 交作用,传递交流信号又使放 大器不受信号源和输出负载的影响.,按放大目的的不同,放大器又分交流放大器,直流放大器,脉冲放大器,下面以共射极交流基本放大电路为例分析:,适当选取Rb ,RC, UCC参数,晶体管就能工作在放大区:若晶体管射基极等效动态电阻为rbe,加入输入信号ui前iB= IB,则分析电路:,符号说明: 以基极电流为例,iB代表基极电流的瞬时值,IB代表直流分量,ib代表交流分量,有效值用Ib表示,复数量量用 表示.,2.1.2 基本放大电路中常见元器件的作用,适当选取Rb ,RC, UCC参数,晶体管就能工作在放大
3、区:若晶体管射基极等效动态电阻为rbe,加入输入信号ui前iB= IB,则分析电路,符号说明: 以基极电流为例,iB代表基极电流的瞬时值,IB代表直流分量,ib代表交流分量,有效值用Ib表示,复数量量用 表示.,2.1.3 基本放大电路的工作原理,放大电路的工作原理: ui经过输入端电容C1与UBE叠加到晶体管输入端,使基极电流iB发生变化,进而使集电极电流ic发生变化, ic在RC上的压降使晶体管输出端电压发生变化,最后经过电容C2输出交流电压uo(从图中可见uo与 ui相位相反,称为放大器的倒相作用,适当选取RC, uo会比ui大的多),利用晶体管的控制作用，把直流电能转化成交流电能,2.
4、1.4 放大电路的主要性能指标,1.放大倍数或增益,工程上经常用以10为底的对数来表示电压放大倍数和电流放大倍数的大小， 单位是B(贝尔， Bel),2.最大输出幅度,放大器能供给的最大输出电压(最大输出电流)的大小,用Uomax和Iomax表示.,3.输入电阻Ri,从放大电路的输入端看进去的等效电阻被称为放大电路的输入电阻,4.输出电阻,输出电阻是从放大电路输出端看进去的等效电阻,当用恒压源时,总是希望输入电阻越大越好,可以减小输入电流,减小信号源内阻上的压降,增加输出电压的幅值;放大器的输出电阻越小越好,增加输出电压的稳定性,改善负荷性能,2.2 晶体管共发射极放大电路,主要要求：,掌握放
5、大电路的静态分析法。,掌握放大电路的动态分析。,2.2.1 放大电路的静态分析,处于静态状况下的电路,只有直流成分而无交流成分,可删去电容,变为直流通路.,【例2.2.1】硅三极管放大电路如图2.2.2所示，已知40，试计算该电路的静态工作点。,2.1.2 放大电路的动态分析小信号等效 电路分析法,1. 晶体管及其小信号等效模型,2.1.2 放大电路的动态分析小信号等效 电路分析法,2. 小信号等效电路分析法,（a）共发射极基本放大电路 （b）交流通路 （c）小信号等效电路,【实例演示】图2.2.6为固定偏置共发射极放大电路的测试电路与 输入、输出电压波形。其中输入信号为1kHz的正弦电压信号
6、，有效 值12mV，万用表实测输出电压有效值1.65V，放大倍数约为140倍， 输出电压与输入电压反相。电路中用可变电阻器和一固定电阻串联 作为基极偏置电阻，用来调整基极电流的大小，本例静态工作点的 实测数值为UBE=0.71V，IB=51.8A，U CE=7.6V，IC=1.665mA。,【例2.2.2】 共发射极放大电路如图2.2.7所示。 已知VCC =20V，RC=6k，RB=470k，=45， RL=4k，RS=1.25k，UBE=0.7V，RE=1k，CE为射 极旁路电容，在交流时可认为短路。 求（1）Q点的数值；（2）源电压放大倍数,（3）输入电阻ri和输出电阻ro。,3. 静态
7、工作点的位置与线形失真的关系,画出iC和uCE的变化曲线如图（b）所示，它们的表达式为,截止失真时的输出电压波形,2.2.3影响放大电路静态工作点稳定的因素,晶体管是放大电路的核心，要使晶体管正常发挥作用，还需要具备一定的外部条件即合适的静态工作点。,1.静态工作点的意义,当ui =0时，放大电路中没有交流成分，称为静态,或称为直流工作状态。静态工作点可以用晶体管的电流,电压一组数值来表示,分别是基极电流IBQ，集电极电流ICQ及集射极电压UCEQ。它们在三极管特性曲线上所确定的一个点,称为静态工作点，习惯上常用Q表示,又称为Q点.,假设静态工作点没有选择在放大区中间，沿负载线偏上或偏下，这时
8、输出电压信号以静态工作点Q为中心沿负载线波动，就可能进入饱和区或截止区，输出电压信号就不能保证与输入电压信号相似，这种情况的输出信号叫作失真。进入截止区产生的失真称为截止失真，进入饱和区的失真称为饱和失真。,从以上分析可以看出，静态工作点是否选择合适对克服失真起主要作用。 影响静态工作点的主要因素有UCC，RC , Rb 。这三个因素中，一般UCC确定后不易改变； RC对静态工作点影响相比较小； Rb是这三个因素中最主要因素，一般可认为IBQ与Rb成反比，饱和失真时，应增大Rb使IBQ减小，降低工作点Q（或减小）；截止失真时，应减小Rb ，使IBQ增大，来升高静态工作点Q.只要调节Rb总可以使
9、静态工作点工作在放大区直流负载线中间，在调节有困难时，再考虑调节UCC和RC 。合理选择以上参数，直至波形不失真时为止。,2.2.3 影响放大电路静态工作点稳定的因素,分压式发射极偏置电路,【例2.2.3】 分压式射极偏置电路如图2.2.10所示，60，RE0.5k，RB130k，RB26.8k，RC2k，RL2k，三极管发射结压降为0.7V。求：（1）静态工作点Q；（2）电压放大倍数（3）输入电阻；（4）输出电阻.,发射极偏置电路的小信号等效电路,（2）电压增益,2.3 晶体管共集电极放大电路,共集电极放大电路,共集电极放大电路的小信号等效电路,2.3.2 共集电极放大电路的应用,1. 共集
10、电极电路用于多级放大器的输入级,2. 共集电极电路用于多级放大器的输入级,依据KVL有:,UBEQ近似等于二极管的正向电压值,一般取: UBEQ,0.3V(硅管),0.7V(锗管),UCC UBEQ,IBQUCC RC,ICQ+ UCEQ UCC =0,ICQ = IBQ,2.4 晶体管共基极放大电路,2.4.1 共基极放大电路的组成与分析,2.4.2 三种晶体管基本放大电路的比较,从电压放大倍数看，共射极和共基极电路的电压放大倍数均很大，只不过共射极电路的输入输出电压同相，共基极电路的输入输出电压反相，共集电极电路的电压放大倍数最小，小于1约等于1；,从电流放大倍数看，共射极电路同时具有较高
11、的电流放大倍数，共集电极电路的电流放大倍数最大，为（1）倍，共基极电流的电流放大倍数最小，小于1约等于1；,从输入电阻看，三种电路的输入电阻按照从大到小的顺序为：共集电极放大电路、共发射极放大电路和共基极放大电路。从输出电阻看，共集电极电路的带负载能力最强，其余两种较差。,2.5 场效晶体管放大电路简介,2.5.1 场效晶体管的直流偏置电路与静态分析,2.5.1 交流分析,1.场效应晶体管的小信号等效模型,2.场效晶体管放大电路的小信号等效电路分析,2.6 放大电路中的负反馈,2.6.1 负反馈的基本概念,电子电路中常见的两种反馈存在形式,1. 什么是反馈？怎样知道一个放大电路中是否有反馈呢？
12、,2. 反馈的框图与反馈的极性,交流反馈和直流反馈,反馈放大电路方框图,2. 反馈的框图与反馈的极性,3. 负反馈放大电路的一般表达式,负反馈放大电路的一般表达式,基本放大电路的放大倍数,反馈网络的反馈系数,反馈放大电路的放大倍数,闭环增益,4. 反馈深度,2.6.2 反馈放大电路的分类,1. 电压反馈和电流反馈,2. 串联反馈和并联反馈,（a）串联反馈 （b）并联反馈,3. 负反馈的四种基本类型与判别方法,根据反馈放大电路的采样和比较方式，可以分别构成四种负反馈 组态电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和 电流并联负反馈。,【例2.6.1】共集电极放大电路电压串联负反馈的反馈分析。
13、,【例2.6.2】电流并联负反馈放大电路的反馈分析,【例2.6.3】分析图2.6.9所示分压式射极偏置电路的反馈极性并 判断反馈类型。,【例2.6.4】 图2.6.10所示电路是由NPN三极管构成的集 电极基极偏置的反相电压放大电路。（1）分析该电路是 否具有稳定静态工作点的作用；（2）判断该电路的交流反 馈类型，标出反馈信号的位置。,【例2.6.5】 分析判断图2.6.11中两级放大电路的反馈类型和反馈极性。,2.6 放大电路中的负反馈,2.6.3 引入负反馈对放大电路性能的影响,1.降低放大电路的增益,2.提高增益的稳定性,【例2.6.6】已知某负反馈放大电路的开环放大倍数 的大小为A=1
14、0000，反馈系数F=0.01，由于三极管参 数的变化使开环放大倍数减小了10%，试求变化后的 闭环放大倍数Af的大小及其相对变化量。,【解】 三极管参数变化后的开环放大倍数为 A=10000（110%）=9000 闭环放大倍数为98.9 闭环放大倍数Af的相对变化量为 由此可见，引入负反馈后，电压放大倍数下降，但相对变化量减小，从而提高了电压放大倍数的稳定性。,3. 减少非线性失真,由于基本放大电路本身的失真和净输入信号的失真相反，在一定程度上互相抵消，输出信号的失真可大大减小,4.扩展带宽,可见:中频段的相位差基本是180，输出与输入反相，电路相当于纯电阻电路，高频段比中频段滞后，低频段比
15、中频段超前。,相频特性和幅频特性示意图,放大倍数下降到中频值的0.707时相的上限频率,放大倍数下降到中频值的0.707时的下限频率,通频带,BW=fH-fL,波特图,5.对放大电路输入电阻和输出电阻的影响,1）比较方式对输入电阻的影响,2）采样方式对输出电阻的影响,2.6.4 深度负反馈放大电路的分析方法,1.深度负反馈的概念,2深度负反馈条件下闭环放大倍数的近似估算,【例2.6.7】估算图所示电路的闭环电压放大倍数。,解： 由前面的分析可知，反馈电阻RF、RE1和反馈电容CF构成了级间电压串联负反馈，在输入端有， ， 反馈电压取自射极电阻 RE1对输出电压的分压，即,可求出闭环电压放大倍数
16、为 ：,本章小结,本章重点学习基本放大电路的工作原理和放大电路的基本分析方法，以及放大电路的重要性能指标和频率特性，了解多能放大电路及应用。 本章以共射极基本放大电路为基础，分析放大电路的原理和实质，电压偏置电路的意义。通过图解法和微变等效电路法两种方法，掌握如何设置工作点，计算输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。了解多级放大电路的级间耦合方式及放大电路的频率特性。,点睛实例一,图点睛2.1和2.2分别给出了分压式射极偏置电路的原理图、 印刷电路版图和测试电路接线图，输入信号频率为6.67kHZ。,（a）电路原理图 （b）印刷电路版图,分压式射极偏置电路测试图,点睛实例二,图点睛2. 3和2.4分别给出了音频放大器的原理图和 印刷电路版图。从原理图可以看出，该
