高二物理竞赛课件晶体管放大电路基础

晶体管放大电路基础

放大电路的主要性能指标 1.输入电阻

2.输出电阻 3.增益

4.频率特性

5.非线性失真系数

放大电路的基本工作原理

1.电路的组成

2.放大电路的基本工作原理 3.构成放大电路的基本原则

本节内容

晶体管放大电路基础空载时输出电压有效值带RL时的输出电压有效值输入电压与输入电流有效值之比。输入、输出电阻忽略所有电抗元件的影响，输入、输出阻抗为纯电阻

放大电路的主要性能指标频率特性：衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。

放大电路的主要性能指标

由于电容、电感及半导体器件PN结的电容效应，使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。幅频特性相频特性下限截止频率上限截止频率通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。

1.电路的组成以NPN-CE放大电路为例

放大电路的基本工作原理VBB、Rb：使UBE＞Uon，且有合适的IB。VCC：使UCE≥Uon，同时作为负载的能源。Rc：将ΔiC转换成ΔuCE(uo)。将两个电源合二为一信号源与放大电路共地电容应足够大,“隔直通交”C1、C2为耦合电容uBE＝ui＋UBEQ，信号驮载在静态之上。负载上只有交流信号。信号的传递是直接通过导线或电阻进行

利用耦合电容进行信号传递

放大电路的基本工作原理2.放大电路的基本工作原理由于电抗元件的存在，直流信号所流经的通路与交流信号所流经的通路不同。为分析之便，将直流信号和交流信号的作用分开进行，相应地分为静态和动态。

ui=0直流电源作用下电流流经的通路①电容开路，电感短路(如有)；②交流信号源为零(电压源短路，电流源则开路)，内阻保留。

(1)静态

ui=0，分析目的：根据直流通路确定Q点数值——直流分析（UBEQ,IBQ)和(ICQ,UCEQ）

放大电路的基本工作原理(2)动态

ui≠0，分析目的：根据交流通路是求放大电路的的输入、输出电阻，增益等指标——交流分析交流电流所流经的通路。

原则：①耦合或旁路电容短路，电感保留；②无内阻的直流电源为零。

实现电压放大(3)瞬态:直流电源和交流信号ui共同作用

瞬时量=直流量+交流量

输出电压必然失真！

设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点几乎影响着所有的动态参数！

为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压？交流信号叠加在直流信号之上

放大电路的基本工作原理放大电路的基本工作原理：利用晶体管的电流控制作用实现信号的放大。直流电源VCC提供放大的实质：利用晶体管的电流控制作用，将直流电源VCC提供的能量转化为与输入信号具有相同形式的能量提供给负载。交流输入信号控制基极电流的变化BJT的电流控制作用

放大电路的基本工作原理合适的直流电源大小和

极性均合适,确保放大器件工作在导通状态。如晶体管须发射结正偏、集电结反偏。

输入信号能够有效加到放大器件的输入端使输入端的电流或电压随输入信号成比例变化在负载上能够获得放大了的动态信号放大器件输出端的变化电流能有效转化为电压输出.

电路元件数值和输入信号的幅度合适确保电路有合适的静态工作点，输出信号产生明显的非线性失真。

电路中带极性的电容连接要正确

此外,还要求信号源与直流电源共地，直流电源种类尽可能少，同时负载上无直流分量等.

3.构成放大电路的基本原则

放大电路的基本工作原理2图解法 1.静态图解法

2.电路参数对静态工作点的影响 3.动态图解法

4.静态工作点的选择与波形失真分析

5.最大不失真输出电压的确定

6.图解法的特点2等效电路法

1.晶体管的直流模型及Q点的近似估算法

2.放大电路的微变等效电路分析法 3.基本共射放大电路的等效电路分析法

本节内容放大电路的分析方法放大电路的分析方法

通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，且放大器件本身非线性,使得电路的分析复杂化。为简化分析，分成直流通路和交流通路。相应的，对放大电路的分析过程分为先静态分析，后动态分析.又称直流分析，分析电路在直流电源单独作用下的响应，目的是根据直流通路，求Q点又称交流分析，分析电路在