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文档简介

1、1.2.3 放大器的一般概念放大器的一般概念电子学中放大的目的是将微弱的电子学中放大的目的是将微弱的变化信号变化信号放放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。电路。电压放大电路可以用有输入口和输出口的电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示,如图。四端网络表示,如图。uiuoAu电压放大器:电压放大器:将输入信号的电压进行放大,也就是说将输入信号的电压进行放大,也就是说输出信号的电压大于输入信号。输出信号的电压大于输入信号。功率放大器:功率放大器:将输入信号的功率进行放大。一般功率将输入信号的功率进行放大。一般功率放大器作为末级放大器,它

2、控制和驱动输出设备。输出放大器作为末级放大器,它控制和驱动输出设备。输出设备可能是扬声器、显示器或天线等。设备可能是扬声器、显示器或天线等。3. 3. 放大器的分类放大器的分类 图图1.2-15 1.2-15 电压和功率放大器框图电压和功率放大器框图4. 4. 放大器的工作类型放大器的工作类型(1) (1) 甲类放大器甲类放大器 甲类放大器甲类放大器的输出信号对全部输入信号波形进行放的输出信号对全部输入信号波形进行放大。如输入信号是一个正弦波,那么输出信号也是一个大。如输入信号是一个正弦波,那么输出信号也是一个正弦波。即输出回路电流的变化由全部的按正弦规律变正弦波。即输出回路电流的变化由全部的

3、按正弦规律变化的输入电流控制。化的输入电流控制。 特点特点:保真度高和效率低,最大效率也只能达到:保真度高和效率低,最大效率也只能达到5050。小信号放大器属于甲类放大器。小信号放大器属于甲类放大器。 保真度保真度:输出信号除幅度增大以外,其它方面都与:输出信号除幅度增大以外,其它方面都与输入信号相同,即:输出信号与输入信号具有波形相同、输入信号相同,即:输出信号与输入信号具有波形相同、频率相同的特点。频率相同的特点。不同的偏置状态决定了放大器的不同的偏置状态决定了放大器的工作类型工作类型(2) (2) 乙类放大器乙类放大器 乙类放大器乙类放大器的输出信号仅对输入信号波形的的输出信号仅对输入信

4、号波形的5050进行放大。而输入信号的另一个半周使三极管进行放大。而输入信号的另一个半周使三极管截止,即放大器只导通半个周期。截止,即放大器只导通半个周期。 特点特点:由于在静态时,晶体管中没有电流,:由于在静态时,晶体管中没有电流,因此它的效率高于甲类放大器,但输出信号严重失因此它的效率高于甲类放大器,但输出信号严重失真。功率放大器一般采用乙类放大器。乙类放大器真。功率放大器一般采用乙类放大器。乙类放大器不仅有输出半周输入信号的作用,而且对该半周信不仅有输出半周输入信号的作用,而且对该半周信号进行了放大。号进行了放大。(3) (3) 甲乙类放大器甲乙类放大器 甲乙类放大器甲乙类放大器的输出信

5、号对输入信号的半个周期的输出信号对输入信号的半个周期以上的波形进行放大。它的输出波形与输入波形不同。以上的波形进行放大。它的输出波形与输入波形不同。甲乙类放大器工作于甲类和乙类放大器之间,因此其甲乙类放大器工作于甲类和乙类放大器之间,因此其 特点特点也介于上述两种放大器之间。它的也介于上述两种放大器之间。它的效率效率高于甲类高于甲类放大器,而低于乙类放大器;它的保真度比甲类放大放大器,而低于乙类放大器;它的保真度比甲类放大器差,但比乙类放大器好。甲乙类放大器更接近于乙器差,但比乙类放大器好。甲乙类放大器更接近于乙类放大器的特点。类放大器的特点。实际的功率放大器都工作于甲乙类实际的功率放大器都工

6、作于甲乙类。因为它可以消除信号的交越失真。因为它可以消除信号的交越失真。(4) (4) 丙类放大器丙类放大器 丙类放大器丙类放大器的输出信号仅对输入信号波形的少的输出信号仅对输入信号波形的少一半部分(一半部分(5050)进行放大。这种放大器的效)进行放大。这种放大器的效率最高,它一般用于对已调波的信号进行放大。率最高,它一般用于对已调波的信号进行放大。各类放大器的工作点uBEiB乙类乙类甲乙类甲乙类丙类丙类甲类甲类偏置状偏置状态态导通角导通角/ /周期周期失真失真最大效最大效率率用途用途甲类甲类正偏置正偏置360360 / /一个一个小小50%50%小信号电压小信号电压放大放大乙类乙类0 0偏

7、置偏置180180 / /半个半个大大78.5%78.5%低频功率放低频功率放大器大器丙类丙类负偏置负偏置小于小于180180 / /半半个个更大更大80-90%80-90%高频功率放高频功率放大器大器1.2.4 1.2.4 低频小信号放大器低频小信号放大器1. 1. 概述概述 低频小信号放大电路属于低频小信号放大电路属于甲类放大器甲类放大器。 组成组成:三极管、电阻器、电容器及电源等。:三极管、电阻器、电容器及电源等。 工作原理工作原理:利用三极管的电流放大原理,把微弱的:利用三极管的电流放大原理,把微弱的电信号转变为较强的电信号。电信号转变为较强的电信号。 信号源信号源:向放大器提供输入信

8、号的电路或设备。:向放大器提供输入信号的电路或设备。 负载负载:接收放大器输出电信号的元器件或电路。:接收放大器输出电信号的元器件或电路。放大电路的工作条件和技术要求:放大电路的工作条件和技术要求:发射结正向偏置,集电结反向偏置;对于放大电发射结正向偏置,集电结反向偏置;对于放大电路,要保证输入、输出电信号的传输畅通无阻。路,要保证输入、输出电信号的传输畅通无阻。对放大电路还应满足若干基本技术要求,主要反对放大电路还应满足若干基本技术要求,主要反映在以下几方面映在以下几方面: : (1) (1) 放大电路的放大倍数要大放大电路的放大倍数要大(2) (2) 放大电路的非线性失真要小放大电路的非线

9、性失真要小(3) (3) 放大电路要有合适的输入电阻和输出电阻放大电路要有合适的输入电阻和输出电阻(4) (4) 放大电路的工作要稳定放大电路的工作要稳定名称静态值交流分量总电流或总电压瞬时值有效值瞬时值基极电流IBibIbiB集电极电流ICicIciC发射极电流IEieIeiE集-射极电压UCEuceUceuCE基-射极电压UBEubeUbeuBE符号规定符号规定UA大写字母、大写下标,表大写字母、大写下标,表示直流量。示直流量。uA小写字母、大写下标,表小写字母、大写下标,表示全量。示全量。ua小写字母、小写下标,表小写字母、小写下标,表示交流分量。示交流分量。uAua全量全量交流分量交流

10、分量tUA直流分量直流分量 2.共发射极基本放大电路共发射极基本放大电路三极管放三极管放大电路有大电路有三种形式三种形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放以共射放大器为例大器为例讲解工作讲解工作原理原理放大电路要加上适当的直流偏置电路放大电路要加上适当的直流偏置电路,工工作在甲类状态作在甲类状态,避免失真。避免失真。3.静态工作点的设置静态工作点的设置在无交流信号输入时,放大电路的状态称为在无交流信号输入时,放大电路的状态称为静态静态。 UBB通过通过RB给三极管加了直流偏置电流,相应的基给三极管加了直流偏置电流,相应的基极电压极电压UBE、集电极电流、集电极

11、电流IC、集电极电压、集电极电压UCE在静态在静态时也都是不变的直流电量。时也都是不变的直流电量。这些直流电量对应着三极这些直流电量对应着三极管输入特性曲线和输出特管输入特性曲线和输出特性曲线上的某一个点,这性曲线上的某一个点,这个点称为放大电路的个点称为放大电路的静态静态工作点工作点Q。 当有交流信号输入时,放大电路的状态称为当有交流信号输入时,放大电路的状态称为动态动态。 RB+UCCUBBRCC1C2T4.共射放大电路的组成共射放大电路的组成放大元件放大元件iC= iB,工作在放大区,工作在放大区,要保证集电结反要保证集电结反偏,发射结正偏。偏,发射结正偏。uiuo输入输入输出输出参考点

12、参考点共射放大电路各元件作用共射放大电路各元件作用使发射结正偏,使发射结正偏,并提供适当的静并提供适当的静态工作点态工作点IB和和UBE。RB+UCCUBBRCC1C2T基极电源与基极电源与基极电阻基极电阻共射放大电路各元件作用共射放大电路各元件作用共射放大电路各元件作用共射放大电路各元件作用集电极电源,集电极电源,为电路提供能为电路提供能量。并保证集量。并保证集电结反偏。电结反偏。RB+UCCUBBRCC1C2T共射放大电路各元件作用共射放大电路各元件作用集电极电阻,将集电极电阻,将变化的电流转变变化的电流转变为变化的电压。为变化的电压。RB+UCCUBBRCC1C2T耦合电容:耦合电容:电

13、解电容,有极性,电解电容,有极性,大小为大小为10 F50 F作用:隔离输作用:隔离输入输出与电路入输出与电路直流的联系,直流的联系,同时能使信号同时能使信号顺利输入输出。顺利输入输出。RB+UCCUBBRCC1C2T+uiuo共射放大电路各元件作用共射放大电路各元件作用单电源供电单电源供电可以省去可以省去RB+UCCUBBRCC1C2TRB单电源供电单电源供电+UCCRCC1C2TRB+UCCRCC1C2Tui=0时时由于电源由于电源的存在的存在IB 0IC 0ICIE=IB+ICIB无信号输入时无信号输入时静态工作点静态工作点5.共发射极放大电路的工作原理共发射极放大电路的工作原理iBEQ

14、BEuUubBQBiIi()CBBQbiiIiBQbCQcIiIiCCCCCERiUuCcceoRiuu6.共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析RB+UCCRCC1C2TICUBEUCE( IC,UCE )(IB,UBE)IB静态工作点静态工作点(IB,UBE) 和和( IC,UCE )分别对应于输入输出特性分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。曲线上的一个点称为静态工作点。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB开路开路RB+UCCRCC1C2开路开路RL放大电路的直流通道放大电路的直流通道RB+UCCRC直流通道直流通道1)估算)估算IB( UBE 0.7V)

15、RB+UCCRCIBUBEBBECCBRUUIBCCR.U70BCCRURB称为称为偏置电阻偏置电阻,IB称为称为偏置电流偏置电流。(1)用估算法分析放大器的静态工作点)用估算法分析放大器的静态工作点( IB、UBE、IC、UCE)(2)估算)估算UCE、IcRB+UCCRCICUCECCCCCERIUUIc= IBP.50例题例题1:用估算法计算静态工作点。:用估算法计算静态工作点。已知:已知:UCC=6V,RC=2K ,RB=200K , =50。解:解:mA5 . 103. 050IIBCVRIUUCCCCCE325 . 16请注意电路中请注意电路中IB和和IC的数量级的数量级A30mA

16、03.0RUIBCCB2)近似估算放大电路的输入电阻、输出电阻)近似估算放大电路的输入电阻、输出电阻和放大倍数和放大倍数三极管的输入电阻三极管的输入电阻rbe是指从三极管的输入端看进是指从三极管的输入端看进去有一个交流等效阻抗存在,忽略其电抗(低频去有一个交流等效阻抗存在,忽略其电抗(低频时)而只计算其电阻时,这个电阻称为三极管输时)而只计算其电阻时,这个电阻称为三极管输入电阻。入电阻。 rbe的大小可以用公式表示为:的大小可以用公式表示为: bibeiur 对于小功率三极管在共发射极接法且工作在低频对于小功率三极管在共发射极接法且工作在低频小信号时,常用下面的近似公式估算:小信号时,常用下面

17、的近似公式估算:mAImV)(rEbe261300或者或者mAImVrCbe26300mAImVrBbe26300 放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻R Ri i是指从放大电路输入端看进去的交是指从放大电路输入端看进去的交流等效电阻。它定义为交流输入电压流等效电阻。它定义为交流输入电压u ui i与交流输入电流与交流输入电流i ii i的比值,即:的比值,即:iiiiuR输入电阻:输入电阻:R Ri iR RB B/r rbebe由于一般由于一般R RB Br rbebe,上式可以近似为:,上式可以近似为:R Ri irrbebe放大器的输出电阻放大器的输出电阻RoRo是指从放大器的输出端(

18、不包括是指从放大器的输出端(不包括负载电阻负载电阻R RL L)看进去,放大电路相当于一个具有内阻)看进去,放大电路相当于一个具有内阻RoRo和电动势和电动势u uo o的等效电路,这个内阻的等效电路,这个内阻RoRo就是放大电路的输就是放大电路的输出电阻,输出电阻等于三极管集电极出电阻,输出电阻等于三极管集电极- -发射极间等效电发射极间等效电阻阻r rcece与与R RC C的并联值,即:的并联值,即:RoRoR RC C/r rcece由于三极管在放大区由于三极管在放大区r rcece很大,即很大,即r rceceR RC C,故上式可,故上式可以近似为:以近似为:RoRRoRC C 放

19、大电路的放大倍数放大电路的放大倍数A A:表示电路放大能力的指标。:表示电路放大能力的指标。分别有下列三种:分别有下列三种: 电压放大倍数电压放大倍数A Au u:是放大电路输出电压变化量:是放大电路输出电压变化量( (交流分交流分量量) )u uo o与输入电压变化量与输入电压变化量( (交流分量交流分量) )u ui i的比值。即的比值。即iouuuA 电流放大倍数电流放大倍数A Ai i:是放大电路输出电流变化量:是放大电路输出电流变化量( (交流交流分量分量) )i io o与输入电流变化量与输入电流变化量( (交流分量交流分量)i)ii i的比值。即:的比值。即:ioiiiA 功率放

20、大倍数功率放大倍数A AP P:是放大电路输出功率:是放大电路输出功率P Po o与输入功率与输入功率P Pi i的比值。即:的比值。即:iuiiooioPAAiuiuPPA电压放大倍数电压放大倍数A Au u: 输出端不带负载输出端不带负载时,输入电压时,输入电压u ui ii ii iR Ri i,由于,由于R Ri irrbebe,i ii ii ib b,因此,因此,u ui ii ib br rbebe。由于放大后的集电极电。由于放大后的集电极电流流i ic c通过通过R RC C以电压的形式输送出去,即:以电压的形式输送出去,即:u uo oi ic cR RC C,beCbebC

21、bbebCciourRriRiriRiuuA电压放大倍数电压放大倍数A Au u:输出端带负载输出端带负载时,当输出端外接负载电阻时,当输出端外接负载电阻R RL L时,时,再从图再从图1.2-281.2-28(b b)所示交流通路来看,输出端)所示交流通路来看,输出端电阻为电阻为R RC C/R/RL L,集电极电流,集电极电流i ic c通过交流等效负载通过交流等效负载电阻电阻R RL LR RC C/R/RL L以电压的形式输出,因此以电压的形式输出,因此u uL Lu uo oi ic cR RL L。所以。所以beLbebLciourRriRiuuA结论:结论: 放大电路不带负载时输

22、出电压最高,电压放放大电路不带负载时输出电压最高,电压放大倍数也最大;带负载后,电压放大倍数下降,大倍数也最大;带负载后,电压放大倍数下降,而且负载电阻越小,电压放大倍数下降也越多。而且负载电阻越小,电压放大倍数下降也越多。 例题例题1:1:共发射极放大电路如共发射极放大电路如图。已知图。已知U UCCCC=6V=6V、 R RB B=200K=200K、R RC C=2K=2K ,=50=50、U UBEBE可略。可略。(1) (1) 计算静态工作点(计算静态工作点(I IB B、I IC C和和U UCECE);(或已知);(或已知I IC C)(2) (2) 计算晶体管的输入电阻计算晶体

23、管的输入电阻rberbe;(3) (3) 计算放大器的电压放大计算放大器的电压放大倍数倍数A AU U、输入电阻、输入电阻R Ri i和输出电和输出电阻阻RoRo(4)(4)当接上当接上R RL L=3K=3K的负载后,的负载后,A AU U变为多大变为多大UBERB+UCCRCRLUOUiARURUUIBCCBBECCB30mAIIBC5.1VRIUUCCCCCE325.16KImVrBbe2.1263003.83beCUrRA Ri=RB/rbe rbe =1.2KRO=RC=2 K1.50beLUrRA2.3.4.(2)图解法分析法)图解法分析法 近似估算法较为简单,并能很快计算出具体近

24、似估算法较为简单,并能很快计算出具体数值,可以据此来分析放大电路的一些性能。数值,可以据此来分析放大电路的一些性能。这种方法局限:这种方法局限: 难以判断所设置的静态工作点是否适当?难以判断所设置的静态工作点是否适当? 放大电路在工作过程中是否会出现非线性失放大电路在工作过程中是否会出现非线性失真?真? 动态工作范围是多少?而采用图解分析法就动态工作范围是多少?而采用图解分析法就可以解决这些问题。可以解决这些问题。 -图解法分析法图解法分析法运用三极管的特性曲线簇,通过作图的方法,直观地分析放大电路性能的方法,称为图解分析法,简称图解法图解分析法,简称图解法 (2)用图解法分析放大器的静态工作

25、点)用图解法分析放大器的静态工作点1)直流负载线)直流负载线UCE=UCCICRC 图图1.2-29 放大电路输出回路的直流通路放大电路输出回路的直流通路 图图1.2-30 直流负载线直流负载线 (2)用图解法分析放大器的静态工作点)用图解法分析放大器的静态工作点2)图解分析静态工作点)图解分析静态工作点当电源电压当电源电压UCC一定时,静态工作点一定时,静态工作点Q在直流负载线上在直流负载线上的位置取决于静态基极电流的位置取决于静态基极电流IBQ,BCCBQRUI当其他条件不变时,集电极负载电阻当其他条件不变时,集电极负载电阻R RC减小,直流负载线减小,直流负载线的斜率增大,与纵坐标轴的交

26、点向上移动,静态工作点从原的斜率增大,与纵坐标轴的交点向上移动,静态工作点从原来的来的Q Q点移到点移到Q QL点;反之,点;反之,R RC增大,则直流负载线斜率变小增大,则直流负载线斜率变小,与纵坐标的交点向下移。此外,当其他条件不变时,仅改,与纵坐标的交点向下移。此外,当其他条件不变时,仅改变电源电压变电源电压U UCC的大小,则负载线将向右的大小,则负载线将向右( (或向左或向左) )平移,但平移,但斜率不会改变。斜率不会改变。CCCCRUI(2)用图解法分析放大器的静态工作点)用图解法分析放大器的静态工作点2)图解法分析动态工作情况)图解法分析动态工作情况图图1.2-32 1.2-32

27、 图解法分析动态工作情况图解法分析动态工作情况beceuuuA根据图根据图1.2-321.2-32所示的波形,可以计算出放大器的电所示的波形,可以计算出放大器的电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数。其计压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数。其计算公式为:算公式为:bciiiAiuPAAA RB+ECRCC1C2uiiBiCuCEuo各点波形各点波形uo比比ui幅度放大且相位相反幅度放大且相位相反实现放大的条件实现放大的条件1、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏,集、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏,集电结反偏。电结反偏。2、正确设置静态工作点,使整个波形处于放大、正确设置静态工作点,使

28、整个波形处于放大区。区。3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。流。4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压,经电容滤波只输出交流信号。集电极电压,经电容滤波只输出交流信号。4)图解分析静态工作点与波形失真的关系)图解分析静态工作点与波形失真的关系 失真分失真分析:析:为了得到尽量大的输出信号,要把为了得到尽量大的输出信号,要把Q设置在交设置在交流负载线的中间部分。如果流负载线的中间部分。如果Q设置不合适,信号设置不合适,信号进入截止区或饱和区,造成进入截止区或饱和区,造成非线性失真非线性失真。失

29、真失真输出波形较输入波形发生畸变,称为失真输出波形较输入波形发生畸变,称为失真iCuCEuo可输出可输出的最大的最大不失真不失真信号信号合适的静态工作点合适的静态工作点ibiCuCEuoQ点过低,信号进入截止区点过低,信号进入截止区称为截止失真称为截止失真信号波形信号波形iCuCEuoQ点过高,信号进入饱和区点过高,信号进入饱和区称为饱和失真称为饱和失真信号波形信号波形7. 工作点稳定的偏置电路工作点稳定的偏置电路为了保证放大电路的稳定工作,必须有合适为了保证放大电路的稳定工作,必须有合适的、稳定的静态工作点。但是,温度的变化严的、稳定的静态工作点。但是,温度的变化严重影响静态工作点。重影响静

30、态工作点。对于前面的电路(固定偏置电路)而言,静态对于前面的电路(固定偏置电路)而言,静态工作点由工作点由UBE、 和和ICBO决定,这三个参数随温度决定,这三个参数随温度而变化,温度对静态工作点的影响主要体现在这而变化,温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。一方面。Q变变UBE ICBO变变T变变IC变变温度对温度对U UBEBE的影响的影响iBuBE25 C50CTUBEIBICBBECBRUEI 温度对温度对 值及值及ICEO的影响的影响T 、 ICEOICiCuCEQQ 总的效果是:总的效果是:温度上升时温度上升时,输出特性,输出特性曲线上移,曲线上移,造成造成Q点上点上移。移。总

31、之:总之:TIC常采用常采用分压式偏置电路分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路来稳定静态工作点。电路见下页。见下页。为此,需要改进偏置电路,当温度升高时为此,需要改进偏置电路,当温度升高时,能够能够自动减少自动减少IB, IB IC ,从而抑制从而抑制Q点的变化。点的变化。保持保持Q点基本稳定。点基本稳定。I1I2IB2121BRCCRBUII2B2BRIU CCBBBURRR212静态工作点稳定的放大器静态工作点稳定的放大器UBE=UB-UE =UB - IE REI2=(510)IBI1= I2 + IB I2RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBECIE = IC +IB

32、 IC分压式偏置电路RE射极直流负反馈电阻CE 交流旁路电容ICIERB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB静态工作点稳定过程静态工作点稳定过程TUBEICICIEUECCBBBURRR212UBUBE=UB-UE =UB - IE REUB被认为较稳定被认为较稳定ICIEIB由输入特性曲线由输入特性曲线本电路稳压的本电路稳压的过程实际是由过程实际是由于加了于加了RE形成形成了了负反馈负反馈过程过程ECB直流通道及静态工作点估算直流通道及静态工作点估算CCBBBURRR212UBIB=IC/ UCE = UCC - ICRC - IEREIC IE =UE/RE = (

33、UB- UBE)/ RE UBE 0.7V +ECRB1RCRB2REICIEIBUCE电容开路电容开路,画出直流通道画出直流通道(3)(3)电压放大倍数电压放大倍数A AU U、输入电阻、输入电阻R Ri i和输出电阻和输出电阻RoRo计算计算与前面固定偏置相同。与前面固定偏置相同。P63 P63 例题例题6 6P63 P63 例题例题6 6已知已知U UCCCC=12V=12V、 R RB1B1=7.6K=7.6K、 R RB2B2=2.4K=2.4K 、R RC C=2K=2K 、R RL L=4K=4K、R RE E=1K=1K =60 =60。求:。求:(1) (1) 静态工作点静态

34、工作点(2) (2) 输入电阻、输出电阻和放大倍数输入电阻、输出电阻和放大倍数mARUUIIEBEQBQEQCQ18. 2AIICB36VRRIUUECCCCCE46.5)(1.VUCCRRRUBBBB88.2212(3)具有温度补偿的偏置电路)具有温度补偿的偏置电路 分压式偏置电路:利用集电极电流分压式偏置电路:利用集电极电流ICQ的变化反的变化反映到输入电路的方法来稳定静态工作点的,它们并映到输入电路的方法来稳定静态工作点的,它们并不能完全消除温度对静态工作点的影响。对于稳定不能完全消除温度对静态工作点的影响。对于稳定性要求较高的放大电路,常常利用热敏电阻、面结性要求较高的放大电路,常常利

35、用热敏电阻、面结合型二极管等对温度敏感的元器件,来补偿三极管合型二极管等对温度敏感的元器件,来补偿三极管参数随温度变化而带来的影响,从而使静态工作点参数随温度变化而带来的影响,从而使静态工作点稳定,带有这种元器件的偏置电路称为稳定,带有这种元器件的偏置电路称为温度补偿偏温度补偿偏置电路。置电路。图图1.2-36 热敏电阻的温度变化曲线热敏电阻的温度变化曲线 图图1.2-37 用热敏电阻稳定静态工作点用热敏电阻稳定静态工作点该电路的特点:在射极偏置电路的基础上,增加一个和该电路的特点:在射极偏置电路的基础上,增加一个和RB2并联的热敏电阻并联的热敏电阻Rt。 2 2)用二极管作温度补偿的偏置电路

36、)用二极管作温度补偿的偏置电路 原理:二极管的正向压降和正向电阻随温度原理:二极管的正向压降和正向电阻随温度升高而减小,反向电流随温度升高而增大。升高而减小,反向电流随温度升高而增大。图图1.2-38 用二极管作温度补偿的偏置电路用二极管作温度补偿的偏置电路 作业作业 共发射极放大电路如图。已知UCC、 RB、RC,、UBE可略。 UOUiRB2RB1RE+UCCRC (1) 计算静态工作点(IB、IC和UCE);(或已知IC) (2) 计算晶体管的输入电阻rbe; (3) 计算放大器的电压放大倍数AU、输入电阻Ri (4) 当加入RL负载后,放大器的输出电压变为多大?UOUiRB2RB1RE

37、+UCCRC 为什么要研究放大器的频率特性为什么要研究放大器的频率特性? ? 放大器放大倍数与信号频率的关系称为放大器放大倍数与信号频率的关系称为频率频率响应响应,或,或频率特性频率特性。 放大器放大的信号往往不是单一的正弦波。放大器放大的信号往往不是单一的正弦波。非正弦波是由许多不同频率、不同相位的正弦波非正弦波是由许多不同频率、不同相位的正弦波迭加而成的。为了不失真地放大非正弦信号,就迭加而成的。为了不失真地放大非正弦信号,就必须将输入信号中各频率成分的幅值放大相同倍必须将输入信号中各频率成分的幅值放大相同倍数,而它们之间的相对相位关系保持不变。数,而它们之间的相对相位关系保持不变。8.放

38、大器的频率特性放大器的频率特性 任何放大器的放大倍数都是频率的函数。这种放大任何放大器的放大倍数都是频率的函数。这种放大倍数与信号频率的函数关系,就是放大器的倍数与信号频率的函数关系,就是放大器的频率特性频率特性。 放大器的频率特性,就是要了解放大器的放大性能放大器的频率特性,就是要了解放大器的放大性能与频率的关系,以及影响这种关系的因素,从而能够根与频率的关系,以及影响这种关系的因素,从而能够根据信号的频率范围,选择和设计放大电路,以满足不失据信号的频率范围,选择和设计放大电路,以满足不失真地放大信号的要求。真地放大信号的要求。 关于关于频率失真频率失真 非正弦信号中的各频率成分不能获得同等

39、放大,产非正弦信号中的各频率成分不能获得同等放大,产生的波形失真。即因放大器对不同频率信号的放大倍数生的波形失真。即因放大器对不同频率信号的放大倍数不等而引起的失真,称为不等而引起的失真,称为频率失真频率失真。 频率失真频率失真包含两个方面的意思:因信号中各频率成包含两个方面的意思:因信号中各频率成分的幅值被放大的倍数不同而造成的失真称为分的幅值被放大的倍数不同而造成的失真称为幅频失真幅频失真;因通过放大器时,各频率成分产生的相移不与频率成正因通过放大器时,各频率成分产生的相移不与频率成正比,以至输出电压中各频率成分之间的相位关系不能保比,以至输出电压中各频率成分之间的相位关系不能保持原输入信

40、号中各频率成分之间的相位关系,从而使输持原输入信号中各频率成分之间的相位关系,从而使输出波形失真,称为出波形失真,称为相频失真相频失真。 tVI tVO tVO 放大器在放大含有多种频率成分的复杂信号放大器在放大含有多种频率成分的复杂信号(如声音信号)时,如果各频率分量都在通频带之(如声音信号)时,如果各频率分量都在通频带之内,则各种频率成分的信号幅值被放大相同的倍数,内,则各种频率成分的信号幅值被放大相同的倍数,而且具有相同的相移,在输出端就能得到不失真的而且具有相同的相移,在输出端就能得到不失真的输出信号。如果复杂信号中有的频率成分是在通频输出信号。如果复杂信号中有的频率成分是在通频带之外

41、的低频区或高频区,那么放大器对各频率成带之外的低频区或高频区,那么放大器对各频率成分放大倍数不同,而且产生不同的相移,在输出端分放大倍数不同,而且产生不同的相移,在输出端得到的输出信号就会产生失真。这种因放大电路不得到的输出信号就会产生失真。这种因放大电路不能同等地放大不同频率信号而引起的失真,称为频能同等地放大不同频率信号而引起的失真,称为频率失真(率失真(Frequency Distortion)Frequency Distortion)。频率特性分为幅频特性和频率特性分为幅频特性和相频特性相频特性: : 幅频特性幅频特性: : 表示电压放表示电压放大倍数的绝对值大倍数的绝对值AuAu与频率与频率f f的关系;的关系;相频特性相频特性表示输出电压相表示输出电压相对于输入电压的相位移对于输入电压的相位移与频率与频率f f的关系。图的关系。图1.2-391.2-39是射极偏置电路是射极偏置电路( (图图

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