现代电工电子技术 课件 第八章 基本放大电路

1第八章基本放大电路电子技术2第八章放大电路基础§8.1放大电路的性能指标§8.2基本放大电路的分析

放大电路的等效电路分析法静态工作点的稳定§8.3射极输出器§8.4多级阻容耦合多级放大电路#下一页上一页首页3§8.1

放大电路的性能指标放大电路有三种形式共射放大器共基放大器共集放大器以共射放大器为例讲解工作原理#下一页上一页首页4+UCCRCC1C2TRB基本放大电路的组成8.1.1ui输入uo输出集电极电源，提供能量.保证集电结反偏集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压基极偏置电阻耦合电容：有极性。10~50

F隔直通交是否满足发射结正偏、集电结反偏？下一页上一页首页#58.1.2放大电路的直流通路和交流通路交流通道：只考虑交流信号的分电路。直流通道：只考虑直流信号的分电路。信号的不同分量可分别在不同的通道分析。

直流通路RB+UCCRCRBRCRLuiu0

交流通路RB+UCCRCC1C2++C1、C2

开路得到C1C2短路，UCC

置零得到下一页上一页首页#6各点波形RB+

UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB放大电路的基本工作过程8.1.3输入微弱正弦信号，经三极管放大后，输出同频、反相、放大的正弦信号结论纯交流直流载交流纯交流下一页上一页首页#点击祥看7IBUBEQIBQUBEUCEICQUCEQICQ§8.2放大电路分析法1.从输入输出曲线上求三极管的静态工作点(IBQ,ICQ,UCEQ

）2.观察各处波形有无失真3.作图求出电压放大倍数U0/Ui目的依UBE求出IBQQ点与纵轴交点为ICQ

依UCE=EC–ICRC画出

直流负载线IBQ与IBQ交点为Q点Q点与横轴交点为UCEQ下一页上一页首页8.2#图解法8IBUBEQICUCE？ibtibtictuit下一页上一页首页8.2图解分析法------动态分析QQ点这样变化QQQQQQQQucet假设uBE有一微小的变化uce相位如何？uce与ui反相！uCE怎么变化会引起ib很大的变化也会引起

ic很大的变化#波形有无失真？放大倍数？9各点波形RB+UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB纯交流直流载交流纯交流下一页上一页首页#8.2电压放大倍数？10实现放大的条件1.必须满足发射结正偏，集电结反偏。2.正确设置静态工作点Q，使整个波形处于放大区。3.输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。4.输出回路将变化的ic

转化成变化的uce，经电容滤波只输出交流信号。8.2下一页上一页首页#118.2下一页上一页首页工作点不合适，会引起波形失真IBUBEQIBQUBEuitICUCEibtibtticucet波形发生失真#12放大电路分析静态分析动态分析估算法图解法微变等效电路法图解法计算机仿真§8.2放大电路的等效电路分析法下一页上一页首页8.2#13一、静态分析（宜采用估算法）根据直流通道估算IBUBE+UCC直流通道RBRC§8.2.2放大电路的等效电路分析法8.2静态分析目的：求出电路的静态工作点值工作点值#下一页上一页首页14例：用估算法计算静态工作点。已知：UCC=12V，RC=4k

，

RB=300k，

=37.5。解：请注意电路中IB和IC的数量级。RB+UCCRCC1C2++8.2#下一页上一页首页一般地，工作点值在各区时有如下具体标志：IB（20~50μA）IC（1~2mA)UCE≈UCC/2放大区饱和区IB（60μA以上）IC（2.5mA以上)UCE≈0.3V截止区IB10μA以下IC很小UCE≈UCC15二、动态分析（一）三极管的微变等效电路1.输入回路iBuBE当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。

uBE

iB对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe。rbe的量级从几百欧到几千欧。对于小功率三极管：8.2BEBCEBErbe即：等效为下一页上一页首页#16二、动态分析（一）三极管的微变等效电路1.输入回路8.2BEBCEBErbe等效为下一页上一页首页#2.输出回路由于有(1)输出端相当于一个受ib控制的电流源。(2)考虑uCE对iC的影响，输出端应并联一大电阻rce。rce的含义？cibErcerbeBERce值很大，可略EBC17(二)放大电路的微变等效电路uiuoRBRCRL8.2下一页上一页首页RB+UCCRCC1C2++RL#ibrbeibic18(三)电压放大倍数的计算特点：负载电阻越小，放大倍数越小。rbeRBRCRL8.2下一页上一页首页#19(四)输入输出电阻的计算对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。rbeRBRCRL电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。8.2输入与输出电阻的定义：输入电阻ri输出电阻r0下一页上一页首页#20

静态工作点的稳定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，温度的变化严重影响静态工作点。对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、

和ICEO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一方面。TUBE

ICEOQ下一页上一页首页#8.2一、温度对UBE的影响iBuBE25ºC50ºCTUBEIBIC小结：TIC

固定偏置电路的Q点是不稳定的。Q点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化。保持Q点基本稳定。常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。21分压式偏置电路（稳定静态工作点的共射放大电路）RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoRE射极直流负反馈电阻CE

交流旁路电容8.2下一页上一页首页#1.静态工作点稳定的原理本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程TUBEIBICUEIC22I1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路一、分压式偏置电路静态分析8.2B下一页上一页首页#23例：已知

=50，EC=12V，RB1=7.5k

，RB2=2.5k

，RC=2k

，RE=1k

，求该电路的静态工作点。RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo下一页上一页首页#24u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLuiRCRL下一页上一页首页#二、分压式偏置电路动态分析8.2画微变等效电路rbeR'B求电压放大倍数求输入电阻求输出电阻25问题1：如果去掉CE，电路如何分析？下一页上一页首页#8.2u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLui静态分析不受影响动态分析不同微变等效电路变为：RCRLR'Brbe26下一页上一页首页#8.2静态分析不受影响动态分析微变等效电路：RCRLR'BrbeRB1+UCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2问题2：如果电路如下图所示，如何分析？仅RE变为RE1+RE2278.2例题1）求静态值2）求电压放大倍数Au3）求ri和r0解：1）接下页静态值下一页上一页首页#u0+20V12KC1C23KCEus1.5KΩ500~288.2例题1）求静态值2）求电压放大倍数Au3）求ri和r0解2）RCrbe先画微变等效电路：3）下一页上一页首页#R'Bus~Rsu0+20V12KC1C23KCEus1.5KΩ500~Rs29§8.3共集电路的特点与仿真分析RB+UCCC1C2RERLuiu0下一页上一页首页#8.3电路构成静态分析rbeRERLRB动态分析30输入电阻rbeRERLRB§8.3射极输出器下一页上一页首页#的求法？？输入电阻较大，作为前一级的负载，对前一级的放大倍数影响较小且取得的信号大。输入电阻输出电阻较小，可以提高带负载能力详看输出电阻的推导8.331射极输出器小结8.3RB+UCCC1C2RERLuiu0静态分析动态分析下一页上一页首页#特点：1.输入电阻大2.输出电阻小3.放大倍数约为1射极输出器的使用1.将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。2放在电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力3.放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用。32例：已知射极输出器的参数如下：RB=570k

，RE=5.6k

，RL=5.6k

，

=100，UCC=12V求Au、

ri和ro

。设：RS=1k

，求：Aus、ri和ro

。3.RL=1k

时，求Au。RB+UCCC1C2RERLuiu0解：下一页上一页首页#8.333RB=570k

，RE=5.6k

，RL=5.6k

，

=100，UCC=12V1.求Au、

ri和ro

。rbeRERLRB微变等效电路rbe=2.9k

，RS=07.3下一页上一页首页34rbeRERLRB微变等效电路2.设：RS=1k

，求：Aus、ri和roRB=570k

，RE=5.6k

，RL=5.6k

，

=100，EC=12Vrbe=2.9k

，RS=07.3下一页上一页首页35RL=1k

时3.RL=1k

和时，求Au。比较：空载时,Au=0.995

RL=5.6k

时,Au=0.990

RL=1k

时,Au=0.967RL=

时可见：射极输出器带负载能力强。7.3下一页上一页首页36耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合。§8-4多级阻容耦合放大电路耦合：即信号的传送。多级放大电路对耦合电路要求：1.静态：保证各级Q点设置2.动态:传送信号。第一级放大电路输入输出第二级放大电路第n级放大电路……第n-1

级放大电路功放级要求：波形不失真，减少压降损失。

8.4下一页上一页首页#37设:

1=

2=50,rbe1=2.9k

,rbe2=1.7k

8.4.1典型电路前级后级+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET28.4求1)各级静态值2)静态分析:

Q点计算同单级动态分析:

关键:考虑级间影响方法:ri2=RL1下一页上一页首页#ri2？38RE1R2R3RC2RLRSR18.4