电子技术基础 课件 2放大电路1

第2章三极管及其放大电路2.1

半导体三极管2.2

放大电路的性能指标2.3

共发射极放大电路2.4

静态工作点稳定的放大电路2.5

共集电极和共基极放大电路2.6

多级放大电路2.7反馈放大电路2.2放大电路的性能指标

一.放大的基本概念

放大——把微弱的电信号的幅度放大。一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅值得到了放大，但它随时间变化的规律不能变，即不失真。二.放大电路的主要技术指标1.放大倍数——表示放大器的放大能力，定义为输出信号与输入信号的比值。（1）电压放大倍数定义为:（2）电流放大倍数定义为:为了衡量放大器性能的优劣，给放大器规定了几项性能指标：放大倍数（增益）、输入电阻、输出电阻、通频带和非线性失真系数等。2.输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻Ri=ui/ii一般来说，

Ri越大越好。（1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小，即对信号源的影响越小。（2）当信号源有内阻时，

Ri越大，

ui就越接近uS。-----相当于信号源的负载电阻

输出电阻的定义：3.输出电阻RO——从放大电路输出端看进去的等效电阻

放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。

输出电阻表明放大电路带负载的能力。一般来说，RO越小越好。RO越小，负载电阻RL的变化对输出电压UO的影响越小，放大电路带负载的能力越强。2.3共发射极放大电路三极管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三极管有三个电极，它在组成放大电路时便有三种连接方式，即放大电路的三种组态：共发射极、共集电极和共基极组态放大电路。共射放大电路：输入电压ui和输出电压uo以发射极为公共参考点特点：

输入ui为交流小信号；三极管各极信号交直流叠加；输出较大的交流信号uo

。三极管工作在交直混合信号++一、共发射极放大电路的组成集电极电源为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻RC将变化的电流转变为变化的电压。共发射极放大电路各元件的作用:放大元件iC=

iB，工作在放大区，要保证发射结正偏，集电结反偏。基极电源与基极电阻Rb

使发射结正偏，并提供适当的静态IB和UBE++耦合电容：电解电容，有极性，不可反接。大小为10

F~50

F作用：隔直通交隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。二、放大电路的分析方法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直流信号交流信号

静态：输入信号为零（ui=0）时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态；可用估算法和图解法进行分析。

动态：输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态；可用图解法和小信号模型法分析。其主要性能指标为Au

、Ri、Ro

。电路处于静态时，三极管各电极的电流、电压在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，常称为Q点。一般用IB、IC、和UCE

（或IBQ、ICQ、和UCEQ

）表示。

综合考虑电路的静态分析结果与动态分析结果，即得电路的实际工作情况二、放大电路的分析方法

由于(IB,UBE)和(IC,UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点（Q点）。QIBQIBUBEUBEQQUCEQICQICUCEIBQ输入特性曲线输出特性曲线直流通路和交流通路放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。

直流通路：在直流电源作用下直流电流流经的通路，用于研究静态工作点。对于直流通路，1.电容视为开路；2.电感线圈视为短路（即忽略线圈电阻）；3.信号源视为短路，但应保留其内阻。

交流通路：在输入信号作用下交流信号流经的通路，用于研究动态参数。对于交流通路，1.容量大的电容（如耦合电容）视为短路；2.无内阻的直流电源（如+VCC）视为短路。例：对直流信号（只有+VCC）开路开路Rb+VCCRcC1C2T直流通路Rb+VCCRc++对交流信号(输入信号ui)短路短路置零Rb+VCCRcC1C2TRbRcRLuiuo交流通路++Rb称为基极偏置电阻，IB称为基极偏置电流。用估算法分析放大器的静态工作点（IBQ、UBEQ、ICQ、UCEQ）ICQ=

IBQ固定偏置放大电路IBQ+UBEQ-ICQ+UCEQ_UBEQ0.7V

一般硅管导通压降0.7V1、静态工作点的估算输出回路输出特性直流负载线Q由静态工作点Q

确定的ICQ、UCEQ

为静态值。uCE

=VCC-iCRc2、静态工作点的图解法iCuCEuo可输出的最大不失真信号3、为什么设置静态工作点？ibQ合适的静态工作点能保证输出电压幅度最大且不失真0µA40µA80µA60µA100µA20µAiCuCEuoQ点过低→信号进入截止区波形顶部失真，称为截止失真信号波形0µA40µA80µA60µA100µA20µAiCuCEuoQ点过高→信号进入饱和区波形底部失真，称为饱和失真信号波形截止失真和饱和失真统称“非线性失真”交流通路——在输入信号ui作用下交流量所流经的通路，用于分析动态参数。短路短路置零交流通路的画法：将直流电压源短路，将电容短路。4、放大电路的动态分析（1）共发射极放大电路的微变等效电路思路：将非线性的BJT等效成一个线性电路条件：1、设静态工作点一定在放大区，无非线性失真2、只对交流小信号等效三极管的微变等效电路首先考察输入回路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BE间等效于电阻rbe。考察输出回路输出端相当于一个受ib控制的电流源。iCuCEQ△ib△ic画出三极管等效电路：rbe的计算：

画出放大电路的微变等效电路将交流通道中的三极管用微变等效电路代替目的将电子问题化为受控源电路的问题来解决becbec（2）共发射极放大电路动态参数的估算①画出放大器的微变等效电路1）画出放大器的交流通路2）将交流通路转换成微变等效电路②电压放大倍数的计算：负号表示输入与输出反相；负载电阻越小，放大倍数越小。③输入电阻Ri的计算：根据输入电阻的定义：所以：④输出电阻Ro的计算：根据定义：+-0例1：共射放大电路如图所示。设：VCC＝12V，Rb=300kΩ,Rc=3kΩ,RL=3kΩ,BJT的b

=60。求：1、试求电路的静态工作点Q。

2、估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。

3.若输出电压的波形出现如下失真，是截止还是饱和失真？应调节哪个元件？如何调节？解：1