城市轨道交通电工电子基础课件：放大电路的安装与测试

放大电路的安装与测试电工电子基础任务1放大电路的认识01任务2放大电路的制作与测试02任务1放大电路的认识学习活动1共发射极放大电路的分析学习活动2共基极和共集电极放大电路的认识学习活动3多级放大电路的认识案例导入：一、基本共发射极放大电路的组成RB+UCCRCC1C2uiuo

共射极放大电路1）

晶体管T的作用

放大元件满足

iC=iB，T应工作在放大区，即保证集电结反偏，发射结正偏。ibicieRB+UCCRCC1C22）集电极电源UCC作用

共射极放大电路

集电极电源作用，是为电路提供能量。并保证集电结反偏、发射结正偏。RB+UCCRCC1C23）基极电阻RB的作用

基极电阻能提供适当的静态工作点。并保证发射结正偏。+UCCRCC1C2TRB4）集电极负载电阻RC作用

集电极电阻的作用是将变化的电流转变为变化的电压。RB+UCCRCC1C25）耦合电容C1和C2作用隔直作用：隔离输入、输出与电路的直流通道。(2)交流耦合作用：能使交流信号顺利通过。RB+UCCRCC1C2二、基本共发射极放大电路的分析

由于放大电路中同时存在直流与交流量，因此在对其进行分析时，为了表达明确，特对电压、电流符号作如下规定（以三极管基极电流为例）：IB：符号与下标均大写，表示直流分量。Ib：符号大写、下标小写，表示交流分量的有效值。iB：符号小写、下标大写，表示直流与交流的总量瞬时值，即：iB=IB+ibib：符号与下标均小写，表示交流分量的瞬时值。1）直流通路

电路中直流电流所流经的路径。RB+UCCRCC1C21.直流通路和交流通路直流通路的一般画法：①凡是对直流短路的元件用短路线代替（如电感）；②凡是对直流开路的元件，元件及所在支路去掉（如电容）；③其他元件保留，连接关系不变。1）直流通路RB+UCCRCICUCEIBT直流通路的简化电路将电路中的隔直电容C1、C2开路。RB+UCCRCC1C21）直流通路2）交流通路

电路中交流电流所流经的路径。RB+UCCRCC1C22）交流通路交流通路的一般画法：①凡是对交流短路的元件用短路线代替（如大电容、直流电压源）；②凡是对交流开路的元件，元件及所在支路去掉（如大电感）；③其他元件保留，连接关系不变。RBRCRLuiuoicuce2）交流通路

将电路中的通交电容C1、C2短路，直流电源短路。RB+UCCRCC1C22.放大电路的分析放大电路未加输入电压信号时（ui＝0）,电路中各处的电压、电流都是恒定不变的直流量，这时放大电路处于直流工作状态，简称“静态”；而放大电路加上输入电压信号时（ui≠0），电路中各处的电压、电流都是直流量与交流量相叠加的变化量，这时放大电路处于交流工作状态，简称“动态”。静态和动态共发射极放大电路的静态工作点RB+UCCRCICUCEIBT（1）放大电路的静态分析1）静态工作点

IBQ=RB①基极电流②集电极电流ICQ=IBQ

③集-射极电压UCEQ=UCC-RCICQ静态值：UCC-UBEQRB+UCCRCICUCEIBT

（a）输入信号电压

（b）静态工作点合适，没有失真

（c）静态工作点偏低，产生截止失真

（d）静态工作点偏高，产生饱和失

2）静态工作点的设置2.放大电路的动态分析分析放大电路对交流信号的放大性能，主要分析电路中的交流量，称为动态分析。1）晶体管微变等效电路微变等效电路法，就是当输入信号变化很小时，把三极管在静态工作点附近的特性曲线看成直线，这样就可以用线性元件的组合来等效三极管，从而把非线性的放大电路变换成线性电路。iBUBE

当输入信号很小时，在静态工作点Q附近的工作段可认为是直线。对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe，表示输入特性。

UBE

IBQ（1）输入特性曲线（1）输入特性曲线

对于低频小功率三极管的输入电阻估算为：式中，IE：发射极电流的静态值;β：晶体管的电流放大系数；rbe：动态输入电阻，其值一般为几百欧到几千欧。（2）输出特性曲线iCuCE

输出端相当于一个受ib控制的电流源。在线性工作区是一族平行直线。ΔIBΔICQubeibibicicubeibuce+-+-BCEuce+rbe-+-CB2）放大电路的交流微变等效电路rbeibibiciiuiuoRBRCRLRBRCRLuiuo3）放大电路的动态参数式中电压放大倍数故放大电路的电压放大倍数输出端开路时rbeibibiciiuiuoRBRCRL放大电路对信号源来说，是一个负载，可用一个电阻等效代替，这个电阻是信号源的负载电阻，也就是放大电路的输入电阻ri，即输入电阻对交流而言是动态电阻。3）放大电路的动态参数输入电阻一般总是希望放大电路的输入电阻尽可能大一些。rbeRBRCRL

对于负载而言，放大电路相当于信号源，等效电路的内阻就是输出电阻。

将信号源短路（Ui=0）保留受控源，输入端加电压（U0）以产生电流

I0。

3）放大电路的动态参数输出电阻rbeRBRCRL输出电阻

RB+UCCC1C2RERLuiuo

放大电路是从发射极输出。一、共集电极放大电路1.电路结构RB+UCCC1C2RERLuiuo

将耦合电容C1、C2去掉直流通路RB+UCCRERB+UCCC1C2RERLuiuo

将耦合电容C1、C2、直流电源UCC短路交流通路2.电路分析RB+UCCREIEIBTUCEUBE+-+-IC（1）静态分析ICQ＝βIBQUCEQ＝UCC－(

1+β)IBQRE

≈UCC－ICQRE

（2）动态分析rbeRERL1）电压放大倍数rbeRERL≈1rbeRERL输入电阻高2）输入电阻

用加压求流法求输出电阻ro。将信号源置0，求各支路电流。rbeRERs3）输出电阻其中rbeRERs3）输出电阻二、共基极放大电路1.电路结构

将耦合电容C1、C2、基极电容CB去掉直流通路

将耦合电容C1、C2

、基极电容CB、直流电源UCC短路交流通路（1）静态分析2.电路分析（2）动态分析2.电路分析1）电压放大倍数∥（2）动态分析2）输入电阻（2）动态分析Ro＝RC

3）输出电阻（2）动态分析

因为任何一个单管放大电路都不可能同时满足上述要求，故必须利用各单管电路的特点构成多级放大电路。输入级中间级输出级RLRS+-us+-uoui作用：获取信号要求：ri大电路：共集、MOS管电路作用：电压放大要求：AU大电路：共射、共源电路作用：带负载能力强要求：ro小电路：共集、共漏、功率放大电路一、极间耦合方式1.阻容耦合级与级之间通过耦合电容连接。电路特点（1）静态工作点是否独立；是（2）能放大什么样的信号；交流信号（3）是否易于集成。不易于集成2.直接耦合级与级之间通过导线或电阻连接。电路特点（1）静态工作点是否独立；否（2）能放大什么样的信号；交流信号、直流信号、缓慢变化信号（3）是否易于集成。易于集成VBE2VC1

vo

RLvi

RC1

RB1

T1

T2+VCC

RC2RB2

3.变压器耦合级与级之间通过变压器连接。电路特点（1）静态工作点是否独立；是（2）能放大什么样的信号；交流信号（3）是否易于集成。不易于集成二、多级放大电路的动态分析n级放大电路方框图1.电压放大倍数其中：Rb1b1ib1rbe1c1e1β1ib1ic1Rc1ui+Rb2b2ib2rbe2c2e2β2ib2ic2-Rc2RLuOuo1结论：（1）Au=Au1·Au2·····Aun（2）各级电压放大倍数