电工电子技术课件 6-1基本放大电路

6.3多级放大电路第6章基本放大电路6.1基本交流电压放大电路6.2稳定静态工作点的电路6.4功率放大电路6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路一、基本放大电路组成基本放大电路就是共射放大电路，共射极放大电路如图所示。图中采用NPN型硅管，是放大电路的核心，具有电流放大作用，在放大工作状态。(1)晶体管VT晶体管是放大电路的核心器件，具有放大功能。

(2)直流电源UCC直流电源为电路提供能量，保证发射结正向偏置、集电结反向偏置，使晶体管工作在放大状态。

(3)基极偏置电阻Rb它和UCC电源一起，给基极提供一个合适的基极直流IB，这个电流通常被称为偏置电流，简称偏流。

(4)集电极负载电阻Rc简称集电极电阻，其作用是将集电极电流的变化转换成集电极-发射极之间电压的变化，以实现电压放大。1.基本放大电路组成6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路一、基本放大电路组成1）直流电源的设置应使三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置。

2）元件的安排要保证信号能够从放大电路的输入端加到三极管上，经过放大后又能从输出端输出。

3）元件参数的选择要保证信号能不失真地放大，并满足放大电路的性能指标（放大倍数、输入电阻、输出电阻）。2.放大电路的组成原则(5)耦合电容C1和C2也称隔直电容，其作用是“传送交流，隔离直流”，保证本级放大电路静态工作点的独立。3.放大电路中电压和电流的符号为了便于分析，对电路中各极电流、电压的符号作了统一规定：1）直流量用大写字母加大写下标表示。如：IB、IC、IE、UCE。6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路一、基本放大电路组成2）交流量用小写字母加小写下标表示。如：ib、ic、uce。3）交直流叠加的总电量小写字母加大写下标表示。如：iB、iC、uCE

。4）交流量的有效值大写字母加小写下标表示。如：Ib、Ube。3.放大电路中电压和电流的符号iB=IB+ibiC=IC+iciE=IE+ieuCE=UCE+uce几个变量之间关系如下：6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路二、放大电路的分析直流通路的作用是为晶体管处在放大状态提供发射结正向偏压和集电结反向偏压，即为静态工作情况。下图直流通路化简过程图就、直流通路电路及曲线分析图。1.直流通路和交流通路（1）直流通路6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路二、放大电路的分析1.直流通路和交流通路在分析电路动态性能时，一般只关心电路中的交流成分，这时用交流通路来研究交流量及放大电路的动态性能。所谓交流通路，就是交流电流流通的途径。在画图时遵循两条原则：①将原理图中的耦合电容C1、C2视为短路；②电源UCC的内阻很小，对交流信号视为短路。如图所示。（2）交流通路6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路二、放大电路的分析2.静态分析

（1）估算法估算法需根据直流通路列出方程，直流通路如图所示。

静态工作点：电路处于静态时的IB、UBE、UCE在三极管特性曲线上决定的一点Q，叫静态工作点。设置静态工作点的目的是给晶体管的发射结预先加上适当的正向电压，保证放大电路都工作在放大状态，避免信号在放大过程中产生失真。分析静态工作点常有两种方法估算法和图解法。6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路二、放大电路的分析2.静态分析（1）估算法根据以上①②③式子，可求出静态时的静态工作点IBQ、UBEQ、UCEQ

（2）图解法在输出特性曲线上UCE=UCC－RCIC直线，其交点为Q。Q点在x、y轴上投影分别为UCE、IC，称UCE=UCC－RCIC为直流负载线。6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路二、放大电路的分析2.静态分析（2）图解法一个放大电路的静态工作点的设置是否合适，是放大电路能否正常工作的重要条件，是十分必要的。当静态工作点设置不当和输入信号幅度较大时,放大电路的工作范围超出了三极管特性曲线的线性区，将造成非线性失真，主要是截止失真和饱和失真。①在输入回路确定一条IBQ线②在输出回路列写KVL方程：UCE=UCC-IcRc，令UCE=0，可得N点，即=UCC/Rc；令IC=0，可得M点，即U′CE=UCC。

③在输出特性曲线上找到IBQ线及N、M两点。

④连接N、M两点且与IBQ线相交，得到相交点Q。

⑤查到Q(IBQ、ICQ、UCEQ)。6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路二、放大电路的分析2.静态分析例：已知：VCC=6V，Rb=150K，RC=1.5K

，

=50。解：6.1基本交流电压放大电路第六章基本放大电路二、放大电路的分析3.动态分析

对放大电路进行动态分析的目的主要是：获得用元件参数表示的放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻这三个参数，以便知道该放大器对输入信号的放大能力，及其与信号源及负载进行最佳匹配的条件。动态分析的基本方法有微变等效电路法和图解分析法两种。（1）微变等效电路法晶体管是非线性元件，在一定的条件(输入信号幅度小，即微变)下可以把晶体管看成一个线性元件，用一个等效的线性电路来代替它，从而把放大电路转换成等效的线性电路，使电路的动态分析、计算大大简化。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。

UBEIB对输入的小交流信号而言，三极管BE间等效于电阻rbe。等效电阻6.1基本交流电压放大电路二、放大电路的分析3.动态分析（1）晶体管微变等效电路第六章基本放大电路考察输出回路输出端相当于一个受ib控制的电流源。iCuCEQ△Ib△Ic6.1基本交流电压放大电路二、放大电路的分析3.动态分析（1）晶体管微变等效电路第六章基本放大电路三极管的微变等效电路第六章基本放大电路6.1基本交流电压放大电路二、放大电路的分析3.动态分析（2）微变等效电路分析法1）先画出放大电路的交流通路，再用简化的微变等效电路代替其中的晶体管，标出电压的极性和电流的方向，就得到放大电路的微变等效电路，如图所示。放大电路的微变等效电路2）电压放大倍数Au3）输入电阻Ri4）输出电阻Ro

负号表示输入与输出反相；负载电阻越小，放大倍数越小。第六章基本放大电路6.1基本交流电压放大电路二、放大电路的分析第六章基本放大电路6.1基本交流电压放大电路二、放大电路的分析4.波形失真和静态工作点的选择（1）静态工作点的选择要使放大器能正常工作，必须设置一个合适的静态工作点，否则将会引起非线性失真。iCuCEuo可输出的最大不失真信号ibQ第六章基本放大电路6.1基本交流电压放大电路二、放大电路的分析4.波形失真和静态工作点的选择（2）非线性失真当输出信号波形与输入信号波形存在差异时，称为失真。非线性失真：截止失真、饱和失真。1)截止失真原因：当工作点设置得过低，Q点进入截止区，因而引起iB、iC和uCE的波形失真,称为截止失真，如图所示。

改善：提高Q点，一般减少RB，增加IB，使IB≥IBM

截止失真第六章基本放大电路6.1基本交流电压放大电路二、放大电路的分析4.波形失真和静态工作点的选择（2）非线性失真2）饱和失真原因：如果工作点设置得过高，Q点进入饱和区，此时，iB继续增大而iC不再随之增大，因此引起iC和uCE产生波形失真，称为饱和失真，如图所示。改善：降低Q，增大RB，减少IB。饱和失真共集电极放大电路如图所示集电极是输入回路与输出回路的公共端，所以又称为共集放大电路。6.1基本交流电压放大电路三、共集电极放大电路1.电路组成第六章基本放大电路由图所示的共集电极放大电路的直流通路可知射极电阻Re具有稳定静态工作点的作用。6.1基本交流电压放大电路三、共集电极放大电路2.静态分析第六章基本放大电路（1）电压放大倍数近视等于1电压放大倍数约为l并为正值，可见输出电压u。随着输入电压ui的变化而变化，大小近似相等，且相位相同，因此，射极输出器又称为射极跟随器。6.1基本交流电压放大电路三、共集电极放