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1、(2-1),第2章 基本放大电路,天马行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,(2-2),放大的概念,在电子技术中，利用晶体三极管组成放大电路，其目的是将微弱的电信号 进行放大，推动负载正常工作。例如，扩音机电路的示意图如下：,微弱,声音信号,电信号,主要讨论常用的基本放大电路的结构、工作原理、分析方法及其应用。,2.1 共射极放大电路,(2-3),2.1.1共射极放大电路的组成与工作原理,组成放大电路的基本条件是,能放大 2 不失真,P,N,N,二极管的正向特性,死区,如果输入信号小于死区电压时，二极管不通，这样，被放大的信号就失真了。,(2-4),基本放大

2、条件：,能放大 、不失真,死区,输入信号小于死区电压时， 发射结（二极管）不通，放大信号失真了。,如何解决 这个问题 ？,天马行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,(2-5),死区,输入信号小于死区电压时， 发射结（二极管）不通，放大信号失真了。,1 将信号减小？,不行 ！,2 让三极管先导通，将小信号再叠加上?,行！,三极管工作在线性区,(2-6),基本放大条件：,能放大 、不失真,两个电源能否串连？,如何将电流信号转换为电压信号？,(2-7),基本放大条件：,能放大 、不失真,如何将电流 信号转换为 电压信号？,串电阻,？,(2-8),基本放大条件：,能

3、放大 、不失真,输出电压波形失真了,解决 ？,解决 ？,(2-9),基本放大条件：,能放大 、不失真,解决 ？,解决 ？,加隔直电容？,2,(2-10),基本 交流 电压 放大 电路,(2-11),各元件的作用,1. 晶体管T,是放大元件，iC=iB；也是控制元件，控制EC 所提供的能量。,(2-12),集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。 （几伏十几伏）,(2-13),3 集电极电阻RC,将变化的电流转变为变化的电压。(几千欧十几千欧。,(2-14),4.基极电源EB和基极电阻RB,使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。,EB一般为几伏, RB一般 为几十千欧以上。,(2-15),

4、5 耦合电容,隔直流，通交流。一般为几微法到几十微法。,(2-16),改进电路,可以省去,RB,(2-17),电源的简化法,忽略电源内阻，,(2-18),2.1.3 放大电路的静态分析,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,(2-19),静态:不加输入信号(放大信号),分析的问题:合理确定静态值(静态工作点),分析的方法:估算法和图解法,一、估算法,直流通道,(2-20),（1）,根据直流通道估算IB,RB称为偏置电阻， IB称为偏置电流。,静态分析,1、估算法：,(2-21),（2）,根据直流通道估算UCE、IC,IC,UCE,(2-22),2

5、、图解法：,先估算IB，然后在输出特性曲线上作出直流负载线，与IB对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。,(2-23),例：用估算法计算静态工作点。,解：,请注意电路中IB和IC的数量级,已知：UCC=12V，RC=4K，RB=300K ，=37.5。,(2-24),例：用图解法求静态工作点。,作直流负载线，得静态工作点Q。,(2-25),2.1.4 放大电路的动态分析,一、微变等效电路法,1. 三极管的微变等效电路,首先考察输入回路,当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。,uBE,对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe。,(2-26),对于小功率三极管：,rbe的数量级

6、从几百欧到几千欧。,(2-27),考察输出回路,所以：,输出端相当于一个受 ib控制的电流源。,输出端还要并联一个大电阻rce。,(2-28),rce的含义,rce的阻值很大,(2-29),rce很大，一般忽略。,三极管的微变等效电路,(2-30),弄清楚等效的概念：,1、对谁等效。2、怎么等效。,e,b,c,b,e,c,(2-31),2、放大电路的微变等效电路,(1) 放大电路的交流通路,交流通路:,只考虑交流信号的分电路,画交流通路的原则:电容短路,直流电源短路。,(2-32),交流通路,(2-33),将交流通路中的三极管用微变等效电路代替,uo,ic,RC,放大电 路的微 变等效 电路,

7、(2-34),3、电压放大倍数的计算：,负载电阻越小，放大倍数越小。,rbe,RC,RB,+,-,S,R,RL,(2-35),4、输入电阻的计算：,输入电阻是动态电阻。,（1）输入电阻的概念,等效,对于信号源来说，放大电路是电源的负载，这个负载的大小就可以用一个等效电阻来表示,这个等效电阻就叫放大电路的输入电阻 。,(2-36),（2）输入电阻的计算,/,思考：,(2-37),5、输出电阻的计算：,输出电阻是动态电阻。,（1）输出电阻的概念,等效,放大电路对于负载来说，是负载的电压源，电压源的内阻,就叫放大电路的输出电阻 。,(2-38),（2）输出电阻的计算,(2-39),负载开路,接负载,

8、两式联立，得,思考：,大好，还是小好？,(2-40),1 交流负载线,其中：,二、图解法,(2-41),iC 和 uCE是全量，与交流量ic和uce有如下关系,所以：,这就是说，交流信号的变化沿着斜率为：,的直线。,这条直线通过Q点，称为交流负载线。,(2-42),交流负载线的作法,IB,过Q点作一条直线,斜率为:,交流负载线,(2-43),2 图解分析,（1）交流信号得传输情况：,u0怎么变化,？,(2-44),u0沿交流负载线变化,？,u0与ui反相！,u0,(2-45),(2) 各点波形,(2-46),3 失真分析：,为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置

9、不合适，信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。,(2-47),uo,可输出的最大不失真信号,合适的静态工作点,(2-48),uo,Q点过低，信号进入截止区,称为截止失真,信号波形,(2-49),uo,Q点过高，信号进入饱和区,称为饱和失真,信号波形,(2-50),2.1.5 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。,T,UBE,ICEO,Q,(2-51),温度对UBE的影响,(2

10、-52),温度对值及ICEO的影响,总的效果是：,(2-53),总之：,固定偏置电路的Q点是不稳定的。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。,(2-54),(2-55),可以认为与温度无关。,似乎I2越大越好，但是RB1、RB2太小，将增加损耗，降低输入电阻。因此一般取几十K。,(2-56),本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程,(2-57),如果去掉CE，放大倍数怎样？,(2-58),去掉CE后的微变等效电路,将RE折算到基极,(2-59),去掉CE后的微变等

11、效电路,(2-60),2.2 共集电极（射极输出器）放大电路,(2-61),静态分析：,(2-62),动态分析：,1、电压放大倍数,(2-63),1、,所以,但是，输出电流Ie增加了。,2、,输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器。,讨论,(2-64),2、输入电阻,输入电阻高，对前级有利。,(2-65),3、输出电阻,用加压求流法求输出电阻。,置0,(2-66),(2-67),(2-68),一般,所以,射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。,(2-69),讨论,1、将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。,2、将射极输出器放在电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能。,

12、3、将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用。,(2-70),2.4 多级阻容耦合放大电路,(2-71),耦合,耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合。,(2-72),设: 1=2=50, rbe1 = 2.9K , rbe2 = 1.7K,典型电路,(2-73),对耦合电路要求：,要求,动态: 传送信号,减少压降损失,耦合电路：,静态：保证各级Q点设置,波形不失真,(2-74),阻容耦合电路的频率特性,耦合电容造成,三极管结电容造成,(2-75),关键 :考虑级间影响,1. 静态: Q点同单级,2. 动态性能:,方法:,ri2 = RL1,性能分析,(2-76),考虑级间影响

13、,1,(2-77),解: 1. 微变等效电路:,(2-78),2.动态参数：,1,ri = R1 / rbe1 +（ +1)RL1 ,其中 RL1= RE1/ ri2 = RE1/ R2 / R3 / rbe2=RE1/RL1=RE1/ri2,= 27 / 1.7 1.7K, ri =1000K/(2.9+511.7)K 82K,2,ro = RC2= 10K,(2-79),3,中频电压放大倍数:,其中：,(2-80),(2-81),2.6 差动放大电路,(2-82),直接耦合电路的特殊问题,特殊问题:,R2 、RE2 : 为设置合适的Q点而增加。,1.前后级Q点相互影响:,(2-83),2.零点漂移:,当 ui= 0 时：,特殊问题:,有时会将信号淹没,(2-84),1.结构:,对称,基本型差动放大器,(2-85),