第05讲、基本放大电.ppt

1、第五讲基本放大电路,放大的概念和放大电路的主要性能指标,2.1 放大的概念,放大的对象：变化量。 放大的本质：能量的控制和转换。 放大的特征：功率放大。 放大的基本要求：不失真，放大的前提。一个微弱的电信号通过放大后，输出电压或电流的幅度得到了放大，但它随时间变化的规律不能变，即不失真。 由晶体管构成的基本放大电路， 主要作用是利用晶体管的电流或电压控制作用， 将微弱的电压或电流不失真地放大到需要的数值。,2.1.2 放大电路的主要技术指标.,信号源,信号源内阻,输入电压,输出电压,输入电流,输出电流,任何放大电路均可看成为二端口网络。,输入电阻,输出电阻,一、放大倍数:表示放大器的放大能力;

2、输出量与输入量之比,(1)电压放大倍数定义为:,（4）电流对电压的放大倍数： 互导放大倍数,(2)电流放大倍数定义为:,(3)电压对电流的放大倍数： 互阻放大总数。,二、输入电阻和输出电阻,将输出等效成有内阻的电压源，内阻就是输出电阻。,空载时输出电压有效值,带RL时的输出电压有效值,输入电压与输入电流有效值之比。,从输入端看进去的 等效电阻,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. (2)当信号源有内阻时，Ri越大，ui就越接近uS。,输出电阻是表明放大电路带负载能力的，Ro越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。,3、通频带 放大器件存在极间电容，有

3、些放大电路中接有电抗性元件。,通频带：fbw=fHfL由于电容、电感及半导体器件PN结的电容效应，使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。,放大倍数随频率变化曲线-幅频特性曲线,4、最大输出幅度 表示在输出波形不失真的情况下，放大电路能够提供给负载的最大输出电压或电流。,式中U1、U2、U3等分别表示输出信号中的基波、二次谐波、三次谐波等的有效值。,5、非线性失真系数 由于放大器件输入、输出特性的非线性，因此放大电路的输出波形不可避免地将产生非线性失真。定义为D：,6、最大输出功率与效率 输出功率：指在输出信号不产生明显失真的前提下，能够向负载提供的最大输出功率,用P

4、om表示。 效率：最大输出功率Pom与直流电源消耗的功率Pv之比。 即：= Pom/Pv,2.2基本共射放大电路的工作原理,以晶体管的一个电极作为输入端， 一个电极作为输出端， 则第三个电极必须同时作为输入和输出端口的公共端。 根据公共端的不同， 三极管BJT组成的基本单级放大电路有三种连接方式： 共发射极放大电路、 共集电极放大电路和共基极放大电路 相应的场效应管基本放大电路的三种连接方式为： 共源极放大电路、 共漏极大电路和共栅极放大电路,2.2.1 单管共发射极电路的组成,使发射结正偏，并提供适当的静态IB和UBE。,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

5、的电流转变为变化的电压。,放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。,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。,耦合电容： 电解电容，有极性， 大小为10F50F,+,+,基本放大电路的习惯画法,各元件作用 (1) 三极管T：实现电流放大。 (2) 集电极直流电源UCC :确保 三极管工作在放大状态。 (3) 集电极负载电阻RC :将三极管集电极电流的变化转变为电压变化，以实现电压放大。 (4) 基极偏置电阻RB :为放大电路提供静态工作点。 (5) 耦合电容C1和C2 :隔直流通交流。,三、设置静态工作点的必要性,输出电压必然失真！ 放大

6、电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管工作在线性区(放大区），以保证信号不失真。,为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压？,2.静态工作点 ( IBQ、UBEQ、ICQ、UCEQ),硅管UBEQ=(0.60.8)V；0.7V 锗管UBEQ=(0.10.3)V; 0.2V,Rb称为偏置电阻，IBQ称为偏置电流.,2.2.3 单管共发射放大电路的工作原理,ui,vbe,ib,ic(ib),icRc,uce,uo,通过Cb1,因VCC、Rb,发射结处于正向偏置状态,工作于放大区,uRc+uce=Vcc 因VCC恒定不变故uce=- icRc,动态信号驮载在静态

7、之上,输出和输入反相！,波形分析,饱和失真,截止失真,底部失真,顶部失真,组成放大电路时必须遵循以下几个原则： 外加直流电源的极性必须使三极管发射结正偏，集电结反偏以保证其工作于放大区； 输入回路的接法应该使输入电压的变化量ui能够传送到基极回路，并使基极电流产生相应的变化量转ib； 输出回路的接法应使集电极电流的变化量ic能够转化为集电极电压的变化量Uce，并传送到输出端。,两种实用放大电路直接耦合放大电路,问题： 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地”,将两个电源合二为一,共地，且要使信号驮载在静态之上,静态时，,动态时，b-e间电压是uI与Rb1上的电压之和。,两种实用放大电路阻容耦合