2放大电路的基本原理.ppt
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1、第二章,放大电路的基本原理, 2.1 概论,2.1.1 放大的概念,电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。,电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示,如图:,Au,2.1.2 放大电路的性能指标,一、电压放大倍数Au,Ui 和Uo 分别是输入和输出电压的有效值。,二、输入电阻ri,放大电路一定要有前级(信号源)为其提供信号,那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越大,从其前级取得的电流越小,对前级的影响越小。,三、输出电阻ro,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
2、个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。,如何确定电路的输出电阻ro ?,步骤:,1. 所有的电源置零 (将独立源置零,保留受控源)。,2. 加压求流法。,方法一:计算。,方法二:测量。,1. 测量开路电压。,2. 测量接入负载后的输出电压。,步骤:,3. 计算。,四、通频带,通频带:,fbw=fHfL,放大倍数随频率变化曲线, 2.2 基本放大电路的组成和工作原理,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,2.2.1 共射放大电路的基本组成,输入,输出,耦合电容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。,2.2.2 基本放大电路的工
3、作原理,由于电源的存在IB0,IC0,IBQ,ICQ,IEQ=IBQ+ICQ,一、静态工作点,IBQ,ICQ,( ICQ,UCEQ ),(IBQ,UBEQ),(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。,各点波形,实现放大的条件,1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏,集电结反偏。,2. 正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。,3. 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。,4. 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压,经电容滤波只输出交流信号。,2.3 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
4、法,微变等效电路法,图解法,计算机仿真,2.3.1 直流通道和交流通道,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。,但是,电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大,可以认为它对交流不起作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路,这样,交直流所走的通道是不同的。,交流通道:只考虑交流信号的分电路。 直流通道:只考虑直流信号的分电路。,例:,对直流信号(只有+EC),对交流信号(输入信号ui),一、直流负载线,IC,UCE,UCEIC满足什么关系?,1. 三极管的输出特性。,2. UCE=ECICRC 。,直流 负载线,与输出特性的交点就是Q点,IB,2.3.2 直流负载线和
5、交流负载线,二、交流负载线,其中:,iC 和 uCE是全量,与交流量ic和uce有如下关系,所以:,这条直线通过Q点,称为交流负载线。,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,2.3.3 静态分析,一、估算法,(1)根据直流通道估算IB,RB称为偏置电阻,IB称为偏置电流。,(2)根据直流通道估算UCE、IB,IC,UCE,二、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。,例:用估算法计算静态工作点。,已知:EC=12V,RC=4k,RB=300k,=37.5。,解:,请注意电路中IB 和IC 的数
6、量级。,2.3.4 动态分析,一、三极管的微变等效电路,1. 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。,rbe的量级从几百欧到几千欧。,2. 输出回路,所以:,(1) 输出端相当于一个受ib 控制的电流源。,(2) 考虑 uCE对 iC的影响,输出端还要并联一个大电阻rce。,rce的含义,rce很大, 一般忽略。,3. 三极管的微变等效电路,c,b,e,二、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:,三、电压放大倍数的计算,特点:负载电阻越小,放大倍数越小。,四、输入电阻的计算,对于为放大电路提供信
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