模块十二基本放大电路.ppt
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1、电工电子技术基础,人民邮电出版社,知识模块十二 基本放大电路,主要内容 基本放大电路的作用、组成、主要性能指标及其分析方法。 放大器三种基本组态的性能差异。 多级放大器组成结构及性能指标估算方法。 差分放大器的工作原理及其输入输出方式。 重点 基本放大电路的组成及其分析方法。 多级放大器性能指标估算方法。 差分放大器的工作原理。,一、 基本放大电路,1放大电路的基本知识 (1)放大电路的作用 放大电路的作用就是将小的或微弱的电信号(电压、电流、电功率)转换成较大的电信号。示意图如图12-1所示 图12-1 放大电路的作用,(2)放大电路的结构 放大器的结构示意图如图12-2所示。,图12-2
2、放大电路的结构,(3)放大电路的主要性能指标 放大倍数 放大倍数是衡量一个放大电路放大能力的指标。放大倍数愈大,则放大电路的放大能力愈强。 电压放大倍数Au = uo/ui 电流放大倍数Ai =Io/Ii 功率放大倍数Ap = Po/Pi 其中uo为输出电压,ui 为输入电压;Io为输出电流,Ii为输入电流;Po为输出功率,Pi为输入功率。 输入电阻ri 它是用来衡量放大电路对输入信号源的影响。它可表示为输入电压与输入电流之比 ri=Ui/Ii,输出电阻ro 放大电路输出电阻ro的大小决定它带负载的能力。 通频带 放大电路电容元件、三极管极间和电感元件间存在结电容,由于阻抗是频率的函数,所以放
3、大电路对不同频率的输入信号有着不同的放大能力。即当信号频率过高或过低时放大倍数都将下降,我们把放大倍数下降到最高放大倍数的0.707倍的两个所限定的频率范围称为放大电路的通频带,用符号BW 表示。如图12-3所示,通频带反映了放大电路对不同频率输入信号的放大能力。,图12-3 放大电路的幅频特性曲线,2共射极放大电路 根据放大器输入输出回路公共端的不同,放大器有共发射极、共集电极和共基极三种基本组态,下面介绍共射极放大电路。 (1)电路组成 共射极基本放大电路如图12-4所示。,图12-4 共射极基本放大电路,具体分析如下: Vcc:集电极回路的直流电源 VBB:基极回路的直流电源 三极管T:
4、放大电路的核心器件,具有电流放大作用 Rb:基极偏置电阻 Rc:集电极偏置电阻 Cb1 、Cb2:分别为输入、输出耦合电容,基本作用是“隔直通交” RL:负载电阻或负载的等效电阻,(2)放大器的习惯画法 放大器的习惯画法如图12-5示。,图12-5 共射极基本放大电路习惯画法,(3)工作原理 共射极基本放大电路的电压放大作用是利用三极管的电流控制作用,并依靠Rc将放大后的电流的变化转为电压变化来实现的。,图12-6 共射极基本放大电路工作原理图,(4)放大电路的静态和动态 静态:输入信号为零时,电路的工作状态,也称直流工作状态。 动态:输入信号不为零时,电路的工作状态,也称交流工作状态。 电路
5、处于静态时,三极管三个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点,称为 静态工作点,常称为Q点。静态值一般用IB、IC和VCE (或IBQ、ICQ和VCEQ ) 表示。 (5)直流通路和交流通路 直流通路:当没加输入信号时,电路在直流电源作用下,直流电流流经的通路。直 流通路用于确定静态工作点。 直流通路画法: 电容视为开路; 电感线圈视为短路; 信号源视为短路,但保留其内阻。 交流通路:在输入信号作用下交流信号流经的通路。交流通路用于计算电路的动态 性能指标。 交流通路画法: 容量大的电容视为短路; 直流电源视为短路。,(6)图解分析法 静态工作情况分析 用近似估算法求静态工作点:采用该方法,必
6、须已知三极管的值。,图12-7 共射极放大电路直流通路,根据直流通路:硅管VBE=0.7V,锗管VBE=0.2V, 用图解分析法确定静态工作点(Q点): 采用该方法分析静态工作点,必须已知三极管的输入输出特性曲线。 首先,画出直流通路;在输入特性曲线上,作出直线VBE =VCCIBRb, 两线的交点即是Q点,得到IBQ 。在输出特性曲线上,作出直流负载线 VCE=VCCICRC,与IBQ曲线的交点即为Q点,从而得到VCEQ 和ICQ 。,图12-8 静态工作情况图解,动态工作情况分析 交流通路及交流负载线 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/(RLRc)直线,该直线即为交流 负载线。交流负
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