放大电路基本知识.ppt

放大电路基础与提高,一. 什么是放大？,放大把微弱电信号u或i的幅度放大 但随时间变化规律不能变（不失真）,继续,二. 指标,1.放大倍数 (放大能力),（1）电压放大倍数: AU=uo/ui,（2）电流放大倍数: AI=io/ii,（3）互阻增益: Ar=uo/ii,（4）互导增益: Ag=io/ui,继续,2. 输入电阻Ri ： 从输入端看进去,Ri=ui / ii,Ri越大越好 信号源有内阻时， Ri越大， ui越接近uS,继续,3 输出电阻Ro: 从输出端看进去,表明带负载能力 Ro越小，带载能力越强,继续,求ro,方法一：计算 1. 电源置零 2. 加压求流,继续,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,符号,符号,UA,大写字母、大写下标，表示直流量,uA,小写字母、大写下标，表示全量,ua,小写字母、小写下标，表示交流分量,uA,ua,全量,交流分量,t,UA直流分量,继续,三极管放大电路有三种形式,共射放大器,共基,共集,继续,共射,继续,1. Q点： ui=0时电路的工作状态,ui=0时,电路中存在一组直流量,IC,+ UBE -,+ UCE -,继续,(IB,UBE) 和( IC,UCE ) 称为Q 点,为什么要设置 Q 点？,为保证信号尽可能不失真,继续,放大电路的分析 ,静态：Q点,动态：加上ui, 其技术指标：Au、Ri、Ro等,估算,图解,微变等效电路,图解,计算机仿真,继续,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,电容对交、直流作用不同：隔直通交，因此，交直流所走的通路不同,交流通路： 只考虑交流信号的分电路 直流通路： 只考虑直流信号的分电路,直通,将交流电压源短路，电容开路,直流通路：,继续,由直通找Q 点,IC= IB,继续,继续,一. 用图解法找Q点,UCE=VCCICRC,直流负载线,由估算法求出IB，IB对应的输出特性与直流负载线的交点就是工作点Q,IB,静态UCE,静态IC,放大电路的分析方法一：图解 (高频同样用到),继续,交流放大原理,二. 图解法分析 动态,re,IB,uCE怎么变化,？,继续,由图解结果计算放大倍数,Au=Uo/Ui,各点波形,继续,结论：（1）放大电路中的信号是交直流共存，可表示成：,交流量可正负变化,（2）输出uo与输入ui相比，幅度被放大，但相位相反,（3）放大 是指输出与输入的交流成分的关系，不包括直流成分,交通,uo,当Q点过低信号进入截止区,截止失真,信号波形,继续,uo,当Q点过高信号进入饱和区,饱和失真,信号波形,统称“非线性失真”，消除方法略,交负,Q点和Uom的关系？如何求出、设置Uom ？,交流负载线: 有交流 输入信号时工作点的运动轨迹,继续,交流负载线斜率：,交流负载线的作法：,IB,直流负载线,交流负载线,斜 率为-1/RL,经过Q点,法2,放大电路分析方法二：等效电路 ,继续,基本思想：用线性 去代替 非线性,等效：保持外部的i和u关系不变 对交流、小信号而言,h参数等效电路：,继续,简化,（1）r10-3,（2）rce105,继续,rbe （哪是重点？）,由PN结的电流公式：,（常温下）,其中：rbb=200,继续,放大电路的微变等效电路,将交流通路中的三极管用微变等效电路代替,目的 将电子非线性问题转化为线性问题,继续,放大器的交流分析,1. 画出 微变等效,（1）画 交流通路,（2）将 ? 用 ? 等效代替,继续,2、求Au,负载电阻越大，放大倍数越大 ,继续,Ri的物理意义： ,3、求 Ri,由定义：,继续,当信号源有内阻,由图知：,所以：,继续,所以：,4、Ro,物理意义？,Q,放大电路的优化1 引子：Q点 稳定放大电路,选I2=（510）IB I1 I2,（1） 结构,继续,Q点稳定过程：,UBE=UB-UE =UB - IE Re,UB稳定,本质：加了Re形成了负反馈,详细,Re 的作用,T()ICUE UBE（UB基本不变） IB IC,Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定,反馈的一些概念： 将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称为正反馈。,Re有上限值吗？,继续,（2）Q 点估算:,IB=IE/(1+),UCE = VCC IC(Rc + Re),IE IC =UE/Re = （UB- UBE）/ Re,继续,画出微变等效电路,（3）动态分析：,继续,Au：,继续,Ri：,Ro：,共c,优化2： 共c 放大电路 思考：哪些地方得到优化？哪些地方做出牺牲？ 用于什么场合？,1. 结构：,继续,2. Q点 ：,继续,3. 动态分析,（1）第一步？,继续,继续,画微变等效电路,（2）Au,继续,（3）Ri,继续,（4 ）Ro,Rb,i