项目6 认识基本放大电路和负反馈

1、项目项目6 认识基本放大电路认识基本放大电路【知识目标知识目标】1.认识三种组态放大器电路、明确各组成元件的认识三种组态放大器电路、明确各组成元件的作用，能正确连接电路。作用，能正确连接电路。2.了解放大器直流通道图和交流通道图，了解静了解放大器直流通道图和交流通道图，了解静态工作点的作用。态工作点的作用。3.学习共发射极放大器和共集电极放大器的电路学习共发射极放大器和共集电极放大器的电路性能，了解多级放大器的作用与性能。性能，了解多级放大器的作用与性能。4.了解放大器的频率特性和通频带的概念。了解放大器的频率特性和通频带的概念。返回主目录 【技能目标技能目标】 1.会绘制放大器交流通道图，会

2、画微变等会绘制放大器交流通道图，会画微变等效电路图，能用微变等效电路法分析放效电路图，能用微变等效电路法分析放大器的动态特性（电压放大倍数、输入大器的动态特性（电压放大倍数、输入电阻、输出电阻）。电阻、输出电阻）。 2.根据输出信号波形形状确定电路静态工根据输出信号波形形状确定电路静态工作点的状态，能调试出合适的静态工作作点的状态，能调试出合适的静态工作点。点。 3.会计算多级放大器的电压放大倍数、输会计算多级放大器的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，能选择合适的级间入电阻和输出电阻，能选择合适的级间耦合方式，能进行电路参数调试。耦合方式，能进行电路参数调试。 任务任务6.1三极管基本放大电路

3、的连接与测量三极管基本放大电路的连接与测量 6.1.1三极管基本放大电路的三种连接方式三极管基本放大电路的三种连接方式 1. 信号源、放大器、负载的连接信号源、放大器、负载的连接2. 三种基本连接方式三种基本连接方式 按三极管公共端电极的不同，放大电路按三极管公共端电极的不同，放大电路就有三种基本的连接方式（三种组态），就有三种基本的连接方式（三种组态），即共发射极电路、共基极电路和共集电即共发射极电路、共基极电路和共集电极电路。极电路。 3.固定偏置式共发射极放大电路固定偏置式共发射极放大电路（1）电路的组成）电路的组成共射基本放大电路共射基本放大电路 （2）电路中各元件的名称和作用：）电路

4、中各元件的名称和作用： 三极管三极管VT：它是整个放大电路的核心器件，利用：它是整个放大电路的核心器件，利用它的基极电流对集电极电流的控制作用来实现对它的基极电流对集电极电流的控制作用来实现对输入信号的放大。输入信号的放大。 基极偏置电阻基极偏置电阻RB：直流电源经：直流电源经RB向发射结提供正向发射结提供正向偏置电压，向偏置电压，RB可限制基极电流的大小。可限制基极电流的大小。RB值固值固定，基极电流的大小也固定。定，基极电流的大小也固定。 集电极电阻集电极电阻RC：直流电源经：直流电源经RC向集电结结提供向集电结结提供反向偏置电压（发射结正向偏置电压，三极管工反向偏置电压（发射结正向偏置电

5、压，三极管工作在放大状态），作在放大状态），RC把流入集电极的电流转换成把流入集电极的电流转换成电压输出，实现电压放大。电压输出，实现电压放大。 耦合电容耦合电容 C1、C 2：耦合电容的作用是：耦合电容的作用是“隔直隔直流，通交流流，通交流”，实现交流信号从信号源经放大，实现交流信号从信号源经放大电路到负载之间的传递，而且隔离直流电源对电路到负载之间的传递，而且隔离直流电源对信号源和负载电路的影响。信号源和负载电路的影响。 在三极管基本放大电路中放大的交流信号属于在三极管基本放大电路中放大的交流信号属于低频信号，耦合电容一般选择容量为几十微法低频信号，耦合电容一般选择容量为几十微法的电解电容

6、就可满足电路要求。连接电路时要的电解电容就可满足电路要求。连接电路时要注意电解电容的极性。注意电解电容的极性。 直流电源直流电源VCC：直流电源向三极管的两个：直流电源向三极管的两个PN结结提供偏置，保证其工作在放大状态；提供偏置，保证其工作在放大状态； 信号放大的实质，就是将电源的直流能量转变信号放大的实质，就是将电源的直流能量转变成信号的交流能量。成信号的交流能量。 （3）三极管各极的工作波形三极管各极的工作波形 （4）放大电路的组成原则放大电路的组成原则 1、必须有合适的静态偏置，保证三极管、必须有合适的静态偏置，保证三极管始终处于放大区。始终处于放大区。 2、保证信号的有效传递。、保证

7、信号的有效传递。3、避免信号源与负载的接入对放大电路、避免信号源与负载的接入对放大电路的静态设置造成影响。的静态设置造成影响。 6.1.2放大器的分析方法放大器的分析方法 1、直流通路直流通路 共射放大电路的直流通路共射放大电路的直流通路 2、求解静态值求解静态值 BCCBBECCBRURUUIBCIICCCCCERIVUBEBBCCUIRU（3）静态工作点的稳定）静态工作点的稳定 分压偏置电路分压偏置电路 分压偏置共射基本放大电路分压偏置共射基本放大电路 分压偏置电路的静态分析分压偏置电路的静态分析 此电路应满足以下两个条件：此电路应满足以下两个条件： BEBUU)105(BBEBCEEEU

8、UUIIRR212BBCCBBRUURR()CECCCECUURRI21II 放大电路的动态分析放大电路的动态分析 放大电路的动态分析是指输入信号不为零时，放大电路的动态分析是指输入信号不为零时，分析其输入、输出电阻，放大倍数。分析其输入、输出电阻，放大倍数。 输入信号为小信号时可采用微变等效电路法。输入信号为小信号时可采用微变等效电路法。低频小信号三极管的输入电阻常用下面经验公低频小信号三极管的输入电阻常用下面经验公式计算：式计算：EQbbbeImVrR26)1 (（2）交流通道图的绘制原则）交流通道图的绘制原则 分析放大电路的动态特性，也就是分析分析放大电路的动态特性，也就是分析电路的交流

9、特性，因此要首先画出电路电路的交流特性，因此要首先画出电路的交流信号通道图。的交流信号通道图。 画交流通道图时，电容视作短路，电感画交流通道图时，电容视作短路，电感视作开路，直流电压源视作短路。视作开路，直流电压源视作短路。 （3）放大电路的微变等效电路图）放大电路的微变等效电路图（4）放大电路动态参数的估算）放大电路动态参数的估算 电压放大倍数电压放大倍数 电压放大倍数是指放大电路的电压放大倍数是指放大电路的输出电压与输入电压之比，它是衡量放大电路输出电压与输入电压之比，它是衡量放大电路对信号放大能力的主要技术指标。对信号放大能力的主要技术指标。iouUUA beLbebLciouRRRIR

10、IUUA 放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻 放大电路的输入端可等效成一个电阻称为放大电路的输入端可等效成一个电阻称为放大电路的输入电阻。放大电路的输入电阻。 iiiIUR bebebiRRRR/ 放大电路的输出电阻放大电路的输出电阻 从负载两端向放大电路看得到的等效电阻就从负载两端向放大电路看得到的等效电阻就是放大电路的输出电阻。是放大电路的输出电阻。 CoRR 例题：共发射极放大电路如图所示。例题：共发射极放大电路如图所示。 求：求：1.有信号源内阻时的放大倍数有信号源内阻时的放大倍数Aus； 2.负载开路时电压放大倍数负载开路时电压放大倍数Auo； 3.放大电路的输入电阻放大电路的输入

11、电阻Ri和输出电阻和输出电阻Ro。 解：解：uAmARVRUVIbbeQCC4051020bCCBQEQBQImAmAII204. 050CQ963226)501 (30026)1 (EQbbbeImVrRKRRRRRRRLCLCLCL4 . 38 . 68 . 68 . 68 . 6/177963. 04 . 350beLuRRA963beiRR17037963963177siiuusRRRAA353963. 08 . 650becuoRRAKRRCo8 . 66.1.3 分压偏置式放大器分压偏置式放大器分压偏置式放大器能稳定静态工作点分压偏置式放大器能稳定静态工作点 分压偏置式放大器电路可

12、使分压偏置式放大器电路可使ICQ产生下降变化产生下降变化趋势，这种微调作用将导致趋势，这种微调作用将导致ICQ几乎不随温度变化，几乎不随温度变化，从而稳定了静态工作点。从而稳定了静态工作点。3.分压偏置式放大器的分析分压偏置式放大器的分析分压式放大器的直流通道图分压式放大器的直流通道图 分压式放大器交流通道图分压式放大器交流通道图 分压式放大器微变等效电路图分压式放大器微变等效电路图 根据电路定律推出各电量公式根据电路定律推出各电量公式ccbbbBVRRRU212BEQBEUUUReEEQCQUII)(ecCQCCCEQRRIVUCQBQII动态参数的分析动态参数的分析 根据电路定律推出各电量

13、公式如下：根据电路定律推出各电量公式如下： beLuRRAbebebbiRRRRR/21RcRo 例题：例题： 用微变等效法求图示电路的用微变等效法求图示电路的Au、ri和和rO。 解解：(/)oCLCLCbLURRIR II R /CLLCLCLR RRRRRRoLuibeURAUr /b beibbebbeR rrRrRroCrR 6.1.4其他组态放大器其他组态放大器1.共集电极放大器共集电极放大器射极输出器射极输出器 共集放大电路及其直流通路共集放大电路及其直流通路 1、静态分析、静态分析(1)CCBBBEEBUR IUR I(1)(1)CCBECCBBEBEUUUIRRRRCBIIC

14、ECCECUUR I 2 2、动态分析、动态分析 1beSOOorRIUr(1)(1)oLuibeLURAUrR)1 ()1 ()1 (LbeLbeBLbeBiBiBiiiRrRrRRrRrRrRIUr3、射随器的主要特点、射随器的主要特点（1）输入与输出电压同相且近似相等；）输入与输出电压同相且近似相等； （2）电压放大倍数小于）电压放大倍数小于1但近似为但近似为1； （3）电路无电压放大作用却有电流放大作用；）电路无电压放大作用却有电流放大作用； （4）电路的输入电阻高，从而减小放大电路从信）电路的输入电阻高，从而减小放大电路从信号源索取的电流；可以降低信号源的号源索取的电流；可以降低信号

15、源的 功率容量；功率容量；输出电阻小，带负载能力强。输出电阻小，带负载能力强。 任务任务6.2 多级放大器及其频率响应多级放大器及其频率响应 在多级放大电路当中，与信号源相接的称为第一在多级放大电路当中，与信号源相接的称为第一级或输入级，与负载相接的称为末级或输出级，其余级或输入级，与负载相接的称为末级或输出级，其余各级统称为中间级。各级统称为中间级。 三种耦合方式：阻容耦合、变压器耦合和直三种耦合方式：阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。接耦合。一、阻容耦合一、阻容耦合 阻容耦合两级放大电路阻容耦合两级放大电路 二、变压器耦合二、变压器耦合 三、直接耦合三、直接耦合 【知识拓展知识拓展】分贝的由

16、来分贝的由来 人类的耳朵能感应声压的范围很大。正常的人类的耳朵能感应声压的范围很大。正常的人耳能够听到最微弱的声音为人耳能够听到最微弱的声音为20个微帕斯卡个微帕斯卡 (缩写缩写为为Pa) 的压力变化，即的压力变化，即20 x10-6 Pa (百万分之二十百万分之二十帕斯卡帕斯卡)。 另一方面，非常吵闹的情况能产生很大的压另一方面，非常吵闹的情况能产生很大的压力变化，例如一架飞机在发出最大马力时，能在力变化，例如一架飞机在发出最大马力时，能在近距离产生大约近距离产生大约 2,000 Pa的噪音。如用帕斯卡的噪音。如用帕斯卡(Pa)来表达声音或噪音，我们必须处理小至来表达声音或噪音，我们必须处理

17、小至20、大至、大至2,000,000,000的数字范围。的数字范围。 显然用帕斯卡来表达显然用帕斯卡来表达声音或噪音会颇为不便。声音或噪音会颇为不便。 较简单的做法是用一个对数标度来表达声音较简单的做法是用一个对数标度来表达声音或噪音的响亮度，以或噪音的响亮度，以10作为基数，作为基数， 该标度以该标度以20 Pa 为参考声压值，并定义这个声压水平为为参考声压值，并定义这个声压水平为0分贝分贝(dB)。 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈 一、反馈的基本概念一、反馈的基本概念 二、负反馈的类型二、负反馈的类型 1、按从输出端取反馈信号的方式、按从输出端取反馈信号的方式 (1) 电压反馈电压

18、反馈 (2) 电流反馈电流反馈 2、按反馈网络与放大电路输入端的连接方式、按反馈网络与放大电路输入端的连接方式 (1) 串联反馈串联反馈 (2) 并联反馈并联反馈 三、反馈极性与类型的判断三、反馈极性与类型的判断 1、正负反馈的判断：、正负反馈的判断： 判别反馈极性通常采判别反馈极性通常采用电压用电压 瞬时极性法。瞬时极性法。 2、电压反馈与电流反馈的判断、电压反馈与电流反馈的判断 ：判断电压：判断电压反馈和电流反馈可采用短接法。反馈和电流反馈可采用短接法。3、串联反馈与并联反馈的判断：串联反馈、串联反馈与并联反馈的判断：串联反馈和并联反馈可以根据电路结构判断。和并联反馈可以根据电路结构判断。

19、【例题例题】 试判断图示电路的反馈极性，写出反试判断图示电路的反馈极性，写出反馈过程，并说明是交流反馈还是直流反馈。馈过程，并说明是交流反馈还是直流反馈。 解：用瞬时极性法标出各点瞬时电压。解：用瞬时极性法标出各点瞬时电压。 引入反馈后，反馈信号的变化会使净输引入反馈后，反馈信号的变化会使净输入量（即）减小（与不引入反馈时相比较），入量（即）减小（与不引入反馈时相比较），因此是负反馈。因此是负反馈。 由于电容的隔直作用，反馈信号只有交由于电容的隔直作用，反馈信号只有交流量，因此是交流反馈。由此可判断电路引入流量，因此是交流反馈。由此可判断电路引入了电压串联交流负反馈。了电压串联交流负反馈。 四

20、、负反馈的一般关系式四、负反馈的一般关系式 1、开环增益、开环增益A： 2、反馈系数、反馈系数F：3、闭环增益、闭环增益Af： 对于负反馈对于负反馈 oiXAXfoXFXofiXAXiifXXX1fAAAF 五、深度负反馈放大电路的特点五、深度负反馈放大电路的特点 1+AF1的反馈称为深度负反馈，此时的反馈称为深度负反馈，此时1+AF1 ，则则11fAAAFF0iifXXX六、负反馈对放大器性能的影响六、负反馈对放大器性能的影响 1、负反馈对放大倍数的影响：稳定输出量，稳定放大倍数。、负反馈对放大倍数的影响：稳定输出量，稳定放大倍数。2、负反馈对输入电阻的影响：、负反馈对输入电阻的影响：（1）

21、串联负反馈使输入电阻增大）串联负反馈使输入电阻增大 （2）并联负反馈使输入电阻减小）并联负反馈使输入电阻减小 3、负反馈对输出电阻的影响：、负反馈对输出电阻的影响： （1）电压负反馈使输出电阻减小）电压负反馈使输出电阻减小（2）电流负反馈使输出电阻增大）电流负反馈使输出电阻增大 4、减少非线性失真、减少非线性失真 5、扩展通频带：电压放大倍数下降几倍，通频带就扩展几倍。、扩展通频带：电压放大倍数下降几倍，通频带就扩展几倍。 七、引入负反馈的一般原则七、引入负反馈的一般原则 1、要稳定直流量（如静态工作点），应引入直、要稳定直流量（如静态工作点），应引入直流负反馈。流负反馈。 2、要改善交流性能（如放大倍数、通频带、输、要改善交流性能（如放大倍数、通频带、输入电阻和输出电阻），应引入交流负反馈。入电阻和输出电阻），应引入交流负反馈。 3、要稳定输出电压或减小输出电阻，应引入电、要稳定输出电压或减小输出电阻，应引入电压负反馈。压负反馈。 4、要稳定输出电流或提高输出电阻，应引入电、要稳定输出电流或提高输出电阻，应引入电流负反馈。流负反馈。 功率放大器功率放大器 一、功率放大电路的基本要求一、功率放大电路的基本要求1、在不失真的情况下尽可能提高输出功率、在不失真的情况下尽可能提高输出功率2、具有较高的效率、具有较高的效率 3、对晶体管