电工电子技术-基本放大电路课件

1、单元七 基 本 放 大 电 路学习目标了解放大电路的概念，熟悉放大电路的组成及各组成元件的作用。理解单管共发射极放大电路的工作原理，掌握放大电路信号放大及倒相作用。了解动态分析的含义；熟悉动态分析的微变等效电路法；掌握动态情况下放大电路的输入电阻、输出电阻及电压放大倍数的概念及其求解方法。了解功率放大器的概念和用途，熟悉功率放大器的技术要求；了解零漂的概念及其对电路的影响。了解集成功率放大器的功能及使用方法。课程导入在通信、自动控制、测量等领域，通常需要将微弱的电信号放大到便于测量和应用的数值。放大电路一般由电压放大和功率放大两部分组成。先由电压放大电路将微弱信号加以放大去驱动功率放大电路，再

2、由功率放大电路输出足够大的功率去驱动执行元件。电压放大电路通常工作在小信号情况下，而功率放大电路通常工作在大信号情况下。在工业电子技术中，常用的交流放大电路是低频放大电路，其工作频率范围通常为2020 000 Hz。单元七 基 本 放 大 电 路基本交流电压放大电路 一、 （一）放大电路的组成1.单管低压放大电路的组成 最基本的共发射极放大电路由三极管、直流电源、电阻和电容组成。为了不失真地放大交流信号，必须按以下三个原则组成放大电路。 （1）保证三极管工作在放大状态，即发射结正向偏置，集电结反向偏置。 （2）保证信号畅通。待放大的输入信号能够从放大电路的输入端加到三极管的发射结上，经过放大后

3、能顺利地从输出端输出。 （3）保证放大电路不失真地放大信号，即放大后的输出信号波形要与输入信号波形一致。单元七 基 本 放 大 电 路 共发射极基本放大电路 下图为根据以上原则由NPN型三极管（如果采用PNP型管，则电源、电容C1和C2的极性都反向）组成的电压放大电路，它由直流电源、三极管、电阻和电容组成。单元七 基 本 放 大 电 路 2.各元件的作用（1）三极管VT。（5）集电极负载电阻RC（2）集电极直流电源EC（4）耦合电容C1、C2（3）基极电源EB和基极电阻RBText单元七 基 本 放 大 电 路 共射极基本放大电路的简单画法单元七 基 本 放 大 电 路 （二）放大电路的分析1

4、.直流通路和交流通路 在信号输入-放大-输出的过程中，交、直流量是共存的。为了分析问题方便，常将它们分开考虑。静态分析时只分析电路中的直流通路，动态分析时应考虑电路的交流通路。单元七 基 本 放 大 电 路 基本共发射极电路的直流通路和交流通路单元七 基 本 放 大 电 路 2.静态分析 （1）估算法根据放大电路的直流通路确定静态值。 （2）用图解法确定静态值。单元七 基 本 放 大 电 路 3.动态分析 当放大电路接入交流输入信号时，三极管的各个电流和电压都含有直流分量和交流分量。动态分析就是分析信号在电路中的传输情况，即分析各个电压、电流随输入信号变化的情况。微变等效电路法和图解法是动态分

5、析的两种基本方法。单元七 基 本 放 大 电 路 （1）图解法。 交流负载线。 放大电路各极电压、电流图解分析。单元七 基 本 放 大 电 路 交流负载线单元七 基 本 放 大 电 路 共发射极放大电路各极电压和电流信号的波形单元七 基 本 放 大 电 路 （2）放大电路的微变等效电路分析法。 三极管的微变等效电路。 电压放大倍数的计算。单元七 基 本 放 大 电 路 三极管输入特性曲线三极管输入回路的等效电路单元七 基 本 放 大 电 路 三极管输出特性曲线三极管输出回路的等效电路单元七 基 本 放 大 电 路 固定偏置放大电路的微变等效过程单元七 基 本 放 大 电 路 信号源含有内阻的微

6、变等效电路单元七 基 本 放 大 电 路 （3）放大电路输入电阻和输出电阻的计算。 放大电路的输入电阻ri。 放大电路的输出电阻ro。单元七 基 本 放 大 电 路 求输出电阻ri单元七 基 本 放 大 电 路 提示 ri在数值上接近rbe，但两者的概念不同，rbe代表三极管的输入电阻，ri则代表放大电路的输入电阻。单元七 基 本 放 大 电 路 求输出电阻ro单元七 基 本 放 大 电 路 4.波形失真和静态工作点的选择 对于电压放大电路来说，一般应满足两个要求：一是能够得到符合要求的电压放大倍数；二是放大后的输出信号波形与输入信号波形应尽可能相似，即失真要尽量小。为了满足这两点要求，就必须

7、正确地选择放大电路静态工作点的位置。正常工作时，静态工作点应大致选在交流负载线的中央，使静态时的集电极电压UCE大约等于电源电压VCC的一半。单元七 基 本 放 大 电 路 静态工作点选择不合适引起的失真单元七 基 本 放 大 电 路稳定静态工作点的电路 二、 （一）温度对静态工作点的影响 从上节分析可知，为了使放大电路不失真地放大，必须给三极管设置合适的静态工作点，使之工作在放大区，远离饱和区和截止区。固定偏置放大电路虽然比较简单，易于调整，但在外部因素（如温度变化、三极管老化等）影响下，会引起静态工作点的不稳定，严重时会使输出信号失真，导致放大电路无法正常工作。在这些因素中，影响最大的是温

8、度变化。单元七 基 本 放 大 电 路 （二）分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路单元七 基 本 放 大 电 路 1.静态工作点的稳定过程 （1）利用RB1、RB2分压来得到固定的基极电位VB。 （2）利用发射极 电阻RE。单元七 基 本 放 大 电 路 2.静态工作点的估算分压式偏置电路的直流通路单元七 基 本 放 大 电 路多级放大电路 三、 多级放大电路的组成框图 前面分析的放大电路都是由一个三极管组成的单管放大电路，它们的放大倍数是极有限的，通常只有数十倍。然而在实际应用中，放大电路的输入信号一般都是很微弱的，需要将微弱的输入信号放大几千倍，获得足够的电压幅值和功率，才能驱动负载工作。

9、因此，常将若干单级放大电路连接起来组成多级放大电路，如图所示。单元七 基 本 放 大 电 路 （一）阻容耦合放大电路的组成及原理两级阻容耦合放大电路单元七 基 本 放 大 电 路 （二）计算多级放大电路的电压放大倍数两级阻容耦合放大电路的微变等效电路单元七 基 本 放 大 电 路功率放大电路 四、 在实际的电子技术应用中，当电子线路的负载为某种执行机构，如扬声器、继电器、记录仪表或伺服电机等设备时，就要求它能为负载提供足够大的交流功率以驱动负载。通常把这种电子线路的输出级称为功率放大电路，简称功放。功率放大电路中的三极管称为功率放大管，简称功放管。功放广泛应用于各种电子设备、音响设备、通信及自

10、动控制系统中。（一）概述单元七 基 本 放 大 电 路 （4）三极管的散热问题。（3）非线性失真要小。（2）效率要高。（1）要求输出功率尽可能大。1.功率放大器的技术要求单元七 基 本 放 大 电 路 放大电路的工作状态2.提高功率放大电路效率的途径单元七 基 本 放 大 电 路 （二）互补对称功率放大电路1.乙类互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路单元七 基 本 放 大 电 路 2.单电源互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路单元七 基 本 放 大 电 路 单电源的互补对称电路单元七 基 本 放 大 电 路 （三）集成功率放大器 随着电子技术的发展，集成电路的应用日趋广泛。由于互补对称功率放大电路具有结构简单、体积小，频率响应好、易于集成等优点，因而在集成电路中获得广泛应用。例如，国产的D2002型集成功率放大器，其输出