基本放大器精品课件

1、基本放大器第1页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二1 2.1 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#下一页上一页首 页第2页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二2+UCCRCC1C2TRB基本放大电路的组成ui输入uo输出集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。基极偏置电阻 耦合电容： 有极性。大小为10F50F作用：隔直通交是否满足发射结正偏、集电结反偏？下一页上一页首 页#第3页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，

2、星期二3放大电路的直流通路和交流通路交流通道：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。信号的不同分量可分别在不同的通道分析。直流通路RB+UCCRCRBRCRLuiu0交流通路RB+UCCRCC1C2+C1、C2 开路 得到C1 C2 短路，UCC 置零 得到下一页上一页首 页#第4页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二4各点波形RB+ UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB放大电路的基本工作过程输入微弱正弦信号，经三极管放大后，输出同频、反相、放大的正弦信号。结论纯交流直流载交流纯交流下一页上一页首 页#第5页，共55页，2

3、022年，5月20日，12点27分，星期二5IBUBEQIBQUBEUCEICQUCEQICQ 2.2 放大电路的图解分析法1.从输入输出曲线上求三极管的静态工作点(IBQ, ICQ,UCEQ ）2.观察各处波形有无失真3.作图求出电压放大倍数U0/Ui目的依UBE 求出 IBQQ点与纵轴交点为ICQ 依UCE = EC ICRC 画出 直流负载线IBQ与IBQ交点为Q点Q点与横轴交点为UCEQ下一页上一页首 页2.2#第6页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二6IBUBEQICUCE？ibtibtictuit下一页上一页首 页2.2图解分析法-动态分析QQ点这样变化QQQ

4、QQQQQucet假设uBE有一微小的变化uce相位如何？uce与ui反相！uCE怎么变化会引起 ib很大的变化也会引起 ic很大的变化#波形有无失真？放大倍数 ？第7页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二7各点波形RB+UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB纯交流直流载交流纯交流下一页上一页首 页#2.2电压放大倍数？第8页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二8实现放大的条件1. 三极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Q，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

5、。4. 输出回路 将变化的 ic 转化成变化的 uce，经电容滤波只输出交流信号。2.2下一页上一页首 页#第9页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二92.2下一页上一页首 页工作点不合适，会引起波形失真IBUBEQIBQUBEuitICUCEibtibtticucet波形发生失真#第10页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二10如何判断一个电路是否能实现放大？3. 晶体管必须满足发射结正偏，集电结反偏。4. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来判断；如果未给定电路的参数，则假定参数设置正确。1. 信号能否输

6、入到放大电路中。2. 信号能否输出。 与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：下一页上一页首 页2.2#第11页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二11放大电路分析静态分析动态分析估算法图解法微变等效电路法图解法计算机仿真2.3 放大电路的等效电路分析法下一页上一页首 页2.3#第12页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二12一、 静态分析（宜采用估算法）根据直流通道估算IBUBE+UCC直流通道RBRC2.3 放大电路的等效电路分析法2.3静态分析目的：求出电路的静态工作点值工作点值#下一页上一页首 页第13页，共55页，2022年，5月20日，12点

7、27分，星期二13例：用估算法计算静态工作点。已知：UCC =12V，RC =4k， RB =300k， = 37.5。解：请注意电路中IB 和IC 的数量级。RB+UCCRCC1C2+2.3#下一页上一页首 页一般地，工作点值在各区时有如下具体标志：IB（2050A）IC（12 mA)UCEUCC /2放大区饱和区IB（60A以上）IC（2.5 mA以上)UCE0.3V截止区IB 10A以下IC 很小UCE UCC第14页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二14二、动态分析（一）三极管的微变等效电路1. 输入回路iBuBE当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。uBE

8、iB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。对于小功率三极管：2.3BEBCEBErbe即：等效为下一页上一页首 页#第15页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二15二、动态分析（一）三极管的微变等效电路1. 输入回路2.3BEBCEBErbe等效为下一页上一页首 页#2. 输出回路由于有(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，输出端应并联一大电阻rce。rce的含义？c ibErcerbeBERce值很大，可略EBC第16页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二16UBE二、

9、动态分析（一）三极管的微变等效电路1. 输入回路2.3BEBCE等效为BErbe下一页上一页首 页#2. 输出回路由于有(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，输出端应并联一大电阻rce。rce的含义？c ibErcerbeBERce值很大，可略EBC第17页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二17(二) 放大电路的微变等效电路uiuoRBRCRL2.3下一页上一页首 页RB+UCCRCC1C2+RL#ibrbeibic第18页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二18(三) 电压放大倍数的计算特点：负载电阻越小，

10、放大倍数越小。rbeRBRCRL2.3下一页上一页首 页#第19页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二19(四) 输入输出电阻的计算对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。rbeRBRCRL电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。2.3输入与输出电阻的定义：输入电阻ri输出电阻r0下一页上一页首 页#第20页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二202.4 静态工作点的稳定为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。

11、对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、 和ICEO 决定，这三个参数随温度而变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。TUBEICEOQ下一页上一页首 页#2.4第21页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二21一、温度对UBE的影响iBuBE25C50CTUBEIBIC2.4下一页上一页首 页#第22页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二22二、温度对 值及ICEO的影响T、 ICEOICiCuCEQQ总的效果是：温度上升时，输出特性曲线上移，造成Q点上移。2.4下一页上一页首 页#第23页，共55页，2022年，5月20日，12

12、点27分，星期二23小结：TIC 固定偏置电路的Q点是不稳定的。 Q点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、 IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化。保持Q点基本稳定。常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。2.4下一页上一页首 页#第24页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二24分压式偏置电路（稳定静态工作点的共射放大电路）RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoRE射极直流负反馈电阻CE 交流旁路电容2.4下一页上一页首 页#1. 静态工作点稳定的原理本电路稳压的过程实际是由于加了

13、RE形成了负反馈过程TUBEIBICUEIC第25页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二25I1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路一、分压式偏置电路静态分析2.4B下一页上一页首 页#第26页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二26例：已知=50， EC=12V， RB1=7.5k， RB2=2.5k， RC=2k， RE=1k， 求该电路的静态工作点。RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo下一页上一页首 页#第27页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二27u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLui

14、RCRL下一页上一页首 页#二、分压式偏置电路动态分析2.4画微变等效电路rbeRB求电压放大倍数求 输 入 电 阻求 输 出 电 阻第28页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二28问题1：如果去掉CE，电路如何分析？下一页上一页首 页#2.4u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLui静态分析不受影响动态分析不同微变等效电路变为：RCRLRBrbe第29页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二29下一页上一页首 页#2.4静态分析不受影响动态分析微变等效电路：RCRLRBrbeRB1+UCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2问题2：

15、如果电路如下图所示，如何分析？仅RE变为RE1+ RE2第30页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二302.4题2-151）求静态值 2）求电压放大倍数Au 3）求ri和r0解：1）接下页静态值下一页上一页首 页#u0+20V12KC1C23KCEus1.5K500第31页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二312.4题2-151）求静态值 2）求电压放大倍数Au 3）求ri和r0解 2）RCrbe先画微变等效电路：3）下一页上一页首 页#RBusRsu0+20V12KC1C23KCEus1.5K500Rs第32页，共55页，2022年，5月20日，12

16、点27分，星期二322.4题2-16下一页上一页首 页#1）求静态值 2）画微变等效电路 3)求电压放大倍数Au 4）求Ausm 5) 求ri和r0u0+10V100KC1C233KCEus3K200Rs1. 8K4K解：1）静态值第33页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二33RCRLrbeRBusRs解 2）2）画微变等效电路：2.4题2-163）5) 求输入电阻和输出电阻4）#下一页上一页首 页第34页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二34 2.5 射极输出器RB+UCCC1C2RERLuiu0下一页上一页首 页#2.5电路构成静态分析rbeRE

17、RLRB动态分析第35页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二35输入电阻rbeRERLRB2.5 2.5 射极输出器下一页上一页首 页#的求法？输入电阻较大，作为前一级的负载，对前一级的放大倍数影响较小且取得的信号大。输出电阻输出电阻较小，可以提高带负载能力详看输出电阻的推导第36页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二36射极输出器小结2.5RB+UCCC1C2RERLuiu0静态分析动态分析下一页上一页首 页#特点：1.输入电阻大2.输出电阻小3.放大倍数约为 1第37页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二37射极输出器的使用1.

18、将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。2. 将射极输出器放在电路的末级，可以降 低输出电阻，提高带负载能力。3. 将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用。2.5下一页上一页首 页第38页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二38例：已知射极输出器的参数如下：RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，UCC=12V求Au 、 ri和ro 。设：RS=1 k， 求：Aus 、 ri和ro 。3 . RL=1k时，求Au 。RB+UCCC1C2RERLuiu0解：下一页上一页首 页#2.5第39页，共55页，2022年，5月20日，12点27

19、分，星期二39RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，UCC=12V1. 求Au 、 ri和ro 。rbeRERLRB微变等效电路rbe=2.9 k，RS=02.5下一页上一页首 页第40页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二40rbeRERLRB微变等效电路2. 设：RS=1 k， 求：Aus 、 ri和roRB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12Vrbe=2.9 k，RS=02.5下一页上一页首 页第41页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二41 RL=1k时3. RL=1k和时，求Au 。比较：空载时,

20、 Au=0.995RL=5.6k时, Au=0.990RL=1k时, Au=0.967 RL=时可见：射极输出器带负载能力强。2.5下一页上一页首 页第42页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二42耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合。 2-7 多级阻容耦合放大电路耦合：即信号的传送。多级放大电路对耦合电路要求：1. 静态：保证各级Q点设置2. 动态: 传送信号。第一级放大电路输 入 输 出第二级放大电路第 n 级放大电路 第 n-1 级放大电路功放级要求：波形不失真，减少压降损失。 2.7下一页上一页首 页#第43页，共55页，2022年，5月20日，12点

21、27分，星期二43设: 1=2=50, rbe1 = 2.9k , rbe2 = 1.7 k 2.7.1 典型电路 前级后级+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET22.7求 1)各级静态值2)静态分析: Q点计算同单级动态分析: 关键:考虑级间影响方法:ri2 = RL1下一页上一页首 页#ri2？第44页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二44RE1R2R3RC2RLRSR12.7 典型电路动态分析 微变等效 电 路下一页上一页首 页#第45页，共55页，2022年，5月20日，12点2

22、7分，星期二45其中: RL1= RE1/ ri2 = RE1/ R2 / R3 / rbe1=RE1/RL1 = RE1/ri2= 27 / 1.7 1.7k ri =1000/(2.9+511.7) 82k2. ro = RC2= 10k下一页上一页首 页#代入数值第46页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二463. 中频电压放大倍数:其中： RE1R2R3RC2RLRSR1第47页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二47RE1R2R3RC2RLRSR1第48页，共55页，2022年，5月20日，12点27分，星期二48例1：放大电路由下面两个放大电路组成。已知EC=15V ，R1=100k， R2=33k ，RE1=2.5k，RC=5k，1=60，； RB=570k，RE2=5.6k， 2 =100，RS=20k ，RL=5