基本放大电路知识讲座

第2章基本放大电路1

放大的概念在电子技术中，利用晶体三极管组成放大电路，其目的是将微弱的电信号进行放大，推动负载正常工作。例如，扩音机电路的示意图如下：微弱放大器话筒声音信号电信号主要讨论常用的基本放大电路的结构、工作原理、分析方法及其应用。2.1共射极放大电路22.1.1共射极放大电路的组成与工作原理组成放大电路的基本条件是能放大2不失真iDBECPNN二极管的正向特性死区如果输入信号小于死区电压时，二极管不通，这样，被放大的信号就失真了。3基本放大条件：能放大、不失真iDBEC死区输入信号小于死区电压时，发射结（二极管）不通，放大信号失真了。如何解决这个问题？4iDBEC死区输入信号小于死区电压时，发射结（二极管）不通，放大信号失真了。1将信号减小？不行！2让三极管先导通，将小信号再叠加上?行！三极管工作在线性区5iD死区基本放大条件：能放大、不失真两个电源能否串连？如何将电流信号转换为电压信号？6基本放大条件：能放大、不失真如何将电流信号转换为电压信号？串电阻？7基本放大条件：能放大、不失真输出电压波形失真了解决？解决？8基本放大条件：能放大、不失真解决？解决？加隔直电容？29基本交流电压放大电路22C210各元件的作用1.晶体管T是放大元件，iC=iB；也是控制元件，控制EC所提供的能量。RBECEBRCC1C2Tuiuo11RBECEBRCC1C2Tuiuo2.直流电源EC集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。（几伏～十几伏）12RBECEBRCC1C2Tuiuo3集电极电阻RC将变化的电流转变为变化的电压。(几千欧～十几千欧。134.基极电源EB和基极电阻RBRBECEBRCC1C2Tuiuo使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。EB一般为几伏,RB一般为几十千欧以上。145耦合电容RBECEBRCC1C2Tuiuo隔直流，通交流。一般为几微法到几十微法。15改进电路RBECEBRCC1C2Tuiuo可以省去RB16电源的简化法RBECEBRCC1C2TuiuoRB忽略电源内阻，172.1.3放大电路的静态分析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18静态:不加输入信号(放大信号)分析的问题:合理确定静态值(静态工作点)分析的方法:估算法和图解法静态值:。一、估算法RB+UCCRCC1C2开路开路RB+UCCRC直流通道19（1）根据直流通道估算IBRB+UCCRCIBUBERB称为偏置电阻，IB称为偏置电流。静态分析1、估算法：20（2）根据直流绘通道估算UCE、ICRB+UCCRCICUCE212、图袜解法：先估算IB，然后刃在输出泳特性曲稀线上作超出直流罚负载线部，与IB对应的输妨出特性曲风线与直流锯负载线的记交点就是幼Q点。ICUCEQUCC22例：用宰估算法奇计算静嚷态工作省点。解：请注意窜电路中IB和IC的数量笛级已知：UCC=12排V，RC=4K，RB=300远K，=37.临5。23例：用图私解法求静绩态工作点擦。作直流除负载线它，得静品态工作加点Q。242.1僚.4浅放大电棋路的动应态分析一、微变等效幻玉电路法1.期三极管衬的微变等效菊电路首先考察脾输入回路iBuBE当信号很穿小时，将蒜输入特性怠在小范围洗内近似线贝性。uBEiB对输入仿的小交筝流信号辱而言，院三极管袖相当于蝴电阻rbe。25对于小功直率三极管展：rbe的数量哨级从几奔百欧到纯几千欧坏。26考察输妄出回路iCuCE所以：输出端演相当于估一个受ib控制的固电流源澡。近似平行输出端坊还要并估联一个睁大电阻rce。27iCuCEiCuCErce的含义rce的阻值很泪大28ubeibuceicuberbeibib

rceuceicrce很大，鄙一般忽秆略。三极管的微变等跟效电路29等效弄清楚等打效的概念缸：1、对谁旦等效。2化、怎么等者效。ebcbec302、放卧大电路极的微变债等效电姑路(1)册放大电鞭路的交流通路交流通青路:只考虑交愚流信号的厦分电路画交流税通路的押原则:电容短路县,直流电咏源短路。短路短路置零31短路短路RBRCRLuiuo交流通悉路32将交流粪通路中粱的三极叮管用微校变等效勒电路代内替ibiiRBRCRLuiuouoicRCuiRBRLibrbe放大电路的微变等效电路333、电压韵放大倍数被的计算：负载电消阻越小榜，放大肌倍数越荣小。rbeRCRB+-SRRL344、输入电阻洽的计算：输入电阻酿是动态电扯阻。（1）输入电吹阻的概匹念等效对于信号源来说，放大电路是电源的负载，这个负载的大小就可以用一个等效电阻来表示,这个等效电阻就叫放大电路的输入电阻。35（2）输入电虽阻的计井算rbeRCRB+-SRRL//大好，还是小好？思考：365、输出电聋阻的计阵算：输出电扇阻是动佩态电阻理。（1）输出电努阻的概妖念等效放大电路对于负载来说，是负载的电压源，电压源的内阻,就叫放大电路的输出电阻。+-Ser037rbeRCRB+-SRRL（2）输出电带阻的计箱算12实验（或计算）法382实验（或计算）法+-r0+-r0负载开它路接负载两式联梳立，得思考：大好，还育是小好？391交流负载报线RBRCRLuiuoicuce其中：二、图解法40iC和uCE是全量杂，与交狡流量ic和uce有如下关或系所以：这就是说备，交流信划号的变化饱沿着斜率屿为：的直线。这条直种线通过Q点，称为交流负载羞线。41交流负载会线的作法ICUCEECQIB过Q点作一条直线,斜率为:交流负载培线422图比解分析（1）交流信号焦得传输情饼况：IBUBEQICUCEuiibibicu0怎么变膏化？43ICUCEicu0沿交流负程载线变化？u0与ui反相！u0相位如何u044(2)各点波品形RB+ECRCC1C2uiiBiCuCuo453失闪真分析：为了得到奥尽量大的患输出信号钩，要把Q设置在交府流负载线搂的中间部恋分。如果Q设置不是合适，矿信号进诉入截止阳区或饱众和区，茶造成非线性换失真。46iCuCEuo可输出的线最大不失众真信号合适的静籍态工作点ib47iCuCEuoQ点过低，霉信号进入尖截止区称为截枕止失真信号波溜形48iCuCEuoQ点过高马，信号境进入饱皇和区称为饱和潮失真信号波哀形492.1押.5土静态贝工作点熔的稳定为了保证垃放大电路久的稳定工送作，必须越有合适的计、稳定的价静态工作扒点。但是科，温度的葱变化严重谷影响静态和工作点。对于前面许的电路（四固定偏置幸电路）而川言，静态垫工作点由UBE、和ICEO决定，阅这三个禁参数随数温度而浩变化，演温度对斥静态工储作点的嘱影响主剥要体现性在这一且方面。TUBEICEOQ50温度对UBE的影响iBuBE25ºC50ºCTUBEIBIC51温度对值及ICEO的影响T、ICEOICiCuCEQQ´总的效请果是：温度上升时，输出特性曲线上移，造成Q点上移。52总之：TIC固定偏置价电路的Q点是不稳拼定的。为恐此，需要图改进偏置贺电路，当眼温度升高盈、IC增加时，例能够自动稠减少IB，从而抑健制Q点的变覆化。保冷持Q点基本珍稳定。常采用分卫压式偏置常电路来稳蚀定静态工煌作点。电腿路见下页惧。53RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo偏置电路I1I2IB54RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB可以认为跑与温度无沃关。似乎I2越大越好恭，但是RB1、RB2太小，将袄增加损耗拜，降低输讲入电阻。吴因此一般矮取几十K左。55RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBTUBEIBICUEIC本电路稳鸭压的过程虾实际是由浓于加了RE形成了负反馈过程56RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBCE将RE短路，RE对交流不起作用，放大倍数不受影响。如果去掉CE，放大倍数怎样？57rbeRCRLRE去掉CE后的微变仍等效电路将RE折算到基转极58去掉CE后的微冲变等效君电路rbeRCRLRE592.2巩共集电融极（射裹极输出禾器）放栗大电路RB+UCCRCC1C2RERLuiuo60静态分交析：RB+UCCREIBIE折算61动态分析舟：1、电压斜放大倍数rbeRERL621、所以但是，犹输出电崭流Ie增加了全。2、输入输赖出同相级，输出馆电压跟第随输入丽电压，谎故称电压跟随策器。讨论632、输入拢电阻输入电阻宜高，对前缝级有利。rbeRERL643、输锯出电阻用加压求腥流法求输最出电阻。rbeRERsro置065rbeRERs66rbeRERs67一般所以射极输出戚器的输出罢电阻很小啊，带负载六能力强。68讨论1、将射穿极输出器偏放在电路蛮的首级，怖可以提高雹输入电阻怪。2、将射炮极输出器搭放在电路洋的末级，谦可以降低拌输出电阻进，提高带黄负载能。3、将棉射极输快出器放悠在电路匀的两级啦之间，含可以起胁到电路污的匹配作婶用。692.4姐多级阻丹容耦合仅放大电祖路70第一级第二级第n-1级第n级输入输出功放级耦合耦合方描式：直接耦合启；阻容耦泽合；变压器性耦合。71设:1=2=50蓄,rbe1=2.营9K,rbe2=1闸.7K典型电路+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US前级后级72对耦合烧电路要研求：要求动态:传送信善号减少压降况损失耦合电怀路：静态：保证各级Q隶点设置波形不失不真73阻容耦合刃电路的频皇率特性fA耦合电容宇造成三极管结臣电容造成74关键需:考虑级间影响1.静态:Q点同名单级2.动态性能:方法:ri2=RL1ri2Uo1Ui2性能分析+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US75考虑级间影插响2ri,

ro:概念同单级1rirori2Uo1Ui2+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US76解:1.微变等扑效电路针:RE1R2R3RC2RLRSR1ri2Uo1Ui2+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US772.动巷态参数柿：1ri=R1//[rbe1+（+1)RL1]其中RL1=RE1//奴ri2=RE1//R2//R3//枣rbe2=RE1//RL1=RE1//ri2=2幻玉7/添/1浓.71.7庸Kri=10恩00K欣//(狠2.9俊+51俗×1.届7)K82K2ro=RC2=10返KRE1R2R3RC2RLRSR1783中频电走压放大孕倍数:其中：RE1R2R3RC2RLRSR179RE1R2R3RC2RLRSR1802.6差动放温大电路81直接耦合陈电路的特仇殊问题特殊问题孟:R2、RE2:为设捉置合适的答Q点而增吉加。1.前后级Q点相互影响栗:+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2RE2822.零点芬漂移:uot0当ui=0时：特殊问蒜题:uiRC1R1T1R2+UCCuoRC2T2RE2有时会值将信号源淹没831.结贯构:对称基本型牧差动放题