《分立元件放大电路》课件

分立元件放大电路本课件将介绍分立元件放大电路的基础知识，包括基本放大电路的结构、工作原理、特性分析以及应用。课程内容概述1放大电路基本概念介绍放大电路的基本概念和工作原理，重点讲解三极管放大电路。2常用放大电路类型分析和比较共射、共基、共集三种基本放大电路的特性和应用。3差动放大电路介绍差动放大电路的工作原理，重点讲解差动放大电路的特性和应用。4反馈放大电路分析反馈放大电路的工作原理，重点讲解负反馈和正反馈的特性和应用。课程目标理解放大电路的基本概念掌握放大电路的基本定义、分类和应用掌握常用放大电路的工作原理深入理解共射极、共基极、共集极等放大电路的特性掌握放大电路的设计方法了解放大电路的设计流程、参数选择和性能指标小信号放大电路基本概念晶体管放大电路的核心元件放大电路将微弱信号转换为强信号信号放大提高信号的幅度和功率共射极放大电路的工作原理1输入信号输入信号通过电容耦合到放大电路的基极，产生基极电流。2放大基极电流控制集电极电流，由于集电极电流的变化幅度大于基极电流，信号被放大。3输出信号放大后的信号通过电容耦合到负载，完成信号放大。共射极放大电路的参数1电压增益表示放大倍数2输入阻抗决定电路对信号源的匹配程度3输出阻抗反映电路对负载的驱动能力4带宽决定电路可放大信号的频率范围共射极放大电路的设计确定电路的应用场景共射极放大电路主要用于放大音频、视频信号等低频信号，以及其他需要较高电压增益和低输出阻抗的应用场景。选择合适的晶体管根据设计要求，选择合适的晶体管类型和参数，例如，NPN型或PNP型、电流增益、工作电压等。设计偏置电路设计合适的偏置电路，使晶体管工作在放大区，并保证其稳定工作。计算放大电路的增益根据电路参数，计算出放大电路的电压增益、电流增益和功率增益。模拟和测试电路使用仿真软件或实际电路进行模拟和测试，验证设计结果并进行必要的调整。共基极放大电路的工作原理1输入信号从基极输入2放大电流放大3输出信号从发射极输出共基极放大电路的参数参数描述公式电压放大倍数输出电压与输入电压之比Av=-Rc/Rb电流放大倍数输出电流与输入电流之比Ai=-Rb/Re输入电阻基极与发射极之间的电阻Rin=Rb+re输出电阻集电极与发射极之间的电阻Rout=Rc共基极放大电路的设计1确定工作点选择合适的静态工作点，以保证放大器在正常工作范围内工作。2计算元件参数根据设计要求，计算电阻和电容的值，以满足放大器的性能指标。3电路仿真使用仿真软件对电路进行仿真，验证设计是否满足预期要求。共集极放大电路的工作原理1输入信号输入信号加在发射极，基极接地2电流放大输入信号电流经放大后从集电极流出3输出信号输出信号出现在集电极共集极放大电路的参数电压放大倍数共集极放大电路的电压放大倍数小于1，接近于1。但由于其输入阻抗高，输出阻抗低，适合用作阻抗匹配电路。输入阻抗共集极放大电路的输入阻抗很高，接近于三极管的输入阻抗。输出阻抗共集极放大电路的输出阻抗很低，接近于三极管的输出阻抗。共集极放大电路的设计确定电路类型根据应用需求，选择共集极放大电路的类型，例如电压跟随器或发射极跟随器。选择晶体管根据电路的电压、电流和频率要求，选择合适的晶体管类型。计算电路参数根据电路的性能指标，计算电阻和电容等元件的值。搭建电路根据设计方案，搭建电路并进行调试。差动放大电路的工作原理1输入信号差动放大电路接收两个输入信号，分别为非反相输入和反相输入。2放大电路将两个输入信号的差值放大，并输出至输出端。3抑制共模信号差动放大电路的设计可以有效地抑制共模信号的影响，从而提高信号的质量。差动放大电路的参数2输入阻抗输入阻抗是差动放大电路的一个重要参数，它决定了电路对输入信号的敏感度。1共模抑制比共模抑制比是指差动放大电路对差模信号的放大倍数与对共模信号的放大倍数之比。3输出阻抗输出阻抗决定了电路输出信号的负载能力，通常希望输出阻抗尽可能低。4增益增益是指差动放大电路的输出信号幅度与输入信号幅度之比。差动放大电路的设计1确定电路参数包括差模增益、共模抑制比、输入阻抗、输出阻抗等2选择合适的器件根据电路参数选择合适的晶体管、电阻等器件3设计电路结构确定电路的拓扑结构，包括输入级、差动放大级、输出级等4进行电路仿真利用仿真软件验证电路性能，并进行必要的设计优化5制作电路原型根据设计方案制作电路原型，进行实际测试验证操作放大电路的工作原理1高增益操作放大器具有非常高的电压增益，通常在10万到100万之间。2高输入阻抗操作放大器对输入信号几乎没有负载，因此可以精确地放大微弱信号。3低输出阻抗操作放大器可以驱动多种负载，即使负载变化也很稳定。操作放大电路的参数参数说明开环电压增益(AOL)理想情况下，开环电压增益为无限大。输入阻抗(Zin)理想情况下，输入阻抗为无限大。输出阻抗(Zout)理想情况下，输出阻抗为零。共模抑制比(CMRR)衡量操作放大电路抑制共模信号的能力。带宽(BW)操作放大电路能够正常工作的频率范围。压摆率(SR)操作放大电路输出电压变化速率。操作放大电路的设计1确定电路类型首先要确定要设计的运算放大器的类型，例如反相放大器、非反相放大器、积分器等。2选择器件根据电路类型和性能要求，选择合适的运算放大器芯片，考虑工作电压、带宽、输入阻抗、输出电流等指标。3确定电路参数根据设计要求，确定放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率响应等参数。4绘制电路图根据所选芯片和参数，绘制完整的运算放大电路图。5电路仿真使用电路仿真软件对电路进行仿真，验证电路功能和性能。6电路测试搭建实际电路，进行测试，确保电路性能符合设计要求。电流源电路的工作原理1电流源提供稳定的电流2输出电流不受负载变化影响3应用放大电路、滤波电路等电流源电路的参数输出电阻电流源的输出电阻应尽可能高，以确保输出电流稳定。输出电流电流源的输出电流应稳定，不受负载变化的影响。电流源电路的设计确定电流源类型根据应用需求选择合适的电流源类型，例如恒流源、可调电流源等。选择合适的器件根据电流源类型和电流值选择合适的晶体管、运算放大器等器件。确定电路结构根据器件特性和电路功能选择合适的电路结构，例如单管电流源、双管电流源等。调试和优化通过实物测试验证电路性能，并根据测试结果对电路进行优化。反馈放大电路的工作原理1基本概念将放大器输出的一部分信号反馈到输入端，形成闭环系统。2反馈类型正反馈和负反馈，分别增强和减弱放大器的增益。3反馈信号反馈信号可以是电压或电流，并根据其相位可以是正反馈或负反馈。反馈放大电路的参数1放大倍数反馈放大电路的放大倍数可以很大，但也受限于反馈系数和开环放大倍数。2输入电阻反馈放大电路的输入电阻可以很高，但也要考虑反馈网络的影响。3输出电阻反馈放大电路的输出电阻可以很低，但也要考虑反馈网络的影响。4带宽反馈放大电路的带宽可以很宽，但也要考虑反馈网络的影响。反馈放大电路的设计1确定反馈类型负反馈还是正反馈？2选择反馈网络电阻网络，电容网络？3计算反馈系数根据反馈网络确定反馈系数4设计放大电路根据反馈系数和放大电路指标设计电路5调试测试测试放大电路的性能，进行必要的调整功率放大电路的工作原理1信号放大功率放大电路将输入信号放大，以驱动负载并提供所需的功率输出。2电流放大功率放大器主要负责放大电流，以满足负载所需的功率需求。3效率提升功率放大电路旨在将输入信号的功率转化为输出功率，并尽可能提高效率。功率放大电路的参数功率放大电路的设计确定功率放大电路的类型根据应用需求选择合适的功率放大电路类型，例如A类、B类、AB类或D类。选择合适的晶体管考虑晶体管的功率容量、工作频率、电压耐受性等因素。设计偏置电路确定合适的静态工作点，确保晶体管在正常工作范围内。设计输出匹配电路实现最大功率传输，并避免信号失真。进行热设计确保功率放大电路能够散热良好，防止温度过高导致损坏。测试和调试验证电路性能，调整参数以达到最佳效果。总结与思考知识点回顾本课程涵