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(整理)基本放大电路教案

避免输出波形的失真。
四、放大原理
三极管对信号是怎样进行放大的?这个过程可以用下图进行说明:图中的C1、C2为输入信号耦合电容和输出信号耦合电容,对交流信号而言相当于短路,所以交流信号电压从基极和发射极间输入,而处理后的交流信号从集电极和发射极间输出。变化的交流信号电流叠加在基极的静态直流电流上,形成变化的既有
六、基本放大电路的分析方法
(一)放大器常用指标
1.放大倍数
(1)电压放大倍数AV放大器的输出电压有效值VO与输入电压有效值Vi的比
-------------
-------------
值称为电压放大倍数。
AV=VO
Vi
(2)电流放大倍数Ai放大器输出电流有效值Io与输入电流有效值Ii的
比值称为电流放大倍数。
=-βibRL'
根据电压放大倍数A=
vo
,可算出A:
v
v
vi
-------------
-------------
例3在图所示的电路中。设三极管β=50,其余参数见图。试求:(1)静态工作点;(2)rbe(3)Av;(4)ri;(5)ro。
解:(1)静态工作点
VBE=0.7VIB=VCC=
12V
=44.4uA
Q2
C4
C3
直流电压VCE和集电极直流电流IC四个参
vo
RL
VCC
数来确定。这四个直流参数在三极管的输入
特性曲线和输出特性曲线上确定了一个点,
这个点就叫三极管的静态工作点。即:静态
工作点由上面的四个参数来确定。在三极管的放大状态中,根据输入特性曲线,
发射结电压几乎不变,所以只需要确定其他三个参数。在右图中,
be
IEQmA
上式中,I
为静态发射极电流,因
I≈I,所以可用I
CQ
代替。一般,r
be
的值
EQ
EQ
CQ
在几百欧至几千欧之间。
三极管的输出电阻:一般为几百千欧以上,通常认为∞。
(2)放大器的输人电阻ri和输出电阻ro的估算放大器的输入电阻为rbe和Rb的并联值,即:
ri=rbe∥Rb
一般Rb》rbe,上式可近似认为
(2)电压增益
(3)电流增益
3.输入电阻和输出电阻
放大器的输入电阻ri:放大器输入端加上交流信号电压vi,将在输入
回路产生输入电流ii。这如同在一个电阻上加上交流电压将产生交流电流一
样。这个电阻叫做放大器的输入电阻,用ri表示。在数值上等于输入电压与
-------------
-------------
直流通路:是放大器输入回路和输出回路直流电流的流经路径。因电容的隔直流的特性,将电容视为开路,其它不变。常用于静态工作点的分析,如下图。
2、交流通路
交流通路:是放大器交流信号的流经途径,它是放大器的交流等效电路。
画法:将容量较大的电容视为短路,将直流电源(内阻小,可忽略不计)
视为短路,其余元件照画。如下图。
有效值。
小大表示直流分量和交流分量的叠加。如:iB表示三极管的基极的直流电
流叠加有交流电流分量。即iB=ib+IB。
三、放大器的静态工作点
1、放大器的静态:当放大器的输入端没有信号输入时所处的状态叫放大器
的静态。
当放大器无交流信号输入时,它的工作
状态
可以由三极管的基极与发射极的直流电压
RC
Rb
VBE和基极直流电流IB、集电极与发射极的
举例:
VCC
Rc
Rc
R6
R1
C2
C2
0
V
Vc
V
C1
RL
C1
RL
信号输入
Re
Ce
R7
R2
Re
Ce
0
上图为共发射极放大电路,右图为电路图的另一种画法,其中的“⊥”为公
共接地,是电路中的电流、电压的零参考点,称为接地端。
各元件的作用:
C1、C2:C1为输入信号耦合电容,为输入信号提供交流通路;C2为输出信
Rb1、Rb2的分压决定。
(二)工作原理
温度变化时,三极管的ICBO、β、VBEQ等参数将发生变化,导致工作点偏移。
-------------
此时,输入的交流信号因为负
半周使三极管进入截止状态,从而
集电极输出的放大的交流信号也只
有正半周输出,从而造成严重的失
真。
所以要设置合适的静态工作
点,使输入的交流信号处于负半周
时三极管也能工作在放大状态从而
-------------
iB(iB=ib+IB),变化的基极电流又使集电极电流发生
-------------
信号,其二是电源Vc通过它给集电极供电,使集电结处于反向偏置状态。其阻
值一般为几欧姆~几千欧姆。
Re为发射极负反馈电阻,其作用是稳定静态工作点。
Ce为发射极交流旁路电容,其作用是提高交流信号的放大倍数。
V是放大管,起电流放大作用,是放大器的核心元件。
第二节
三极管基本放大电路
一、基本放大电路的组成
如图,是另外一种基本放大电路形式。
二、放大器电流电压符号使用规定
大大表示直流分量。如:VB表示三极管的基极的直流电压;IB表示基极的直流电流。
-------------
-------------
小小表示交流分量。如:ib表示三极管的基极的交流电流;ub表示三极管
的基极的交流电压。
大小表示交流分量的有效值。如:Vb表示加到三极管基极的交流电压的
Rb
270K
IC=βIB=50×44.4uA=2.2mA
VCE=VCC-ICRC=12V-2.2mA×3K=5.4V
(2)求rbe
rbe=300+(1+β)26mV=300+(1+50)26mV=903Ω
IEQmA
2.2mA
(3)求Av
(4)求输入电阻r.
-------------
-------------
负载变化时,对放大器影响也小。所以输出电阻越小越好。
4.通频带
放大器在放大不同频率的信号时,其放大倍数是不一样的。通常放大器的放大能力只适应于一个特定频率范围的信号。在一定频率范围内,放大器的放大倍数高且稳定,这个频率范围为中频区。离开中频区,随着频率的升高或下降都将使放大倍数急剧下降。
下限截止频率fL:信号频率下降到中频时的0.707倍所对应的频率叫下限截止频率。
放大器
6)放大器允许输出的输出信号的最大功率应小于由电源提供给放大器的功
率。
二、三极管的连接方式
共发射极放大电路共基极放大电路共集电极放大电

Q1
Q2
Q3
Q4
R1
输出
输出
输入
R2
输出
R4
输入
-------------
输出
输入
R3
输入
-------------
特点:各种基本放大电路的输入端和输出端
共发射极放大电路:信号从基极输入,集电极输出;公共端为发射极共基极放大电路:信号从发射极输入,集电极输出;公共端为基极共集电极放大电路:信号从基极输入,发射极输出,公共端为集电极
五、直流通路与交流通路
因为放大器放大信号时,既有直流成分又有交流成分,为了分析的方便,常将直流静态量和交流动态量分开来研究,如:分析静态工作点时,只考虑直流量;而计算放大倍数时又只考虑交流量。所以要会画放大器的直流通路和交流通路。
1、直流通路的画法
-------------
-------------
Ai=
Io
Ii
(3)功率放大倍数Ao放大器输出功率Po与输入功率Pi的比值称为功率放大
倍数
Ap=Po
Pi
2、放大器的增益
放大倍数用对数表示叫做增益G,电子技术对增益作如下规定:
(1)功率增益将输出功率与输入功率之比取对数
它的单位为贝尔B,因贝尔单位较大,常用十分之一贝尔——分贝(dB)来度
量。即1贝尔
RL
vi
vo
CC
10kΩ
Rb2
500Ω
Ce
Re
2、放大器能否正常工作的重要条件:设置合适的静态工作点
放大器在工作时,其基极和集电极的电流、电压值是直流和交流的瞬时值叠加而成,而放大器的核心元件三极管处于放大状态的条件是:发射结正向偏置,
集电结反向偏置,所以加在三极管的基极发射结的瞬时电压应大于死区电压,而且要使集电结处于反向偏置。如图,当三极管的基极没有加静态偏置时的信号处理情况。
2、组成
有源器件:三极管场效应管等
无源器件:电阻电容电感变压器等
3、基本要求
1)足够的放大倍数
2)一定宽度的同频带信号范围内的频率应得到同样的放大
3)非线性失真小由于非线性元件引起的波形畸变叫非线性失真
4)工作要稳定各项参数不随工作时间、环境而改变,同时放大器本身不
产生自激信号
5)输入信号的电压、电流及功率不能超过放大器的最大允许值否则会损坏
-------------
-------------
号耦合电容,为输出信号提供交流通路。它们同时起隔断直流作用,避免影响三
极管的静态工作点。
R1、R2:基极偏置电阻,电源电压经这两个电阻分压给基极提供偏置电压,
使发射结处于正向导通状态。R1叫上偏电阻,R2叫下偏电阻。它们一般为几千
欧姆。
Rc叫集电极供电电阻,它起两个作用,其一是将放大的电流信号转为电压
RC
RC
Q1
C2
C1
Rb
C4
vo
C3
Q2
Rb
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