(完整版)模拟电路讲义
(2)输入回路的接法应使输入电压 u 能够传送到三极管的 基极回路,使基极电流产生相应的变化量 iB。
(3)输出回路的接法应使变化量iC 能够转化为变化量 uCE,并传送到放大电路的输出端。
(4)此外对实用放大电路还要求输入和输出信号要共地、直 流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。
实用的放大电路——直接耦合放大电路
问题: 1. 两种电源
将两个电源 合二为一
2. 信号源与放大电路不“共地”
共地,且要使信号 驮载在静态之上
直流分量:大写字母+大写下标;如:IB 交流分量:小写字母+小写下标;如:ib 瞬时值: 小写字母+大写下标;如:iB 直流分量+交流分量;如:iB = IB+ ib 交流有效值:大写字母+小写下标;如:Ib
总变化量(总瞬时值):是直流量与交流量的叠
加量,字母小写,下标大写,如:iB、iC、uBE、uCE
电流放大倍数 Ai = io/ ii
功率放大倍数 Ap = po/ pi
互阻增益 互导增益
放大 电路
io 2
+
RL
uo
–
2
电压增益 Au (dB) = 20lg |Au| 电流增益 Ai (dB) = 20lg |Ai| 功率增益 Ap (dB) = 10lg |Ap|
Ar=uo/ii Ag=io/ui
任何放大电路均可看成为二端口网络
1ii
io 2
RS +
+ ui
us –
– 1
放大 电路
+
RL
uo
–
2
us — 信号源电压 Rs — 信号源内阻 RL — 负载电阻
ui — 输入电压 uo — 输出电压 ii — 输入电流 io — 输出电流
1 ii
RS +
+ ui
us –
–
1
一、 放大倍数
电压放大倍数 Au = uo/ui
二、输入电阻——从放大电路输入端看进去的等效电阻
1ii
RS +
+ ui
us –
Ri
–
1
Ri
ui ii
ui
us
Ri RS
Ri
一般来说, Ri越大越好。 (1)Ri越大,ii就越小,从信号源索取的电流越小。 (2)当信号源有内阻时, Ri越大, ui就越接近uS。
三、输出电阻
1
2
放大电路的输出相当于是负 载的信号源,该信号源的内阻称 为电路的输出电阻。
2.4.3 基本共射放大电路的工作原理与分析方法
一、基本共射放大电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb:使UBE> Uon,且有 合适的IB。 VCC:使UCE≥Uon,同时作为负 载的能源。 Rc:将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。
动态信号作用时:ui ib ic iRc uCE (uo )
下 限
频
O fL
低频段 中频段
f fH
高频段
(Band Width)
率 ( f )
五、最大输出功率和效率 O
f
效率 = 最大输出功率Pom 直流提供功率PDC
。
六、放大电路中电压、电流方向及符号的规定
放大电路中既有直流量如直流电源VCC ;又有交流量如 交流电压ui,还有交直流复合(叠加)量如交流电流iB。 为便于区分,特作以下规定:
RS +
+ ui
Ri
us –
–
1
Ru+oot RL
–
+ uo
–
2
计算:
Ro
u i
us RL
0
测量:
1
RS us = 0
1
uo
uot RL Ro RL
Ro
( uot uo
1)RL
放大 电路
2i
+ u
–
2 Ro
uot — 负载开路时的输出电压; uo — 带负载时的输出电压,Ro 越小,uot 和 uo 越接近。
(b) ui=sint 动态工作情况
iC I CQ
uCE U CEQ
iB IBQ
ui
t
t iB
+ ui
Rb
–
t
Rc
iC + +
uCE –
uo
t uo
t
VCC
VBB
–
iB=IBQ+ib iC=ICQ+ic uCE=UCEQ+uce uo=uce
(b) ui =sinωt 时(动态)
三、基本共射放大电路的工作原理及波形分析
动态信号 驮载在静 态之上
uCE 饱和失真
VCC
UCEQ O
底部失真
uCE
VCC
UCEQ
截止失真
tO
t
顶部失真
要输想出不和失输真入,反相就!要 在信号的整个周期内 保证晶体管始终工作 在放大区!
四、放大电路的组成原则
(1)外加直流电源的极性 必须使发射结正偏,集电 结反偏。则有:
Δ iC Δ iB
输出电压必然失真!
三、基本共射放大电路的工作原理及波形分析
(a) ui=0 静态工作情况(各支路只有直流成分)
iC I CQ
uCE U CEQ
iB IBQ ui
t t Rc
t
iB
iC + +
+ ui
Rb
uCE – uo
–
VBB
–
t uo
t
VCC
(a) ui =0 时(静态)
三、基本共射放大电路的工作原理及波形分析
四、 通频带
1. 幅电频抗特元性件和(主相要频是特电性容)使放大电路对不同频率输入信号 的放大能力不同,反映在:
Au(jf ) Au ( f ) ( f )
Au( f ) — 幅频特性
( f ) — 相频特性
Au(f)
Aum
Aum/ 2
BW0.7
上限 频率
2. 频带宽度(带宽)BW BW0.7 = fH – fL
输入电压ui为零时,晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q,记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。
二、设置静态工作点的必要性
放大的对象是动态信号,但前提是不失真。若去掉直流偏 置,在ui负半周以及ui正半周其幅值小于晶体管发射结的导通 电压时,晶体管截止,所以造成了严重的失真,所以,设置 静态工作点是十分必要的。此外,静态工作点的设置,还影 响到其它动态参数,必须合理设置静态工作点,在以后各节 再进行说明。
话筒 放大电路实质上是一 个受输入信号控制的 能量转换器。(电源 转换为输出信号)
放大器 直流电源
输出 扬声器
放大的对象:变化量 放大的本质:能量的控制
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的特征:功率放大
放大的基本要求:不失真,放大的前提
放大电路的必备元件:有源器件(晶体管或场效应管)。
2.4.2 放大电路的主要性能指标
2.4 基本放大电路
2.4.1 放大电路的组成及工作原理 2.4.2 放大概念和放大电路主要性能指标 2.4.3 基本共射放大电路分析 2.4.4 工作点稳定的共射放大电路 2.4.5 共集电极放大电路 2.4.6 共基极放大电路 2.4.7 复合管 2.4.8 三种放大电路比较
2.4.1 放