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放大电路基本概念

第三章基本放大电路
3.1 放大电路的基本概念
3.1.1 放大的概念
基本放大电路一般是指由一个三极管组成的三种基本组态放大电路。

1. 放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。

2. 输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,只是经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。

放大电路的结构示意图见图0
3.01。

图03.01 放大概念示意图
3.1.2 放大电路的主要技术指标
(1) 放大倍数
输出信号的电压和电流幅度得到了放大,所以输出功率也会有所放大。

对放大电路而言有电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数,它们通常都是按正弦量定义的。

放大倍数定义式中各有关量如图03.02所示。

图03.02 放大倍数的定义
电压放大倍数定义为
电流放大倍数定义为
功率放大倍数定义为
(2) 输入电阻R i
输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数,R i大,放大电路从信号源吸取的电流则小,反之则大。

R i的定义见图03.03和式(03.04)
图 03.03 输入电阻的定义
(3) 输出电阻R o
输出电阻是表明放大电路带负载的能力,R o大,表明放大电路带负载的能力差,反之则强。

R o的定义见图03.04和式(03.05)。

图(a)是从输出端加假想电源求R o,图(b)是通过放大电路负载特性曲线求R o。

(a) 从输出端求V o ' (b) 从负载特性曲线求
图03.04 输出电阻的定义
根据图03.04(b),在带R L时,测得,开路时输出为。

根据式(03.05)有
注意:放大倍数、输入电阻、输出电阻通常都是在正弦信号下的交流参数,只有在放大电路处于放大状态且输出不失真的条件下才有意义。

(4) 通频带
放大电路的增益A(f) 是频率的函数。

在低频段和高频段放大倍数通常都要下降。

当A(f)下降到中频电压放大倍数A0的时,即
A(f
)=A(f H)=
L
(03.07)
相应的频率f L称为下限频率,f H称为上限频率,如图03.05所示。

图03.05 通频带的定义
3.1.3 基本放大电路的工作原理
(1) 共射组态基本放大电路的组成
共射组态基本放大电路如图03.06所示。

图03.06 共射组态交流基本放大电路
基本组成如下:
三极管T——起放大作用。

负载电阻R C,R L——将变化的集电极电流转换为电压输出。

偏置电路V CC,R b——使三极管工作在线性区。

耦合电容C1,C2——输入电容C1保证信号加到发射结,不影响发射结偏置。

输出电容C2保证信号输送到负载,不影响集电结偏置。

(2) 静态和动态
静态—时,放大电路的工作状态,也称直流工作状态。

动态—时,放大电路的工作状态,也称交流工作状态。

放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。

分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通路和交流通路。

(3) 直流通路和交流通路
放大电路的直流通路和交流通路如图03.07中(a),(b)所示。

直流通路,即能通过直流的通路。

从C、B、E向外看,有直流负载电阻、R c、R。

b
交流通路,即能通过交流的电路通路。

如从C、B、E向外看,有等效的交流负载电阻、R c//R L、R b。

直流电源和耦合电容对交流相当于短路。

因为按迭加原理,交流电流流过直流电源时,没有压降。

设C1、C2足够大,对信号而言,其上的交流压降近似为零,在交流通路中,可将耦合电容短路。

(a)直流通路 (b)交流通路
图03.07 基本放大电路的直流通路和交流通路
(4) 放大原理
三极管具有电流放大作用,放大器输入信号V i的变化引起三极管发射结电压V BE的变化,近而引起基极电流I B的变化,由于I C=β *I B,引起大的集电极电流I C变化,I C的变化通过集电极负载电阻R C转变为输出电压的变化。

输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结,于是有下列过程:。

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