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模拟电子技术第五版课件

第二章 基本放大电路
2.1放大的概念和电路主要指标
2.2基本共射放大电路的工作原理
2.3放大电路的分析方法 2.4放大电路静态工作点的稳定 2.5单管放大电路的三种基本接法
2.6晶体管基本放大电路的派生电路
2.7场效应管放大电路
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2.1 放大的概念和电路主要指标
2.1.1 放大的概念
2.电感线圈的阻值很小, 相当于短路
举例:画出下图所示电 路的直流通路
T
阻容耦合放大电路的 直流通路
图 2.2.5阻容耦合共 射放大电路
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三、静态工作点的计算 原则:令输入信号为零(若信号源有内阻应保 留),在直流通路的基础上,利用节点电流定律 和回路电压法等列方程求解。
静态工作点(直流)包括(UBEQ,IBQ, ICQ, UCEQ)
图例计算结果:
IBQVCC RU b BEQ
ICQ IBQ
UCEQ = VCC – ICQ RC
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例2:求下图所示电路的静态工作点
对于NPN硅管UBEQ=0.7V,PNP锗管UBEQ=-0.2V
IBQVBBUBEQ Rb
ICQ= IBQ
U VI R
CQ E
CC C Q C
T 图 2.2.1 基本共射放大电路
Rb = 280 k,Rc = 3 k ,集电极直流电源 VCC = 12 V, 试用图解法确定静态工作点。
解:首先估算 IBQ
IBQ
VCC
UBEQ Rb
(12 0.7)mA 40μA
T
280
做直流负载线,确定 Q 点
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc
iC = 0,uCE = 12 V ; uCE = 0,iC = 4 mA .
其最小值也只能为0,即IC的最大电流为:
I VCC UCE S 12V 6mA
CM
R
2k
c
此时,Q(120uA,6mA,0V),PPT学由 习交流于 IBICM 所以BJT工作在饱和区。
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2.3 放大电路的交流通路
2.3.1 画交流通路的原则
画出下图的Leabharlann 流通路• 直流电源:内阻为零,相 当于短路
在输出波形没有明显失真情况下放大电路能够提供
给负载的最大输出电压(或最大输出电流)可用峰-峰 值(UOPP、IOPP)表示,或有效值表示(Uom 、Iom)。
七、最大输出功率与效率
输出不产生明显失真的最大输出功率。用符号 Pom表示。
Pom PV
:效率
PV:直流电源消耗的功率
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2.2 基本共射放大电路的工作原理
U V R I 1V 2 -2 3 k.2 5m .6A V CEQ CCc C
静态工作点为Q(40uA,3.2mA,5.6V),BJT工作在放大区。
(2)当Rb=100k时,
IB
VCC12V12u0A Rb 100k
IC IB 8 0 1u 2 A 0 9 .6 mA
U CE V Q C C R cIC 1V - 2 2 9 k. 6 7 .m 2 VA UCEQ不可能为负值,
• 耦合电容(大电容)对交流 相当于短路
共射极放大电路
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2.3.1 交流通路
共射极放大电路
+ -
阻容耦合放大电路的交流通路
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2.3.2如何判断定性判断一个放大电路能否正常 放大信号?
依据两个方面
(1)静态
放大电路是否有一个合适的静态工作点
(2)动态
输入的交流信号是否能够正确的作用于输入端, 放大后输出的信号是否能够正确的作用于负载。
iC / mA
交流负载线斜率为:
R 1L ,其 R L 中 R C//R L
O
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交流负载线
静态工作点
IB
Q
uCE /V
30
3. 动态工作情况图解分析
iB
iB / µA
60
40
Q
iB
20
uBE/V
0
t0
0.68 0.7 0.72
0
uBE
uBE/V
UBE
t
PPT学习交流 (动画3-1)
在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方 法求解放大电路的工作情况。
一、静态工作点的分析
1. 先确定输入回路 IBQ、 UBEQ。(一般采用:用
估算的方法计算)
T
图 2.2.1 基本共射放大电路
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2.3.2 图解法
2. 用图解法确定输出回路静态值。 方法:根据 uCE = VCC iCRc 式确定两个特殊点
由于 IR >> IBQ, 可得(估算)
UBQ Rb1Rb1Rb2VCC
则ICQ IEQ U R E e Q U BQ R e U BEQ
UCE QVCC ICQ RcIEQ Re
VCC ICQ (RcRe) Rb2
IBQ
ICQ
静态基极电流
I BQ
I CQ
Rb1
IR
IEQ
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2.3.2 图解法
放大电路示意图
图2.1.2放大电路示意图
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一、放大倍数
表示放大器的放大能力
根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求, 放大器可分为四种类型,所以有四种放大倍数的定义。
(1)电压放大倍数为: (2)电流放大倍数为:
Auu=UO/UI(重点)
Aii=IO/II
(3)互阻放大倍数为:
Aui=UO/II
U B E +△U BE
+△U CE
+
UO
-
电压放大倍数:


Au
Uo

Ui
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+VCC (+12V) RC IC + △ I C
各电压、电流的波形
ui
O
t
Rb 1
3 T2
+
iB
VBB
IB +△ I B
UCE + △ U C E U O
IBQ
UI
U BE + △ U B E
-
O
t
符号说明
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2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及波形分析
一.放大原理
若设置了适当静态工作点

U i →△uBE →△iB
→△iC(△iB)
VBB
→△uCE(-△iC×Rc)
UI


Uo
+ VC C ( + 12 V )
RC
IC +△IC
IB
B C R b 1 E + △ I B
3
T2 U CE
iC ICQ
基本共u射BE 放大U电BE路Q 的 电u b压e 放大作i 用是I利用晶i体管的 电 将流电放流i CB大的作变I用化CBQQ转,化并i依成bc 靠电压RC
O
uCE
UCEQ
uOo
t t
的变化u来实现U的。 u
CE
CEQ
PPTc学e 习交流
O
t
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2.2.4 放大电路的组成原则
一、组成原则
Ri=Ui / Ii
一般来说, Ri越大越好。
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三、输出电阻 Ro
从放大电路输出端看进去的等效电阻。Ro
UIoo
U S 0 RL
输入端正弦电压 U i ,分别测量空载和输出端接负载
RL
的输出电压
U
o
、U

o
Uo
Uo RL Ro RL
Ro (U Uoo 1)RL
输出电阻愈小,带载能力愈强。
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例题
放大电路如图所示。已知BJT
的 ß=80, Rb=300k, Rc=2k, VCC= +12V,(求1):放大电路的Q点。此时BJT
工作在哪个区域?
(2)当Rb=100k时,放大电路的Q点。此 时BJT工作在哪个区域?(忽略BJT的饱
和压降)
解:(1)
共射极放大电路
IBQ VCC R UBE3 120V 0 4ku 0AICIB8 04u 0A 3.2mA b
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四、通频带
Au
Aum 0.7Aum
放大倍数 随频率变 化曲线
fL 下限截
上限截 fH
f
止频率
止频率
通频带:
fbw= fH – fL
通频带越宽,表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。
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五、非线性失真系数 D
所有谐波总量与基波成分之比,即
A2 A2
D
2
3
A
1
六、最大不失真输出幅度
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2.2.2 设置静态工作点的必要性
一、 静态工作点 (Quiescent Point) 放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。
静 态工作点Q(直流值):UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ
IBQVBBUBEQ Rb
ICQ= IBQ
T
U VI R
CQ E
CC C Q C
图 2.2.1 基本共射放大电路
3. 分别将输入端和输出端的方程曲线画在同一个坐 标内,则曲线的交点即为方程的解,该解叫做工作点, 如为直流工作状态则叫静态工作点
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