第2章基本放大电路(部分)(修改02)

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1、性能指标性能指标概念概念2.1 放大的概念及放大电路的性能指标放大的概念及放大电路的性能指标 2.2 基本共射放大电路工作原理基本共射放大电路工作原理2.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.5 放大电路的三种基本接法放大电路的三种基本接法2.7 基本放大电路的派生电路基本放大电路的派生电路2.1.1 2.1.1 放大的概念放大的概念电子电路中放大电子电路中放大, ,本质上讲是一种能量的转换本质上讲是一种能量的转换, ,即在即在输入小信号输入小信号“控制控制”下下, ,通过放大电路将直流电源的能量通过放大电路将直流电源的能量转换成负

2、载所需的转换成负载所需的, ,比输入信号源所提供的大得多的能量比输入信号源所提供的大得多的能量. . 注意：放大是指不失真前提下，使交流信号由小变注意：放大是指不失真前提下，使交流信号由小变大、由弱变强。大、由弱变强。2.1 2.1 放大电路的组成及其基本性能指标放大电路的组成及其基本性能指标 晶体管放大电路是一种将直流电源的能量转换为交流晶体管放大电路是一种将直流电源的能量转换为交流信号能量输出的电路装置。晶体管是控制能量转换的元件，信号能量输出的电路装置。晶体管是控制能量转换的元件，是放大电路的核心元件。是放大电路的核心元件。 有源元件：能够控制能量转换的元件。例如晶体管有源元件：能够控制

3、能量转换的元件。例如晶体管和场效应管等等。和场效应管等等。电压放大电路可以用有输入端口和输出端口的四端网电压放大电路可以用有输入端口和输出端口的四端网络表示，如下图：络表示，如下图：uiuoAiiio二端口网络二端口网络2.1.2 2.1.2 常见共发射极放大电路常见共发射极放大电路 阻容耦合：阻容耦合：电路通电路通过电阻电容连接传递信过电阻电容连接传递信号的方式。起连接作用号的方式。起连接作用的电容称之为的电容称之为耦合电容耦合电容。 耦合电容的容量一耦合电容的容量一般很大，为电解电容，般很大，为电解电容，起隔离直流，通过交流起隔离直流，通过交流的作用。的作用。VCCRcui+-uo+-Rb

4、VBBC1C2典型的二端口网络典型的二端口网络Rb+VCCRcC1C2CEviuouBiCi 直接耦合：直接耦合：电路通电路通过电阻连接传递信号的过电阻连接传递信号的方式。方式。 Rb2Rc ui + + VCC uo RL 直接耦合直接耦合共射放大电路共射放大电路 Rb12.1.3 2.1.3 放大电路的性能指标放大电路的性能指标1. 1. 放大倍数放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电流放大倍数电流放大倍数互导放大倍数互导放大倍数互阻放大倍数互阻放大倍数ioUUAuioUIAgioIIAiioIUArAiUiIoUoI2. 2. 输入电阻输入电阻Ri（等效电阻）（等效电阻） 输入电阻输入电阻(

5、 (由放大器输入端看进去呈现的电阻由放大器输入端看进去呈现的电阻) )是衡是衡量放大电路从信号源量放大电路从信号源( (或从其前级放大器输出端或从其前级放大器输出端) )吸取吸取电流大小的参数。输入电阻越大，从其前级吸取的电电流大小的参数。输入电阻越大，从其前级吸取的电流越小，对前级的影响越小。流越小，对前级的影响越小。iidefiIUR 无源网络无源网络RssUiUoUiIASSSiiiUURRRUuuiSuSiiiSiSousAARRARRRUUUUUUA110uusSiAARR当RsiRiUsUiIRssUiUoUiIA3. 3. 输出电阻输出电阻Ro （等效电阻）（等效电阻） 输出电阻

6、是从放大电路输出端看进去呈现的电阻。输出电阻是从放大电路输出端看进去呈现的电阻。放大电路输出端对其放大电路输出端对其负载负载而言，相当于信号源，我们将而言，相当于信号源，我们将它等效为戴维南等效电路，这里的内阻就是输出电阻。它等效为戴维南等效电路，这里的内阻就是输出电阻。LSRUTToIUR0RooUAsUTITU有源网络有源网络RLsUoUoIARooULRoU负载负载 所获得电压为所获得电压为LRoLooLoLoURRURRRU11输出电阻输出电阻LoooRUUR) 1(关于输出电阻讨论：关于输出电阻讨论：1 1、 愈小，愈小， 的变化对的变化对 的影响愈小，则放大电路的的影响愈小，则放大

7、电路的 带负载能力愈强。带负载能力愈强。oRLRoUoooLUURR时当可以维持输出电压恒定，且输出电压与负载无关。2 2、负载、负载 所获得电压和电流为所获得电压和电流为LRLooooLooLoLoRRUIURRURRRU11常数时当ooooLRUIRR可以维持输出电流恒定，且输出电流与负载无关。RooULRoUoI4. 4. 通频带通频带fAuAum0.7AumfL下限截止下限截止频率频率fH上限截止上限截止频率频率通频带：通频带：fBW=fHfL放大倍数放大倍数随频率变随频率变化曲线化曲线 5. 5. 非线性失真：非线性失真： 主要由半导体器件非主要由半导体器件非线性特性引起的失真。线性

8、特性引起的失真。213212AAAAD 设设: :输出信号中的基波输出信号中的基波幅值为幅值为A A1 1、谐波波幅值为、谐波波幅值为A A2 2、A A3 3，则，则非线性失真系数：非线性失真系数： O uo w wt O ui w wt 放大的非线性失真放大的非线性失真 6. 6. 线性失真线性失真 由于电抗元件由于电抗元件( (主要是电容主要是电容) )对不同频率具有不同对不同频率具有不同的电抗，造成对不同频率成分具有不同的衰减和附加的电抗，造成对不同频率成分具有不同的衰减和附加相移，导致输出信号波形相对于输入信号波形产生畸相移，导致输出信号波形相对于输入信号波形产生畸变失真，这种由线性

9、电抗元件引起的失真称为线性失变失真，这种由线性电抗元件引起的失真称为线性失真真( (或频率失真或频率失真) )。7. 7. 最大不失真输出电压最大不失真输出电压 当输入电压增大到使输出电压非线性失真系数达当输入电压增大到使输出电压非线性失真系数达到额定值到额定值( (通常定为通常定为10%)10%)时的输出电压定义为最大不时的输出电压定义为最大不失真输出电压。一般以有效值失真输出电压。一般以有效值U Uomom表示。表示。三极管基本三极管基本放大电路有放大电路有三种基本组三种基本组态形式态形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放以共射放大器为例大器为例讲解工作讲

10、解工作原理原理2.2.1. 基本共射放大电路基本共射放大电路 Rc、 VCC ：集电极电阻和集电极电源，提供输出回路的静态工作点IC和UCE。同时， Rc 还是集电极负载电阻， 其作用是将受化的集电极电流转化为变化的集电极电压。 R Rb b、 V VB B ：基极电阻和基极电源，使发射结正偏，且提供：基极电阻和基极电源，使发射结正偏，且提供合适的静态基极电流合适的静态基极电流I IB B和静态基射电压和静态基射电压U UBEBE。VCCRcui+-uo+-RbVBBC1C2Rb+VCCRcC1C2CEviuouBiCiui=0时时由于直流电由于直流电源的存在源的存在IB 0IC 0IBQIC

11、QIEQ=IBQ+ICQRb+VCCRcC1C2TIBQICQUBEQUCEQ( ICQ、UCEQ )(IBQ、UBEQ)Rb+VCCRcC1C2T 2.2.2 静态工作点设置的必要性静态工作点设置的必要性0iu 放大电路分析包括两个方面：放大电路分析包括两个方面：(1)(1)直流工作状态分析直流工作状态分析以保证晶体管处在放大区合适位置；以保证晶体管处在放大区合适位置；(2)(2)交流特性分析以交流特性分析以使各项交流指标满足实际需要。使各项交流指标满足实际需要。 ( (I IBQBQ , ,U UBEQBEQ) ) 和和( ( I ICQCQ , ,U UCEQCEQ ) )分别对应于输入