电工与电子技术 基本放大电路.ppt

9 基本放大电路 9.1基本放大电路的组成 9.1.2放大电路的组成和各元件的作用 (2)直流电源EC： (5)耦合电容C1、C2 在图9-1-1中，用了两个电源EC、EB。而EB的作用仅是使发射结正偏，为了减少电源的种类，可以通过改接RB，由EC提供发射结正偏用的电压而将EB省去。 在电子电路中，常将输入与输出的公共端视为“地”，设其电位为零，作为其它各点电位的参考点。习惯上不画电源的符号，只在联接其正极的一端标出对地的电压值和极性，图9-1-3为基本阻容耦合共射放大电路的简化画法 对于图9-1-2的电路，输入和输出的公共端为发射极，故称为共发射极放大电路。 9.1.3 放大电路中电压、电流的表示 同时由于输入端加有信号源，也会在电路中产生交流电压、电流，称其为交流量或动态值，分别用小写字母小写下标表示（如ib、ic、uce ），有效值用大写字母小写下标表示（如Ib、Ic、Uce ）。 当放大电路工作时，整个电路电压、电流是直流与交流的组合，称为瞬时值，用小写字母大写下标表示（如iB、 iC、 uCE ）。 9.2 放大电路的静态分析 1.直流通路 2.交流通路 例9.2.1 画出图9-2-3所示电路的直流通路和交流通路。 9.2.2 近似估算法计算静态值 静态集电极电流IC为 对于图9-1-3的放大电路，当Ucc和RB一定时，偏置电流IB则固定，所以上述放大电路称为固定偏置放大电路。只要调节RB，就可以改变IB，从而改变电路的状态。 解： ①若IC＝1.5mA，则 ② 若将UCE调到3.3V，则 例9.2.3 由PNP管构成的放大电路如图9-2-7所示，试画出其直流通路和交流通路，并写出求静态值的式子。 由直流通路可得静态值为 9.2.3 用图解法确定静态值 如图9-1-3的固定偏置放大电路，其三极管特性曲线如图9-2-10所示 ②在三极管的输出特性曲线上画出直流负载线 故可在三极管的输出特性上画出直流负载线 ③求静态基极电流IB ④确定静态工作点，求静态值 如若RB＝300KΩ，Ucc＝12V，RC＝3KΩ,则IB＝40μA，又作图得IC＝2mA，UCE＝6V 9.3 放大电路的动态分析 对于图9-3-1共射电路，设输入电压为ui =Uimsinωt，若C1、C2已充电到UBE和UCE，则 由图9-2-2的交流通路可知 则由uBE得到iB，如下图所示 2. 画交流负载线 则可在三极管的输出特性曲线上画出交流负载线，如图9-3-4所示 3. 由iB求得iC、uCE:如图9-3-5所示 由上图可得 结论： 2.对于共射电路，当ui是正弦量时，电路中各交流量（ib、 ic、 uce）均为同频率的正弦量，ui 与ib 、ic同相， ui与uce（ uo）反相，即输出电压uo与输入电压ui相位相反，即倒相。 3.输出电压uo在幅度上比输入电压ui大得多，说明微弱的输入信号被电路线性放大了。另外，只有输出信号的交流分量，才反映输入信号的变化。我们说的放大作用，仅是输出的交流分量与输入信号的关系，而不包含直流分量 其放大电路的电压放大倍数（增益）由图9-3-5可得 9.3.2 放大电路的非线性失真 此时uo的正半周出现平顶，这种由于三极管进入截止区而引起的失真称为截止失真，且ib 、ic和uo都失真。 2. 饱和失真 此时uo的负半周出现平顶，这种由于三极管进入饱和区而引起的失真称为饱和失真，且ib 不失真，ic和uo失真。 故为了避免非线性失真，必须合理地设置静态工作点，且输入信号幅度不宜过大。一般静态工作点应选在交流负载线的中点，当输入信号较大时，为降低功耗 ，可适当将Q点选低些。 3.输出信号的不失真范围 9.3.3 用微变等效电路法分析动态工作情况 a.从输入端看:是ib和ube的关系，根据三极管的输入特性曲线(图9-3-2所示） rbe可用下式近似估算 由此，三极管的发射结可用电阻rbe代替，如图9-3-9所示 b.从输出端看：是ic和uce的关系 在该区域其特性曲线是间隔均匀的水平直线，即ic的变化基本与uce无关，主要受ib的控制，并有 则三极管的集射极可等效成图9-3-10的电路 9.3.3.2. 放大电路的微变等效电路 图9-1-3固定偏置共射放大电路的微变等效电路如图9-3-10所示 9.3.3.3 放大电路的动态计算 对于图9-1-3固定偏置共射放大电路 输出电压为 由电压放大倍数公式 2.输入电阻ri与输出电阻ro 由微变等效电路得 c. 输入电阻ri对放大电路的影响 ③ 对于多级放大电路，后一级放大电路对前一级来讲相当负载，那么后级放大电路的输入电阻ri对前级放大倍数就有影响。 (2) 输出电阻ro 则根据定义得 如对于固定偏置放大电路，由其微变等效电路（图9-3-1