3.2 单级低频小信号放大器.PPT

3.2 单级低频小信号放大器 * 3.2 单级低频小信号放大器 3.2.1 电路的说明 3.2.2 放大器的静态工作点 3.2.3 共发射极电路的放大和反向作用 1.电路组成 单级低频小信号放大器：工作频率在20赫兹（Hz）到20千赫兹（kHz）内、电压和电流都较小的单管放大电路。 3.2.1 电路的说明 一、电路的组成和电路图的画法 图3.2.1 单管共发射极放大电路 C1、C2——耦合电容。防止信号源以及负载对放大器直流状态的影响；同时保证交流信号顺利地传输。即“隔直通交”。 2．元件作用 GB——基极电源。通过偏置电阻Rb，保证发射结正偏。 GC——集电极电源。通过集电极电阻RC，保证集电结反偏。 Rb——偏置电阻。保证由基极电源GB向基极提供一个合适的基极电流。 Rc——集电极电阻。将三极管集电极电流的变化转换为集电极电压的变化。 实际电路通常采用单电源供电，如图3.2.1（b）。 图3.2.1 单管共发射极放大电路 如图3.2.3所示。 “⊥”表示接地点，实际使用时，通常与设备的机壳相连。RL为负载，如扬声器等。 3.电路图的画法 图3.2.2 单电源供电放大器的习惯画法 图3.2.3 C1、C2非电解电容器的画法 3.总量瞬时值：是直流分量和交流分量之和，用小写字母和大写下标的符号，如iB=IB+ib，即表示基极电流的总瞬时值。 二、电路中电压和电流符号写法的规定 1.直流分量：用大写字母和大写下标的符号，如IB表 示基极的直流电流。 2.交流分量瞬时值：用小写字母和小写下标的符号，如ib表示基极的交流电流。 3.2.2 放大器的静态工作点 动画 放大器的静态工作点 静态：无信号输入（vi=0）时电路的工作状态。 ：硅管一般为0.7V，锗管为0.3V。 （3.2.1） （3.2.2） （3.2.3） 图3.2.4 静态工作点 1．静态工作点Q：静态时晶体管直流电压 、 和对应的 、 值。分别记作 、 、 和 。如图3.2.4： 解 从电路可知，晶体管是NPN型，按照约定视为硅管，则 [例3.2.1] 在图示单级放大器中，设 图3.2.4 静态工作点 。求放大器的静态工作点。 图3.2.4 静态工作点 2．静态工作点对放大器工作状态的影响 放大器的静态工作点是否合适，对放大器的工作状态影响非常大。 　 若把图3.2.4中的Rb除掉，电路如图3.2.5所示，则IBQ=0，当输入端加正弦信号电压 时，在信号正半周，发射结正偏而导通，输入电流 随 变化。在信号负半周，发射结反偏而截止，输入电流 等于零。即波形产生了失真。 图3.2.5 除去Rb时放大器工作不正常 　　综上可见，一个放大器的静态工作点是否合适，是放大器能否正常工作的重要条件。由电源　　和偏置电阻　组成的电路，就是为了提供合适的偏流而设置的，称为偏置电路。 2．静态工作点对放大器工作状态的影响 如果 阻值适当，则 不为零且有合适的数值。当输入端有交流信号 通过C1加到晶体管的发射结时，基极电流在直流电流 的基础上随 变化，即交流 叠加在直流 上，如图3.2.6所示。如果 的值大于 的幅值，那么基极的总电流 　 正负极性的变化，这样就不会使发射结反偏而截止，从而避免了输入电流　的波形失真。 始终是单方向的电直流，即它只有大小的变化，没有 3.2.3 共发射极电路的放大和反相作用 1.信号放大与反相 　 由于基极电流对集电极电流的控制作用，集电极电流在静态值　的基础上跟着　变化。 　 同样，集电极与发射极电压也是静态电压　　和交流电压　 两部分合成，即 　　　　 　 交流输入信号 经过电容C1作用在晶体管的发射结，引起基极电流的变化，这时基极总电流为　　　 　 负号表示　增加时　将减小，即　与　反相。 　 由于集电极电流　流过电阻　时，在　上产生电压降　　，则集电极与发射极间总的电压应为 与　反相。 经耦合电容C2的“隔直通交”，放大器，　 即 输出端获得放大后的输出电压 2.直流通路和交流通路画法 （1）直流通路：电容视为开路，电感视为短路，其它不变。 （2）交流通路：电容和电源视为短路。 （3）在交流放大器中同时存在着直流分量和交流分量两种成分。直流分量反映的是直流通路的情况；交流分量反映的是交流通路的情况。 单级放大器的工作特点： （1）为了不失真地放大信号，