一 放大电路概念及性能指标.doc

一 放大电路概念及性能指标放大的本质是能量的控制和转换，电子电路放大的基本特征是功率放大，被放大的信号一般为变化小信号；放大电路中须包含有源元件，即能控制能量的元件；放大的前提是不失真，不失真的放大才有意义；性能指标：放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带、非线性失真系数、最大不失真输出电压、最大输出功率和效率。这些性能指标均为动态性能参数。 二 基本放大电路的组成静态工作点：静态即输入信号为零时的状态；因为放大的基本要求为不失真，即能把输入信号完整的呈现在输出端，所以一般设置放大电路在输入信号零时即处在线性放大工作区域，这样当输入小信号接入时，电路仍能在线性工作区，即不产生非线性失真，这个就叫静态工作点。放大电路的组成原则：1）必须根据所用放大管类型提供直流电源，以便设置合适的静态工作点，并作为输出的能源；2）各分压电阻取值得当，与电源配合，使放大管有合适的静态工作电流和电压；3）输入信号必须能够作用于放大管的输入回路；4）当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压；直接耦合与阻容耦合：根据放大电路中输入输出信号的连接方式不同，分为直接耦合和阻容耦合两种，放大电路的输入信号为交流小信号，选择合适电容即可将输入信号接入回路、输出信号作用于负载，阻容耦合可以减小输入信号在输入回路电阻上的电压损失。 三 放大电路的分析方法直流通路与交流通路：分析放大电路就是在理解放大电路工作原理的基础上求解静态工作点和各项动态参数；这里使用的分析方法在电路理论课程中的非线性电路分析中也有所介绍；一般先静态工作点后动态参数；直流通路即直流信号单独流经的回路，用于分析静态工作点，交流通路即交流输入信号单独流经的回路，用于分析动态参数；图解法：在直流通路中，根据输入回路负载线和输出回路负载线确定放大电路的静态工作点Q的位置；在给定交流输入信号时根据输入特性曲线和输出特性曲线分析电压放大倍数；根据图解法可以分析电路参数及Q点位置变化对动态放大倍数的影响，由图解法也能看出输入信号的幅值变化也会因晶体管的非线性特性影响分析结果；利用图解法对波形非线性失真的分析，这种失真包括由于Q点的位置过低引起和截止失真和Q点过高引起的饱和失真；放大电路是否带负载将产生不同的输出回路负载线；等效电路法：等效电路法一般与图解法结合使用，首先根据图解法或直流模型对直流通路估算放大电路的Q点；然后根据晶体管或场效应管低频小信号h模型得到交流通路的等效电路，在此等效电路中分析各项动态参数；所谓低频小信号h模型，即在输入信号为小信号的前提下，利用线性电路理论，把放大电路的放大管部分看成双端口网络，得到电流和电压信号的方程组，其中重要的方程参数为晶体管B-E等效电阻、晶体管放大系数、场效应管低频跨导；在求取晶体管B-E等效电阻时利用了二极管的小信号动态电阻方程，求取场效应管低频跨导时利用了转移特性曲线方程。 四 静态工作点的稳定静态工作点稳定的必要性：电源的波动、元件的老化、以及温度的变化会引起晶体管参数变化，这样会引起放大电路Q点不稳定，进而导致放大电路工作异常；稳定静态工作的典型电路：引入射极电阻，形成直流负反馈，所以也称直流负反馈电阻；对这种电路的分析也是采用通用放大，按照直流通路和交流通路，图解法或直流模型和小信号模型，静态工作点和动态参数的顺序依次进行；除了引入负反馈，也可采用温度补偿的方式稳定静态工作点，即采用如二极管、热敏电阻等温度敏感器件，稳定的原理也类似为当静态输出电流增大时，能够使静态输入电压或电流减小。 五 晶体管放大电路的几种类型三种基本的晶体管放大电路类型为共射、共集和共基接法，这个定义从交流小信号模型等效电路来观察较为清晰，即在等效电路中的公共端分别为射极、集电极和基极；三种电路的分析过程即采取通用分析方法进行，唯一不同在于晶体管的小信号模型接入电路的方式，这三种电路的交流等效电路结构需熟练记忆，一旦得到了交流等效电路，再进而采取基本电路理论分析放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数就会很容易；三种放大电路的功能比较：1）共射放大电路既能放大电流也能放大电压，输入电阻居三种电路之中，输出电阻较大，频带较窄，常作为低频电压放大电路的单元电路；2）共集电路只能放大电流不能放大电压，故也称射极跟随器，是三种接法中输入电阻最大，输出电阻最小的电路，常用于电压放大电路的输入级和输出级，在功率放大电路中也常采用射极输出形式；3）共基电路只能放大电压不能放大电流，输入电阻小，电压放大倍数、输出电阻与共射接法相当，是三种电路中高频特性最好的电路，常作为宽频带放大电路。 六 场效应管放大电路FET放大电路基本接法：共源、共漏、共栅（很少使用）；场效应管放大电路与晶体管放大电路相比，最大