模拟电路 5.1节.ppt

第5章 放大电路基础 5.1 放大电路的组成及工作原理 5.2 图解分析法 5.3 计算分析法 5.4 放大电路的三种接法 5.5 阻容耦合放大电路 5.6 场效应管放大电路 5.7 多级放大电路 5.8 放大器的通频带 放大电路的功能及性能指标 共发射极放大电路的组成 放大电路的工作原理 （1）放大电路功能简介 放大电路是放大信号的一种装置。它的功能是将微弱的电信号（电压、电流、功率）放大到所需要的数值，从而使电子设备的终端执行元件（如继电器、扬声器、仪表等）有所动作或显示。 图5-1是放大电路功能的方框图。 放大电路的主要性能指标有： 放大倍数 输入电阻 输出电阻 最大不失真输出电压幅值 非线性失真系数 通频带 最大输出功率和效率等 3. 放大电路的工作原理 ⑴无输入信号（ui=0）时放大电路的工作情况 假设：负载RL开路，信号源为理想电压源，即Rs =0, ui= us 。 当输入信号ui=0时，称放大电路的工作状态为静态。电路如图(a)所示。 ⑵ 有输入信号（ui≠0）时放大电路的工作情况 在静态的基础上，给放大电路加上交流输入信号ui，如图(b)所示。这时放大电路的工作状态称为动态。 用不同的符号来表示不同性质的电量 总瞬时值：符号小写，下标大写，如iB。 交流分量瞬时值：符号、下标均小写，如ib。 交流有效值： Ib 。 交流幅值： Ibm。 交流分量的复数形式： 直流分量：符号、下标均大写，如IB。 ui≠0 时放大电路的工作情况 ui≠0 时放大电路的工作情况 由iB ?求iC。晶体管工作在放大区，则集电极电流iC为： ui≠0 时放大电路的工作情况 ui≠0 时放大电路的工作情况 ui≠0 时放大电路的工作情况 ui≠0 时放大电路的工作情况 ui≠0 时放大电路的工作情况 ui≠0 时放大电路的工作情况 重要概念： ⒈ ui =0时?静态。直流电源和Rb、Rc共同确定IB、UBE、IC、UCE，确保晶体管工作在放大区。 ⒉ ui ≠0时?动态。电路中的iB、iC、uBE和uCE都随ui的变化而变化。信号：ui ?uo实现电压放大。 ⒊ 动态时，交直流共处一体。是在直流分量的基础上叠加一个交流分量。且直流量始终大于交流分量的幅值。 ⒋ 共射电路中，交流分量ui 与uo反相位。直接耦合放大电路：电路与信号源和负载电阻RL之间是通过电阻或导线直接连接的。 * 5.1 放大电路的组成及工作原理 1.放大电路的功能及性能指标 ⑴ 放大电路功能简介 放 大 器 Rs us ＋ － RL V K 开关 图5-1放大电路的功能框图 信号源 负载 直流电源 向放大器提供输入的电信号 提供放大所需能源 提供足够的放大能力并尽可能减小失真 终端执行元件 ⑵ 放大电路的性能指标 2. 共发射极放大电路的组成 ＋ us uo 共发射极基本放大电路 Rs Rb VBB T Rc VCC RL ui uBE iE iB iC b c e uCE ＋ － － － － － ＋ ＋ ＋ 输入回路 输出回路 放大电路组成的原则 发射结正偏，集电结反偏；保证T处于放大区。 输入信号得到足够的放大和顺利地传送。 三极管T：实现电流放大。 VBB 、VCC :确保 三极管工作在放大状态 Rb :为放大电路提供静态工作点 将T集电极电流的变化转变为电压变化，以实现电压放大 Rb IB IC IE VCC UBE UCE RC IRc VBB ui=0 + － － + (a) ui = 0 放大电路的静态也就是它的直流状态。这个电路叫直流通路，或称直流偏置电路 Rb iB iC iE VCC uBE uCE RC iRc VBB ui + － － + (b) ui≠0 uO + － + － 设输入信号ui为正弦信号 晶体管基-射极电压瞬时值为： 据上式 画出uBE的波形 Rb iB iC iE VCC uBE uCE RC iRc VBB ui + － － + (b) ui≠0 uO + － + － iB uBE Q iB uBE uBE ωt ωt ωt π/2 π/2 π π 3π/2 3π/2 2π 2π 0 0 0 0 UBE IB IB+Ibm IB-Ibm (a) (b) (c) (d) UBE ui≠0 时放大电路的工作情况 在负载电阻RL开路的情况下 当输入信号ui=0时，iC的交流分量为0，则iC=IC，对应的uCE=UCE=VCC-ICRc。因此上式可以写成 Rb iB iC iE VCC uBE uCE RC iRc VBB ui + － － + (b)