[理学]第6章 放大电路110.ppt

第六章 放大电路分析 放大器的基本概念 放大：把微弱的电信号的幅度放大。 一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅得到了放大，但它随时间变化的规律不能变，即不失真。 放大器的基本概念 输出信号能量的增加由直流电源提供； 放大器的核心器件是半导体三极管； 放大作用的实质是一种能量控制作用。 主要内容：不同组态的放大电路的分析方法、放大电路的 频率特性、功率放大电路的分析以及集成运放的基本知识。 第六章 放大电路分析 6.1 共发射极基本放大电路 6.2 共发射极放大电路分析 6.3 工作点稳定电路 6.4 其他类型放大电路 6.6 多极放大电路 6.7 放大电路的频率特性 6.8 功率放大电路 6.9 集成运算放大器简介 1、放大电路的组成 核心器件：三极管 1、放大电路的组成 常采用单电源，即将Rb接至UCC。 通常，放大电路中存在直流电源和交流信号。为简化分析，将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念。 直流通路： ①交流信号源短路ui=0，保留内阻RS； ②耦合电容：通交流、隔直流；电容开路； ③电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。 交流通路： ①大容量电容相当于短路； ②直流电源相当于短路（内阻为0）。 放大电路的直流通路 放大电路的交流通路 放大电路的分析，包含两个部分： (1)直流分析。又称为静态分析，主要求出电路的直流工作状态，即求出基极直流电流IB；集电极直流电流IC；集电极与射极间直流电压UCE。 (2)交流分析。又称动态分析，主要求出电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。 放大电路的分析，包含两个部分： (1)直流分析。又称为静态分析，是指输入信号ui=0时，放大电路的工作状态，又称直流工作状态，即求出基极电流IB；集电极电流IC；集电极与射极间直流电压UCE。 放大电路的分析，包含两个部分： (2)交流分析。又称动态分析，输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。主要求出电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。 第一部分：静态分析 静态工作点 静态工作点的分析方法 电路参数对静态工作点的影响 （1）静态工作点：当输入信号ui=0时，放大电路的工作状态称为静态工作点，用下标Q表示。 由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。 为什么要设置静态工作点？ 原因：建立正确的静态工作点，是了使三极管工作在线性区，以保证信号不失真。 （2）静态工作点的分析：解析法 例：用解析法估算静态工作点，已知： ? =37.5, UCC=12V, RC=4K?，Rb=300K ?. 解： （2）静态工作点的分析：图解法 （1）根据直流通路，列出输入回路方程： （2）静态工作点的分析：图解法 （2）静态工作点的分析：图解法 采用图解法求Q点的步骤： (1)由基极回路求出IBQ。 (2)在输出特性曲线中，作出直流负载线。 (3)找出IB=IBQ这一条输出特性曲线，与直流负载线的交点即为Q点。读出Q点坐标的电流、电压值即为所求。 例：用解析法估算基极电流： （3）电路参数对静态工作点的影响 （3）电路参数对静态工作点的影响 （3）电路参数对静态工作点的影响 第二部分：动态分析 图解法动态分析 放大电路的非线性失真分析 微变等效电路法动态分析 放大电路的动态性能指标 （1）图解法动态分析 交流通路及交流负载线 结论：（1）放大电路中的信号是交直流共存，可表示成： （2）虽然交流量可正负变化，但瞬时量方向始终不变。 （3）输出uo与输入ui 相比，幅度被放大了，频率不变，但相位相反。 （2）放大电路的非线性失真分析 （2）放大电路的非线性失真分析 （2）放大电路的非线性失真分析 例：已知BJT的 ?=80, Rb=300k, Rc=2k, UCC= +12V, 求： （1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？ 例：已知BJT的 ?=80, Rb=300k, Rc=2k, UCC= +12V, 求： （2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降） （3）微变等效电路法动态分析 放大电路的动态分析方法有两种：图解法和微变等效电路分析法。 图解法是分析放大电路的一个基本方法。图解法的特点是直观。但在分析多级放大器，尤其是带负反馈的放大器时，还要考虑到各级间的相互影响，需要计算各级放大电路的输入电阻、输出电阻及放大倍数，图解法一定的困难； 有必要进一步掌握BJT的微变等效电路的计算方法。计算法的特点是简捷。 三极管的微变等效电路 主要思路：设法将一个非线性的BJT元件用一个线性电路来等效，运用线性