电工电子应用技术 教材 单元七.doc

PAGE PAGE 268 内容提要本单元主要介绍晶体管低频放大电路的基本工作原理、基本分析方法、常用的典型放大电路、负反馈在放大电路中的应用和对放大电路性能的影响，以及功率放大电路等。最后对场效应管及其放大电路作简要介绍。为后面各章的讨论打下必要的基础。学习目标熟练掌握放大器的静态分析方法，放大器的微变等效电路分析法； 内容提要 本单元主要介绍晶体管低频放大电路的基本工作原理、基本分析方法、常用的典型放大电路、负反馈在放大电路中的应用和对放大电路性能的影响，以及功率放大电路等。最后对场效应管及其放大电路作简要介绍。为后面各章的讨论打下必要的基础。 学习目标 熟练掌握放大器的静态分析方法，放大器的微变等效电路分析法；射极输出器的特点； 深刻理解静态工作点的设置情况对放大器工作情况的影响，饱和失真和截止失真的概念； 熟悉基本电压放大电路中各元件的作用，了解多级放大器的工作原理及电路分析方法； 应用提示 由晶体管组成的放大电路，它的主要作用是将微弱的电信号（电压、电流）放大成为所需要的较强的电信号。例如，把反应温度、压力、速度等物理量的微弱信号进行放大，去推动执行原件（如继电器、电动机、指示表等。）又例如，广播电台发射出的无线电信号，通过天线接收到收音机时，是很微弱的，必须由机内的放大电路把信号放大，才能驱动喇叭发出声音。另外，放大电路在机械加工控制系统，电力、铁路、地质勘查、地震预报、建筑施工自动化等方面均获得广泛应用。总之，晶体管放大电路在生产、科研及日常生活中的应用是极其广泛的。 7.1 单管交流电压放大电路的组成 放大电路通常有两部分，如图7- 图7- 在工业电子技术中，常用交流放大电路输入交流信号的频率，一般在范围内，这类放大电路通常称为低频放大电路。 7.1.1 基本电压放大电路的组成 用晶体管组成放大电路的基本原则是： （1）晶体管应工作在放大状态。发射级正向偏置，集电极反向偏置。 （2）信号电路应通畅。输入信号能从放大电路的输入端加到晶体管的输入极上； 信号放大后能顺利地从输出端输出。 （3）希望放大电路工作点稳定，失真（即放大后的输出波形与输入信号波形不一致的过程）不超过允许范围。 图7-1-2为根据上述要求由型晶体管组成的电压放大电路。它由直流电源、晶体管、电阻和电容组成。它是最基本的放大单元电路。许多放大电路就是以它为基础而构成的。因此，掌握它的工作原理及分析方法是分析其它放大电路的基础。 图7-1-2 共发射极单管放大电路 图7-1-2所示的单管放大电路中有两个电流回路；一个是由发射极、信号源、电容、基极回到发射极,称之为放大电路的输入回路；另一个是从发射极经电源、集电极电阻、集电极回到发射极的回路，称之为放大电路的输出回路。因输入回路和输出回路是以发射极为公共端的，故称为共射级放大电路。下面具体分析各元件的作用。 7.1.2 各元件的作用 晶体管：图中的是一个型硅管，是电路的放大元件。从能量观点来说，能量是守恒的，不能放大。输出的较大能量来自直流电源。由于输出端得到的能量较大的信号是通过晶体管，受输入电流控制的，故也可说晶体管是一个控制元件。 集电极直流电源：它一方面保证集电结处于反向偏置，以使晶体管起放大作用，另一方面又是放大电路的能源。一般为几伏到几十伏。 基极电源和基极电阻：它们的作用是使发射结处于正向偏置，串联是为了控制基极电流的大小，使放大电路获得较合适的工作状态。从后面分析会看到的大小对于放大器的质量的好坏是有密切关系的。的阻值较大，一般约为几十千欧至几百千欧。 电容、：、分别为输入、输出隔直电容，又称耦合电容。它们具有两个作用；其一起隔直作用，隔断信号源与放大电路的直流通路，隔断放大电路与负载之间的直流通路，使三者之间（信号源、放大电路、负载）无直流联系，互不影响；其二起交流耦合作用，使交流信号畅通无阻。当输入端加上信号电压时，可以通过送到晶体管的基极与发射极之间，而放大了的信号电压则从负载两端取出。、容量较大，一般取值5～50μF。容量大对交流是有利的，当信号频率足够大时，、对交流信号可视为短路。、一般采用极性电容（如电解电容），因此连接时一定要注意其极性。 集电极负载电阻：它能将集电极电流的变化转换成集-射极间电压的变化，以实现电压的放大作用。一般取值为几千欧-几十千欧。 图2-1-2用和两个电源供电，为减少电源的数目，使用方便，考虑到和的负极是接在一起的，因此可用来代替.一般大于,这样只要适当增大,即可产生合适的基极电流。 在放大电路中，通常假设公共端电位为“零”，作为电路中其他各点电位的参考点，在电路图上用接“地”符号表示；在实际装置中，公共端一般