电子技术基础项目化教程课件 项目四 分立元器件放大电路的设计 4.2.1 放大电路的基础知识.ppt

*4.2相关知识4.2.1放大电路的基础知识总目录下页用来对电信号进行放大的电路称为放大电路，又称为放大器。它的应用非常广泛，它是构成其它电子电路的基本单元电路，无论是日常使用的电视机、测量仪器、还是复杂的自动控制系统，其中都有各种各样的放大电路。4.2.1放大电路的基础知识下页上页首页1.放大电路的组成下页上页首页图4-1放大电路组成框图在图4-1(a)中信号源是产生所需放大的电信号，它可把非电量的信号转换为电量的信号，它们可以等效为4-1(b)所示的电压源和电流源电路，为信号源内阻,、分别为电压源和电流源且。利用放大电路中的晶体管工作于放大区所具有的电流（或电压）控制特性，可以实现放大作用，为了保证晶体管工作于放大状态，必须通过直流电源和相应的偏置电路给晶体管提供适当的偏置电压。下页上页首页负载是接受放大电路输出信号的元件（或电路）它可由将电信号变成非电信号的输出换能器构成，RL也可是下一级电子电路的输入电阻，一般情况下它们都可等效为一纯电阻RL(实际上它不可能为纯电阻，可能是容性阻抗，也可能是感性阻抗，但为了分析问题方便起见，一般都把负载用纯电阻RL来等效)。可见，放大电路应由放大器件、直流电源、输入回路和输出回路等几部份组成。下页上页首页晶体管共射基本放大电路如图4-2(a)所示。下页上页首页图4-2共发射极基本放大电路2．基本放大电路中各元件的作用图4-2(b)中，晶体管V是整个电路的核心，担负着放大信号的任务，直流电源VCC（几伏到几十伏），一方面通过RC、RB给晶体管发射结提供正向偏压，给集电结提供反向偏压，另一方面提供负载所需的信号能量；RB称基极偏置电阻（一般几十千欧～几百千欧）。RC将集电极电流的变化转化为电压的变化，称为集电极负载电阻（一般为几千欧~几十千欧）；电容C1、C2的作用是隔离放大电路与信号源，放大电路与负载之间的直流通路，仅让交流信号通过，即隔直通交。下页上页首页C1、RB、VCC及晶体管V的基极和发射极构成信号的输入回路，C2、RC及晶体管V的集电极和发射极构成信号的输出回路，VCC、RB、RC构成晶体管的偏置电路。RL是放大电路的负载，称其为交流负载电阻。下页上页首页3.放大电路的性能指标放大电路性能的优劣是用它的性能指标来表示的。性能指标是指在规定条件下，按照规定程序和测试方法获得的有关数据。为了表明各性能指标的含义，将放大电路用图4-3所示的有源线性四端网络表示。图中端为放大电路的输入端，RS为信号源内阻，uS为信号源电压，此时放大电路的输入电压和电流分别为ui和ii。端为放大电路的输出端，RL为负载电阻。此时放大电路的输入电压和电流分别为uo和io。下页上页首页图中电压和电流的正方向符合四端网络的一般规定。下页上页首页图4-3放大电路四端网络表示（1）放大倍数（又叫增益）放大倍数表示放大电路对弱信号的放大能力。常用的有电压放大倍数、电流放大倍数、功率放大倍数和源电压放大倍数。电压放大倍数Au是放大电路的输出电压uo与输入电压ui之比，即电流放大倍数Ai是放大电路的输出电流io与输入电流ii之比，即下页上页首页功率放大倍数Ap是放大电路的输出功率Po与输入功率Pi之比，即源电压放大倍数Aus是放大电路的输出电压uo与信号源电压uS之比，即工程上常用分贝（dB）来表示放大倍数，它们的定义分别为：电压放大倍数Au(dB)=20lg|Au|电流放大倍数Ai(dB)=20lg|Ai|功率放大倍数Ap(dB)=10lg|Ap|源电压放大倍数Aus(dB)=20lg|Aus|下页上页首页下页上页首页（2）输入电阻输入电阻用Ri表示，是从输入端端看进去的等效电阻，它等于放大电路输出端实际接入负载电阻RL后，输入电压ui与输入电流ii之比，即对于信号源而言，Ri相当于它的负载，如图4-4所示，由图可知：例4-1：已知信号源us=20mV，RS=600Ω，当Ri分别等于6KΩ、600Ω、60Ω时，试求输入电流ii和输入电压ui的大小。解：当Ri＝6KΩ时当Ri＝600Ω时当Ri＝60Ω时可见，Ri越大，向信号源所取的信号电流ii越小，RS两端的电压就越小，其实际输入电压ui就越接近于信号源电压uS，对信号源的衰减程度