【正文】 基本放大電路的組成 放大電路的靜態(tài)分析 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 多級(jí)放大電路及其級(jí)間耦合 放大電路中的負(fù)反饋 射極輸出器 互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 放大電路的動(dòng)態(tài)分析 放大電路中的頻率特性 差分放大電路 第 15章 基本放大電路 本章要求： 基本放大電路 1. 理解單管交流放大電路的放大作用和共發(fā)射極、 共集電極放大電路的性能特點(diǎn)。 2. 掌握靜態(tài)工作點(diǎn)的估算方法和放大電路的微變等 效電路分析法。 3. 了解放大電路輸入、輸出電阻和多級(jí)放大的概念， 了解放大電路的頻率特性、互補(bǔ)功率放大電路的 工作原理。 4. 理解反饋的概念，了解負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的 影響。 5. 了解差分放大電路的工作原理和性能特點(diǎn)。 6. 了解場(chǎng)效應(yīng)管的電流放大作用、主要參數(shù)的意義。 放大的概念 : 放大的目的是將微弱的變化信號(hào)放大成較大的信號(hào)。 放大的實(shí)質(zhì) : 用小能量的信號(hào)通過(guò)三極管的電流控制作用，將放大電路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。 對(duì)放大電路的基本要求 ： 1. 要有足夠的放大倍數(shù) (電壓、電流、功率 )。 2. 盡可能小的波形失真。 另外還有輸入電阻、輸出電阻、通頻帶等其它技術(shù)指標(biāo)。 本章主要討論電壓放大電路，同時(shí)介紹功率放大電路。 放大的概念 電子學(xué)中放大的目的是將微弱的 變化信號(hào) 放大成較大的信號(hào)。這里所講的主要是電壓放大電路。 電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)表示，如圖： ui uo Au 放大電路的性能指標(biāo) 一、電壓放大倍數(shù) Au iou UUA ?||Ui 和 Uo 分別是輸入和輸出電壓的有效值。 ui uo Au iou UUA???Au是復(fù)數(shù)，反映了輸出和輸入的幅值比與相位差。 二、輸入電阻 ri 放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，那么就要從信號(hào)源取電流。 輸入電阻 是衡量放大電路從其前級(jí)取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從其前級(jí)取得的電流越小，對(duì)前級(jí)的影響越小。 Au ~ US iii IUr ???定義： 即： ri越大， Ii 就越小， ui就越接近 uS iI?iU?三、輸出電阻 ro Au ~ US 放大電路對(duì)其 負(fù)載 而言，相當(dāng)于信號(hào)源，我們可以將它等效為戴維南等效電路，這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。 ~ ro US39。 基本放大電路的組成 共發(fā)射極基本放大電路組成 共發(fā)射極基本電路 EC RS es RB EB RC C1 C2 T + + + – RL + + – – ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE 基本放大電路的組成 基本放大電路各元件作用 晶體管 T放大元件 , iC=? iB。要保證集電結(jié)反偏 ,發(fā)射結(jié)正偏 ,使晶體管工作在放大區(qū) 。 基極電源 EB與基極電阻 RB使發(fā)射結(jié) 處于正偏，并提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。 共發(fā)射極基本電路 EC RS es RB EB RC C1 C2 T + + + – RL + + – – ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE 基本放大電路的組成 基本放大電路各元件作用 集電極電源 EC 電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。 集電極電阻 RC將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸? 耦合電容 C1 、 C2 隔離輸入、輸出與放大電路直流的聯(lián)系，同時(shí)使信號(hào)順利輸入、輸出。 信號(hào)源 負(fù)載 共發(fā)射極基本電路 EC RS es RB EB RC C1 C2 T + + + – RL + + – – ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE 基本放大電路的組成 單電源供電時(shí)常用的畫法 共發(fā)射極基本電路 +UCC RS es RB RC C1 C2 T + + + – RL ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE EC RS es RB EB RC C1 C2 T + + + – RL + + – – ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE 耦合電容： 電解電容，有極性。 大小為 10?F~50?F 作用： 隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。 RB +EC EB RC C1 C2 T 共射放大電路的電壓放大作用 UBE IB IC UCE 無(wú)輸入信號(hào) (ui = 0)時(shí) : uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE +UCC RB RC C1 C2 T + + ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE uBE t O iB t O iC t O uCE t O IC UCE O IB UBE O 結(jié)論： (1) 無(wú)輸入信號(hào)電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定的 電壓和電流 :IB、 UBE和 IC、 UCE 。 (IB、 UBE) 和 (IC、 UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。 Q IB UBE Q UCE IC UBE IB 無(wú)輸入信號(hào) (ui = 0)時(shí) : uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE ？ 有輸入信號(hào) ≠ 時(shí) uCE = UCC－ iC RC uo ? 0 uBE = UBE+ ui uCE = UCE+ uo IC 共射放大電路的電壓放大作用 +UCC RB RC C1 C2 T + + ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE uBE t O iB t O iC t O uCE t O ui t O UCE uo t O 結(jié)論： (2) 加上輸入信號(hào)電壓后，各電極電流和電壓的大 小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了 一個(gè)交流量，但方向始終不變。 + 集電極電流 直流分量 交流分量 動(dòng)態(tài)分析 iC t O iC t IC O iC t ic O 靜態(tài)分析 結(jié)論： (3) 若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比輸入電壓大， 即電路具有電壓放大作用。 (4) 輸出電壓與輸入電壓在相位上相差 180176。 ， 即共發(fā)射極電路具有反相作用。 ui t O uo t O 實(shí)現(xiàn)放大的條件 (1) 晶體管必須工作在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集 電結(jié)反偏。 (2) 正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使晶體管工作于放大 區(qū)。 (3) 輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電 流。 (4) 輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的 集電極電壓，經(jīng)電容耦合只輸出交流信號(hào)。 如何判斷一個(gè)電路是否能實(shí)現(xiàn)放大？ 3. 晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 4. 正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。 如果已給定電路的參數(shù)，則計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)來(lái)判斷；如果未給定電路的參數(shù)，則假定參數(shù)設(shè)置正確 。 1. 信號(hào)能否輸入到放大電路中。 2. 信號(hào)能否輸出。 與實(shí)現(xiàn)放大的條件相對(duì)應(yīng)，判斷的過(guò)程如下： 放大電路的分析方法 放大電路分析 靜態(tài)分析 動(dòng)態(tài)分析 估算法 圖解法 微變等效電路法 圖解法 計(jì)算機(jī)仿真 2. 直、流通路和交流通路 因電容對(duì)交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流分量不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開路。這樣，交直流所走的通路是不同的。 直流通路： 無(wú)信號(hào)時(shí)電流（直流電流）的通路， 用來(lái)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。 交流通路： 有信號(hào)時(shí)交流分量（變化量）的通路， 用來(lái)計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、 輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。 例： 畫出下圖放大電路的直流通路 直流通路 直流通路用來(lái)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn) Q ( IB 、 IC 、 UCE ) 對(duì)直流信號(hào)電容 C 可看作開路（即將電容斷開） 斷開 斷開 +UCC RB RC T + + – UBE UCE – IC IB IE +UCC RS es RB RC C1 C2 T + + + – RL ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE RB RC ui uO RL RS es + + – + – – 對(duì)交流信號(hào) (有輸入信號(hào) ui時(shí)的交流分量 ) XC ? 0， C 可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對(duì)交流可看作短路。 短路 短路 對(duì)地短路 交流通路 用來(lái)計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。 +UCC RS es RB RC C1 C2 T + + + – RL ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE 放大電路的靜態(tài)分析 靜態(tài)： 放大電路無(wú)信號(hào)輸入（ ui = 0）時(shí)的工作狀態(tài)。 分析方法： 估算法、圖解法。 分析對(duì)象： 各極電壓電流的直流分量。 所用電路： 放大電路的直流通路。 設(shè)置 Q點(diǎn)的目的： (1) 使放大電路的放大信號(hào)不失真； (2) 使放大電路工作在較佳的工作狀態(tài)，靜態(tài)是動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)。 ——靜態(tài)工作點(diǎn) Q： IB、 IC、 UCE 。 靜態(tài)分析： 確定放大電路的靜態(tài)值。 用估算法確定靜態(tài)值 1. 直流通路估算 IB BBECCB RUUI ??所以BCCB RUI ?根據(jù)電流放大作用 C E OBC III ?? ? BB IβIβ ??2. 由直流通路估算 UCE、 IC 當(dāng) UBE UCC時(shí)， +UCC RB RC T + + – UBE UCE – IC IB 由 KVL: UCC = IB RB+ UBE 由 KVL: UCC = IC RC+ UCE 所以 UCE = UCC – IC RC 例 1： 用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。 已知： UCC=12V， RC=4k?， RB