【正文】 第二章 基本放大器 單管共射放大電路的工作原理 放大電路的圖解分析法 放大電路的模型分析法 共集和共基放大電路及 BJT電流源電路 多級放大電路 BJT放大電路的頻率響應(yīng) 放大電路的基本概念及性能指標(biāo) 放大電路的基本概念及性能指標(biāo) 一 .放大的基本概念 放大 ——把微弱的電信號的幅度放大。 一個微弱的電信號通過放大器后，輸出電壓或電流的幅得到了放大，但它隨時間變化的規(guī)律不能變 ，即 不失真 。 ++++uo+u+i放大電路uR+SSR L信號源 負(fù)載ii i o二 .放大電路的主要技術(shù)指標(biāo) ——表示放大器的放大能力 根據(jù)放大電路輸入信號的條件和對輸出信號的要求 ， 放大器可分為四種類型 ， 所以有四種 放大倍數(shù)的定義 。 （ 1）電壓放大倍數(shù) 定義為 : AU=uo/ui （ 2）電流放大倍數(shù) 定義為 : AI=io/ii （ 3）互阻增益 定義為 : Ar=uo/ii （ 4）互導(dǎo)增益 定義為 : Ag=io/ui ++++uo+u+i放大電路uR+SSR L信號源 負(fù)載ii i o2. 輸入電阻 Ri——從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻 Ri=ui / ii 一般來說， Ri越大越好。 （ 1） Ri越大， ii就越小，從信號源索取的電流越小。 （ 2）當(dāng)信號源有內(nèi)阻時， Ri越大， ui就越接近 uS。 + ++ ++ioiii++信號源S放大電路 oSLu R負(fù)載RuuR iR i3. 輸出電阻 Ro——從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效電阻 + ++ +S+o負(fù)載LS+信號源uoi iiRR放大電路+iu uRiR iouoRR o 輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的， Ro越小，放大電路帶負(fù)載的能力越強，反之則差。 0,ooo sL= ??? uRiuR 輸出電阻 的定義： 4. 通頻帶 f A Am fL 下限截止頻率 fH 上限截止頻率 通頻帶： fbw=fH–fL 放大倍數(shù)隨頻率變化曲線 ——幅頻特性曲線 3dB帶寬 單管共射放大電路的工作原理 一．三極管的放大原理 三極管工作在放大區(qū)： 發(fā)射結(jié)正偏， 集電結(jié)反偏。 → △ UCE（ △ IC Rc） 放大原理： → △ UBE → △ IB → △ IC（ b△ IB） 電壓放大倍數(shù)： → uo ????iouUUAVcRTVBBCCbR+BEUUCE+ICIBuiUBE+△IB+△CI+△UCE+△ou+ui 放大元件 iC=biB，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。 二 .單管共 射 極放大電路的結(jié)構(gòu)及各元件的作用 ++b2biuC+Rb1RuToL+CcRVCCBBV各元件作用： 使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o IB和 UBE。 基極電源與基極電阻 ++b2biuC+Rb1RuToL+CcRVCCBBV集電極電源，為電路提供能量。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： 電解電容，有極性， 大小為 10?F~50?F 作用： 隔直通交 隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時能使信號順利輸入輸出。 + + ++b2biuC+Rb1RuToL+CcRVCCBBV各元件作用： 基本放大電路的習(xí)慣畫法 ++b2biuC+Rb1R uToL+CcRVCCBBV+++CTb1CCRbVL+uoRu+ib2CcR ——Ui=0時電路的工作狀態(tài) 三 . 靜態(tài)工作點 u+TRb2Lb1oCRCub1+R+CC.iVcui=0時 由于電源的存在，電路中存在一組直流量。 IC IE IB + UBE + UCE 由于 (IB,UBE) 和 ( IC,UCE )分別對應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個點，所以稱為 靜態(tài)工作點 。 IB UBE Q IB UBE Q UCE IC IC UCE IB 為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點？ 放大電路建立正確的靜態(tài)工作點，是為了使三極管工作在線性區(qū)，以保證信號不失真。 開路 畫出放大電路的直流通路 2. 靜態(tài)工作點的估算 將交流電壓源短路，將電容開路。 直流通路的畫法： 開路 u+TRb2Lb1oCRCub1+R+CC.iVc畫直流通路： +TR b1 RCCVcRb稱為 偏置電阻 ， IB稱為 偏置電流 。 用估算法分析放大器的靜態(tài)工作點（ IB、 UBE、 IC、 UCE） IC= bIB bBECCB RUVI ??bCC RV ??CCCCCE RIVU ??例：用估算法計算靜態(tài)工作點。 已知： VCC=12V，RC=4K?，Rb=300K ?，b=。 解： A30012bCCB μ???? RVI ???? II b6V41 . 512CCCCCE ?????? RIVU請注意電路中 IB和 IC的數(shù)量級 +++CTb1CCRbVL+uoRu+ib2CcR一 . 用圖解法分析放大器的靜態(tài)工作點 UCE=VCC–ICRC VCC IC UCE CCCRV直流負(fù)載線 由估算法求出IB， IB對應(yīng)的輸出特性與直流負(fù)載線的交點就是工作點 Q Q IB 靜態(tài) UCE 靜態(tài) IC 放大電路的圖解分析法 +++++CR ciuVb1TuCC+b2RoC+biB uBE Q ui ib ic 1. 交流放大原理（設(shè)輸出空載） 假設(shè)在靜態(tài)工作點的基礎(chǔ)上，輸入一微小的正弦信號 ui ib 靜態(tài)工作點 二 . 用圖解法分析放大器的動態(tài)工作情況 iC iCE uce 注意： uce與 ui反相！ 1b+b2CRcCVRCCb1ui iB iC uCE uo 各點波形 uo比 ui幅度放大且相位相反 工作原理演示 結(jié)論： （ 1）放大電路中的信號是交直流共存，可表示成： ceCECEcCCbBBbeBEBEuUuiIiiIiuUu????????雖然交流量可正負(fù)變化，但瞬時量方向始終不變 （ 2）輸出 uo與輸入 ui相比，幅度被放大了，頻率不變，但相位相反。 ui t uBE t iB t iC t uCE t uo t 對交流信號 (輸入信號 ui) 交流通路 ——分析動態(tài)工作情況 交流通路的畫法： u+T+b2VuRc.ob1RLC+b1CCCRi 將直流電壓源短路，將電容短路。 短路 短路 置零 交流通路 ++ +RuoTuRbRLic+ 輸出端接入負(fù)載 RL： 不影響 Q 影響動態(tài)！ +++CTb1CCRbVL+uoRu+ib2CcR交流負(fù)載線 ic 其中： CLL // RRR ??uce=ic（ RC//RL） = ic RL ++ +RuoTuRbRLic+交流量 ic和 uce有如下關(guān)系： 即：交流負(fù)載線的斜率為： L1R??uce=ic（ RC//RL） = ic RL 或 ic=（ 1/ RL） uce 交流負(fù)載線的作法： ① 斜 率為 1/R39。L 。 （ R39。L= RL∥ Rc ） ② 經(jīng)過 Q點。 交流負(fù)載線的作法： iC iCE VCC CCCRVQ IB 交流負(fù)載線 直流負(fù)載線 ① 斜 率為 1/R39。L 。 （ R39。L= RL∥ Rc ） ② 經(jīng)過 Q點。 注意： （ 1）交流負(fù)載線是有交流 輸入信號時工作點的運動軌跡。 （ 2）空載時，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。 iC uCE uo 可輸出的最大不失真信號 （ 1）合適的靜態(tài)工作點 ib 4． 非線性失真與 Q的關(guān)系 iC uCE uo （ 2） Q點過低 → 信號進(jìn)入截止區(qū) 稱為截止失真 信號波形 iC uCE uo （ 3） Q點過高 → 信號進(jìn)入飽和區(qū) 稱為飽和失真 信號波形 動畫演示 截止失真和飽和失真統(tǒng)稱 “ 非線性失真 ” EWB演示