模拟电子技术课件

能通过直流信号的电路通道 通路） （通路） 能通过交流信号的电路通道 通路） （通路）
直流通路
交流通路
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直流通路的确定
① 电容开路； ② 电感短路； 独立交流信号源置零（保留内阻）。 ③ 独立交流信号源置零（保留内阻）。
交流通路的确定： 交流通路的确定：
① ②
大电容短路； 大电容短路； 独立直流电源置零 置零。 独立直流电源置零。
I CQ = β I BQ
V
放大
CEQ
CC
− I
CQ
× R
C
三 极 管T—— 提供电源，并使三极管 负载电阻R 负载电阻 C 、RL—— 工作在线性区。 偏置电路V 偏置电路 CC 、Rb、Rc —— C1保证输入信号 ==>发射结 耦合电容C1 、C2—— 耦合电容 C2保证输出信号==> 负载
不影响集电结偏置。 返回
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2.1.2 放大电路的性能指标
注
意
放大倍数、输入电阻、 放大倍数、输入电阻、输出电阻通常都是在 正弦信号下的交流参数， 正弦信号下的交流参数，只有在放大电路处于 放大状态且输出不失真的条件下才有意义。 放大状态且输出不失真的条件下才有意义。
返回
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符号规定 大写字母、大写下标， 大写字母、大写下标，表示 直流量。 直流量。 小写字母、小写下标， 小写字母、小写下标，表示 交流分量。 交流分量。 小写字母、大写下标， 小写字母、大写下标，表示 全量。 全量。 大写字母、小写下标， 大写字母、小写下标，表示 交流有效值。 交流有效值。
2.2.3 基本共射电路的工作原理
iC = βiB = β (IBQ + ib ) = ICQ + ic
很重要呦！ 很重要呦！
2.2.3 基本共射电路的工作原理
u CE = V CC − i C R c
= V CC − ( I CQ + i c ) R c R
= U CEQ − i c R c
成电压的变化对外输出
输入回路与输出 回路以发射极为 公共端， 公共端，故为共 射放大电路， 射放大电路，并 称公共端为 “地”。
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
T：放大作用 ：
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
T：放大作用 ： VBB,Rb：保证发射结正偏
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用 T：放大作用 ： VBB,Rb：保证发射结正偏
体现方法电路的带载能力
Uo ' Ro = ( − 1) RL Uo
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2.1.2 放大电路的性能指标
通频带） 四、Bandwidth (通频带）
A0 ≈ 0 . 707 A 0 2
A( fL ) = A( fH ) =
fbw=fH - fL
通频带的定义
Bandwidth
fL：Lower cutoff frequency (下限截止频率） 下限截止频率） 下限截止频率 fH： Upper cuttoff frequency (上限截止频率） 上限截止频率） 上限截止频率 ：
(Amplifier Characteristics )
•
•
Ii
Io
将放大器作为BLOCK看待， 将放大器作为BLOCK看待， 其外部特性 BLOCK看待
[Vi, Ii, Vo, Io]
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§2.1.2 放大电路的性能指标
一、放大倍数（增益） 放大倍数（增益） (Amplification factor, Gain)
理想直流电源
37 2.3.1 直流通路和交流通路
VCC Rb2 Rb1 RS us RC + uo Rb1 RL Rb2 RC
直流通路
ui
Au
uo
4
§2.1.1 放大的概念
放大概念示意图
5
§2.1.1 放大的概念
基本放大电路： 基本放大电路： 半导体器件（三极管, 场效应管） 半导体器件（三极管, 场效应管）加其它电子器件 三种基本组态放大电路。 三种基本组态放大电路。
共发射极、共集电极、 共发射极、共集电极、共基极
1. 放大微弱信号
1
基本放大电路 §2 基本放大电路
§2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标 §2.2 基本共射放大电路的工作原理 §2.3 放大电路的分析方法 §2.4 放大电路静态工作点的稳定 §2.5 三种晶体管基本放大电路 §2.6 晶体管基本放大电路的派生电路 §2.7 场效应管放大电路
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§2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标
对电压源性质信号源 希望Ri大； 希望
输入电阻的定义
Ui Ri = Ii
Ri Ui = US R S + Ri
对电流源性质信号源 希望R 希望 i小。
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§2.1.2 放大电路的性能指标
三、OutPut Resistance Ro
(输出电阻 输出电阻) 输出电阻
放大电路对其负载而言，相当于信号源， 放大电路对其负载而言，相当于信号源，可等效为戴维 南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。 南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。
η
=
P P
om V
2.1.2 放大电路的性能指标
一、放大倍数 (Gain) 二、输入电阻 (Input resistance) 三、输出电阻 (Output resistance) (Bandwidth) 四、通频带 五、非线性失真系数 (Non-linearity) 六、最大不失真输出电压 (Maximum undistorted output voltage) 七、最大输出功率与效率 (Maximum output power and efficiency)
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将变化的集电极电流 转换为电压输出。
§2.3 放大电路的分析方法
估算 静态 图解 分析方法 动态 仿真 图解 微变等效电路 2.3.3 等效电路法 2.3.2 放大电路的图解分析法 2.3.1 直流通路与交流通路
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2.3.1 直流通路与交流通路
直流信号与交流信号共存，但通路不同。 直流信号与交流信号共存，但通路不同。
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UA ua uA
Ua
UA直流分量 全量 uA
ua
交流分量
t
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§2.2
基本共射放大电路的工作原理 Common Emitter Amplifiers
2.2.1 电路组成 2.2.2 静态工作点 2.2.3 放大电路的工作原理 2.2.4 放大电路的组成原则
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2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
•
Ii
Io
Trans-impendence Gain : 互阻增益 Trans-conductance Gain: 互导增益
•
A ui =
• iu
•
•
U
•
I
A = I
• o i
i
U
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2.1.2 放大电路的性能指标
输入电阻) 二、Input Resistance Ri (输入电阻 输入电阻
主要考虑与信号源配合： 主要考虑与信号源配合：
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五、非线性失真系数 输出波形中谐波的成分总量与基波成分之比。 输出波形中谐波的成分总量与基波成分之比。
D =
A2 2 A3 2 ( ) + ( ) + ⋅⋅⋅ A1 A1
六、最大不失真输出电压 输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输 出电压。 出电压。 七、最大输出功率与效率 在输出信号不失真的情况下,负载上能够获得的最大功率 在输出信号不失真的情况下 负载上能够获得的最大功率 称为最大输出功率。直流电源能量的利用率称为效率。 称为最大输出功率。直流电源能量的利用率称为效率。
输出信号的能量得到了加强。将直流电源提 直流电源提 供的能量转成负载需要的能量. 供的能量转成负载需要的能量
2、特征：功率放大 特征： 3、条件：有源电路 条件： 4、前提：信号不失真 、前提：
本质： 本质：能量控制和转换
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§2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标
§2.1.2 放大电路的性能指标
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放大电路的组成原则
1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。 2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 1、三极管的静态工作点必须合适 、三极管的静态工作点必须合适 3. 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 4. 输出回路将变化的电流作用于负载。 输出回路将变化的电流作用于负载。 2、交流信号在放大电路中能顺畅传输 、
Voltage Gain: 电压增益 Current Gain: 电流增益
•
A uu = A u =
• •
•
•
•
U
•
o i
U
•
A ii = A i =
•
I
•
o i
I
Ii
Io
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§2.1.2 放大电路的性能指标
放大倍数（增益） 放大倍数（增益）(Amplification factor, Gain)
•
C将电流的变化转化
2.2.4 放大电路的组成原则
1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏， 反偏。 反偏。 2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 3. 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 4. 输出回路将变化的电流作用于负载。 输出回路将变化的电流作用于负载。