第二章 放大器基础
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模拟电路第二章放大电路基础模拟电路第二章放大电路基础第2章放大电路基础2.1教学要求1、掌握放大电路的组成原理,熟练掌握放大电路直流通路、交流通路及交流等效电路的画法并能熟练判断放大电路的组成是否合理。
2、熟识理想情况下放大器的四种模型,并掌控增益、输入电阻、电阻值等各项性能指标的基本概念。
3、掌握放大电路的分析方法,特别是微变等效电路分析法。
4、掌控压缩电路三种基本组态(ce、cc、cb及cs、cd、cg)的性能特点。
5、介绍压缩电路的级间耦合方式,熟识多级压缩电路的分析方法。
2.2基本概念和内容要点2.2.1压缩电路的基本概念1、放大电路的组成原理无论何种类型的压缩电路,均由三大部分共同组成,例如图2.1右图。
第一部分就是具备压缩促进作用的半导体器件,例如三极管、场效应管,它就是整个电路的核心。
第二部分就是直流偏置电路,其促进作用就是确保半导体器件工作在压缩状态。
第三部分就是耦合电路,其促进作用就是将输出信号源和输入功率分别相连接至压缩管及的输出端的和输入端的。
(1)偏置电路①在分立元件电路中,常用的偏置方式存有压强偏置电路、自偏置电路等。
其中,分后甩偏置电路适用于于任何类型的放大器件;而自偏置电路只适合于用尽型场效应管(如jfet及dmos管)。
42输出信号耦合电路耦合电路输入功率t偏置电路外围电路图2.1下面详述偏置电路和耦合电路的特点。
②在集成电路中,广泛采用电流源偏置方式。
偏置电路除了为压缩管提供更多最合适的静态点(q)之外,还应当具备平衡q点的促进作用。
(2)耦合方式为了保证信号不失真地放大,放大器与信号源、放大器与负载、以及放大器的级与级之间的耦合方式必须保证交流信号正常传输,且尽量减小有用信号在传输过程中的损失。
实际电路有两种耦合方式。
①电容耦合,变压器耦合这种耦合方式具有隔直流的作用,故各级q点相互独立,互不影响,但不易集成,因此常用于分立元件放大器中。
②轻易耦合这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。
第二章三极管及放大电路基础教学重点1•了解三极管的外形特征、伏安特性和主要参数。
2•在实践中能正确使用三极管。
3•理解放大的概念、放大电路主要性能指标、放大电路的基本构成和基本分析方法。
4•掌握共发射极放大电路的组成、工作原理,并能估算电路的静态工作点、放大倍数、输入和输出电阻等性能指标。
5 •能搭建分压式放大电路,并调整静态工作点。
教学难点1 •三极管的工作原理。
2.放大、动态和静态以及等效电路等概念的建立。
3 •电路能否放大的判断。
学时分配2.1三极管2.1.1三极管的结构与符号通过实物认识常见的三极管三极管有三个电极,分别从三极管内部引出,其结构示意如图所示。
集电区基区发射区发射极e按两个PN结组合方式的不同,三极管可分为PNP型、NPN型两类,其结构示意、电路符号和文字符号如图所示。
集电极cNC e发射极eNPN型PNP型有箭头的电极是发射极,箭头方向表示发射结正向偏置时的电流方向,由此可以判断管子是PNP型还是NPN型。
三极管都可以用锗或硅两种材料制作,所以三极管又可分为锗三极管和硅三极管。
2.1.2三极管中的电流分配和放大作用动画:三极管电流放大作用的示意做一做:三极管中电流的分配和放大作用观察分析实验参考数据:1) 三极管各极电流分配关系:I E = I B + I C , I E ~l C ? 1 2B2) 基极电流和集电极电流之比基本为常量,该常量称为共发射极直流放大系数B3)基极电流有微小的变化量 A B ,集电极电流就会产生较大的变化量 A i c ,且电流变化量之比也基本为常量,该常量称为共发射交流放大系数1“定义为:r : PNP 型三极管放大工作时,其电源电压 V CC 极性与NPN 型管相反,这时,管子三个电极的电流方向也与 NPN 型管电流方向相反,电位关系则为V E >V B >V C 。
2.1.3三极管的特性曲线三极管在电路应用时,有三种组态(连接方式),以基极为公共端的共基极组态、以发射极为公共端的共发射极组态和以集电极为公共端的共集电极组态,如图所示。
第二章放大电路基础一、基本要求:1、认识三种组态放大电路,知道其特点及应用;2、知道放大电路基本工作原理,认识单管共发射极放大电路组成并会分析;知道静态工作点、输入电阻和输出电阻的概念及意义;3、会测试和调整静态工作点,知道静态工作点与波形失真的关系4、认识多级放大电路,认识放大电路的频率特性。
二、重难点:1、重点:单管共发射极放大电路组成、分析及特性;2、难点:放大电路原理,放大电路技术指标的理解。
三、例题:例2.1电路如题2.1(a)图所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时V BEQ=0.7V。
利用图解法分别求出R L =∞和R L =3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压V om (有效值)。
解:空载时:I BQ =20μA ,I CQ =2mA ,V CEQ =6V ;最大不失真输出电压峰值约为6-0.3=5.7V ,有效值约为4.03V 。
带载时:I BQ =20μA ,I CQ =2mA ,V CEQ =3V ;最大不失真输出电压峰值约为 2.7V ,有效值约为1.91V 。
v o+V BB v CE /V题2. 1图(a) (b)v CE /V解题2. 1图v CES例2.2在由NPN 型管组成的共射电路中,由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波时,测得输出波形如题2.2图(a )、(b )、(c )所示,试说明电路分别产生了什么失真,如何消除?解:(a)饱和失真,增大R b ,减小R c 。
(b)截止失真,减小R b 。
(c)同时出现饱和失真和截止失真,应增大V CC 。
例2.3若由PNP 型管组成的共射电路中,输出电压波形如题2.2图(a )、(b )、(c )所示,则分别产生了什么失真?题2.2图解:(a )截止失真;(b )饱和失真;(c )同时出现饱和失真和截止失真。
例2.4电路如题2.4图(a)所示, 已知β=50,r be =1kΩ;V CC =12V ,R b1=20kΩ, R b2=10kΩ, R c =3kΩ, R e =2kΩ, R s =1kΩ,R L =3kΩ,(1)计算Q 点;(2)画出小信号等效电路;(3)计算电路的电压增益A v =v o /v i 和源电压增益A vs =v o /v s ;输入电阻R i 、输出电阻R o 。