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电工学课件(哈工大)第十六章_基本放大电路

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基本放大电路-课件

基本放大电路-课件

EXIT
模拟电子技术
一、特点及主要技术指标
特点
功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功
率的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电
无
流。 管子工作在接近极限状态。一般直接驱动负载，
锡 职
带载能力要强。
业
技
术 学
主要技术指标
院
（1）最大输出功率Pom ：在电路参数确定的情况下负载
可能获得的最大交流功率。
T2 +
uo
–
优点：具有良好的低 频特性，可以放大缓慢 变化的信号；无大电容 和电感，容易集成。
缺点：静态工作点相 互影响，分析、计算、 设计较复杂；存在零 点漂移。
EXIT
模拟电子技术
2.阻容耦合
优点：直流通路是相互独
+Vcc 立的，电路的分析、计算
无 锡 职 业 技 术 学 院
Rb11 C1
Rs
EXIT
模拟电子技术
由于放大电路的工作点达到了三极管 的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管， 输出电压表现为顶部失真。
截止失真
无 锡 职 业 技 术 学 院
注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的 表现形式，与NPN管正好相反。
EXIT
模拟电子技术
四、放大电路的动态参数
1.交流通路
交流电流流经的通路，用于动态分析。对于交流通路：
（2）转换效率 ：最大输出功率与电源提供的功率之比，
即
= Pom / PV
EXIT
模拟电子技术
思考题1：功率放大电路与前面介绍的电
压放大电路有本质上的区别吗？
无本质的区别，都是能量的控制与转换。不同
之处在于，各自追求的指标不同：电压放大电路

基本放大电路ppt课件

基本放大电路ppt课件
首先，画出直流通路；在输入特性曲线上，作出直线VBE =VCC－IBRb，
两线的交点即是Q点，得到IBQ 。在输出特性曲线上，作出直流负载线
VCE=VCC－ICRC，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ 。
图12-8 静态工作情况图解
②动态工作情况分析 Ⅰ 交流通路及交流负载线 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/(RL∥Rc)直线，该直线即为交流 负载线。交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。R'L= RL∥Rc，是交流负载电阻。 Ⅱ 输入交流信号时的图解分析 通过图解分析，可得如下结论：
（1）vi vBE iB iC vCE | vo | （2）vo与vi相位相反； （3）可以测量出放大电路的电压放大倍数； （4）可以确定最大不失真输出幅度。
图12-9 动态工作情况图解
3．放大电路三种 基本组态的比较
共发射极放大电路
共集电极放大电路
共基极放大电路
电 路 组 态
电
压 增
(RC // RL )
图12-3 放大电路的幅频特性曲线
▪ 2．共射极放大电路
根据放大器输入输出回路公共端的不同，放大器有共发射极、共集电极和共基 极三种基本组态，下面介绍共发射极放大电路。 （1）电路组成 共射极基本放大电路如图12-4所示。
图12-4 共发射极基本放大电路
▪ 具体分析如下： ▪ ①Vcc:集电极回路的直流电源 ▪ ②VBB:基极回路的直流电源 ▪ ③三极管T：放大电路的核心器件，具有电流放大
便于计算和调试。
（2）因为耦合电容的容量较
（2）电路比较简单，体积 大，故不易集成化。
较小。
（1）元件少，体积小，易 集成化。
（2）既可放大交流信号， 也可放大直流和缓变信号。

《基本放大电路》PPT课件

《基本放大电路》PPT课件

80 A 4
M 60 A
3
Q
40 A
2
1
IB＝ 20A
O
4 8 12 16
N
Uce / V (d)
2六020年11图月2181日.星2.期2 放大电路输出回路图解
22
因左、右侧两部分共同组成了一个整体电路，流过同一
电流，即IC=I′C；AB端又是同一电压Uce=U′ce，将图 11.2. 2（b）和图 11.2.2（c）合在一起，构成图 11.2.2（d）。
2020年11月28日星期
21
六
IC A
IC′
＋
4
IC / mA
c
b
Uce
e
Rc
3
Uc′e
2
UCC
1
80 A 60 A 40 A
IB＝ 20A
－
0
4 8 12 16
B Uce / V
I′C / mA
(a)
4 UCC
M 3
Rc
2
1
O
4 8 12
Uc′e / V
(c)
UCC N 20
IC / mA
(b)
点。 根据直流通路可以估算出放大器的静态工作点。以图 11.2.1 为例，先估算
基极电流IB，再估算其它值。计算公式有
2020年11月28日星期
17
六
＋UCC IC
Rb
Rc
C2
C1
IB
＋
＋UBE － UCERL－2六020年11月28图日星1期1.2.1 单管放大电路
18
IB
U CC U BE RB
2020年11月28日星期
11

基本放大电路【PPT课件】PPT课件

基本放大电路【PPT课件】PPT课件
UE RE IE
C2
IC RL
CE
uo
作用。
分压式偏置电路
41
1. 保持基极对地的静态电位UB基本
+EC 固定,即IB1>>IBQ
ui
RB1 C1
RB2 IB2
IBR1 C IB
UE RE IE
C2
IC RL
CE
分压式偏置电路
UB
I B2 RB2
R B2 R B1 R B2
EC
2. 发射极保持有足够大的电流负反 馈,即UE>>UBE
Ku
uo ui
R
' L
rbe
34
负号表示共射极放大电路中,输出电压 与输入电压位相相反。
上式表示:增加晶体三极管的电流放大 系数β和输出端的总负载电阻RL以及减小晶 体三极管的输入电阻rbe,都可以在一定程度上 提高放大器的电压放大倍数。
但由于rbe和β都与晶体管的静态工作 电流有关,所以放大倍数实际上还是与静态工 作电流有密切关系。当输出端开路(即RL未接 入,空载)时,Ku比接RL时高。可见,负载电阻RL 愈小,则电压放大倍数愈低。
集电极电流iC中的直流
成分不能到达负载RL。
但其交流成分iC,除了通
过RC和EC构成的支路 外,还通过由C2和RL组
ui
成的支路。对交流信号
而言,电容和直流电源均
可视为短路,因此可画出
放大器带负载时的交流
通路,
交流通路
uo
RB
RC RL
23
交流负载线:由 交流通路可以看到,输出 电压uo实际上加于 R’L 上, R’L就是放大器交流 通路的等效负载,简称交 流负载,为 RC//RL。

基本放大电路PPT课件以NPN管共射为例

基本放大电路PPT课件以NPN管共射为例
（2）静态参数：静态工作点Q点。
NO.2 放大电路的2种工作状态
1、静态 ——放大电路没有输入信号，即Ui=0。
（3）静态工作点：放大电路输入电压Ui为零时，晶体管各极 的电流和管压降称为静态工作点Q，记做 IBQ、 ICQ（ IEQ ）、 UBEQ 和 UCEQ 。
NO.2 放大电路的2种工作状态
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
RC +C2
C1
+
V
+
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
Us和Rs：输入信号源的等效电路
Us：信号源电压，通常是正弦交流信号
VCC
Rs：信号源内阻
Ui：放大器的输入电压
NO.1 共射放大电路的组成及原则
2、共射放大器各组成元件的作用：
• ①直接耦合（静态工作点易受影响，输入信号在 Rb上有压降损失） • ②阻容耦合（隔离输入输出与电路的直流联系，同时能使交流信号
顺利输入输出。）
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成：
RC +C2
C1 +
V
VCC +
RS +
Rb
RL uo
+ ui
Us
–
–
VBB
–
不看输入端与输出端，先分析三极管共射放大电路（直流电源+偏置电阻）。
NO.1 共射放大电路的组成及原则
1、（双电源）共射放大器的组成 （3）常用的偏置电路
• 固定偏置电路（不能稳定Q点） • 分压式偏置电路（能稳定Q点）

电工学课件(哈工大)第十六章 基本放大电路

电工学课件(哈工大)第十六章 基本放大电路

第16章基本放大电路哈尔滨工业大学电工学教研室目录16.1 基本放大电路的组成16.2 放大电路的静态分析16.3 放大电路的动态分析16.4 静态工作点的稳定16.5 射极输出器16.6 放大电路中的负反馈16.7 放大电路的频率特性16.8 多级放大电路及其级间耦合方式16.9 差动放大电路16.1 基本放大电路的组成放大器的目的是将微弱的变化电信号转换为较强的电信号。

放大器实现放大的条件：1. 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。

3. 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。

u iu o共射极放大电路1. 晶体管T 的作用R B +U CCR CC 1C2放大元件满足i C = i B ，T 应工作在放大区，即保证集电结反偏，发射结正偏。

i bi c i e2. 集电极电源U CC 作用共射极放大电路R B +U CCR CC 1C 2集电极电源作用，是为电路提供能量。

并保证集电结反偏。

3. 集电极负载电阻R C 作用共射极放大电路R B +U CC R CC 1C 2集电极电阻的作用是将变化的电流转变为变化的电压。

4. 基极电阻R B 的作用+U CCR CC 1C 2TR B共射极放大电路基极电阻能提供适当的静态工作点。

并保证发射结正偏。

5. 耦合电容C 1和C 2作用(1) 隔直作用隔离输入.输出与电路的直流通道。

(2)交流耦合作用能使交流信号顺利通过。

共射极放大电路R B +U CCR CC 1C 216.2 放大电路的静态分析16.2.1 用放大电路的直流通路确定静态值放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。

电路中电容对交、直流的作用不同。

如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。

而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。

交流通道---只考虑交流信号的分电路。

基本放大电路图教学课件PPT

• (b) Use Multi-sim to verify your results in part (a).
2.6 基本放大电路的派生电路
• 1 复合管 • 2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 3 阻容耦合复合管共集放大电路
4 共射－共基放大电路的交流通路 5 共集－共基放大电路的交流通路
1. 复合管
1.FET的几种应用方式：
• ⑴.FET开关电路 • ⑵.FET放大元件 • ⑶.FET压控电阻： • ⑷.FET恒流源电路：
2.自生柵偏压JFET Amp.
Ci
ui
Rg
Vdd
Rd
CO
＋
Rs
－
uo
CS
JFET Amp.静态分析
• DC通路计算Q:
UGS
JFET Amp.动态分析
AC通路计算Q:
Cc
Rs
Cb
us ∽
Re
uo RL
⑴.共集放大电路的直流通路和交流通路
Rb Re
直流通路
Rb
Rs
Re
RL
交流通路
共集放大电路的交流通路
Rs
Rb
Rc
RL
⑵.共集放大电路的RO等效电路
Rs Rb
Us=0 -
Re uo
⑶. 基本共集放大电路的交流等效电路
直接耦合
Rb
⑷.共集放大电路的输出电阻
Rs Rb
Ro
共集Amp.的性能特点：
• ⑴.无电压放大作用； • ⑵.有电流放大能力；
• ⑶.Ri 较大； • ⑷.Ro较小；
• ⑸.输出跟隨输入改变；
p.205
2.共基放大电路
C1
RS Re
Rb1

电工学chapter16


EB
iE
+ uo –
集电极电源EC --为 电路提供能量。并
保证集电结反偏。
+
EC –
集电极电阻RC--将 变化的电流转变为
变化的电压。
耦合电容C1 、C2 --隔离输入、输出
信 号
共发射极基本电路 负载
与放大电路直流的 联系，同时使信号
源
顺利输入、输出。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
16.1 基本放大电路的组成
16.2.2 用图解法确定静态值
UCE =UCC–ICRC
IC f (UCE ) IB 常 数
IC/mA UCC 直流负载线
由IB确定的那 条输出特性与
直流负载线的
RC
交点就是Q点
ICQ
O
Q
UCEQ
UCC
IB
UCC UBE RB
tan 1
UCE /V
RC
直流负载线斜率
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
晶体管的
输出电阻 rce
UCE IC
IB
uce ic
rce愈大，恒流特性愈好 因rce阻值很高，一般忽 IB 略不计。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
1. 晶体管的微变等效电路 晶体三极管
微变等效电路
ic
B ib
+C
+
ic C +
ib
B+
uce
ube
-
-
E
晶体管的B、E之间 可用rbe等效代替。
16.1.3 共射放大电路的电压放大作用
+UCC
RB C1
+ + ui –

基本放大电路ppt


UCE
UCE=UCC–ICRC
直流通路
27
二、图解法 直流负载线
+UCC
UCE~IC满足什么关系？
1. 三极管的输出特性 2. UCE=UCC–ICRC
U CC
RB
RC
IC UCE
IC
RC
与输出 特性的 交点就 是Q点
Q
直流 负载线
IB UCE UCC
28
直流通路
先估算 IB ，然后在输出特性曲线上作出直 流负载线，与 IB 对应的输出特性曲线与直流负 载线的交点就是Q点 IC
（毫伏量级）
UBE
UCE
UCE
uCE怎么变化
15
u i U m s in t u BE U
BE
ui
+ ui –
+UCC RB C1 + iB RC + C2 + uo –
i B I B ib iC I C i c u C E U C E u ce u o u ce
19
4.直流通路和交流通路
放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流 上附加了小的交流信号 但是，电容对交、直流的作用不同。如果电容 容量足够大，即对交流短路。而对直流可以看成开 路，交直流所走的通道是不同的 交流通路：只考虑交流信号的分电路。除去直 流源、电容相当于短路
直流通路：只考虑直流信号的分电路。除去交 流源、电容相当于开路
iC
+
+ T uCE uBE – – iE
16
+UCC
RB C1 + + ui RC + + C2
iB
iC
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交流通道---只考虑交流信号的分电路。
直流通道 ---只考虑直流信号的分电路。
不同的信号可以在不同的通道进行分析。
返回
1. 直流通道
将电路中的隔直 电容C1、C2开路，直 流通道的简化电路如 图所示。
RB
RC
IB
T
+UCC IC
UCE
直流通道的简化电路 返回
2. 静态时
①基极电流 当UBE << UCC时 ②集电极电流
16.3.1 微变等效电路法
1. 晶体管的微变等效电路
（1）输入特性曲线
iB
当输入信号很小时，在静态工
作点Q附近的工作段可认为是直线。
对输入的小交流信号而言，三极管
IB
Q 相当于电阻rbe，表示输入特性。
UBE UBE
rbe
uBE iB
UCE
ube ib
UCE
返回
对于低频小功率晶体管的输入电阻 估算为：
1. 晶体管T的作用
放大元件满足
RB
iC= iB，
C1
T应工作在放大区，
即保证集电结反
偏，发射结正偏。ui
RC ib
+UCC ic C2
uo ie
共射极放大电路
返回
2. 集电极电源 UCC作用 +UCC
RB
RC
C1
C2
集电极电 源作用，是为 电路提供能量。 并保证集电结 反偏。
共射极放大电路
返回
第16章 基本放大电路
哈尔滨工业大学
电工学教研室
返回
目录
16.1 基本放大电路的组成 16.2 放大电路的静态分析 16.3 放大电路的动态分析 16.4 静态工作点的稳定 16.5 射极输出器 16.6 放大电路中的负反馈 16.7 放大电路的频率特性 16.8 多级放大电路及其级间耦合方式
16.9 差动放大电路
RC
C1
C2
共射极放大电路
(1) 隔直作用 隔离输入.输出 与电路的直流 通道。 (2)交流耦合作用
能使交流信号 顺利通过。
返回
16.2 放大电路的静态分析
16.2.1 用放大电路的直流通路确定静态值
放大电路中各点的电压或电流都是在静态直 流上附加了小的交流信号。
电路中电容对交、直流的作用不同。如果电 容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即 对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交 直流所走的通道是不同的。
rbe
200()
(1
)
26(mV) IE (mA)
式中， IE ：发射极电流的静态值; β：晶
体管的放大倍数； rbe：输入电阻，其值 一般为几百欧到几千欧(动态电阻)。
返回
（2）输出特性曲线
在线性工作区是一族平行直线。
iC iC
iC IC ic (I B ib )
IB ib
ib
IC I B
16.1 基本放大电路的组成
放大器的目的是将微弱的变化电信号转换为 较强的电信号。
放大器实现放大的条件： 1. 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。 3. 输出回路将变化的集电极电流转化成变
化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。
返回
IB =
RB
IB
U CC RB
IC = IB
③集-射极电压
UCE= UCC - RCIC
返回
例题16.1
已知UCC=12V, RC=4kΩ, RB=300kΩ, β=37.5 , 试
求放大电路的静态值。
[解] 根据直流通道可得出
IB =
UCC RB
+UCC
RB
RC
IC
= 12 μA
300×103
3. 集电极负载电阻 RC作用
集电极电
阻的作用是将
RB C1
RC
变化的电流转
变为变化的电
压。
+UCC C2
共射极放大电路
返回
4. 基极电阻RB的作用
RB
C1 基极电 阻能提供适 当的静态工 作点。并保 证发射结正 偏。
+UCC
RC
C2
T
共射极放大电路
返回
5. 耦合电容C1和C2作用 +UCC
RB
RC的直流负载线与晶体管的某条（由IB
确定）输出特性曲线的交点Q，称为放大电
路的静态工作点，由它确定放大电路的电压 和电流的静态值。
返回
1. 输入输出特性曲线
如图所示，(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应 于输入输出特性曲线上的一个点，称为静态工作
点Q。 IB
IC
Q
ICQ
IBQ
U CC RC
3
1.5
0
IC (mA)
IB = 100μA
Q1
Q
Q2
IB = 80μA
IB = 60μA IB = 40μA IB = 20μA
12 IB = 0UCE
6
UCC (V)
IC = 0 时 UCE=UCC
UCE= 0 时
IC
UCC RC
12 4 103
A
3mA
可在图上作直流负载线。
返回
（2）求静态值
IB B + UBE-
+
C
T UCE E-
IC = IB =37.5 ×0.04
= 1.5 mA
UCE = UCC – ICRC
=12 - 1.5 ×10-3 ×4×2.2 用图解法确定静态值
电路的工作情况由负载线与非线性元件的 伏安特性曲线的交点确定。这个交点称为工作 点。
UCE
iC ib
UCE
输出端相当于一个受
uCE ib控制的电流源。
输出端还等效并联一 个大电阻rce。
返回
输出电阻rce iC
rce
UCE IC
uCE iC
iC 在小信号的条件下，
rce也是一个常数。阻值很
高，约为几十到几百kΩ。
uC
在后面微变等效电路中，
E
uCE 可忽略不计。
返回
2. 放大电路的微变等效电路
Q
UBEQ
UBE
UCEQ
输入输出特性曲线
UCE 返回
2. 直流负载线
I UCC
C
RC
UCE= UCC – ICRC
Q
IB
UCC
UCE
IC
UCE RC
UCC RC
返回
例题16.2
已知UCC=12V, RC=4kΩ, RB=300kΩ, β=37.5 。 （1）作直流
负载线；（2）求静态值。
[解] （1）作直流负载线 根据 UCE=UCC - RCIC
（1）三极管的微变等效电路
先将交流通道中的三极管用微变等效电路代替。
ic +
+ ib B C ic
+
+ ib B C
ube
E
-
uceube rbe -
-
ib
rce uce
-
返回
(2) 放大电路的微变等效电路
将放大电路交流通道中的三极管用微 变等效电路代替。
基极电流
IB
U CC RB
12 300 103
40 106
= 40 μA
集电极电流 IC = βIB =37.5 ×40×10-61=1.5mA
发射极电流 IE = ( 1+β)IB = 1.5mA
由图中Q点得:
IB = 40μA IC = 1.5mA UCE = 6V
返回
16.3 放大电路的动态分析