信号放大电路基础

第3章放大电路基础 引言　用来对电信号进行放大的电路称为放大电路，习惯上称为放大器，它是使用最为广泛的电子电路之一，也是构成其他电子电路的基本单元电路。

根据用途以及采用的有源放大器件的不同，放大电路的种类很多，它们的电路形式以及性能指标不完全相同，但它们的基本工作原理是相同的。

必须指出，这里所指的“放大”是指在输入信号的作用下，利用有源器件的控制作用将直流电源提供的部分能量转换为与输入信号成比例的输出信号。

因此，放大电路实际上是一个受输入信号控制的能量转换器。

本章主要讨论以三极管构成的各种基本单元放大电路，集成运算放大器的组成、特点以及放大电路调整测试的基本方法。

3畅1　放大电路的基本知识3畅1畅1　放大电路的组成 放大电路组成框图如图３畅１畅１所示。

图中信号源是所需放大的电信号，它可由将非电信号物理量变换为电信号的换能器提供，也可是前一级电子电路的输出信号，但它们都可等效为图３畅１畅１（ｂ）所示的电压源或电流源电路，RＳ为它们的源内阻，uｓ、iｓ分别为理想电压源和电流源，且uｓ＝iｓRＳ。

负载是接受放大电路输出信号的元件（或电路），它可由将电信号变成非电信号的输出换能器构成，也可是下一级电子电路的输入电阻，一般情况下它们都可等效为一纯电阻RＬ（实际上它不可能为纯电阻，可能是容性阻抗也可能是感性阻抗，但为了分析问题方便起见，一般都把负载用一纯电阻RＬ来等效）。

96图３畅１畅１　放大电路组成框图（ａ）放大电路结构示意图　（ｂ）信号源等效电路　（ｃ）多级放大电路 信号源和负载不是放大电路的本体，但由于实际电路中信号源内阻R Ｓ及负载电阻R Ｌ不是定值，因此它们都会对放大电路的工作产生一定的影响，特别是它们与放大电路之间的连接方式（称耦合方式），将会直接影响到放大电路的正常工作。

直流电源用以供给放大电路工作时所需要的能量，其中一部分能量转变为输出信号输出，还有一部分能量消耗在放大电路中的电阻、器件等耗能元器件中。

基本放大电路的基本特征基本放大电路是电子电路中最基本、最常用的一种电路，它具有放大信号的功能。

基本放大电路是由放大器和其它被连接的元件组成的，它能够将输入信号放大到所需的幅度，并输出给下一级电路或负载。

基本放大电路的基本特征主要包括增益、带宽和线性度。

增益是基本放大电路最重要的特征之一。

增益指的是输出信号的幅度与输入信号幅度之间的比例关系。

放大器的增益可以通过输入和输出信号的电压、电流或功率来计算。

增益可以分为电压增益、电流增益和功率增益等不同类型，不同类型的放大电路有不同的增益计算方法。

增益决定了信号放大的程度，是衡量放大器性能的重要指标之一。

带宽是基本放大电路的另一个重要特征。

带宽是指放大器能够传输的信号频率范围。

通常情况下，放大器的带宽是有限的，超过带宽范围的信号将无法正常放大。

带宽取决于放大器的物理特性和元件参数，如电容、电感和晶体管的频率响应等。

带宽的大小直接影响到信号的传输速率和传输质量。

线性度是基本放大电路的另一个重要特征。

线性度是指放大器的输出信号与输入信号之间的线性关系程度。

当输入信号较小的时候，放大器应该能够保持较高的线性度，即输出信号与输入信号之间的比例关系保持不变。

线性度的好坏决定了放大器对输入信号的扭曲程度，对于信号的准确放大和传输非常重要。

基本放大电路的增益、带宽和线性度是相互关联的。

增益越大，带宽通常会变窄，而线性度则可能会下降。

因此，在设计基本放大电路时，需要在增益、带宽和线性度之间进行权衡，并选择合适的元件和参数，以满足特定的应用需求。

基本放大电路的基本特征包括增益、带宽和线性度。

这些特征决定了放大器的性能和适用范围。

在实际应用中，根据不同的需求，可以选择合适的放大电路，并进行适当的参数调整，以达到最佳的放大效果。

基本放大电路是电子电路设计中不可或缺的基础，对于各种电子设备和系统都具有重要的作用。

1 第二章 放大电路分析基础 引言 实际中常常需要把一些微弱信号，放大到便于测量和利用的程度。例如，从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。 所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。

（一） 课程内容 1 放大电路的工作原理。 2 放大电路的静态分析。 3 放大电路的动态分析，三种基本组态放大电路。 4 稳定静态工作点的偏置电路。 5 多级放大电路。 （二） 教学基本要求 1 理解放大电路的组成原则。 2 理解静态、动态、直流通路、交流通路的概念及放大电路主要动态 指标的含意。 3 熟悉放大电路的静态和动态分析方法。 4 了解放大电路非线性失真产生的原因及消除方法。 5 会计算三种组态放大电路的静态工作点和动态指标Au 、 ri 、 r0 等。 6 了解多级放大电路的耦合方式及其特点和熟悉多级放大电路的指标计算。 （三） 本章重点 1 放大电路的工作原理。 2 三种组态放大电路的静态和动态指标的计算。 2

第二章 第 2.1 节 放大电路工作原理 布置作业: 引言 实际中常常需要把一些微弱信号，放大到便于测量和利用的程度。例如，从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。 所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。

§2.1放大电路工作原理

2．1．1放大电路的组成原理 以共发射极放大电路为例 一．放大电路的组成：

输入回路（基极回路） 输出回路（集电极回路） 3

上图是常见的电容耦合共射放大器电路, 我们将它分成7个部分, 每部分作用如下: (1) 信号源: Us为开路电压, Rs为内阻。 (2) 输入耦合电容C1: 其作用是隔断信号源与晶体管之间的直流联系; 对信号频率而言, 其容抗足够小, 可视为短路, 因而信号可顺利地通过, 起到耦合信号(传送交流)的作用。 (3) 偏置电路: 这是一种最简单的偏置电路, 只有一个偏流电阻Rb。它的作用是使晶体管有一个合适的基极直流电流。 (4) 晶体管V和集电极电阻Rc: 晶体管是放大器的核心, 起电流控制作用。Rc保证合适的工作状态, 并从Rc上取出信号电压。 (5) 输出端耦合电容C2: 用于隔断晶体管与负载RL的直流联系, 对交流短路。 (6) 放大器负载RL。 (7) 电源电压EC