放大电路

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第一节放大电路的组成及工作理

一.组成

三种电路:共基,共发,共集

以典型的共发射极为例:

利用基极电流对集电极电流的控制作用可以实现放大作用

(一) 共发射极电路:

T :NPN 型晶体管,放大的核心部件

E C : 集电极回路直流电源提供C 结反偏

R C : 集电极负载电阻,作用:将i C 转换成U 0 反应在输出端

E B ,R b :提供E---正偏听偏信 R b 决定I B

C 1,C 2: 隔直流通交流,为避免衰减过大-----C1C2容量大

(二) 组成原则:

1.e ——正偏 C ——反偏 使T 管处于放大状态

2.输入回路:Ui ——产生i b 控制i c

3.输出回路:使i C 尽可能多流到R L 上(减少其他支路的分流)

4.保证放大电路工作正常,T 处于放大状态,合理设置静态工作点Q

二.静态工作点的设置:

合理设置Q 点使i B ——U BE :线性变化

工作点选在U BE =0

三.放大电路的性能指标

(一) 放大倍数:输入信号若为正弦波

1. 电压放大倍数:电压增益:20LGA V 分贝 DB

A V =U 0/U I

U O ——输出电压(有效值)

U I ——输入电压(有效值)

2.电流放大倍数 电流增益:20lgA v 分贝

A I =I O/I I

3.功率放大倍数:功率增益 20lgAp 分贝

i O P P P A =

(二) 最大输出幅度:U 0MA X ,U 0,U 0PP (以正弦为例子)

(三) 输入电阻:i

i i I U r =(交流电路中求) (四) 输出电阻:o o

o I U r =

(五) 通频带BW (Bf )

第一节 放大电路的基本分析方法

三种基本电路:共基电路,共集电路,共发电路

分析方法:1)图解法:在特性曲线上用作图来进行分析

2)微变等效电路法:在一定条件下等效为线性电路进行分析

一、直流通路,交流通路

电路分析的两种基本电路:1)直流通路:静态工作点分析(U BEQ,U CEQ, I BQ ,I CQ)

2)交流电路:动态分析(A V,r i,r0)

1.直流通路:直流信号通过的电路

原则:遇C——视为开路

遇L——视为短路

2.交流通路:交流信号通过的电路

原则:遇C——(充分大)——近似视为短路

遇L——(充分大)——近似视为开路

直流电源(内阻小):近似为短路。

二、静态工作点估算:

从输入特性中知:晶体管导通时U BE变化很小(硅管:0。6-0。8V;锗管:0。1-0。3V)一般情况U BEQ:(硅管:0.7V,锗管0.2V )

1从直流通路中:列KVL方程

I BQ*R B+U BEQ-E C=0

I BQ=(E C-U BEQ)/R B

2从晶体管电流分配关系

I CQ=βI BQ

3从直流通路中:列负载回路的KVL方程

I CQ*R C+U CEQ-E C=0

U CEQ=E C-I CQ*R C

三、放大电路的工作原理

(一)U i=O时,静态工作

(二)U i=0时,动态工作U i=U m SINwt

U be=U BEQ+U m SINwt

i B,i C,u BE,u CE随U I的变化而变化

直流负载线:U CE=E C-I C*R C

R B增大I BQ=(E C-UBEQ)/R B减小,Q下移到Q'接近截止区

R B减小I BQ增大Q点上移到Q''接近饱和区

(1)E C:

E C增大直流负载平行右移→Q偏右上方→放大区扩大,T管功耗增大

(2)R C:

R C增大,Q点上升近饱和区,R C减小,Q点下降近截止区(3)β

β增大,特性曲线上移I BQ不变→Q点上移→I CQ增大,Q点近饱和区

5、非线性失真

Q 点过低——近截止区——截止失真(顶部失真)

Q点过高——近饱和区——饱和失真(底部失真)

Q点合适,U i幅度过大——双向失真(截止,饱和失真)

6最大输出电压幅度:U0MAX=MIN(U R,U F)

第三节微变等效电路法

条件:指输入信号U I变化量小(即小信号)

输入信号频率在低中频范围

原因:根据输入,输出特性曲线

在如上条件下:

小信号:——特性曲线近似直线性——可用等效的线性电路代替T管

低中频:晶体管中结电容的影响极小

一.静态分析:

ro=rc=2

第四节放大电路的三种接法

共基放大,共集放大,共射放大

一、共集电极放大电路

1 静态工作点计算:

直流通路

E C=R b I BQ+I EQ R e+U BEQ

E C=U CEQ+R e I EQ

又I EQ=(1+β)I BQ

I BQ=(E C-U BEQ)/(R b+(1+β)R e)

I CQ=βI BQ

U CEQ=E C-(1+β)I BQ R e

2 动态分析

交流通路:交流等效电路

(1)A V:

U I=I B R BE+I E R L′

=I B R BE+I B(1+β)R L′

U O=I E R L′=(1+β)R L′

A V=U O/U I=(1+β)R L′/(R BE+(1+β)R L′)

当(1+β)R L′》R BE时,A V≈1

说明共级电路,U O与UI同相,电压无放大作用

(2)R I,R O

R I′=U I/I B=(I B R BE+(1+β)I B R L′)/I B=R BE+(1+β)R L′

R I′=R B//R I′=R B//(R BE+(1+β)R L′

R O′=U O/I O′=-I B R BE/I O′

I B+βI B+I O′=0

I B= -I O′/(1+β)

R O′=I0′R BE/(1+β)I O′=R BE/(1+β)

R O′=R E//R O′=R E//R BE/(1+β)

(3)A I=I0/I I≈(R E/(R E+R L)I)/I B=(1+β)R E/(R E+R L)

I I≈I B

结论:(1)U0与U I同相

(1)V=1,电压无放大作用,电流有放大(就电压信号讲又称为射极跟随器)(2)R I大——对前级影响小(对信号源孛取电流小)

(3)R O小——带负载能力强

二共基极放大电路

1.静态工作点

直流通路

双电源:

I EQ=(E E-V BEQ)/R E

I BQ=I EQ/(1+β)

U CEQ=E E-I CQ R C-E E

实际电路单电源供电: