模拟电子技术基础基本放大电路

2.1.1、放大的概念 2.1.2、放大电路的性能指标
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2.1.1、放大的概念 （瞬时模型）
VCC
至少一路直流 电源供电
放大的对象：变化量 放大的本质：能量的控制
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的特征：功率放大
放大的基本要求：不失真——放大的前提
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由于任何稳态信号都可以分解为若干频率 正弦信号（谐波）的叠加，所以放大电路常以 正弦波作为测试信号。
动态时， uBE＝ui＋UBEQ，信号驮载在静态之上。 负载上只有交流信号。
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瞬时电路
静态工作点 步骤：先画直流通路，再计算。
IBQ＝VCC－RUb BEQ ICQ IBQ UCEQ VCC ICQRc
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例题 2.2.1 现有一个直流电源，使用一只PNP型管组成共射放大电路。 （电阻、电容若干）
D ( A2 )2 ( A3 )2 ...... ( An )2
A1
A1
A1
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6、最大不失真输出电压 Uom (交流有效值)
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。
7、最大输出功率Pom和效率η(功率放大电路的参数)
POm输出信号不失真情况下，负载上能获得的最大功率 PV电源消耗功率
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两种实用放大电路：（1）直接耦合放大电路
将两个电源 合二为一
有交流损失 有直流分量
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静态工作点
IBQ＝VCC－R bU2 BEQ

UBEQ R b1
ICQ IBQ
UCEQ VCC ICQRc
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（2）阻容耦合放大电路
－＋
UBEQ
＋－
UCEQ
C1、C2为耦合电容！
耦合电容的容量应足够 大，即对于交流信号近似 为短路。其作用是“隔离 直流、通过交流”。
各点波形
+EC
iC
ui
RB RC C1
iB
C2
uC uo
iB uC
uo
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2.2.4、放大电路的组成原则
• 静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电 路参数。
• 动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负 载上能够获得放大了的动态信号。
• 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类 尽可能少、负载上无直流分量。
设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点 几乎影响着所有的动态参数！
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2.2.3、基本共射放大电路的波形分析(定性分析、找找 感觉)
ICQ IBQ
动态信号 驮载在静 态之上
与iC变化 方向相反
要想不失真，就要 在信号输的出整和个输入周反期相内！ 保证晶体管始终工作 在放大区！
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2.2.3 共发射极放大电路的工作原理及波形分析
重要概念： 放大电路中既有直流信号，也有交流信号 （电压、电流、功率）。 当三极管、场效应管工作在线性区域时， 根据叠加原理，直流信号、交流信号可以分开 讨论。这样能简化运算过程，节省运算时间， 在模电中广泛采用这一方法。
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2.1.2、性能指标 (交流电路)
对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。
Ri

Ui Ii
输入电压与输 入电流有效值 之比。
从输入端看进去的 等效电阻
将输出等效成 有内阻的电压源， 内阻就是输出电 阻。
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3. 输出电阻
将输出等效成
有内阻的电压源， 内阻就是输出电 阻。
Ro

U
' o
Uo
Uo

(U
' o
Uo
1)RL
RL
空载时输出电 压有效值
带RL时的输出电压 有效值
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4. 通频带
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。 由于电容、电感及放大管PN结的电容效应，使放大电路在信 号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。
下限频率
fbw fH fL
上限频率
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5. 非线性失真
由元器件非线性特性引起的失真。
非线性失真系数
输出波形中的谐波成分总量与基波成分之比 称为非线性失真系数。
POm PV
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课程回顾
(1)重要概念： 当三极管、场效应管工作在线性区域时， 根据叠加原理，直流信号、交流信号可以分开 讨论。这样能简化运算过程，节省运算时间， 在模电中广泛采用这一方法。 (2)性能指标 (交流电路)
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放大倍数：
Au

Uo Ui
输入电阻
Ri

Ui Ii
输出电阻
Ro

第2章 基本放大电路
§2.1 放大的概念与放大电路的性能指标 §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 静态工作点的稳定 §2.5 晶体管放大电路的三种接法 §2.6 场效应管及其基本放大电路 §2.7 基本放大电路的派生电路
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§2.1 放大的概念与放大电路 的主要性能指标
解： 要点： （1）发射结正偏，集电结反偏； （2）动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得
输出电流 输入电流
信号源 内阻
信号源
输入电压
输出电压
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1. 放大倍数：输出量与输入量之比
电压放大倍数
Auu

Au

U o U i
Hale Waihona Puke Baidu
电压放大倍数是最常被研究和测试的参数
电流放大倍数
Aii

Ai

Io Ii
互阻放大倍数
Aui

U o Ii
互导放大倍数
Aiu

Io U i
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2. 输入电阻
I
＝VBB－U
BQ
Rb
BEQ
ICQ IBQ
U CEQ VCC ICQ Rc
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二、为什么要设置静态工作点
为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？
去掉VBB后，IBQ=0, 输出电压必然失真！
对于放大电路的基本要求，一是不失真，二是能够放大 。
U
' o
Uo
Uo

(U
' o
Uo
1)RL
RL
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§2.2 基本共射放大电路的工作原理
本节将以NPN型晶体管组成的基本共射放大电路为 例，阐明放大电路的组成原理及电路中各元件的作用。
2.2.1、电路的组成及各元件的作用 2.2.2、设置静态工作点的必要性 2.2.3、波形分析 2.2.4、放大电路的组成原则
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2.2.1、电路的组成及各元件的作用 （瞬时通路）
VBB、Rb：使UBE＞ Uon，且有 合适的IB。 VCC：使UCE≥UBE，同时作为 负载的能源。
Rc：将变化的集电极电流转换 为电压输出。 。
共射
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2.2.2、设置静态工作点的必要性
一、静态工作点 （直流通路）
求解举例：
输入交流电压ui为零时， 晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压降称为静态工作点Q， 记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。 其中， UBEQ已知，对于硅管0.7V；（对于锗管0.2 V）；