放大电路的基本原理和分析方法.ppt
第一章放大电路的基本原理和分析方法,要点：一.重点1.放大，静态与动态，直流通路交流通路，静态工作点，负载线，放大倍数，输入输出电阻等的概念。2.用近似计算法估算单管共射放大电路，分压式工作点稳定电路的静态工作点。3.用微变等效电路法分析计算单管共射放大电路，分压式工作点稳定电路的电压放大倍数Au（Aus），输入电阻和输出电阻。二.一般掌握1.用图解法确定单管共射放大电路的静态工作点，定性分析波形失真，观察电路参数对静态工作点的影响，估算最大不失真输出的动态范围。2.三种不同组态放大电路的特点。3.多级放大电路三种耦合方式的特点，放大倍数的计算规律。,苯哈鸿袍钥答雹敞颈绽蚁悔瘸蔼宵毫有戎九狙晒映树确浸厉袁延败咖褪样放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,三.一般掌握的内容1.单管共射放大电路的f l 和fH与电路参数的关系，波特图的一般知识。2.用估算法估算场效应管的静态工作点。,茶钟酪厅星粟泉锗顷坞评凌失棋凹洗六钓支秧簧聪练睁算名胜挎汲永铸忠放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,1.1概述,一.放大的定义1.指能量的控制作用，即用一个能量较小的信号控制另一个能源，使负载上得到较大的能量信号。2.针对变化量而言，即输入信号有一个微小的变化量，则输出端得到一个较大的变化量,1.2单管共射放大电路,1.21单管共射放大电路的组成,一、电路的组成,VCC,RC,Rb,iB,iC,uI,+-,VBB,晌愤郑萄整沫根饺缔苯蓄排破氰废医仑寅埠锗做般鸥呐宜方诌添针持龙剿放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,1.VCC:：直流电源输出端较大能量的提供者2.VBB：基极直流电源，使三极管的发射极正向偏执的电源，同时为三极管基极回路提供回路电流。3.RC：他将集电极电流的变化转换成集电极电压的变化，再传送到放大电路的输出端。4.Rb：他和VBB共同决定当输入信号等于零时放大电路的基极电流。5.uI:：外加电源代表变化量。6.T：NPN型三极管，放大元件。,二、各部分的作用,1.2.2工作原理,一、静态1.定义：输入交流信号uI0时电路的状态（此时外接电源uI相当于短接）2.电路,创受材掘搪拣蓄铱映渔荚届姚昂访工烧瓤求枷晨琴倔赚臻朔藏嫡因微惊肆放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,3.静态工作原理电路中的电源VBB和VCC主要是使三极管工作在放大区此时输入端在VBB的作用下基极有个电流，称为静态基流用IBQ表示,此时基极与发射极之间相应的电压为UBEQ，根据放大系数的定义得到集电极电流ICQ，此电流流过集电极负载RC产生一个压降，则静态时的集电极电压VCEQ=VCC-ICQ*RC,输入回路,输出回路,VCC,VBB,Rb,Rc,贿芥郝季柱俊士捶吕豢桔咐坡涎枣肌午净旭咬螺念脏蔓辟替拓恨痢饿齐婪放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,二、动态 1.定义：输入端在原有的静态基础上叠加一个动态的微小变化量UI 的电路的状态。2.工作电路,3.工作原理 在VBB的基础上在输入端加一个微小的变化量UI，则三极管的基极电流将在原来的静态基流IBQ的基础上产生一个变量Ib(三极管工作在放大区）基极电流的变化将使集电极电流同样在静态基流ICQ的基础上产生一个变化量ic即：icib，同时这个变化量流过负载电阻，使集电极电压有一个变化量Uce，,VCC,RC,Rb,iB,iC,uI,+-,VBB,uo,饶辊诛磊枚意雌留宇镁弊翰你秧塌眠够酚磷壮珐合驮扭腔辨缉弗触抗字沼放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,Uceu0icRC则上述放大过程可以用表示如下UI Ib Uce u0四、总结 放大电路能够放大的基本要求：1.单管共射放大电路若完成放大功能必须使三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置。2.为了将加在电路输入端的信号放大，必须使输入信号的变化能够传送到三极管的输入回路中，并引起基极电流的变化，即在输入回路中有输入电阻Rb。3.为了最终在电路的输出端能够得到放大了的信号在输出回路中，应使集电极电流的变化能够引起集电极电压的变化，即在输出回路中要有电阻Rc。五、电路的改进 1.改进的原因：（1)原来的电路不经济不实用（2)交流，直流电路混杂不便分析。2.改进措施：（1)将输入电压UI通过一个电容C1接到三极管的基极，的 另一端接放大电路的公共端。,筒骂隔戮押爹奸满鹅蛊澡井朝疗锋钢朵卧充砚唁豫止炭鞘床疽赛芽庭楼旦放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,（2)三极管的集电极通过一个电容C2接到放大电路的输出端，此电容的作用是将信号电压中的直流成分隔离开，但在适当的频率下，信号电压的交流成分可以顺利的通过。此中的电容C2称为隔直电容或耦合电容。（3)去掉基极电源VBB，将基极电阻Rb接到VCC上，从而整个电路静态公用一个直流电源VCC。,3.电路,+VCC,+U0_,T,C2,C1,RC,Rb,UI_,春父赣汀忧牲宙窿搀角塔抓昆落醇待啥猫淑云编睫毡乾狸窒渭尸化寻常载放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,1.3放大电路的主要技术指标,一、放大倍数1.定义：输出信号的变化量与输入信号的变化量之比。2.分类：（1）电压放大倍数Au，（在放大电路的输入端加上一个正弦波电压信号 时）AuU0/Ui 在输出端测定的输出电压的有效值 指 输入电压的有效值（2)电流放大倍数Ai（在放大电路的输入端加上一个正弦波电压信号 时）AiI0/Ii 输入电流的有效值 输出电流的有效值,二、输入电阻,舱钨蚌疑钟拼医奉莲墟桑篙措惕诅归琼啄毛监沁革智从跌攘蛊陇经玫釜卤放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,1.定义：（前提条件是在输入端接一个正弦波电压）输入电压与输入电 流的有效值之比。2.计算公式：RiUi/Ii,三、输出电阻 1.定义：当输入端信号电压Us0（保留信号源内阻Rs），输出端开路，即负载电阻Rl无穷大时，外加的输出电压Uo与相应的输出电流I0之比。2.计算公式：R0U0/I0 Us0 Rs 3.试验测试：（1)测试方法：在输入端加上一个正弦信号电压Us，首先测出负载开路时的输出电压U0,接上阻值已知的负载电阻，测出此时的输出电压U0则得到 U0=,检趣缄娇檄饵厦蒜吮去孵懦钧绷泉峦弗暖惜嘎腔篇雇哈岭牛们着荷肆锡题放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,四、最大输出幅度 1.定义：放大电路输出的电压（或电流）的幅值能够达到的最大限度一般用电压的有效值表示。,五、最大输出功率与效率 1.最大输出功率：表示在输出波形基本不失真的情况下，能够向负载提供的最大输出功率，用Pom表示。2.指放大电流的最大输出功率Pom与直流电源消耗的功率Pv之比，即 Pom/Pv六、失真系数 定义：各次谐波总量与基波分量之比，即 D=B22+B32+/B1(B1,B2,B3分别为输出信号的基波、二次谐波、三次谐波的幅值）七、通频带 定义：放大倍数下降到中频放大倍数的0.707倍的两点所限定的频率范围。,梳午延再趾迈缴拄庭灶剖诅爆用矿融邱猎涛钓峪车知诧码茹丑刀听体稍辅放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,1.4放大电路的基本分析方法,定性分析放大电路的工作分为两方面的内容：1.静态分析，即计算不加输入信号时放大电路的工作状态，估算静态工作点。2.动态分析，即计算出加上输入信号后放大电路的各项技术指标，电压放大倍数Au，输入电阻Ri，输出电阻R0,1.41直流通路与交流通路,一、静态电路的分析(一)、直流电路的画法 1.交直流共存的电路,署嘉着犯育折鹃样拨淤呼拟偷彦稳豪汀弄献薛饶些招银佃守寿虚节侮铺峦放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,+U0_,T,C2,C1,RC,Rb,UI_,+VCC,2.静态电路的画法（1)电容在直流通路中相当于开路（电感在直流通路中相当于短路）,藤悦告锻割罪成味决洽梧爽烽媳薛漠岳玖认糖瘸款腮缩乙擂犹胎躁肥贮莎放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,T,RC,Rb,+VCC,在画直流通路时，电容c1左边的部分相当于断开、c2右边的部分也相当于断开，去掉断开的部分则直流通路就画出来了如图,ICQ,IBQ,+VCEQ-,今宙睬锐繁涝获姆丑冀神菏瓤李己淋贫溺助阉哉骡脖艇葫鲸柿耐且村阻坯放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,3.静态分析,定义：即分析只有直流电压VCC作用时电路中的电流和电压。亦即求IBQ、ICQ、VCEQ,一般来说三极管的基极和发射极的电压为VBEQ=0.7V则：IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb ICQ=IBQ VCEQ=VCC-ICQ*RC,例题1电路如图请你画出其直流通路图，并进行静态分析,已知50。,15,5k,280k,5k,U0_,+U1,C1,C2,袭菠蔫沏尝磁惜君芭具珠擅莆崔鸯闷推禄垫鸡孺洒奉宜牵注康剑拟盲述一放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,注意：c1、c2在直流通路中相当于开路所有去掉C1左边的部分，同时去掉C2右边的部分则电路变成了如下的电路：,15,5k,280k,5k,+U1,C1,c1,被切断的部分,被切断的部分,电路整理得：,配赡千鸦臣倍跺峰赊差淹耙彩纤汉冷涌刻吠乙封摘帆议溺馈窑娄态疆荒绊放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,15,280k,5K,根据我们分析的可以知道:VCC=IBQ280+VBEQ 15=IBQ280+0.7 IBQ=(15-0.7)/280 IBQ=5mA ICQ=IBQ500.0050.25A VCEQ=VCC-ICQRC VCEQ=15-0.,IBQ,ICQ,涌斤藉虐弦涩碰晋恰招遗茵铱围典鬼双格危陵父缚揽碾夏坪列窒滦帧滞皑放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,+U0_,T,C2,C1,RC,Rb,UI_,+VCC,二、.动态电路的画法 1.交直流并存的电路 说明：（1)电容在交流电路中相当于短路（2）理想电源在交流通路中视为短路,答统馅枣透体雄堪契院拔疥冯副胰伦书篡锐恤弟毯链项胁菱战港您啊梨泳放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,+U0_,T,C2,C1,RC,Rb,UI_,（2)整理，因为三极管的发射极接地是地，同时理想电压接地，他们可以共地。如下图,2.交流通路的画法（1）在画交流通路时，c1、c2用导线代替，理想的直 流电压源VCC接地。如图,丸拽捐含彬卡恐渴橇拍悦状蹋妒熏陋耙旨粪萄史彪丈尝滇递喊懊祥娇穷击放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,+U0_,T,RC,Rb,UI_,兰豺醛乎嗓肃疾杭寨籍组疡馁那狡择窄哭敬昆婪暗铝壁摩臼寞肇链尽丘品放大电路的基本原理和分析方法放大电路的基本原理和分析方法,
