《基本放大电路》【教学版1】PPT格式课件下载.ppt

1、保证晶体管工作在放大区！uiu0放放大大电电路路理学院应用物理系主讲/设计/制作：单级放大器的虚拟仿真波形：从波形可以看出：输出信号峰峰值从波形可以看出：输出信号峰峰值4.136V，输入信号峰峰值，输入信号峰峰值39.970mV，放大了放大了100多倍！图中还可以看出，输入输出波形相位相差多倍！图中还可以看出，输入输出波形相位相差180。放大器的组态：由于晶体管只有三个电极，组成放大器需要四个端子，因此，晶体管必然有一个电极公用，共有六种组合。u0 uibce u0 uibec u0 uibec共射组态共射组态共集组态共集组态共基组态共基组态对共射对共射（CE）组态组态:基极基极输入输入,集电

2、极输出集电极输出,共用发射极；共用发射极；对共集对共集（CC）组态组态:基极基极输入输入,发射极输出发射极输出,共用集电极；共用集电极；对共基对共基（CB）组态组态:发射极发射极输入输入,集电极输出集电极输出,共用基极。共用基极。只有这三种组合具有放大作用！放大电路的组成放大电路的组成:1.1.晶体管：必须工作在放大状态，即晶体管：必须工作在放大状态，即必须有合适的偏置必须有合适的偏置2.2.输入回路：应使输入信号能有效地耦合到晶体管的输输入回路：应使输入信号能有效地耦合到晶体管的输入端入端,以便产生基极电流；以便产生基极电流；3.3.输出回路：将放大了的电流信号输出回路：将放大了的电流信号转

3、变转变成负载所需要的形成负载所需要的形式，以便有效地输出给负载。式，以便有效地输出给负载。注意：负载不是放大电路的必须组成部分。放大电路的放大电路的结构框图如图结构框图如图:（1）（1）电压放大倍数电压放大倍数定义为：定义为：（2）（2）电流放大倍数电流放大倍数定义为：放大电路的主要技术指标放大电路的主要技术指标1.1.放大倍数放大倍数（增益增益）：电压增益：电流增益：互阻增益：互导增益：其他放大倍数（增益）：源电压放大倍数源电压放大倍数定义为：信号源内阻使放大倍信号源内阻使放大倍数降低。数降低。信号源的信号源的理学院应用物理系主讲/设计/制作：2.2.输入电阻输入电阻 RiRi的定义：的定义

4、：信信号号源源Vi+-UsRsRi放放大大电电路路 输入电阻越大，放大电路得到的信号输入电阻越大，放大电路得到的信号Vi 越大，因此，越大，因此，输输入电阻衡量的是放大器从信号源获得信号大小的能力。入电阻衡量的是放大器从信号源获得信号大小的能力。3.3.输出电阻输出电阻Ro因此，输出电阻是衡量放大器因此，输出电阻是衡量放大器带负载能力的带负载能力的，R Ro o越小，放越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。大电路带负载的能力越强，反之则差。定义：roUoRLUo理学院应用物理系主讲/设计/制作：步骤：1.所有的电源置零所有的电源置零（将独立源置零，保留受控源将独立源置零，保留受控源）。2.

5、加压求流法加压求流法:UI方法一：计算法方法一：计算法（根据定义根据定义）输出电阻的求法：输出电阻的求法：方法二：测量法方法二：测量法1.测量开路电压。测量开路电压。UoroUo2.测量接入负载测量接入负载RL后的输出电压。后的输出电压。roUoRLUo步骤：3.计算：计算：4.4.通频带通频带 放放大大电电路路的的增增益益A A（f f）是是频频率率的的函函数数。在在低低频频段段和和高高频频段放大倍数都要下降。当段放大倍数都要下降。当A A（f f）下降到中频电压放大倍数下降到中频电压放大倍数A A0 0的的1/1/时所对应的频率，即时所对应的频率，即通频带的定义通频带的定义f fL L称为

6、称为下限截止频率下限截止频率f fH H称为称为上限截止频率上限截止频率通频带通频带BWBW：BW=fBW=fH H-f fL L f fH H理学院应用物理系主讲/设计/制作： 一、共发射极放大电路的组成这种组态是应用最为广泛的放大电路形式，其电路组成的一般形式为：3DG6管管RBUBBC1+RCUCCC2+放大电路的核心元放大电路的核心元件件三极管三极管耦合电容耦合电容基极电阻基极电阻基极电源基极电源集电极电阻集电极电阻集电极电源集电极电源耦合电容耦合电容 上图所示为双电源组成的共发射极基本放大电路。2.2 共发射极放大电路共发射极放大电路理学院应用物理系主讲/设计/制作：单电源供电的共射

7、放大电路如下，各部分的作用分别为：晶体管在放大电路晶体管在放大电路中起以小控大的能中起以小控大的能量控制作用量控制作用向放大电路提供能向放大电路提供能量，并保证晶体管量，并保证晶体管工作在放大区工作在放大区 基极偏置电阻基极偏置电阻的作用是为放大的作用是为放大电路提供合适的电路提供合适的基极电流基极电流I IB B。有极性电解电有极性电解电容的作用是隔容的作用是隔离直流、让输离直流、让输入交流信号顺入交流信号顺利通过。利通过。有极性电解电容的作有极性电解电容的作用是隔离直流和让放用是隔离直流和让放大的交流信号顺利输大的交流信号顺利输出。出。RC的作用是将放大的集电极电流的作用是将放大的集电极电

8、流转换成晶体管的输出电压。转换成晶体管的输出电压。3DG6管管RBC1+RCC2+UCC理学院应用物理系主讲/设计/制作：3DG6RBC1+RCC2+UCCcebuiu0ibiCuCEiBIB基极固定偏置电流基极固定偏置电流放大后的集电极电流放大后的集电极电流 iC通过通过RC将放大的将放大的电流转换为放大的电流转换为放大的晶体管电压输出。晶体管电压输出。uCE经经C2滤掉了直流滤掉了直流成分后的输出电压成分后的输出电压信号电流和基极信号电流和基极固定偏流的叠加固定偏流的叠加显然，放大电路内部各电流、电压都是交直流共存的。uit0输入交流信号电流输入交流信号电流iBt0IBiCt0ICuCEt

9、0ICRCu0t0反相！输入信号电压输入信号电压三三.共射放大电路的工作原理共射放大电路的工作原理iC=iBuCE=UCC-iCRCuce=-iCRC隔断隔断直流直流理学院应用物理系主讲/设计/制作：四、静态波形分析四、静态波形分析UBEIBICUCE无输入信号无输入信号（ui=0）时时:uo=0uBE=UBEuCE=UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO理学院应用物理系主讲/设计/制作：UBEIB无输入信号无输入信号（ui=0）时时:uo=0uBE=UBEuCE=UCE？有输入信号有输入信号（ui 0）时时 uCE=UCC

10、iC RC uo 0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO五、动态波形分析：五、动态波形分析：放大电路的分析方法放大电路的分析方法分析方法分析方法静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真理学院应用物理系主讲/设计/制作：静态：当当放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui=0）时的工作状态。）时的工作状态。所用电路：放大电路的所用电路：放大电路的直流通路直流通路。（UBEQ,IBQ）、（UC

11、EQ,ICQ）分析目标：分析目标：确定放大电路的静态值（确定放大电路的静态值（IBQ;ICQ；UCEQ）即静态工作点即静态工作点Q：分析方法：估算法、图解法。分析对象：各极电压电流的各极电压电流的直流分量直流分量。画法原则：1.电容电容C：开路：开路2.电感电感L：短路：短路3.电阻电阻R：保留：保留4.直流电源：保留直流电源：保留2.3 放大电路的静态分析放大电路的静态分析理学院应用物理系主讲/设计/制作：练习：画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路直流通路直流通路直流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点Q（IB、IC、UCE）断开断开断开断开+UCCRBRCT+U

12、BEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE电阻保留电阻保留在原位置在原位置电阻保留电阻保留在原位置在原位置直流电源保留直流电源保留在原位置在原位置保留在保留在原位置原位置理学院应用物理系主讲/设计/制作：一、一、用估算法确定静态值用估算法确定静态值2.2.由输入回路求由输入回路求IBQ：+UCCRBRCT+UBEUCEICIBUCC=IBQ RB+UBEQUCEQ=UCC ICQ RC 1.1.画直流通路画直流通路3.3.由输出回路求由输出回路求ICQ、UCEQ：ICQ=IBQ 理学院应用物理系主讲/设计/制作：RRbVCCC12V300

13、K4K=40固定偏流电路固定偏流电路例例：求静态工作点：求静态工作点 已知硅管导通时已知硅管导通时VBE0.7V，=40，其它参数如图，其它参数如图，根据直流通路则有：根据直流通路则有：Q:（0.7V,40uA）和和（5.6V，1.6mA）理学院应用物理系主讲/设计/制作：单级放大器静态的虚拟仿真：试画出下图的直流通路，求出练习：试画出下图的直流通路，求出Q点点C2C1CERC3DG6cbeRE+UCCRBI1IB图（图（a）图（图（b）C2C1RC3DG6cbe+UCCRfIBC1理学院应用物理系主讲/设计/制作：（a a）电路的静态工作点求法：）电路的静态工作点求法：当电路不同时，计算静态值的公式也不同。由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB理学