第二章放大电路的基本原理和分析方法

第二章2.1

放大电路的基本原理放大的概念

2.2 2.3 2.42.5 2.6 2.7 2.8

单管共发射极放大电路 放大电路的主要技术指标 放大电路的基本分析方法工作点的稳定问题 放大电路的三种基本组态 场效应管放大电路 多级放大电路

知识点概述

1、掌握放大的基本概念 2、掌握放大电路主要技术指标的含义。 3、掌握放大电路静态与动态，直流通路与交流通路的 概念 4、掌握用简化的h参数等效电路分析放大电路的Au、 Ri、Ro的方法，以及rbe的估算公式。 5、掌握两种单管共射放大电路的工作原理，静态工作 点Q以及Au、Ri、Ro的估算方法。 6、掌握放大电路三种基本组态的工作原理和特点。

2.1

放大的概念

本质：实现能量的控制。 在放大电路中提供一个能源，由能量较小的输入 信号控制这个能源，使之输出较大的能量，然后推动 负载。 小能量对大能量的控制作用称为放大作用。

放大的对象是变化量。核心元件：双极型三极管和场效应管。

2.2 单管共发射极放大电路2.2.1单管共射极放大电路的 结构及各元件的作用

Cb 1+

Cb 2 T Rc RL VC C

放大元件iC= iB, 工作在放大区，要 保证集电结反偏， 发射结正偏。

+

+

ui+

Rb

uo -

V - BB

各元件作用：使发射结正偏， 并提供适当的静IB 和UBE。 Cb 1+

Cb 2 T Rc

集电极电阻RC, 将变化的电流转 变为变化的电压。

+

+基极电源与 基极电阻

ui+

Rb

RL VC C

uo

V - BB

集电极电源，为电路提供能量。 并保证集电结反 偏。

各元件作用：耦合电容：电解电容，有极性， 大小为10 F~50 F

作用：隔直通交隔离 输入输出与电路直流 的联系，同时能使信 号顺利输入输出。

Cb 1++

+Cb 2

+

T

+

ui+

Rb

Rc RL VC C

uo -

V - BB

2.2.2 单管共发射极放大电路的工作原理一、放大作用：Δ uΙ Δ uBE Δ iB Δ iC ( Δ iB ) Δ uO Δ uCE ( Δ iC RC )

ΔuO ΔuΙ 实现了放大作用。

图 2.2.1

单管共射放大电路 的原理电路 图 2.2.1 单管共射放大电路的原理电路

二、组成放大电路的原则：(判 断电路能否放大的依据)1. 外加直流电源的极性 必须使发射结正偏，集 电结反偏。则有： Δ i C Δ i B 2. 输入回路的接法应使输入电压 u 能够传送到三 极管的基极回路，使基极电流产生相应的变化量 iB。 3. 输出回路的接法应使变化量 iC 能够转化为变化 量 uCE,并传送到放大电路的输出端。

三、原理电路的缺点：1. 双电源供电； 2. uI、uO 不共地。

四、单管共射放大电路

基本放大电路的习惯画法C1 、C2 :为隔直电容或耦合电容； RL:为负载电阻。 该电路也称阻容耦合单管共射放大电路。

2

.3

放大电路的主要技术指标 ) 电流放大倍数 ( Ai

一、放大倍数 u ) 电压放大倍数 ( A

o U u A i U

o I i A i I

图 2.3.1

放大电路技术指标测试示意图

二、最大输出幅度在输出波形没有明显失真情况下放大电路能够提供 给负载的最大输出电压(或最大输出电流 )可用峰-峰值表 示，或有效值表示(Uom 、Iom)。

三、非线性失真系数 D所有谐波总量与基波成分之比，即2 2 U2 U3 D U1 四、输入电阻 Ri 从放大电路输入端看进去的等 效电阻。

U Ri i Ii

输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻Ri=ui / iiii+

io+

RS uS 信号源

+

+

+

ui +

Ri

放大电路

uo +

RL

Ri

负载

一般来说， Ri越大越好。(1)Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。

(2)当信号源有内阻时， Ri越大， ui就越接近uS。

五、输出电阻 Ro+

o U 从放大电路输出端看进去的等效电阻。 Ro Io ii ioRS uS 信号源

0 U S RL

+

放大电路 Ri

+

+

ui +

Ro uo

+

uo +

RL

o o。 RL 的输出电压 U 、U R U o o L U U o Ro ( 1) RL Ro RL Uo 输出电阻愈小，带载能力愈强。

Ri Ro 负载 ,分别测量空载和输出端接负载 输入端正弦电压 U i

六、通频带Aum1 2 Aum

fL:下限频率

fH:上限频率BW fL fH 图 2.3.2

七、最大输出功率与效率输出不产生明显失真的最大输出功率。用符号 Pom 表示。 :效率 Pom PV:直流电源消耗的功率 PV

2.4

放大电路的基本分析方法图解法 微变等效电路法

基本分析方法两种

2.4.1 直流通路与交流通路

图 2.2.2(b)

图 2.4.1(a)

图 2.4.1(b)

将交流电压源短路，将电容开路。

直流通路的画法：

+ VC CR b1 Cb 1 Rc Cb 2

ui -

+

T开路

开路 +

uo RL -

.

交流通路的画法： ①将直流电压源短路接地，②将电容短路。

对交流信号(输入信号ui)

+ VC C置零

R b1 Cb 1

Rc

Cb 2

u i 短路 -

+

T 短路

uo RL -

.

+

+ VC C

直流通路

R b1

Rc

T

交流通路+

+

T Rc RL

+

ui R b +

uo

-

2.4.2 静态工作点的近似计算

1.静态工作点——Ui=0时电路的工作状态

+ VC C 由于电源的R b1 Cb 1ui=0时+ UBEIB

Rc

IC

Cb 2

存在，电路 中存在一组 直流量。

ui -

+

IE

+ TUCE

-

uo RL -

.

+

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/eb2q.html