电工学下册课件第二章 基本放大电路

第2章 基本放大电路2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

基本放大电路概述基本放大电路的特性分析

放大电路静态工作点的稳定射级输出器

多级放大电路

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重点：1. 理解放大电路的放大作用和共发射极、共集电极放大 电路的性能特点。 2. 掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等 效电路分析法。 3. 掌握动态指标：放大倍数、输入、输出电阻的计算。

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放大的目的是将小信号放大成较大的信号。 放大的实质:能量的转换与控制 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用， 将直流电源的能量转化成交流能量输出。 对放大电路的基本要求 ： 1) 要有足够的放大倍数。 2) 尽可能小的波形失真。 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等 其它性能指标。2014-1-3 3

2.1 基本放大电路的概述1. 基本放大电路组成C2 + + + + T iC + C1 + Rc iB EC + Rb + RL – uo + T uCE + u RS ui RB BE – RL uo – ui VCC + V + – iE BB EB es – – – +

Cb1

RC

Cb2

共发射极放大电路2014-1-3 4

2.1 基本放大电路的组成

放大电路各元件的作用使发射结正偏，并 提供适当的IB和UBE。 几十k 几百k

放大元件iC= iB, 工作在放大区，要 保证发射结正偏， 集电结反偏。

Cb1+

Cb2 T+

+

Rc RL VCC uo 集电极电源，为电 路提供能量。并保 证集电结反偏。5

ui +2014-1-3

Rb VBB

2.1 基本放大电路的组成

耦合电容：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 交流信号顺利输入输 出。

+

Cb1 ++

+ Cb2

T

+

Rc RL VCC uo集电极电阻RC, 将变化的电流转变 为变化的电压。几 6 k 几十k

ui +2014-1-3

Rb VBB

2.1 基本放大电路的组成

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2.1 基本放大电路的组成

C2 + iC + C1 iB + + + TuCE + RS RBuBE – RL uo – ui + + – iE EB es – – –

RC

+ –

EC

RB

RS es – +

C1 + +ui –

共发射极基本电路

C2 + iC + iB + + T uCE uBE – RL u o – – iE

RC

+UCC

单电源供电时常用的画法2014-1-3 8

2.1 基本放大电路的组成

2.共射放大电路的电压放大作用RB C1 + C2 + + iB iC + + T uCE uBE – uo – iE – iC RC

+UCC

+ ui –

uo = 0

无输入信号(ui = 0)时:uBEUBE tO iB IB tO

uCE

IC tO

UCE t9

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O

2.1 基本放大电路的组成

(1) 结论： 无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定 的电压和电流 静态： 无输入信号时(ui=0),电路的工作状态 IC +UCC IBRB C1 + C2 + + iI iC + B IC B + T uCE uBE – uo – iE UBE O O – RC

Q

+ ui –

UCE

UBE

UCE

静态值(IB、 IC、UCE)对应于输出特性曲线上的一个 点，称为静态工作点。 UCE = UCC- IC RC 10 2014-1-3

2.1 基本放大电路的组成

+UCC RB C1 + C2 + + iB iC + + T uCE uBE – uo – iE – iC RC

直 流 分 量

交 流 分 量

+ ui –

u = uo o0 0 uBE = UBE uBE = UBE+ ui u= = UCE uCE CEUCE+ uouCEO

有输入信号(uiC≠ 0)时 uCE = UCC- i RC 无输入信号(ui = 0)时:uiO

uo t

uBEt UBE tO

iB

IBtO

ICtO

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O

?

UCEt11

2.1 基本放大电路的组成

符号规定uA 小写字母、大写下标，表示交直流量(总量)。 UA 大写字母、大写下标，表示直流分量。 ua 小写字母、小写下标，表示交流分量。

交直流量(总 量)uA

ua

交流分量ua iBib

IB2014-1-3

直流分量UA

t

O

t12

2.1 基本放大电路的组成

(2) 加上输入信号电压后，各电极电流和电压都在直流 量的基础上叠加了一个交流量。动态：

有输入信号时，电路的工作状态 直流分量 交流分量 iC + IC icO

iC

集电极电流

iC

t

O

t

O

t

静态分析2014-1-3

动态分析13

2.1 基本放大电路的组成

(3) 若参数选取得当，输出电压可比输入电压大， 即电路具有电压放大作用。

uiO

uotO

t

(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°, 即共发射极电路具有反相作用。2014-1-3 14

2.1 基本放大电路的组成

2014-1-3

2.1 基本放大电路的组成

3.非线性失真 ①工作点偏低引起 ic、uce (uo)失真iC / mA32.25

80

iC / mA

2.25

60

截止失真40

1.50.75 0.25

1. 50.75

20

(iC) t

0.25

Q IB = 5 µ A0 3

O

O O

6

9

12

uCE/VuCE/V 正半周 变平 16

uo 波形2014-1-3

截止失真 t

uo = uce

2.1 基本放大电路的组成

第 2 章 2.3

iC / mA iC正半周被削平3

② 静态工作点偏高引起饱和失真iC / mA为了得到尽可能大的输出电 80 A 压、避免失真，放大电路必 ib(不失真) 须建立合适的静态工作点

Q2

IB = 60 A40 A

1

20 A IB = 0

O uo波形2014-1-3

tO O

uCE/Vuce负半周被削平 uo = uce uCE/V17

饱和失真返回

t

2.2基本放大电路的特性分析

2.2基本放大电路的特性分析1. 直流通路和交流通路 直流通路： 无输入信号，只有直流电源作用时电流(直 流量)的通路。 电容视为开路 用来计算静态工作点。 交流通路： 只有交流信号作用时形成的电流通路。电容视为短路，直流电源置零

用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电 阻等动态参数。2014-1-3 18

2.2基本放大电路的特性分析

例1:画出下图放大电路的直流通路 对直流信号电容 C 可看作开路+UCC RC

断开RS es – +

RB

C1 + +ui –

+ iC + iB + + T uCE uBE – RL u o – – iE

断开 C2

+UCC RB IB RC IC

直流通路

+ + TUCE UBE – – IE

直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )2014-1-3 19

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