第二章 放大电路的分析基础

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1、第二章放大电路的分析基础第二章放大电路分析基础引言实际中常常需要把一些微弱信号，放大到便于测量和利用的程度。例如，从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。（一）课程内容1放大电路的工作原理。2放大电路的静态分析。3放大电路的动态分析，三种基本组态放大电路。4稳定静态工作点的偏置电路

2、。5多级放大电路。（二）教学基本要求1理解放大电路的组成原则。2理解静态、动态、直流通路、交流通路的概念及放大电路主要动态指标的含意。3熟悉放大电路的静态和动态分析方法。4了解放大电路非线性失真产生的原因及消除方法。5会计算三种组态放大电路的静态工作点和动态指标Au、ri、r0等。6了解多级放大电路的耦合方式及其特点和熟悉多级放大电路的指标计算。（三）本章重点1放大电路的工作原理。2三种组态放大电路的静态和动态指标的计算。1第二章第2.1节放大电路工作原理布置作业:引言实际中常常需要把一些微弱信号，放大到便于测

3、量和利用的程度。例如，从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。§2.1放大电路工作原理2．1．1放大电路的组成原理以共发射极放大电路为例一．放大电路的组成：输入回路（基极回路）输出回路（集电极回路）2R(b)(a)L(c)上图是常见的电容耦合共射放大器电路,我们将它分成7个部分,每

4、部分作用如下:(1)信号源:Us为开路电压,Rs为内阻。(2)输入耦合电容C1:其作用是隔断信号源与晶体管之间的直流联系;对信号频率而言,其容抗足够小,可视为短路,因而信号可顺利地通过,起到耦合信号(传送交流)的作用。(3)偏置电路:这是一种最简单的偏置电路,只有一个偏流电阻Rb。它的作用是使晶体管有一个合适的基极直流电流。(4)晶体管V和集电极电阻Rc:晶体管是放大器的核心,起电流控制作用。Rc保证合适的工作状态,并从Rc上取出信号电压。(5)输出端耦合电容C2:用于隔断晶体管与负载RL的直流联系,

5、对交流短路。(6)放大器负载RL。(7)电源电压EC。二．放大电路的组成的原则：第一,要有直流通路,即保证发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置,使晶体管工作在放大区,以实现电流控制作用。第二,要有交流通路,即待放大的输入信号能加到发射结上,以控制三极管的电流,而且放大了的信号能从电路中取出。电容器C1和C2作用相同，即：(1)传递交流信号对信号频率而言，其容抗足够小，可视作短路，从而保证信号可以顺利地通过，即起到耦合信号的作用，所以常称作耦合电容。(2)隔断直流电容器可以隔断电路中不必要的直流成

6、分以免互相影响，因此C1和C2也称为隔直电容。耦合电容容量较大，一般采用电解电容器，而电解电容分正负极，接反就会损坏。2．1．2直流通路和交流通路当输入信号为零时，电路只有直流电流；当考虑信号的放大时，我们应考虑电路的交流通路。所以在分析、计算具体放大电路前，应分清放大电路的交、直流通路。一．放大电路交、直流通路的区分原则：由于放大电路中存在着电抗元件，所以直流通路和交流通路不相同。在分析、计算具体的放大电路之前,应分清直流通路、交流通路；直流通路：电容视为开路，电感视为短路交流通路：电容和电感作为电抗元件处理

7、，一般电容按短路处理，电感按开路处理。直流电源：因其两端的电压固定不变，内阻视为零，故在画交流通路时也按短路处理。3基本共发射极电路的交、直流通路。二．放大电路的工作状态及分析：静态：是指无交流信号输入时（vi=0或ii=0），电路中的电流、电压都不变的状态，也称直流工作状态。电路处于静态时，三极管各电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，常称为点。一般用IB、IC和UCE（或IBQ、ICQ和UCEQ）表示。直流分析：又称为静态分析，主要是确定放大电路中的静态值（电路的直流工作状态），即基极直流

8、电流IB；集电极直流电流IC；集电极与发射极间的直流电压UCE。动态：是指有交流信号输入时，电路中的电流、电压随输入信号作相应变化的状态。也称交流工作状态。由于动态时放大电路是在直流电源UCC和交流输入信号ui共同作用下工作，电路中的电压uCE、电流iB和iC均包含交、直流两个分量。交流分析：又称为动态分析，用来求出电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。三．例：判断所示电路是否具有电压放大