电子线路 谢嘉奎 课件 第四章 A

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1、第四章放大器基础4.0引言4.1偏置电路和耦合方式4.2放大器的性能指标4.3基本组态放大器4.4差分放大器4.5电流源电路及其应用4.6集成运算放大器4.7放大器的频率响应引言放大的概念放大器的作用放大器的组成本章内容简介§4.0引言一、放大的概念：话筒扬声器声音声音放大电路扩音机示意图由分析可知：放大电路的放大本质是能量的控制和转换。放大：在输入信号作用下，通过放大电路将直流电源的能量转换成负载所获得的能量，因此，电子电路放大的基本特征是功率放大，即负载上总是获得比输入信号大得多的电压或电流，有时兼而有之。这样在放大电路中必须存在能够控

2、制能量的元件，即有源元件。如晶体管和场效应管等。使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。§4.0引言二、放大器的作用：放大器的作用：是将输入信号进行不失真地放大。放大器的分类根据被放大信号的特征划分1放大缓慢变化信号的直流放大器2放大语音信号的音频放大器3放大图像信号的视频放大器4放大脉冲信号的脉冲放大器5放大高频载波信号的或已调制信号谐振放大器根据信号的强弱划分1小信号放大器2大信号放大器§4.0引言RLRSVS放大器的基本组成框图直流电源及相应的偏置电路输入信号源半导体器件输出负载+-三、放大器的组成：§4.0引言本章仅限于讨论有

3、关小信号放大器的基础知识：内容包括放大电路的组成原理。基本放大电路（三种基本组态电路、差分放大电路）的性能特点及改进性能的基本途径。偏置设定原理。电流源电路及其应用，耦合方式等。四、本章讨论内容：§4.1偏置电路和耦合方式偏置电路对偏置电路的要求静态工作点的热稳定性分压式偏置电路耦合方式放大器与换能器的连接级间连接一、偏置电路§4.1偏置电路和耦合方式1对偏置电路的要求：提供放大管所需要的静态工作点Q；提供的静态工作点Q，在环境温度、电源电压等外界环境因素变化或更换放大管时力求维持不变。偏置电路：设置静态工作点的电路，基本上是由RB1、RB

4、2、RC、RE、VBB、VCC等元件组成的晶体管外电路构成。VCCvOviVBBRCRB要求§4.1偏置电路和耦合方式VBEQ3Q2Q1VBB0IBVBEQVCCvOviVBBRCRB负载电阻无穷大：设置合理的静态工作点的意义§4.1偏置电路和耦合方式VBEQ3Q2Q1VBB0IBVBEQVCCvOviVBBRCRB§4.1偏置电路和耦合方式VBEQ3Q2Q1VBB0IBVBEQVCCvOviVBBRCRB§4.1偏置电路和耦合方式VCC0VCEICQ3Q2Q1VCEQ§4.1偏置电路和耦合方式VCC0VCEICQ3Q2Q1VCEQ§4.1

5、偏置电路和耦合方式VCC0VCEICQ3Q2Q1VCEQ§4.1偏置电路和耦合方式原理电路交流通路voviicRCRBRLVCCvoviVBBRCRBRLC根据原理电路有：根据交流通路有：∴负载电阻为有限值：§4.1偏置电路和耦合方式VCCvCEQiC0令作直线要想放大器有最大不失真输出若不考虑饱和电压VCES时：交流负载线直流负载线2静态工作点的热稳定性§4.1偏置电路和耦合方式VCC0VCEICQ3Q2Q1Q'3Q'2Q'1当温度升高时：β值增大工作点将从Q点，上升止Q'，放大器的工作点发生变化，此时会影响放大器的输出。§4.1偏置电路

6、和耦合方式环境温度对静态工作点的影响是通过：β、VBE(on)、ICBO三个对温度敏感的管子参数变化而产生的。例如：VCC+6V2K270KRCRB设在室温下，T=300K、β=100VBE(on)=0.7V、ICBO=10-12A。在室温下§4.1偏置电路和耦合方式当环境温度升高30℃时，由于每升高1℃，β的相对值增加1%，即β=130。每升高1℃，VBE(on)减小2.5mV；∴VBE(on)=0.7-0.075=0.625V每升高10℃时，ICBO增大一倍；§4.1偏置电路和耦合方式通过分析数据，可知温度升高30°C，IBQ略有增加，

7、而ICQ却增大32%，导致静态工作点移向饱和区。因此，设计具有较高热稳定性的偏置电路是保证放大器性能稳定的关键。主要是通过稳定ICQ来实现的。3分压式偏置电路§4.1偏置电路和耦合方式分压式偏置电路是一种高稳定性的偏置电路。RB1RERCRB2I1IBQVCCRB1与RB2分别称为上偏置和下偏置电阻，它们构成VCC的分压电路，在晶体管基极产生静态电压VBQRC称为直流负载电阻，VCC通过RC为集电极提供偏置电压。RE称为发射极偏置电阻，流过发射极静态电流IEQ在其上产生静态电压VEQ。§4.1偏置电路和耦合方式RB1RERCRB2I1IBQ

8、VCCRE的作用：是RE对ICQ有自动调节作用。例如由于某种原因ICQ升高，ICQIEQVEQVBEQ=(VBQ-VEQ)IBQICQ又如ICQ减小，ICQIEQVEQVBEQ=