电工与电子技术(3)

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1、主编宫迎新制作赵一心2006年8月电工与电子技术第11章基本放大电路共射放大电路组成、工作原理、性能特点及分析方法放大电路静态工作点的稳定放大电路中的负反馈多级放大电路概念射极输出器基本特点和工作原理功率放大电路工作原理学习要点11.1单管交流放大电路的组成11.2放大电路的分析11.3放大电路静态工作点的稳定11.4多级放大电路11.5放大电路中的负反馈11.6射级输出器11.7功率放大电路第11章交流放大电路放大电路:就是将微弱的电信号(电压、电流)放大成为所需要的较强的电信号。几乎所有的电子设备都有放大器

2、存在。如：利用传感器得到的反映温度、压力、速度、振动等物理量的微弱信号，只有经过放大才能去推动执行元件（继电器、电动机、指示仪表等）工作。总之，放大电路在生产、科研及日常生活的应用是十分广泛的。放大的实质：用较小的信号去控制较大的信号。11.1单管交流电压放大电路的组成放大电路通常有两部分组成，如图11-1所示。第一部分：电压放大电路，它的任务是将微弱的电信号加以放大后，去推动功率放大电路，电压放大电路处在整个放大电路的前面，也称为前置放大电路。第二部分：功率放大电路，是放大电路的输出级，它的任务是输出足够大的

3、功率去推动执行元件工作。在工业电子技术中，常用交流放大电路的输入交流信号的频率，一般在20~20KHz范围内，这类放大电路通常称为低频放大电路。一、基本放大电路的组成原则（1）三极管应工作在放大状态。即发射结正向偏置，集电结反向偏置。（2）信号在电路中能顺畅通过。（3）放大电路的工作状态稳定，信号在传输和放大过程中失真不超过允许的范围。根据上述要求，由NPN型三极管组成的电压放大电路如图11-2所示。这是一个最基本的放大单元电路。许多放大电路都是在它基础上发展而成的。掌握它的工作原理及分析方法是分析其他放大电路

4、的基础。单管放大电路中有两个电流回路：（1）输入回路：由发射级E、信号源、电容C1、基极B、最后回到发射极E，称为输入回路；（2）输出回路：发射极E、电源EC、集电极电阻RC、集电极C、最后回到发射极E，称为输出回路。输入回路和输出回路是以发射极为公共端的，因此称为共射放大电路。输入和输出采用阻容耦合方式。（1）三极管（T）：放大元件，是放大电路的核心。把三极管基极电流的微小变化转变为集电极电流较大的变化。（2）集电极直流电源（EC）：一方面是保证集电结处于反向偏，以使其工作在放大状态；另一方面又是放大电路的总

5、的能源。约为几伏到几十伏。（3）基极电源（EB）：它的作用是保证发射结处于正向偏置。（4）基极电阻（RB）：与EB配合控制基极电流IB的大小，使放大电路有较合适的工作状态。基极电流IB的大小，对放大电路的质量有密切的关系。约为几十千欧到几百千欧。几伏到十几伏之间。一、各元件的作用（5）集电极负载电阻（RC）：它的作用是将集电极电流iC的变化转换成集—射极间电压uCE的变化，以实现电压的放大作用。一般约为几千欧到几十千欧。（6）电容Cl、C2：C1、C2分别为输入、输出隔直电容，也称耦合电容。有两个作用，一是隔断

6、放大电路与信号源、负载的直流通路，保证三者互不影响；二是起交流耦合的作用，对交流信号的通过影响较小。一般取5～50的电解电容器，连接时应注意极性。图11-2的缺点是使用了两个电源，实践中是不合适的。简化电路如图11-3所示。11.2放大电路的分析放大电路的两种工作状态：静态：放大电路没有输入信号时，即ui=0动态：放大电路有输入信号时，即ui≠0静态分析的任务：确定电路的静态直流值（IB、IC和UCE），称为放大电路的静态工作点。动态分析的任务：研究输入信号在放大电路中传输过程，确定放大电路的电压放大倍数、输入

7、电阻、输出电阻等。为方便分析，对放大电路的各个电压和电流表示符号作统一的规定，表11-1所示。1．估算法直流通路：直流电源单独作用的电路称为直流通路。画直流通路的原则是：在没有输入信号的情况下，电容器相当于开路。根据图11-1的基极回路得：一、静态分析上式中为三极管发射结的正向导通压降UCE很小（硅管约为0.7V，锗管约为0.3V），可以忽略。故：表明：基极电流IB主要由UCC和RB决定。当UCC和RB确定后，静态基极电流IB就近似为一个固定值，因此，常把这种电路称为固定式偏置放大电路。称IB为固定偏置电流，称

8、RB为固定偏置电阻。于是：【例】在图11-3中，UCC=12V，RC=3kΩ，RB=200kΩ，β=50，求电路的静态工作点。解：（1）静态工作点的确定图解步骤：1）用估算法求出基极电流IB（如40μA）。2）根据IB在输出特性曲线中找到对应的曲线。3）作直流负载线。根据集电极电流IC与集、射间电压UCE的关系式UCE=UCC－ICRC可画出一条直线，该直线在纵轴上的截距为UCC/RC