电工电子技术 教学课件 作者 张明海 王夕英 第7章 基本放大电路.ppt

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1、7.1基本放大电路的组成及工作原理7.2场效应管放大电路简介7.3多级放大电路7.4互补对称放大电路7.5反馈放大电路第7章放大电路基础7.1基本放大电路的组成及工作原理一、放大电路的组成放大电路可由正弦波信号源US，晶体三极管V，输出负载RL及电源偏置电路(UBB、Rb、UCC、Rc)组成，如图7.1所示。由于电路的输入端口和输出端口有四个头，而三极管只有三个电极，必然有一个电极共用，因而就有共发射极(简称共射极)、共基极、共集电极三种组态的放大电路。图7.1所示为最基本的共射极放大电路。下面分析基本放大电路中各元件的作用。(1）图中晶体三

2、极管采用NPN型硅管，具有电流放大作用，使IC=βIB。(2）图中基极电阻Rb又称偏流电阻，它和电源UBB一起给基极提供一个合适的基极直流IB，使晶体管能工作在特性曲线的线性部分。(3）图中R为集电极负载电阻。当晶体管的集电极电流受基极电流控制而发生变化时，流过负载电阻的电流会在集电极电阻Rc上产生电压变化，从而引起UCE的变化，这个变化的电压就是输出电压Uo，假设Rc=0，则UCE=UCC，当IC变化时,UCE无法变化，因而就没有交流电压传送给负载RL。(4）图中耦合电容C1、C2起到一个“隔直导交”的作用，它把信号源与放大电路之间，放大电

3、路与负载之间的直流隔开。在图7.1所示电路中，C1左边、C2右边只有交流而无直流，中间部分为交直流共存。耦合电容一般多采用电解电容器。在使用时，应注意它的极性与加在它两端的工作电压极性相一致，正极接高电位，负极接低电位。图7.1基本放大电路二、放大电路的两种工作状态1.静态工作情况分析在图7.2所示电路中，当Ui=0时，放大电路中没有交流成分，称为静态工作状态，这时耦合电容C1、C2视为开路，直流通路如图7.3（a）所示。其中基极电流IB，集电极电流IC及集电极、发射极间电压UCE只有直流成分，无交流输出,用IBQ、ICQ、UCEQ表示。它们

4、在三极管特性曲线上所确定的点称为静态工作点，用Q表示，如图7.3（b）所示。图7.2放大电路的习惯画法图7.3静态工作情况2.动态工作情况分析输入端加上正弦交流信号电压Ui时，放大电路的工作状态为动态。这时电路中既有直流成分，亦有交流成分，各极的电流和电压都是在静态值的基础上再叠加交流分量。如图7.4所示。在分析电路时，一般用交流通路来研究交流量及放大电路的动态性能。所谓交流通路，就是交流电流流通的途径，在画法上遵循两条原则：（1）将原理图中的耦合电容C1、C2视为短路。（2）电源UCC的内阻很小，对交流信号视为短路。图5.2所示的交流通路

5、如图7.5所示。图7.4放大电路的各极间波形图7.4放大电路的各极间波形图7.5放大电路的交流通路3图解分析法对一个放大电路的分析，不外乎两个方面：第一，确定静态工作点，求解IBQ、ICQ、UCEQ值；第二，计算放大电路在有信号输入时的放大倍数以及输入阻抗、输出阻抗等。常用的分析方法有两种：图解法和微变等效电路法。图解法适用分析大信号输入情况。而微变等效电路法适合微小信号的输入情况。图解法就是在三极管特性曲线上，用作图的方法来分析放大电路的工作情况，它能直观地反映放大器的工作原理。（1）用图解法确定静态工作点在分析静态值时，只需研究直流通

6、路，图7.6（a）所示放大电路的直流通路如图7.6（b）所示。用图解法分析电路的步骤如下：1.作直流负载线因为（7—1）图7.6放大电路图解法(a)放大电路；(b)直流通路；(c)静态工作点图7.6放大电路图解法(a)放大电路；(b)直流通路；(c)静态工作点由于式（7—1）是一条直线型方程，当UCC选定后，这条直线就完全由直流负载电阻Rc确定，所以把这条直线叫做直流负载线。直流负载线的作法是：找出两个特殊点M（0，UCC）和N（UCC/Rc，0），将M、N连接，如图7.6(c)所示。其直流负载线的斜率为（7—2）图7.6放大电路图解法(

7、a)放大电路；(b)直流通路；(c)静态工作点2.确定静态工作点利用IBQ=（UCC-UBEQ）/RB，求得IBQ的近似值（对于UBEQ，硅管一般取0.7V，锗管取0.3V）。在输出特性曲线上，确定IB=IBQ的一条曲线。该曲线与直线MN的交点Q就是静态工作点。Q点所对应的静态值ICQ、IBQ和UCEQ也就求出来了。例7.1求图7.6(a)所示电路的静态工作点。解(1)作直流负载线当IC=0时，UCE=UCC=20V，即M（0，20）；当UCE=0时，IC=UCC/Rc=20V/6kΩ=3.3mA,即N（3.3，0）；将M、N连接，此即

8、直流负载线。（2）求静态偏流如图7.6(c)所示，IBQ=40μA的输出特性曲线与直流负载线MN交于Q（9，1.8）,即