模拟电子技术 教学课件 作者 邱丽芳 主编第2章　交流小信号放大器.ppt

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1、模拟电子技术Analogelectronictechnology用来对电信号进行放大的电路称为放大电路，习惯上称为放大器。根据用途以及采用的有源（具有直流电源供电）放大器件的不同，放大电路的种类很多，它们的电路形式以及性能指标不完全相同，但它们的基本工作原理是相同的。必须指出，这里所指的“放大”是指在输入信号的作用下，利用有源器件的控制作用将直流电源提供的部分能量转换为与输入信号成比例的输出信号。第2章　交流小信号放大器2.1放大器的基本组成2.1.1各元件的作用图2.1所示为NPN型共射极放大电路的原理性电路。图2.1基本共射放大电路原理图2.1放大器的基本组成

2、（1）三极管——电流放大器件。（2）隔直耦合电容C1和C2。（3）基极回路电源UBB和基极偏置电阻Rb。（4）集电极电源UCC——提供三极管集电结反偏的偏置电压。（5）集电极负载电阻Rc——不可短路，否则无输出电压信号。电路中各元件的作用如下。电流的方向：对NPN型三极管基极电流iB、集电极电流iC流入电极为正，发射极电流iE流出电极为正，这和NPN型三极管的实际电流方向相一致。2.1.2电压、电流等符号的规定将图2.1两个直流电源合并为一个电源UCC，简化电路如图2.2所示。2.1放大器的基本组成图2.2单电源共射极电路各量的符号规定如下。（1）直流分量。UCC

3、、UBE、UCE、IB、IC、IE。（2）交流分量。ui、uo、ube、uce、ib、ic、ie。（3）瞬时值。ui、uo、uBE、uCE、iB、iC、iE。（4）交流有效值。Ui、Uo、Ube、Ue、Ib、Ic、Ie。（5）交流峰值。Uim、Uom、Ubem、Uem、Ibm、Icm、Iem。2.1放大器的基本组成2.1.3放大电路实现信号放大的实质图2.3放大电路实现信号放大的工作过程放大器放大的实质是实现小能量对大能量的控制和转换作用。2.1放大器的基本组成2.1.4基本放大电路的组成原则（1）外加电源的极性必须保证三极管的发射结正偏，集电结反偏。（2）输入电

4、压ui要能引起三极管的基极电流IB作相应的变化。（3）三极管集电极电流IC的变化要尽可能的转为电压的变化输出。（4）放大电路工作时，直流电源UCC要为三极管提供合适的静态工作电流IBQ、ICQ和电压UCEQ，即电路要有一个合适的静态工作点Q。2.1.5放大电路的主要性能指标1、放大倍数Au、Ai放大倍数是衡量放大电路对信号放大能力的主要技术参数。（1）电压放大倍数Au。（2）电流放大倍数Ai。2.1放大器的基本组成2、输入电阻Ri。图2.4为放大电路输入电阻的示意图。对于一定的信号源电路，输入电阻RI越大，放大电路从信号源得到的输入电压ui就越大，放大电路向信号源

5、索取电流的能力也就越小。图2.4放大电路的输入电阻2.1放大器的基本组成3、输出电阻Ro图2.5为放大电路输出电阻的示意图。当放大电路作为一个电压放大器来使用时，其输出电阻Ro的大小决定了放大电路的带负载能力。Ro越小，放大电路的带负载能力越强，即放大电路的输出电压uO受负载的影响越小。图2.5放大电路的输出电阻2.1放大器的基本组成图2.6所示为求解输出电阻的等效电路，uS短路，UT为探察电压，IT为探察电流，RO＝UT/IT。图2.6输出电阻的求解电路2.1放大器的基本组成图解分析方法是指根据输入信号，在三极管的特性曲线上直接作图求解的方法。2.2.1静态工作

6、点Q1、静态、动态和静态工作点的概念。（1）（ui＝0）静态。（2）（ui≠0）动态。（3）静态工作点Q。图2.7静态工作点Q2.2图解分析法2、直流通路。直流通路：是指静态（ui＝0）时，电路中只有直流量流过的通路。画直流通路有两个要点：（1）电容视为开路（2）电感视为短路图2.8共射极放大电路　　　　　　　　　图2.9共射电路的直流通路2.2图解分析法3、Q点的估算（1）公式估算法确定Q点。在图2.9所示直流通路中，若UBEQ≈0.7V，并忽略此数值。图2.10图解法确定Q点则IBQ＝（UCC－UBEQ）/Rb≈UCC/Rb；ICQ＝βIBQ；UCEQ＝UCC

7、－ICQRC。2.2图解分析法（2）图解法确定Q点。在三极管的输出伏安特性曲线上以直线方程UCEQ＝UCC－ICQRC作直流负载线，得到一个交点Ｑ，即为静态工作点，其坐标（UCEQ，ICQ）位置如图2.10所示，图中直流负载线由直流通路，并用两点式直线方程获得。2.2.2交流负载线1、交流通路指动态（ui≠0）时，电路中交流分量流过的通路。（1）耦合电容视为短路。（2）直流电压源（内阻很小，忽略不计）视为短路。图2.11所示为图2.8共射极放大电路的交流通路。2.2图解分析法画交流通路时有两个要点：图2.11共射极电路的交流通路计算动态参数Au、Ri、Ro时必须依

8、据交流通路