第二章放大电路及其分析方法.doc

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1、第二章放大电路及其分析方法第一节单级放大电路及其一般分析方法一、放大的概念本质：实现能量的控制。在放大电路中提供一个能源，由能量较小的输入信号控制这个能源，使之输出较大的能量，然后推动负载。小能量对大能量的控制作用称为放大作用。放大的对象是变化量。核心元件：双极型三极管和场效应管。二、固定偏置共发射极放大电路1、固定偏置共发射极放大电路中的元件及其作用（1）、基极电源与基极偏置电阻：使发射结正偏，并提供适当的和。（2）、集电极电阻：将变化的电流转变为变化的电压。（3）、集电极电源：为电路提供能量，并保证集电结反偏。（4）、耦合电容：隔直通交，隔离输入

2、输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。2、固定偏置共发射极放大电路的工作原理外加直流电源的极性必须使发射结正偏，集电结反偏。输入回路的接法应使输入电压能够传送到三极管的基极回路，使基极电流产生相应的变化量。输出回路的接法应使变化量能够转化为变化量，并传送到放大电路的输出端。3、基本放大电路的习惯画法、为隔直电容或耦合电容；为负载电阻。该电路也称阻容耦合单管共射放大电路。三、放大电路的主要技术指标关于各种电量表示的规定：用大写字母、大写下标表示静态的各个电量，并加上字母Q进行强调；用大写字母、小写下标表示正弦有效值，用带点的字母表示相量；用小

3、写字母、大写下标表示实际工作中某个时刻的瞬时总量。用小写字母、小写下标表示交流通路中的各个电量某一时刻的瞬时值（变化量）；总之，小写与交流电相关，大写与直流电相关。1、放大倍数电压放大倍数：输出电压与输入电压的比。源电压放大倍数：输出电压与信号源电压的比。电流放大倍数：输出电流与输入电流的比。2、输入电阻：输入端的戴维南等效电阻。一般来说，越大越好：（1）、越大，就越小，从信号源索取的电流越小。（2）、当信号源有内阻时，越大，就越接近。3、输出电阻：输出端的戴维南等效电阻。输出电阻越小，负载电阻变化对输出电压的影响越小。四、放大电路的基本分析方法1、

4、直流通路与交流通路一般放大电路至少有两种源：直流源和输入信号源。根据电路的叠加定理，放大电路任意时刻的情况都是这两个源共同作用的结果。直流通路的画法：将交流电压源短路，将电容开路。交流通路的画法：将直流电压源短路接地，将电容短路。直流通路用于研究电路静态工作状态，可分析电路给晶体管提供的静态偏置的具体情况。交流通路用于研究电路的放大作用，主要是分析放大器的性能指标。需要注意的是，交流通路不是实际的电路，只是理论分析的工具，实际电路的情况是静态和动态的叠加结果，静态是工作的基础，动态是附加在静态上的变化量。五、固定偏置共发射极放大电路的分析1、静态分析

5、静态分析是研究放大电路的工作基础，是研究整个电路为晶体管提供外部工作条件的具体情况。（1）、用图解法分析确定静态工作点1）、输入回路的静态工作点由、以及B、E两极的电压所组成的输入回路一定满足回路方程：。由该式可以在为纵轴，为横轴的坐标系统中作一条直线，称为输入回路负载线。另一方面，流过晶体管的电流和电压，也一定满足晶体管的特性曲线。所以输入负载线和输入特性曲线的交点，便是实际的静态工作点。2）、输出回路的静态工作点由、和C、E两极的电压构成的回路一定满足回路方程：，在和的坐标系统中，该式是一条直线，称为直流负载线。如图所示，晶体管时的输出曲线与直流

6、负载线的交点，就是输出回路的静态工作点。（2）、静态工作点的近似计算基础公式：、隐含条件：晶体管工作在放大区时，静态发射极正偏导通时的电压变化不大，基本可以看成一个常数：硅管的，锗管的。由以上条件可得：2、动态分析（1）、用图解法进行动态分析如右图所示，在输入回路，通过耦合将变化量叠加到晶体管的B、E两端。为了便于分析，假定是具有一定频率的正弦信号。叠加在上，引起随时间变化，从而引起对应的基极电流也随之变化。由于变化微小，Q点附近的输入曲线基本上可以看作是直线，因此，变化规律与相同。正常工作时，晶体管工作在放大区。因此，的变化，将引起输出回路的变化。

7、在交流通路中，只有交流分量，且。当变化量归零时，电路就回到静态工作点，所以交流负载线一定经过Q；交流负载线的斜率是。3、图解法的应用（1）、用图解法分析非线性失真截止失真：静态工作点过低，引起、、的波形失真。NPN管截止失真时的输出波形顶部失真。饱和失真：Q点过高，信号进入饱和区，输出波形底部失真。（2）、用图解法估算最大输出幅度当Q点过高时，最大不失真输出幅度为；当Q点过低时，最大不失真输出幅度约为交流负载线与横轴交点与之间的距离。根据交流负载线的斜率，以及几何知识，可推出此距离为。综合上述，无论Q点高低，最大不失真输出幅度应该是与中较小的那一个决

8、定，即：（3）、用图解法分析电路参数对静态工作点的影响改变，保持，，不变；增大，Q点下移；改变，保持，，不变