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1、第5章基本放大电路5.5场效应管放大电路5.3多级放大电路5.2放大电路的分析5.1放大电路基础5.4功率放大电路5.1三极管放大电路基础5.1.1放大电路的基本概念和指标5.1.2共发射极放大电路的组成5.1.3共发射极放大电路的分析方法5.1.1放大电路的基本概念和指标1放大电路的基本概念放大电路的功能是将微弱的电信号(电压、电流或功率)放大到所需要的数值,从而使电子设备的终端执行元件有所动作或显示。放大部分一般由多级构成,前面一般为前置电压放大电路,用于放大信号电压。最后是功率放大电路,用于得到较大的信
2、号功率去驱动负载。经常采用正弦信号发生器作为信号源来分析和调试放大电路。因此在本章中,用正弦电压作为信号源,用纯电阻作为负载来讨论放大电路的性能。放大的本质从表面上看,似乎就是将信号的幅度由小变大.但是,在电子技术中,放大的本质就是实现能量的控制.即用能量比较小的输入信号来控制另一个能源,使输出端的负载上得到能量比较大的信号.负载上信号的变化规律是由输入信号控制的,而负载上得到的较大能量是由另一个能源提供的.例如收音机放大的对象另外,放大作用是针对变化量而言的.所谓放大,是指当输入信号有一个比较小的变化量时,
3、在输出端的负载上得到一个比较大的变化量.而放大电路的放大倍数,也是指输出信号语输入信号的变化量之比.由此可见,放大的对象是变化量.放大的核心元件为了进行能量的控制,实现放大作用,必须采用具有放大作用的电子器件.已经知道,双极型三极管的基极电流对集电极电流有控制作用,而场效应管的栅源电压对漏极电流也有控制作用,因此,这两种器件都可以实现放大作用,它们是组成放大电路的核心元件.2放大电路的性能指标一、电压放大倍数AuUi和Uo分别是输入和输出电压的有效值。二、输入电阻ri三、输出电阻ro四、通频带BW表示符号规定
4、UA大写斜体字母、大写下标,表示直流量。uA小写斜体字母、大写下标,表示总瞬时值。ua小写斜体字母、小写下标,表示交流瞬时值。uAua总瞬时值交流分量tUA直流分量5.1.2共发射极放大电路的组成三极管放大电路有三种形式共射放大器共基放大器共集放大器以共射放大器为例讲解工作原理5.1.2共发射极放大电路的组成放大元件iC=iB,工作在放大区,要保证集电结反偏,发射结正偏。集电极电源,为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻,将变化的电流转变为变化的电压。耦合电容隔离输入输出与电路直流的联系,同时能使信号
5、顺利输入输出。直流通道和交流通道放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。但是,电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大,可以认为它对交流不起作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路,这样,交直流所走的通道是不同的。交流通道:只考虑交流信号的分电路。直流通道:只考虑直流信号的分电路。信号的不同分量可以分别在不同的电路中分析。5.2共发射极放大电路的分析方法由于电源的存在IB0IC0一、静态分析(IBQ,UBEQ)(IBQ,UBEQ)RB+ECRCC1C2开路开路RL静态分析RB+E
6、CRC直流通道(1)用估算法求静态工作点先画出放大电路的直流通道(a)估算IB(UBE0.7V)RB称为偏置电阻IB称为偏置电流然后用基尔霍夫定律列方程,求出静态工作点RB+ECRCIBUBE-+(b)估算UCE、IC、IERB+ECRCICUCE-+(2)用图解法分析静态工作点ICUCEUCE=EC–ICRCEC直流负载线与IB所决定的那一条输出特性曲线的交点就是Q点QIB静态UCE静态ICRB+ECRCC1C2+-ui+-uoUCE-+例:用估算法计算静态工作点。已知:EC=12V,RC=4k,RB=
7、300k,=37.5。解:请注意电路中IBQ和ICQ的数量级。短路短路置零RB+VCCRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路2动态分析RB+ECRCC1C2对交流信号(输入信号ui)短路短路置零放大器的交流通道及微变等效电路RLuiuo1/C0(2)用微变等效电路估算电压放大倍数的计算++交流通道RBRCRLuiuoicuceib++三极管的微变等效电路首先考察输入回路iBuBE当信号很小时,将输入特性在小范围内近似线性。uBEiB对输入的小交流信号而言,三极管BE间等效于电阻rbe。
8、对输入的小交流信号而言,三极管BE间等效于电阻rbe。becrbeibbeubeubeibrbe的量级从几百欧到几千欧。++考察输出回路所以:输出端相当于一个受ib控制的电流源。iCuCE近似平行三极管的微变等效电路ubeibuceic++uceuberbeibibic++放大电路的微变等效电路将交流通道中的三极管用微变等效电路代替rbeibibiiicuiuoRBRCRLRBRCR