放大电路的原理和分析剖析讲解学习.ppt

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1、放大电路的原理和分析剖析1.1概述一.放大的定义1.指能量的控制作用,即用一个能量较小的信号控制另一个能源,使负载上得到较大的能量信号。2.针对变化量而言,即输入信号有一个微小的变化量,则输出端得到一个较大的变化量1.2单管共射放大电路1.21单管共射放大电路的组成一、电路的组成VCCRCRbiBiCuI+-VBB1.VCC::直流电源输出端较大能量的提供者 2.VBB:基极直流电源,使三极管的发射极正向偏执的电源,同时为三极管基极回路提供回路电流。 3.RC:他将集电极电流的变化转换成集电极电压的变化,再传送到放大电路的输出端。 4.Rb:他和VBB共同决定

2、当输入信号等于零时放大电路的基极电流。 5.uI::外加电源代表变化量。 6.T:NPN型三极管,放大元件。二、各部分的作用1.2.2工作原理一、静态1.定义:输入交流信号uI=0时电路的状态(此时外接电源uI相当于短接)2.电路3.静态工作原理 电路中的电源VBB和VCC主要是使三极管工作在放大区此时输入端在VBB的作用下基极有个电流,称为静态基流用IBQ表示,此时基极与发射极之间相应的电压为UBEQ,根据放大系数的定义得到集电极电流ICQ,此电流流过集电极负载RC产生一个压降,则静态时的集电极电压VCEQ=VCC-ICQ*RC输入回路输出回路VCCVBBR

3、bRc二、动态 1.定义:输入端在原有的静态基础上叠加一个动态的微小变化量△UI的电路的状态。 2.工作电路3.工作原理在VBB的基础上在输入端加一个微小的变化量△UI,则三极管的基极电流将在原来的静态基流IBQ的基础上产生一个变量△Ib(三极管工作在放大区)基极电流的变化将使集电极电流同样在静态基流ICQ的基础上产生一个变化量△ic即:△ic=β△ib,同时这个变化量流过负载电阻,使集电极电压有一个变化量△Uce,VCCRCRbiBiCuI+-VBBuo△Uce=△u0=-△ic×RC则上述放大过程可以用表示如下△UI△Ib△Uce△u0四、总结放大电路能够

4、放大的基本要求:1.单管共射放大电路若完成放大功能必须使三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置。2.为了将加在电路输入端的信号放大,必须使输入信号的变化能够传送到三极管的输入回路中,并引起基极电流的变化,即在输入回路中有输入电阻Rb。3.为了最终在电路的输出端能够得到放大了的信号在输出回路中,应使集电极电流的变化能够引起集电极电压的变化,即在输出回路中要有电阻Rc。五、电路的改进1.改进的原因:(1)原来的电路不经济不实用(2)交流,直流电路混杂不便分析。2.改进措施:(1)将输入电压UI通过一个电容C1接到三极管的基极,的另一端接放大电路的公共端。(2)三极

5、管的集电极通过一个电容C2接到放大电路的输出端,此电容的作用是将信号电压中的直流成分隔离开,但在适当的频率下,信号电压的交流成分可以顺利的通过。此中的电容C2称为隔直电容 或耦合电容。 (3)去掉基极电源VBB,将基极电阻Rb接到VCC上,从而整个电路静态公用一个直流电源VCC。3.电路+VCC+U0_TC2C1RCRb+UI_1.3放大电路的主要技术指标一、放大倍数1.定义:输出信号的变化量与输入信号的变化量之比。2.分类:(1)电压放大倍数Au,(在放大电路的输入端加上一个正弦波电压信号时)Au=U0/Ui在输出端测定的输出电压的有效值指输入电压的有效值(

6、2)电流放大倍数Ai(在放大电路的输入端加上一个正弦波电压信号时)Ai=I0/Ii输入电流的有效值输出电流的有效值二、输入电阻1.定义:(前提条件是在输入端接一个正弦波电压)输入电压与输入电 流的有效值之比。 2.计算公式:Ri=Ui/Ii三、输出电阻1.定义:当输入端信号电压Us=0(保留信号源内阻Rs),输出端开路,即负载电阻Rl无穷大时,外加的输出电压Uo与相应的输出电流I0之比。2.计算公式:R0=U0/I0Us=0Rs=∞3.试验测试:(1)测试方法:在输入端加上一个正弦信号电压Us,首先测出负载开路时的输出电压U0’,接上阻值已知的负载电阻,测出此

7、时的输出电压U0则得到U0=四、最大输出幅度 1.定义:放大电路输出的电压(或电流)的幅值能够达到的最大限度一般用电压的有效值表示。五、最大输出功率与效率1.最大输出功率:表示在输出波形基本不失真的情况下,能够向负载提供的最大输出功率,用Pom表示。2.指放大电流的最大输出功率Pom与直流电源消耗的功率Pv之比,即η=Pom/Pv六、失真系数定义:各次谐波总量与基波分量之比,即D=√B22+B32+····/B1(B1,B2,B3····分别为输出信号的基波、二次谐波、三次谐波····的幅值)七、通频带定义:放大倍数下降到中频放大倍数的0.707倍的两点所限定

8、的频率范围。1.4放大电路的基本分析方

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