基本放大电路21放大的概念和放大电路的主要性能指标22基本放大电路的工作原理课件.ppt

1、2-1-2-1-2-1-1 1 1电子技术2-1-2-1-2-1-2 2 2*1、晶体管工作在放大状态的晶体管工作在放大状态的外部外部条件条件：发射结正向偏置；发射结正向偏置；集电结反向偏置。集电结反向偏置。BCEIII*2、晶体管三个极电流关系：、晶体管三个极电流关系：BCII）（忽略微小量BECIIIBEI)(I 1IBICIEIBICIE*3、输出特性三个区域的特点输出特性三个区域的特点:(1)放大区：放大区：发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。即：即：IC=IB,且且 IC=IBbPNPcebNPNceUCUB UEUCUB IC，UCE 0.3V (3)截止区：截止区：发

2、射结反偏，集电结反偏。发射结反偏，集电结反偏。UBEUON ，IB=0，IC=ICEO 0 bPNPcebNPNceecbUUUbceUUU*3、输出特性三个区域的特点输出特性三个区域的特点:2-1-2-1-2-1-5 5 5第1章 常用电子元器件总结基本要求：基本要求：1.掌握半导体的基本知识；半导体的独有特掌握半导体的基本知识；半导体的独有特性、性、半导体的导电特性半导体的导电特性，P、N型半导体的型半导体的载流子数量特点、载流子数量特点、PN的单向导电性的单向导电性等。等。2.掌握二极管、三极管的结构、特性，会进掌握二极管、三极管的结构、特性，会进行状态判断行状态判断；3.了解二极管、三

3、极管的主要参数。了解二极管、三极管的主要参数。2-1-2-1-2-1-6 6 6第第2章章 基本放大电路基本放大电路 2-1-2-1-2-1-7 7 7第第2章章 基本放大电路的主要内容基本放大电路的主要内容 2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的基本工作原理基本共射放大电路的基本工作原理2.4 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路2-1-2-1-2-1-8 8 82.1.1 放大的概念放大的概念简单说就是将

4、小的变成大的简单说就是将小的变成大的3、放大的、放大的本质本质是能量的控制和转换；是能量的控制和转换；2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标放大的概念和放大电路的主要性能指标对于电子技术而言：对于电子技术而言：1、放大是对变化量而言的，、放大是对变化量而言的，即即放大的对象是变化量放大的对象是变化量；4、放大的、放大的前提前提是信号不失真。是信号不失真。2、放大的特点是：、放大的特点是：能量的放大；能量的放大；2-1-2-1-2-1-9 9 92.1.2 放大电路的性能指标放大电路的性能指标放大电路测试示意图放大电路测试示意图2-1-2-1-2-1-101010一、放大倍数一、放大倍数*电

5、压放大倍数电压放大倍数iouuuUUAA-衡量放大电路放大能力的指标。衡量放大电路放大能力的指标。定义为输出量（电压或电流）和输入量（电压或定义为输出量（电压或电流）和输入量（电压或电流）的比值。电流）的比值。电流放大倍数电流放大倍数ioiiiIIAA2-1-2-1-2-1-111111iouiIUA电压对电流的放大倍数电压对电流的放大倍数电流对电压的放大倍数电流对电压的放大倍数ioiuUIA2-1-2-1-2-1-121212二、输入电阻二、输入电阻iiiIUR-体现了放大电路对信号源的影响程体现了放大电路对信号源的影响程度度(或向信号源索取电流的能力或向信号源索取电流的能力)。从放大电路输

6、入端看进去的等从放大电路输入端看进去的等效内阻，定义为效内阻，定义为输入电压有效值与输入电压有效值与输入电流有效值之比输入电流有效值之比。Ri越大，越大，Ii 就越小，就越小，ui就越接近就越接近uSRi2-1-2-1-2-1-131313三、输出电阻三、输出电阻 断开负载后，断开负载后，向放大电路输出端看进去的等效内向放大电路输出端看进去的等效内阻阻，定义为，定义为输出电压有效值与输出电流有效值之比输出电压有效值与输出电流有效值之比。oooIUR-表征放大电路带负载能力的。表征放大电路带负载能力的。RO2-1-2-1-2-1-141414AuUS 放大电路对其放大电路对其负载负载而言，相当于

7、而言，相当于信号源，我们利用信号源，我们利用戴维南定理得到其戴维南定理得到其等效电路，这个等效电路，这个等等效电路效电路的的内阻内阻就是就是输出电阻输出电阻。roUS2-1-2-1-2-1-151515如何确定电路的输出电阻如何确定电路的输出电阻Ro？1.所有的电源置零所有的电源置零(电电流源断路，电压源短路，流源断路，电压源短路，即将独立源置零，而保即将独立源置零，而保留受控源留受控源)。2.加压求流法。加压求流法。IURo方法一：方法一：计算法计算法UI2-1-2-1-2-1-161616方法二：方法二：测量法测量法Uo 1.测量开路电压。测量开路电压。roUs2.测量接入负载后的输出测量

8、接入负载后的输出电压。电压。LoooRUUR)1(roUsRLUo步骤：步骤：3.计算。计算。oLoLoURRRU2-1-2-1-2-1-171717四、通频带四、通频带-通频带用于衡量放大电路对不同频率信通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。或指放大电路正常放大信号号的放大能力。或指放大电路正常放大信号时对应电路的频带宽度。时对应电路的频带宽度。fL -下限截止频率下限截止频率fH-上限截止频率上限截止频率fbw-通频带通频带（fbw=fH-fL）-中频放大倍数中频放大倍数m2-1-2-1-2-1-1818182.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及

9、各元件的作用 输入回路与输出输入回路与输出回路均包含有发射极，回路均包含有发射极，故称之为共射放大电故称之为共射放大电路，并称公共端为路，并称公共端为“地地”。2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理352-1-2-1-2-1-1919192.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及各元件的作用1、T：放大放大电路的核心元电路的核心元件，具有件，具有电流电流放大作用放大作用，iC=iB 。2-1-2-1-2-1-2020202、VBB、RB ：保保证证发射结发射结正偏。正偏。并提供合适的偏并提供合适的偏置电流。置电流。2-1-2-1-2-1-21

10、2121 即当电路中即当电路中RC不存在时，电不存在时，电路不具有电压放大作用。路不具有电压放大作用。3、VCC、RC：保：保证集电证集电 结反偏；结反偏；VCC：为输出提：为输出提供能量（为小信供能量（为小信号转换成大信号号转换成大信号提供能量）；提供能量）；RC：将电流的放：将电流的放大作用转大作用转 换为电换为电压的放大作用。压的放大作用。2-1-2-1-2-1-222222ui=02.2.2 设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性一、静态的概念一、静态的概念:当当ui=0时，电路的工作状态称为时，电路的工作状态称为放大电路放大电路静态静态。2-1-2-1-2-1-232323IC

11、QUBEQUCEQIBQ二、静态工作点二、静态工作点：常将这四个物理量记作：常将这四个物理量记作：IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。电路处于静态电路处于静态时，晶体管的时，晶体管的基极电流基极电流IB、集电极电流集电极电流IC、b-e间电压间电压UBE、管压降管压降UCE ，称为放大电路称为放大电路的的 静态工作点静态工作点Q。2-1-2-1-2-1-242424(IBQ,UBEQ)和和(ICQ,UCEQ)分别对应于输入输出特分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。性曲线上的一个点称为静态工作点。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ在近似估算中常认为在近似估算中常

12、认为UBEQ为已知量，对于硅管，为已知量，对于硅管，取取0.7V，对于锗管，取，对于锗管，取0.2V。IBQ2-1-2-1-2-1-252525三、静态工作点的估算三、静态工作点的估算:bBEQBBBQRUVI cCQCCCEQRIVU BQCQII *1、放大电路的直流通路：、放大电路的直流通路：*2、静态工作点的估算：、静态工作点的估算：（根据晶体管电流分配原则）（根据晶体管电流分配原则）非常非常 重要！重要！ICQUCEQIBQ352-1-2-1-2-1-262626四、四、设置合适静态工作点的必要性设置合适静态工作点的必要性 加入信号后，信号峰值小于加入信号后，信号峰值小于开启电压时，

13、则在整个信号周期开启电压时，则在整个信号周期内晶体管始终工作在截止状态，内晶体管始终工作在截止状态，输出电压就严重失真。输出电压就严重失真。如果如果 A与与B短路（短路（ui=0）时，）时，晶体管处于截止状态。晶体管处于截止状态。所以电子电路工作时，始终要有直流量所以电子电路工作时，始终要有直流量的支持，电路才可以正常工作。的支持，电路才可以正常工作。2-1-2-1-2-1-272727UA-大写字母、大写下标，表示直流量大写字母、大写下标，表示直流量。uA-小写字母、大写下标，表示瞬时值小写字母、大写下标，表示瞬时值（交、直流合成量或叫全量）（交、直流合成量或叫全量）。ua-小写字母、小写下

14、标，表示交流分量小写字母、小写下标，表示交流分量。Ua-大写字母、小写下标，表示有效值大写字母、小写下标，表示有效值。基本共射放大电路的符号表示：基本共射放大电路的符号表示：2-1-2-1-2-1-282828uAua全量全量交流分量交流分量tUA直流分量直流分量 基本共射放大电路的符号表示：基本共射放大电路的符号表示：2-1-2-1-2-1-2929292.2.3 基本共射放大电路的波形分析基本共射放大电路的波形分析uiiBtiCtuCEtiCuCEiB当当ui 输入输入正弦信号正弦信号时，则有时，则有:ui与与uo的相位相反。的相位相反。2-1-2-1-2-1-303030biBEQBBB

15、RuUVibiBQRuIbBQiI2-1-2-1-2-1-313131BCii)(bBQiIcCQiI2-1-2-1-2-1-323232cCCCCERiVuccCEQRiUccCQCCRiIV)(ccRiuO2-1-2-1-2-1-333333 即即:当当ui为正弦为正弦信号时，则有：信号时，则有：iB =IBQ+ib iC =ICQ+ic uCE=UCEQ+uce =UCEQ-ic RC uO=-ic RC35ui与与uo的相位相反。的相位相反。2-1-2-1-2-1-343434 基本共射电路的电压放大作用是基本共射电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用利用晶体管的电流放大作用，依

16、靠，依靠RC将电流的变化转化成电压的变化将电流的变化转化成电压的变化来实现的。来实现的。2-1-2-1-2-1-353535习题习题：P138 2-1(a)(b)总结总结 *1、理解电路组成及各元件的作用；、理解电路组成及各元件的作用；2、了解基本放大电路波形分析；、了解基本放大电路波形分析；*3、掌握放大电路静态工作点的计算。、掌握放大电路静态工作点的计算。1825332-1-2-1-2-1-3636362.2.4 放大电路的组成原则（放大电路的组成原则（P82P83)一、放大电路的组成原则一、放大电路的组成原则1.晶体管必须偏置在放大区：晶体管必须偏置在放大区：发射结正偏，集电结反偏。发射

17、结正偏，集电结反偏。2.正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。3.输入信号能通过输入回路作用于放大管。输入信号能通过输入回路作用于放大管。4.输出回路将变化的电流作用于负载。输出回路将变化的电流作用于负载。2-1-2-1-2-1-373737二、常见的两种共射放大电路二、常见的两种共射放大电路1.直接耦合共射放大电路直接耦合共射放大电路：信号源与电路、电路与信号源与电路、电路与负载负载直接相连。直接相连。基本电路的基本电路的改进改进：a)电源合并；电源合并；b)电源用电位表示。电源用电位表示。为了防止干扰电源、输入、输出要求接为了防止干扰电源、输入

18、、输出要求接在一个公共端，称为在一个公共端，称为“共地共地”。注意：电路元件存在的必要性。注意：电路元件存在的必要性。2-1-2-1-2-1-3838382-1-2-1-2-1-3939391221bBEQbBEQCCBQRURUVIIIBQCQIIcCQCCCEQRIVU*静态工作点的静态工作点的Q计算计算:（无（无RL时）时）IBQI1I22-1-2-1-2-1-40404012bBEQbBEQCCBQRURUVIBQCQIIRIVULCQCCCEQ*静态工作点的静态工作点的Q计算计算:(RL存在时）存在时）LCCCLCCRRVRVCLLRRR/利用戴维南定理：利用戴维南定理：2-1-2-

19、1-2-1-4141412.阻容耦合共射放大电路阻容耦合共射放大电路1）电路：）电路：C1、C2为耦为耦合电容合电容。在电路中起连。在电路中起连接作用，通交流、阻直接作用，通交流、阻直流，提高电路的放大能流，提高电路的放大能力。波形分析与前面一力。波形分析与前面一样，样，只是更明显输入、只是更明显输入、输出均为交流信号输出均为交流信号。2-1-2-1-2-1-424242T:放大元件放大元件iC=iB，工作在放大区，要保工作在放大区，要保证集电结反偏，发射证集电结反偏，发射结正偏。结正偏。2-1-2-1-2-1-434343VCC、Rb作用：作用：使发射结正偏，使发射结正偏，并提供适当的静并提

20、供适当的静态工作点。态工作点。2-1-2-1-2-1-444444集电极电源集电极电源VCC，为电，为电路提供能量。路提供能量。并保证集电并保证集电结反偏。结反偏。2-1-2-1-2-1-454545集电极电阻集电极电阻RC，将晶体管的电将晶体管的电流放大作用转流放大作用转变为电压的放变为电压的放大作用。大作用。2-1-2-1-2-1-464646耦合电容耦合电容C1、C2：电解电容，有极性。电解电容，有极性。大小为大小为10 F50 F作用：作用：隔离输入输出与电路直流的联系，隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。同时能使信号顺利输入输出。2-1-2-1-2-1-47474

21、7bBEQCCBQRUVIBQCQIIcCQCCCEQRIVU*2）静态工作点的静态工作点的Q计算计算:负载存在与否不影响阻容耦合电路的负载存在与否不影响阻容耦合电路的Q。IBQICQ2-1-2-1-2-1-484848习题习题：P138 2-1(a)(b)总结总结 *1、电路组成及各元件的作用；、电路组成及各元件的作用；2、基本放大电路波形分析；、基本放大电路波形分析；*3、各种放大电路静态工作点的计算。、各种放大电路静态工作点的计算。2-1-2-1-2-1-494949习题课习题课1、判断电路是否能放大交流正弦波信号。说明原因。、判断电路是否能放大交流正弦波信号。说明原因。（a）将将VCC改为改为VCC。（b）在在VCC 与基极与基极之间加之间加Rb。2-1-2-1-2-1-505050（c）将将VBB反接，且在反接，且在输入端串联一个电阻。输入端串联一个电阻。（d）在在VBB支路加支路加Rb，在，在VCC与集电极之间加与集电极之间加Rc。