基本放大电路.pptx
《基本放大电路.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基本放大电路.pptx(78页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、华成英 第二章第二章 基本放大电路基本放大电路2.1 2.1 放大的概念与放大电路的性能指标放大的概念与放大电路的性能指标2.2 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2.3 2.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法2.4 2.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定2.5 2.5 晶体管放大电路的三种接法晶体管放大电路的三种接法2.6 2.6 场效应管及其基本放大电路场效应管及其基本放大电路2.7 2.7 基本放大电路的派生电路基本放大电路的派生电路华成英 2.1 放大的概念与放大电路的性能指标一、放大的概念一、放大的概念二、放大电路的性能指标二、放大电路的性能指标华成
2、英 一、放大的概念u放大的对象:变化量放大的对象:变化量u放大的本质:能量的控制放大的本质:能量的控制u放大的特征:功率放大放大的特征:功率放大u放大的基本要求:不失真放大的基本要求:不失真放大的前提放大的前提判断电路能否放判断电路能否放大的基本出发点大的基本出发点VCC至少一路直流至少一路直流电源供电电源供电华成英 二、性能指标1.放大倍数:输出量与输入量之比:输出量与输入量之比电压放大倍数是最常被研究和测试的参数电压放大倍数是最常被研究和测试的参数信号源信号源信号源信号源内阻内阻输入电压输入电压输入电流输入电流输出电压输出电压输出电流输出电流对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。对信
3、号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。华成英 2.输入电阻和输出电阻 将输出等效将输出等效成有内阻的电成有内阻的电压源,内阻就压源,内阻就是输出电阻。是输出电阻。空载时输出空载时输出电压有效值电压有效值带带RL时的输出电时的输出电压有效值压有效值输入电压与输入电压与输入电流有输入电流有效值之比。效值之比。从输入端看进去的从输入端看进去的等效电阻等效电阻华成英 3.通频带4.最大不失真输出电压Uom:交流有效值。交流有效值。由于电容、电感及放大管由于电容、电感及放大管PN结的电容效应,使放大电路在信结的电容效应,使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降,并产生相移。号频率较低和较高
4、时电压放大倍数数值下降,并产生相移。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。下限频率下限频率上限频率上限频率5.最大输出功率Pom和效率:功率放大电路的参数:功率放大电路的参数华成英 2.2 基本共射放大电路的工作原理一、电路的组成及各元件的作用一、电路的组成及各元件的作用二、设置静态工作点的必要性二、设置静态工作点的必要性三、波形分析三、波形分析四、放大电路的组成原则四、放大电路的组成原则华成英 一、电路的组成及各元件的作用VBB、Rb:使:使UBE Uon,且有,且有合适的合适的IB。VCC:使:使UCEUBE,同时作为,同时作为负载的能源。负载的能源。
5、Rc:将:将iC转换成转换成uCE(uo)。动态信号作用时:动态信号作用时:输入电压输入电压ui为零时,晶体管各极的电流、为零时,晶体管各极的电流、b-e间的电压、间的电压、管压降称为静态工作点管压降称为静态工作点Q,记作,记作IBQ、ICQ(IEQ)、)、UBEQ、UCEQ。共射共射华成英 二、设置静态工作点的必要性 输出电压必然失真!输出电压必然失真!设置合适的静态工作点,首先要解决失真问题,但设置合适的静态工作点,首先要解决失真问题,但Q点点几乎影响着所有的动态参数!几乎影响着所有的动态参数!为什么放大的对象是动态信号,却要晶体管在信号为零为什么放大的对象是动态信号,却要晶体管在信号为零
6、时有合适的直流电流和极间电压?时有合适的直流电流和极间电压?华成英 三、基本共射放大电路的波形分析饱和失真饱和失真底部失真底部失真截止失真截止失真顶部失真顶部失真输出和输入反相!输出和输入反相!动态信号动态信号驮载在静驮载在静态之上态之上与与iC变化变化方向相反方向相反 要想不失真,就要要想不失真,就要在信号的整个周期内在信号的整个周期内保证晶体管始终工作保证晶体管始终工作在放大区!在放大区!华成英 四、放大电路的组成原则静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电路参数。路参数。动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在
7、负载上能够获得放大了的动态信号。载上能够获得放大了的动态信号。对实用放大电路的要求:对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。尽可能少、负载上无直流分量。华成英 两种实用放大电路:(1 1)直接耦合放大电路直接耦合放大电路问题:问题:1.两种电源两种电源2.信号源与放大电路不信号源与放大电路不“共地共地”共地,且要使信号共地,且要使信号驮载在静态之上驮载在静态之上静态时,静态时,动态时,动态时,VCC和和uI同时作用同时作用于晶体管的输入回路。于晶体管的输入回路。将两个电源将两个电源合二为一合二为一有直流分量有直流分量有交流损失有交流损失 UBEQ华
8、成英 两种实用放大电路:(2 2)阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路 耦合电容的容量应足够耦合电容的容量应足够大,即对于交流信号近似大,即对于交流信号近似为短路。其作用是为短路。其作用是“隔离隔离直流、通过交流直流、通过交流”。静态时,静态时,C1、C2上电压?上电压?动态时,动态时,C1、C2为耦合电容!为耦合电容!UBEQUCEQuBEuIUBEQ,信号驮载在静态之上。,信号驮载在静态之上。负载上只有交流信号。负载上只有交流信号。华成英 2.3 2.3 放大电路的分析方法一、放大电路的直流通路和交流通路一、放大电路的直流通路和交流通路二、图解法二、图解法三、等效电路法三、等效电路法华成英 一
9、、放大电路的直流通路和交流通路1.直流通路:Us=0,保留,保留Rs;电容开路;电容开路;电感相当于短路(线圈电阻近似为电感相当于短路(线圈电阻近似为0)。)。2.交流通路:大容量电容相当于短路;大容量电容相当于短路;直流直流电源相当于短路(内阻为电源相当于短路(内阻为0)。)。通常,放大电路中直流电源的作用和交流信号通常,放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存,这使得电路的分析复杂化。为简化的作用共存,这使得电路的分析复杂化。为简化分析,将它们分开作用,引入直流通路和交流通分析,将它们分开作用,引入直流通路和交流通路的概念。路的概念。华成英 基本共射放大电路的直流通路和交流通路 列晶体
10、管输入、输出回路方程,将列晶体管输入、输出回路方程,将UBEQ作为已知条件,作为已知条件,令令ICQIBQ,可估算出静态工作点。,可估算出静态工作点。VBB越大,越大,UBEQ取不同的取不同的值所引起的值所引起的IBQ的误差越小。的误差越小。华成英 当当VCCUBEQ时,时,已知:已知:VCC12V,Rb600k,Rc3k,100。Q?直流通路直流通路阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路华成英 二、图解法 应实测特性曲线应实测特性曲线应实测特性曲线应实测特性曲线 输入回路输入回路负载线负载线QIBQUBEQIBQQICQUCEQ负载线负载线1.静态分析:图解二元方程:图解二元方程华成英
11、 2.电压放大倍数的分析斜率不变斜率不变华成英 3.失真分析截止失真截止失真消除方法:增大消除方法:增大VBB,即向上平移输入回路负载线。,即向上平移输入回路负载线。截止失真是在输入回路首先产生失真!截止失真是在输入回路首先产生失真!减小减小Rb能消除截止失真吗?能消除截止失真吗?华成英 饱和失真饱和失真消除方法:消除方法:增大增大Rb,减小减小Rc,减小减小,减小减小VBB,增大增大VCC。Rb或或或或VBB Rc或或VCC:饱和失真是输出回路产生失真。:饱和失真是输出回路产生失真。最大不失真输出电压最大不失真输出电压Uom:比较:比较UCEQ与(与(VCC UCEQ),取),取其小者,除以
12、其小者,除以 。这可不是这可不是好办法!好办法!华成英 清华大学 华成英 讨论一1.用用NPN型晶体管组成一个在本节课中未见型晶体管组成一个在本节课中未见过的共射放大电路。过的共射放大电路。2.用用PNP型晶体管组成一个共射放大电路。型晶体管组成一个共射放大电路。3.画出图示电路的直流通路和交流通路。画出图示电路的直流通路和交流通路。华成英 三、等效电路法半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。利用线性元件建立模型,来描述非线性器件的特性。利用线性元件建立模型,来描述非线性器件的特性。1.直流模型:适于:适于Q点的分析点的分析理想二极管理想二
13、极管利用估算法求解静态工作点,实质上利用了直流模型。利用估算法求解静态工作点,实质上利用了直流模型。输入回路等效为输入回路等效为恒压源恒压源输出回路等效为电流控制的电流源输出回路等效为电流控制的电流源华成英 2.晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)在交流通路中可将晶体管看成在交流通路中可将晶体管看成为一个二端口网络,输入回路、为一个二端口网络,输入回路、输出回路各为一个端口。输出回路各为一个端口。低频小信号模型低频小信号模型华成英 在低频、小信号作用下的关系式在低频、小信号作用下的关系式交流等效模型(按式子画模型)交流等效模型(按式子画模型)电阻电阻无量纲无量纲无量纲无量纲电导电导华成英 h
14、参数的物理意义参数的物理意义b-e间的间的动态电阻动态电阻内反馈内反馈系数系数电流放大系数电流放大系数c-e间的电导间的电导分清主次,合理近似!什么情况下分清主次,合理近似!什么情况下h12和和h22的作用可忽略不计?的作用可忽略不计?华成英 简化的简化的h h参数等效电路交流等效模型参数等效电路交流等效模型查阅手册查阅手册基区体电阻基区体电阻发射结电阻发射结电阻发射区体电阻发射区体电阻数值小可忽略数值小可忽略利用利用PN结的电流方程可求得结的电流方程可求得由由IEQ算出算出在输入特性曲线上,在输入特性曲线上,Q点越高,点越高,rbe越小!越小!华成英 3.放大电路的动态分析放大电路的放大电路
15、的交流等效电路交流等效电路华成英 阻容耦合共射放大电路的动态分析阻容耦合共射放大电路的动态分析输入电输入电阻中不阻中不应含有应含有Rs!输出电输出电阻中不阻中不应含有应含有RL!华成英 讨论一1.在什么参数、如何变化时在什么参数、如何变化时Q1 Q2 Q3 Q4?2.从输出电压上看,哪个从输出电压上看,哪个Q点下最易产生截止失真?哪点下最易产生截止失真?哪个个Q点下最易产生饱和失真?哪个点下最易产生饱和失真?哪个Q点下点下Uom最大?最大?3.设计放大电路时,应根据什么选择设计放大电路时,应根据什么选择VCC?华成英 2.空载和带载两种情况下空载和带载两种情况下Uom分别为多少?分别为多少?3
16、.在图示电路中,有无可能在空载时输出电压失真,而在图示电路中,有无可能在空载时输出电压失真,而带上负载后这种失真消除?带上负载后这种失真消除?4.增强电压放大能力的方法?增强电压放大能力的方法?讨论二 已知已知ICQ2mA,UCES0.7V。1.在空载情况下,当输在空载情况下,当输入信号增大时,电路首先出入信号增大时,电路首先出现饱和失真还是截止失真?现饱和失真还是截止失真?若带负载的情况下呢?若带负载的情况下呢?华成英 讨论三:基本共射放大电路的静态分析和动态分析:基本共射放大电路的静态分析和动态分析QIBQ35AUBEQ0.65V 为什么用为什么用图解法求解图解法求解IBQ和和UBEQ?华
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基本 放大 电路
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。