放大电路的模型和性能指标(精品).ppt

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1、电子技术基础电子技术基础模拟部分模拟部分 （第六版第六版）华中科技华中科技大学大学 张林张林2电子技术电子技术基础模拟部分基础模拟部分1 1 绪论绪论2 2 运算放大器运算放大器3 3 二极管及其基本电路二极管及其基本电路4 4 场效应三极管及其放大电路场效应三极管及其放大电路5 5 双极结型三极管及其放大电路双极结型三极管及其放大电路6 6 频率响应频率响应7 7 模拟集成电路模拟集成电路8 8 反馈放大电路反馈放大电路9 9 功率功率放大放大电路电路10 10 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路11 11 直流稳压电源直流稳压电源华中科技大学 张林31 1 绪论绪论1.1 1.1

2、 信号信号1.2 1.2 信号的频谱信号的频谱1.3 1.3 模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号1.4 1.4 放大电路模型放大电路模型1.5 1.5 放大电路的主要放大电路的主要性能指标性能指标41.1 信号信号1.1.信号：信号：信息的载体信息的载体微音器输出的某一段信号的波形微音器输出的某一段信号的波形51.1 信号信号2.2.电信号源的电路表达形式电信号源的电路表达形式电电子子系系统统Rsi+-vS电压源等效电路电压源等效电路电流源等效电路电流源等效电路电电子子系系统统RsiiS戴戴维维宁宁诺诺顿顿转换转换61.2 信号信号的频谱的频谱1.1.正弦信号正弦信号时域时域频域频域71.2

3、 信号信号的频谱的频谱2.2.方波信号方波信号 满满足足狄狄利利克克雷雷条条件件，展展开成傅里叶级数开成傅里叶级数直流分量直流分量其中其中基波分量基波分量三次谐波分量三次谐波分量方波的时域表示方波的时域表示 基波角频率基波角频率81.2 信号的频谱信号的频谱2.2.方波信号方波信号频谱：信号的振幅和相位随频率变化的分布称为该信号的频谱。频谱：信号的振幅和相位随频率变化的分布称为该信号的频谱。幅度谱幅度谱相位谱相位谱傅里叶级数的标准形式傅里叶级数的标准形式91.2 信号的频谱信号的频谱3.3.非周期信号非周期信号傅里叶变换：傅里叶变换：通通过过快快速速傅傅里里叶叶变变换换（FFT）可可迅迅速速求

4、求出出非非周周期期信信号号的的频频谱谱函函数。数。非非周周期期信信号号包包含含了了所所有有可可能能的的频频率成分率成分离散频率函数离散频率函数周期信号周期信号连续频率函数连续频率函数非周期信号非周期信号气温波形气温波形 气温波形的频谱函数（示意图）气温波形的频谱函数（示意图）截止角频率截止角频率101.3 模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号。模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号。数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号。数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号。111.4 放大电路模型

5、放大电路模型电压增益（电压放大倍数）电压增益（电压放大倍数）电流增益电流增益互阻增益互阻增益互导增益互导增益1.1.放大电路的符号及模拟信号放大放大电路的符号及模拟信号放大信号源信号源负载负载121.4 放大电路模型放大电路模型2.2.放大电路模型放大电路模型 放放大大电电路路是是一一个个双双口口网网络络。从从端端口口特特性性来来研研究究放放大大电电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。F 输入端口特性可以等效为一个输入电阻输入端口特性可以等效为一个输入电阻F 输出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式输出端口可以根据不同情况等效成不同的电路

6、形式131.4 放大电路模型放大电路模型2.2.放大电路模型放大电路模型负载开路时的负载开路时的 电压增益电压增益A.电压放大模型电压放大模型 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻由输出回路得由输出回路得则电压增益为则电压增益为由此可见由此可见即负载的大小会影响增益的大小即负载的大小会影响增益的大小要想减小负载的影响，则希望要想减小负载的影响，则希望？（考虑改变放大电路的参数）（考虑改变放大电路的参数）理想情况理想情况141.4 放大电路模型放大电路模型 另另一一方方面面，考考虑虑到到输输入入回回路路对对信信号号源源的的衰减衰减理想情况理想情况有有要想减小衰减，则希望要想减小衰减，则希望？A.电

7、压放大模型电压放大模型151.4 放大电路模型放大电路模型B.电流放大模型电流放大模型 关关心心输输出出电电流流与与输输入入电电流流的的关系关系161.4 放大电路模型放大电路模型负载短路时的负载短路时的 电流增益电流增益由输出回路得由输出回路得则电流增益为则电流增益为由此可见由此可见要想减小负载的影响，则希望要想减小负载的影响，则希望？理想情况理想情况由输入回路得由输入回路得要想减小对信号源的衰减，则希望要想减小对信号源的衰减，则希望？理想情况理想情况B.电流放大模型电流放大模型171.4 放大电路模型放大电路模型C.互阻放大模型（自学）互阻放大模型（自学）输入输出回路没有公共端输入输出回路

8、没有公共端D.互导放大模型（自学）互导放大模型（自学）E.隔离放大电路模型隔离放大电路模型181.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.1.输入电阻输入电阻或或191.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标2.2.输出电阻输出电阻注意：输入、输出电阻为交流电阻注意：输入、输出电阻为交流电阻201.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标3.3.增益增益 反反映映放放大大电电路路在在输输入入信信号号控控制制下下，将将供供电电电电源源能能量量转换为输出信号能量的能力。转换为输出信号能量的能力。四种增益四种增益其中其中常用分贝（常用分贝（dBdB）表示。）表示。“甲甲

9、放放大大电电路路的的增增益益为为-20-20倍倍”和和“乙乙放放大大电电路路的的增增益益为为-20dB-20dB”，问哪个电路的增益大？，问哪个电路的增益大？211.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标4.4.频率响应频率响应A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽 电压增益可表示为电压增益可表示为 在在输输入入正正弦弦信信号号情情况况下下，输输出出随随输输入入信信号号频频率率连连续续变变化化的的稳态响应，称为放大电路的频率响应。稳态响应，称为放大电路的频率响应。或写为或写为其中其中221.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标其中其中普通音响系统放大电路的幅频响应普通音响系

10、统放大电路的幅频响应高频区高频区中频区中频区低频区低频区3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）直直流流放放大大电电路路的的幅幅频频响响应应与与此有何区别？此有何区别？4.4.频率响应频率响应A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽 231.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标B.B.频率失真（线性失真）频率失真（线性失真）幅度失真：幅度失真：对对不不同同频频率率的的信信号号增增益不同，产生的失真。益不同，产生的失真。基波基波二次谐波二次谐波输入信号输入信号输出信号输出信号基波基波二次谐波二次谐波4.4.频率响应频率响应241.5 放大电

11、路的主要性能指标放大电路的主要性能指标相位失真：相位失真：对对不不同同频频率率的的信信号号时时延不同，产生的失真。延不同，产生的失真。B.B.频率失真（线性失真）频率失真（线性失真）4.4.频率响应频率响应幅度失真：幅度失真：对对不不同同频频率率的的信信号号增增益不同，产生的失真。益不同，产生的失真。251.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标5.5.非线性失真非线性失真 由由元元器器件件非非线线性性特特性性引起的失真。引起的失真。非线性失真系数非线性失真系数:Vo1是是输输出出电电压压信信号号基基波波分分量量的的有有效效值值，Vok是是高高次次谐谐波波分分量量的的有有效效值值，k为为正整数。正整数。end