第二章++基本放大电路.pptx

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1、第一节第一节 基本放大电路的组成基本放大电路的组成返回基本放大电路的组成第1页/共77页RSRBRCC1+C2uSEBECuo晶体管放大元件，起电流控制作用。电源EB给发射结提供正向电压；EC给集电结提供反向电压。RC一方面给管子合适的电压，另一方面它将集电极的电流变化转变为电压变化，实现电压放大。电容C1、C2耦合电容，其隔直通交的作用。电阻RB限制IB大小；RSRBRC+uSuoUCC返回第2页/共77页放大作用ui变化量ui 通过C1加至B极引起iB变化iB，从而引起iC变化iC、RC上压降RCiC变化，则uCE=UCCiCRC发生变化。iB iC uCE 当电路参数选择适当，uo的幅度

2、将比ui大，但两者相位相反。RSRBRC+uSuoUCC放大电路放大交流信号的条件给三极管提供电流放大的必要条件保证信号的畅通练习返回第3页/共77页第二节第二节 放大电路的图解法放大电路的图解法 放大电路的静态分析放大电路的静态分析 放大电路的动态分析放大电路的动态分析 非线性失真非线性失真 返回第4页/共77页符号说明：iB=IB+ibiC=IC+ic直流分量：IB、IC、IE、UCE交流分量：ib、ic、ie、uce总电流量：iB、iC、iE、uCEiE=IE+ieuCE=UCE+uce返回第5页/共77页直流通道在ui=0时所形成的直流通路称为直流通道。直流通道里只有直流量，此时称放大

3、电路为静态。画法：视电容为开路，画出电路其余部分。RSRBRC+uSuoUCCRBRC+UCCICIB一、放大电路的静态分析一、放大电路的静态分析返回第6页/共77页静态工作点：电路处于静态时的IB、UBE、UCE在晶体管特性曲线上决定的一点Q，叫静态工作点。RBRC+UCCICIB1静态工作点的估算法对直流通道列写电压方程输入回路：（硅=0.7V,锗=0.3V）输出回路：返回第7页/共77页2.图解法在输出特性曲线上UCE=UCCRCIC直线，其交点为Q。Q点在x、y轴上投影分别为UCE、IC，称UCE=UCCRCIC为直流负载线。IC/mAUCE/VIB=20AIB=40AIB=60AIB

4、=80AIB=100AOUCCQ其斜率为ICUCE返回IB=0第8页/共77页交流通道只考虑交流信号形成的电路通道称为交流通道。此时视直流量短路，电路为动态。画法：视直流电压源、电容短路。二、放大电路的动态分析二、放大电路的动态分析返回RSRBRCuSuo第9页/共77页返回 iB/AuBE/VQube=uiibicQQO第10页/共77页返回iC/mAuCE/VIB=20AQicQQuceOIB=40AIB=60AIB=80AIB=100AIB=0第11页/共77页uiiBIBiCICuCEUCE信号是叠加在静态基础上的,输出信号与输入信号相位相反，相差180。ube uouBEUBE返回第

5、12页/共77页三、非线性失三、非线性失真真1静态工作点的设置要使放大器能正常工作，必须设置一个合适的静态工作点，否则将会引起非线性失真。非线性失真：截止失真、饱和失真、双向失真。截止失真原因：Q点太低，放大器到了截止区改善：提高Q点，一般减少RB，增加IB，使IBIBM饱和失真：原因：工作点Q太高，使放大器工作到了饱和区。改善：降低Q，增大RB，减少IB。返回第13页/共77页iC/mAuCE/Vicuceuce截止现象：ib、ic负半周削波;uce正半周削波饱和现象：ib不失真，ic正半周削波;uce负半周削波。为了防止失真，工作点最好使Q位于负载线中点，即UCE大约为UCC一半左右。ic

6、QQQQQQ ibib返回OIB=20AIB=40AIB=60AIB=80AIB=100A第14页/共77页晶体管状态判断当UBE0.5V，当IBIBSBE、BC正偏，VT饱和当0IBIBS，VT放大IBS=（UCC0）/RC返回RCUoUCCRBUi第15页/共77页IC/mAUCE/VIB=20AUCCQ例、已知固定偏置电路，当RB、UCC不变，RC增加时，Q点将如何移动；当RC、UCC不变，RB减少时，Q点将如何移动；当RB、RC不变，UCC减少时，Q点将如何移动。解:当RB不变，RC增加，直流负载线斜率减小，Q点左移Q1当RC不变，RB减少，IB增加，Q点左上移Q2当RB、RC不变，U

7、CC减少时，直流负载线左移Q点左下移Q3UCC返回IB=40AIB=60AIB=80AIB=100AO第16页/共77页第三节第三节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 温度对静态工作点的影响温度对静态工作点的影响 分压式偏置电路分压式偏置电路返回第17页/共77页一、温度对静态工作点的影响一、温度对静态工作点的影响温度ICBOUBEIC温度上升，工作点Q上移，易发生饱和失真；温度下降，工作点Q下移，易发生截止失真。返回第18页/共77页二、分压式偏置电二、分压式偏置电路路RB1RB2RERC+UCCRsRLusC1C2CEIBI2I1RB1、RB2偏置电阻，固定基极电位VB;RE射极电阻，固定

8、射极电流IE;CE隔直通交电容。工作点估算返回+第19页/共77页工作点稳定过程uBE/V iB/A靠RE上压降的变化稳定工作点；加入RE后，电压放大倍数下降，在RE两端并联电容CE。返回O第20页/共77页例、图示电路中，=50，今用直流表测出3组UB、UE、UC值，试分析各组电压，电路是否正常工作？若不正常，试分析可能出现的问题。105k15k1k5k+12V6kC1C2CE 1 2 3VBVEVC 0 0.75 1.4 0 0 0.7 12 0.3 8.5 1.不正常，可能RB1断路。2.不正常，晶体管饱和，可能RE或CE短路。3.正常。返回+第21页/共77页第四节第四节 微变等效电路

9、法微变等效电路法 晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路 共射放大电路的微变等效电共射放大电路的微变等效电路路 放大器的性能分析放大器的性能分析 返回第22页/共77页一、晶体管的微变等效电一、晶体管的微变等效电路路1.微变等效电路将晶体管等效为线性元件的电路。等效条件：信号变化范围小。2晶体管微变等效电路输入端晶体管输入电阻iB/AuBE/VQuBEiB返回O第23页/共77页输出端输出等效电阻iC/mAuCE/V受控电流源晶体管ic=ib 受控电流源rbe电阻rce开路返回iCuCEO第24页/共77页BCEBErbeibicib步骤a)做晶体管等效电路，标注B、C、E三极；b)将晶体管

10、放大电路的UCC、C1、C2短路，将RB、RC等元件对号入座。二二、共射放大电路的微变等效电共射放大电路的微变等效电路路C返回第25页/共77页RBRC+uoUCCBCEuiuiRBRC RLrbeibicibRLuo返回第26页/共77页RB1RB2RERC+UCCRLC1C2BCE uiRB1RC RLrbeibicibuoRB2RE返回+uoui第27页/共77页RBRC+uoUCCBCEuiuiRBRC RLrbeibicibRLuo返回第28页/共77页uiRBRC RLrbeibicibuo三、放大器的性能分析三、放大器的性能分析 1.放大倍数riro2.输入电阻ri3.输出电阻r

11、oro可在输入电压为零，负载开路的条件下求得。iiio返回第29页/共77页4.考虑信号源内阻RBRC+uoUCCRSuSuiRLRSUSriUi返回第30页/共77页例1、电路如图，=40，计算放大倍数。(UBE=0)解：（1）确定Q（2）求rbe若上例中含RS=500,则？（3）求300k4k+uo+12Vui4k返回第31页/共77页例2、一个固定偏置电路,要求100,晶体管为3DG6,=20,IC=1mA,UCC=12V,确定RC、RB,并求UCE。设UBE=0。解：返回第32页/共77页uo例3、已知：RB1=40k,RB2=20k,RC=2.5k,RE=2k,UCC=12V,UBE

12、=0.7V,=40,RL=5k。试计算Q、Au、Ri、Ro。RB1RB2RERC+UCCRsRLus解：解题步骤VBVEIEICIBUCEVB=RB2RB1+RB2UCC=201240+20=4VVE=VBUBE=4V0.7V=3.3VIE=VERE=3.3V2k=1.65mAICIE=1.65mAIB=IC=1.6540=41AUCEUCCIC(RC+RE)=12V1.65(2+2.5)V=4.575V返回A第33页/共77页uiRB1RC RLibicrbeibuoRB2=0.946k返回第34页/共77页第五节第五节 共集电极放大电路共集电极放大电路 共集电极放大电路的分析共集电极放大电

13、路的分析 共集电极放大电路的特点及应共集电极放大电路的特点及应用用返回第35页/共77页一、共集电极放大电路（射随器）的分析一、共集电极放大电路（射随器）的分析RBRE+uoUCCRSuSuiRL1、静态分析2、动态分析作微变等效电路，C1、C2、UCC短路。返回第36页/共77页RBRERLİbİcrbeibRSUSİeUoUi1.放大倍数返回第37页/共77页RBRERLİbİcrbeibRSUSİeUoUiİiİRB2.输入电阻ri ri越大，电源电阻RS分压越小，对信号衰减越小。riro返回第38页/共77页3.输出电阻roRBREİbİorbeİbRSUoİREro越小，带负载后输出

14、电压变化越小，带负载能力越强。返回第39页/共77页二、共集电极放大电路的特点及应二、共集电极放大电路的特点及应用用1.射随器特点输出电阻低输出电压与输入电压相同输入电阻高返回第40页/共77页多级放大电路的输入级输入电阻高，减轻信号源负担。输出级输出电阻低，提高带负载能力。中间级ri相当于前一级负载电阻；ro相当于后一级信号源内阻。2.射随器的应用返回第41页/共77页例1、已知射随器RS=2k,RB=150k,RE=2k，RL2k，UCC=+12V，50，rbe=846，求:静态工作点Q、Au、Aus、ri。(UBE0)返回第42页/共77页RB1RB2RE2RC+UCCRLRE1已知：R

15、B1=33k,RB2=10k,RC=3.3k,RE1=200,RE2=1.3k,UCC=12V,rbe=994,=50，RL=5.1k。试计算Au、Ri、Ro。UiUoRE1RB2RB1rbeRLRCİbİbİc例2、返回第43页/共77页RB1RERC+UCCRLRsusC1C2RB2RL静态动态不含分压电阻对输入、输出回路列KVL方程含分压电阻用分压公式求UB再对输出回路列KVL方程输出从C取输入输出反相输出从E取输入输出反相且AufL0 ,fH fH0 返回O第65页/共77页相频特性 f0901802704545 fL0 fH0单级阻容耦合放大电路的频率特性中频段（fL0 f fH0)

16、=180 fL fH360540两级阻容耦合放大电路的频率特性中频段（fL f fH)=0返回第66页/共77页第八节第八节 功率放大电路功率放大电路 功率放大电路的基本要求功率放大电路的基本要求 功率放大器的工作状态功率放大器的工作状态 OCL互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路 集成功率放大电路简介集成功率放大电路简介返回第67页/共77页一、功率放大电路的基本要一、功率放大电路的基本要求求功率放大电路主要作用是向负载提供功率的放大电路。1.功率放大器的特点输出功率大。转换功率高。输出信号幅值大，易产生非线性失真。信号幅值大，需用图解法分析。返回第68页/共77页二、功率放大器的工作状

17、态甲类工作状态Q点设置在特性曲线的中点，放大管始终处于导通状态。工作在甲类状态的放大器静态管耗大，效率较低，主要用于电压放大器。iciCuCEQQicQic返回OOOtt第69页/共77页甲乙类工作状态Q点设置在IC0、IC0处，放大管在大半个周期内处于导通状态。工作在甲乙类状态的放大器静态管耗很小，效率较高，但有波形失真，主要用于功率放大器。乙类工作状态Q点设置在IC0处，放大管只在半个周期内处于导通状态。工作在乙类状态的放大器静态管耗为0，效率较高，但有波形失真，主要用于功率放大器。返回第70页/共77页三、三、OCL互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路RLUCCUCCuiuiic1ic2uoVT1、VT2在正、负半周交替导通，互相补充。电路分析返回ic1ic2导通截止VT1VT2导通截止uot第71页/共77页交越失真由于集电结存在“死区”，当ui低于某一数值时，iC1、iC2基本为零，输出出现一段死区，这种现象称为交越失真。ui交越失真返回交越失真产生的原因 由于晶体管发射结存在死区；ui UCEiB0第76页/共77页感谢您的观看！第77页/共77页