单级低频小信号放大器.ppt

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1、3.2 单级低频小信号放大器单级低频小信号放大器3.2.1 电路的说明电路的说明3.2.2 放大器的静态工作点放大器的静态工作点3.2.3 共发射极电路的放大和反向作用共发射极电路的放大和反向作用3.2 单级低频小信号放大器单级低频小信号放大器1.1.电路组成电路组成 单级低频小信号放大器：单级低频小信号放大器：工作频率在工作频率在20赫兹（赫兹（Hz）到到20千赫兹（千赫兹（kHz）内、电压和电流都较小的单管放大电路。内、电压和电流都较小的单管放大电路。3.2.1 电路的说明电路的说明一、电路的组成和电路图的画法一、电路的组成和电路图的画法图图3.2.1 单管共发射极放大电路单管共发射极放大

2、电路 C1、C2耦耦合合电电容容。防防止止信信号号源源以以及及负负载载对对放放大大器器直直流流状状态态的的影影响响；同同时时保保证证交交流流信信号号顺顺利利地地传传输输。即即“隔隔直直通通交交”。2 2元件作用元件作用GB基极电源。通过偏置电阻基极电源。通过偏置电阻Rb，保证发射结正偏。保证发射结正偏。GC集电极电源。通过集电极电阻集电极电源。通过集电极电阻RC，保证集电结反偏。保证集电结反偏。Rb偏置电阻。保证由基极电源偏置电阻。保证由基极电源GB向基极提供一个合适向基极提供一个合适的基极电流。的基极电流。Rc集电极电阻。将三极管集电极电流的变化转换为集集电极电阻。将三极管集电极电流的变化转

3、换为集电极电压的变化。电极电压的变化。实际电路通常采用单电源供电，如图实际电路通常采用单电源供电，如图3.2.1（b）。）。图图3.2.1 单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路 如如图图3.2.3所所示示。“”表表示示接接地地点点，实实际际使使用用时时，通常与设备的机壳相连。通常与设备的机壳相连。RL为负载，如扬声器等。为负载，如扬声器等。3.3.电路图的画法电路图的画法图图3.2.2 单电源供电放大器的习惯画法单电源供电放大器的习惯画法图图3.2.3 C1、C2非电解电容器的画法非电解电容器的画法 3.3.总总量量瞬瞬时时值值：是是直直流流分分量量和和交交流流分分量量之之和和，用用小小写

4、写字字母母和和大大写写下下标标的的符符号号，如如i iB B=I IB B+i ib b，即即表表示示基基极极电电流流的的总瞬时值。总瞬时值。二、电路中电压和电流符号写法的规定二、电路中电压和电流符号写法的规定 1.1.直流分量：直流分量：用大写字母和大写下标的符号，如用大写字母和大写下标的符号，如I IB B表表示基极的直流电流。示基极的直流电流。2.2.交流分量瞬时值：交流分量瞬时值：用小写字母和小写下标的符号，用小写字母和小写下标的符号，如如i ib b表示基极的交流电流。表示基极的交流电流。3.2.2 放大器的静态工作点放大器的静态工作点动画动画 放大器的静态工作点放大器的静态工作点静

5、态：静态：无信号输入（无信号输入（vi i=0）时电路的工作状态。时电路的工作状态。：硅管一般为：硅管一般为0.7V，锗管为锗管为0.3V。（3.2.1）（3.2.2）（3.2.3）图图3.2.4 静态工作点静态工作点 1静态工作点静态工作点Q：静态时晶体管直流电压静态时晶体管直流电压 、和对和对应的应的 、值。分别记作值。分别记作 、和和 。如图。如图3.2.4：解解 从电路可知，晶体管是从电路可知，晶体管是NPN型，按照约定视为硅管，则型，按照约定视为硅管，则 例例3.2.1 在图示单级放大器中，设在图示单级放大器中，设 图图3.2.4 静态工作点静态工作点。求放大器的静态工作点。求放大器

6、的静态工作点。图图3.2.4 静态工作点静态工作点2 2静态工作点对放大器工作状态的影响静态工作点对放大器工作状态的影响 放大器的静态工作点是否合适，对放大器的工作状态放大器的静态工作点是否合适，对放大器的工作状态影响非常大。影响非常大。若若把把图图3.2.4中中的的Rb除除掉掉，电电路路如如图图3.2.5所所示示，则则IBQ=0，当当输输入入端端加加正正弦弦信信号号电电压压 时时，在在信信号号正正半半周周，发发射射结结正正偏偏而而导导通通，输输入入电电流流 随随 变变化化。在在信信号号负负半半周周，发发射射结反偏而截止，输入电流结反偏而截止，输入电流 等于零。即波形产生了失真。等于零。即波形

7、产生了失真。图图3.2.5 除去除去Rb时放大器工作不正常时放大器工作不正常 综上可见，一个放大器的静态工作点是否合适，是放大器综上可见，一个放大器的静态工作点是否合适，是放大器能否正常工作的重要条件。由电源和偏置电阻组成的电能否正常工作的重要条件。由电源和偏置电阻组成的电路，就是为了提供合适的偏流而设置的，称为偏置电路。路，就是为了提供合适的偏流而设置的，称为偏置电路。2 2静态工作点对放大器工作状态的影响静态工作点对放大器工作状态的影响 如果 阻值适当，则 不为零且有合适的数值。当输入端有交流信号 通过C1加到晶体管的发射结时，基极电流在直流电流 的基础上随 变化，即交流 叠加在直流 上，

8、如图3.2.6所示。如果 的值大于 的幅值，那么基极的总电流 正负极性的变化，这样就不会使发射结反偏而截止，从而避免了输入电流的波形失真。始终是单方向的电直流，即它只有大小的变化，没有3.2.3 共发射极电路的放大和反相作用共发射极电路的放大和反相作用1.1.信号放大与反相信号放大与反相 由于基极电流对集电极电流的控制作用，集电极电流在静态值的基础上跟着变化。同样，集电极与发射极电压也是同样，集电极与发射极电压也是静态电压和交流电压静态电压和交流电压 两部分两部分合成，即合成，即 交交流流输输入入信信号号 经经过过电电容容C1作作用用在在晶晶体体管管的的发发射射结结，引引起起基基极极电电流流的

9、的变变化，这时基极总电流为化，这时基极总电流为 负号表示增加时将减小，负号表示增加时将减小，即与反相。即与反相。由于集电极电流流过电阻由于集电极电流流过电阻时，在上产生电压降，则集时，在上产生电压降，则集电极与发射极间总的电压应为电极与发射极间总的电压应为 与反相。与反相。经耦合电容经耦合电容C2的的“隔直通交隔直通交”，放大器，放大器，即即输出端获得放大后的输出电压输出端获得放大后的输出电压2.2.直流通路和交流通路画法直流通路和交流通路画法（1 1）直流通路：电容视为开路，电感视为短路，其它不变。）直流通路：电容视为开路，电感视为短路，其它不变。（2 2）交流通路：电容和电源视为短路。）交流通路：电容和电源视为短路。（3 3）在在交交流流放放大大器器中中同同时时存存在在着着直直流流分分量量和和交交流流分分量量两两种种成成分分。直直流流分分量量反反映映的的是是直直流流通通路路的的情情况况；交交流流分量反映的是交流通路的情况。分量反映的是交流通路的情况。单级放大器的工作特点：单级放大器的工作特点：（1 1）为了不失真地放大信号，放大器必须设置合适的）为了不失真地放大信号，放大器必须设置合适的静态工作点。静态工作点。（2 2）共射极放大器对输入的信号电压具有放大和倒相）共射极放大器对输入的信号电压具有放大和倒相作用。作用。