电工电子6-2.ppt

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1、6.1 基本放大电路的组成及工作原理基本放大电路的组成及工作原理 6.2 放大电路的类型及特点放大电路的类型及特点基本放大电路基本放大电路 第第6章章1放大器将输入的信号放大放大器将输入的信号放大扬声器由扬声器由放大后的放大后的信号驱动信号驱动6.1 基本放大电路的组成及工作原理基本放大电路的组成及工作原理放大的概念放大的概念在生产实践中常常需要将微弱的在生产实践中常常需要将微弱的电信号电信号放大，放大，使之变成较大的信号。使之变成较大的信号。例如：扩音机电路。例如：扩音机电路。扩音机的主要组成部分是放大器。扩音机的主要组成部分是放大器。放放大大器器话筒将声音话筒将声音信号转换成信号转换成微微

2、弱电信号弱电信号电路工作电源电路工作电源2放大元件放大元件T：工工作在放大区，要作在放大区，要保证发射结正偏保证发射结正偏集电结反偏。集电结反偏。6.1.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成ui输入输入uo输出输出RBECEBRCC1C2VT3使发射结正偏，使发射结正偏，并提供适当的并提供适当的静态工作点。静态工作点。基极电源与基极电源与基极电阻基极电阻RBECEBRCC1C2VT4为电路提为电路提供能量。供能量。并保证集并保证集电结反偏。电结反偏。RBECEBRCC1C2VT集电极集电极电源电源5变化的电流转变化的电流转变为变化的电变为变化的电压。压。RBECEBRCC1C2VT集电极电

3、阻集电极电阻6RBECEBRCC1C2VT耦合电容：耦合电容：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。7单电源供电单电源供电可以省去可以省去RB+ECEBRCC1C2VT8RB+ECRCC1C2VT单电源供电单电源供电96.1.2 基本放大电路的工作原理基本放大电路的工作原理交流电压放大器交流电压放大器:输入：交流小信号输入：交流小信号 ui输出：交流大信号输出：交流大信号 uo正常工作时，直流电源供电正常工作时，直流电源供电各极的电压、电流为：各极的电压、电流为：iB，uBE，iC，uCE均为均为直流直流与与交流交流的叠加！的叠加！RB+ECRCC1C2uiuoiBiCuBE

4、uCE10ui=0时时由于电源由于电源的存在的存在IB 0IC 0IBICIE=IB+ICRB+ECRCC1C2VT1.静态：当静态：当 ui=0时时11IB、UBE，IC、UCE 均为直流信号均为直流信号！RB+ECRCC1C2VTIBICUBEUCE(IC,UCE)(IB,UBE)12iBtIBuBEtUBEiCtICuCEtUCE均为直流均为直流！13(IB,UBE)和和(IC,UCE)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性曲线上的一个点称为静态工作点静态工作点。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEIC14IBUBEQICUCEuiibibicuCE怎么变化怎

5、么变化假设假设uBE有一微小的变化有一微小的变化2.动态：当动态：当 输入输入ui时时15ICUCEicuCE的变化沿一条直线的变化沿一条直线:负载线负载线ucuCE相位如何相位如何uCE与与uBE反相反相！RB+ECRCC1C2uiuoiBiCuBEuCE满足满足：uCE=UCC-iCRC16RB+ECRCC1C2uiiBiCuCuo各点波形各点波形17表示直流量表示直流量表示直流量表示直流量表示直流量表示直流量表示直流量表示直流量iBtIBiCtICuCEtUCE均为直流均为直流+交流交流！uBEtUBEiB=IB+ib uBE=UBE+ube iC=IC+ic uCE=UCE+uce 表

6、示交流量表示交流量表示交流量表示交流量表示交流量表示交流量表示交流量表示交流量ibubeuceic18iCuCEuo可输出可输出的最大的最大不失真不失真信号信号合适的静合适的静态工作点态工作点ib3.静态工作点的作用静态工作点的作用19称为截止失真称为截止失真iCuCEuoQ点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区输出信号波形输出信号波形20iCuCEuoQ点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区输出信号波形输出信号波形ib称为饱和失真称为饱和失真21归纳归纳1、放大器正常工作时，需设置合适的、放大器正常工作时，需设置合适的静态工作点，目的是避免非线性失真；静态工作点，目的是避免非线性

7、失真；2、放大器正常工作时，所有的电压、放大器正常工作时，所有的电压、电流均为直流电流均为直流+交流；交流；3、基本放大器正常工作时，输出电压、基本放大器正常工作时，输出电压与输入电压反相位。与输入电压反相位。226.1.3 基本放大电路的性能指标基本放大电路的性能指标1、电压放大倍数电压放大倍数AuiouUUA=Ui：输入电压输入电压。Uo：输出电压输出电压。电压放大倍数反映了电压放大倍数反映了放大器的放大能力。放大器的放大能力。电压放大倍数与放大电压放大倍数与放大器的结构和器件参数器的结构和器件参数有关。有关。一级放大器的电压放一级放大器的电压放大倍数有限。大倍数有限。23采用放大器级连的

8、方法，可取得大电压放采用放大器级连的方法，可取得大电压放大倍数。大倍数。uiuoAu1Au2AunAu3uo1ui2uo2ui3Au=Au1 Au2 Au3 Aun多级放大多级放大242、输入电阻输入电阻 ri放大电路一定要有前级（信号源）为放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号，那么就要从信号源取电流。其提供信号，那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放大电路从其前级取电流输入电阻是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越大，从其前级取大小的参数。输入电阻越大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。得的电流越小，对前级的影响越小。25Au输入电阻输入电阻：USIiUiiiiI

9、Ur=电路的输入电阻越大，从信号源取电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。较大的的输入电阻。263、输出电阻输出电阻 ro放大电路对其负载而言，相当于信号源，放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。维南等效电路的内阻就是输出电阻。roAuUS27输出电阻大一些好还是小一些好？输出电阻大一些好还是小一些好？UOrosU RL输出电阻越小，在负载变化时，引起输输出电阻越小，在负载变化时，引起输出电压的变化越小，即输

10、出电压越稳定出电压的变化越小，即输出电压越稳定所以，输出电压越小，带负载能力越强！所以，输出电压越小，带负载能力越强！284.通频带通频带fAuAum0.7AumfL下限截下限截止频率止频率fH上限截上限截止频率止频率通频带通频带：fbw=fHfL放大倍数放大倍数随频率变随频率变化曲线化曲线296.2 放大器的类型及特点放大器的类型及特点根据功能分根据功能分1.电压放大器电压放大器以小的输入电压控制大的输出电压以小的输入电压控制大的输出电压小信号工作小信号工作主要考虑主要考虑电压放大倍数电压放大倍数，输入输出输入输出电阻电阻。应用在放大器的输入级、中间。应用在放大器的输入级、中间级级2.功率放

11、大器功率放大器以小的输入功率控制大的输出功率以小的输入功率控制大的输出功率大信号工作大信号工作主要考虑主要考虑功率功率、效率效率、失真情况失真情况及及输出电阻输出电阻。应用在放大器的输出级。应用在放大器的输出级。30根据信号形式分根据信号形式分1.交流放大器交流放大器放大交流信号放大交流信号阻容耦合（级与级之间的阻容耦合（级与级之间的连接形式）连接形式）2.直流放大器直流放大器放大直流信号放大直流信号直接耦合（级与级之间的直接耦合（级与级之间的连接形式）连接形式）311、共射放大器共射放大器2、射极输出器射极输出器3、差动放大器差动放大器根据电路结构分根据电路结构分4、互补对称功率放大电路互补

12、对称功率放大电路32RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoRB+ECRCC1C2uiuoiBiCuBEuCE输入、输出以发射极为公共点；输入、输出以发射极为公共点；放大倍数高，输入电阻较小，输出电阻较大；放大倍数高，输入电阻较小，输出电阻较大；一般作放大器的中间级。一般作放大器的中间级。共共射射电电路路33输入、输出以集电极为公共点；输入、输出以集电极为公共点；放大倍数小于放大倍数小于1，近似为，近似为1；输入电阻高，；输入电阻高，输出电阻低；输出电阻低；一般作放大器的输入级（输入电阻高），一般作放大器的输入级（输入电阻高），输出级（输出电阻低）。输出级（输出电阻低）。RB+ECR

13、CC1C2RERLuiuo射射极极输输出出器器34差差放放电电路路电路结构对称；双电源；双端输入、电路结构对称；双电源；双端输入、双端（单端）输出双端（单端）输出1.1.电路结构特点电路结构特点RP:调零电位器。调整左右平衡调零电位器。调整左右平衡ui1+UCCui2-UEERCVT1RB1RCVT2RB1REuORP352.输入信号分类输入信号分类1差模输入差模输入:ui1=-ui2=ud共模输入共模输入:2ui1=ui2=uC(differential mode)(common mode)3任意输入任意输入:ui1,ui2差模分量差模分量:共模分量共模分量:uduC分解分解2ui1-ui2

14、=2ui1+ui2=36差模电压放大倍数差模电压放大倍数:共模电压放大倍数共模电压放大倍数:共模抑制比共模抑制比:（Common-Mode Rejection Ratio)=KCMRR3.主要性能指标主要性能指标大大！0！两边完两边完全对称全对称差放放大的是两输入端的差差放放大的是两输入端的差：uo=Au（ui1-ui2）37两输入端中一个为两输入端中一个为同相输入端同相输入端（输出与输入同相位），（输出与输入同相位），一个为一个为反相输入端反相输入端（输出与输入反相位）（输出与输入反相位）。ui1+UCCui2-UEERCVT1RB1RCVT2RB1REuORP差动放大电路差动放大电路放大差模信号，抑制差模信号，放大差模信号，抑制差模信号，4.4.应用应用放大直流信号放大直流信号38iL-UCCRLuiVT1VT2UL+UCC互互补补对对称称电电路路输入大信号，输入大信号，NPN、PNP轮流工作；轮流工作；功率放大，一般用在输出级。功率放大，一般用在输出级。输出功率大，效率高，输出电阻低；输出功率大，效率高，输出电阻低；39END40