《模拟电子技术》课件项目一放大电路的基本知识..ppt

1、 项目一放大电路的基本知识1.1放大电路的基本概念1.2 放大电路的组成1.3 放大电路的主要性能指标放大倍数；输入电阻；输出电阻；通频带与频率失真1.4 三极管电路的基本分析方法1.1 放大电路的基本概念2)、“放大”：是指在输入信号作用下，利用有元器件的控制作用将直流电源提供的部分能量转换为与输入信号成正比的输出信号。1)、放大电路：用来对电信号进行防大的电路称为放大电路俗称放大器。 放大电路实际上是一个受输入信号控制的能量转换器。1.2 放大电路组成 一个基本放大电路必须有如下图所示各组成部分：输入信号源、晶体三极管、输出负载以及直流电源和相应的偏置电路。组成组成组成1）直流电源和相应的

2、偏置电路：用来为晶体三极管提供静态工作点，以保证晶体三极管工作在放大区。就双极型晶体三极管而言，就是保证发射结正偏，集电结反偏。2）输入信号源：一般是将非电量变为电量的换能器， 如各种传感器，将声音变换为电信号的话筒，将图像变换为电信号的摄像管等。它所提供的电压信号或电流信号就是基本放大电路的输入信号。3）负载：是接收放大电路输出信号的元件或电路，可等效为纯电阻RL。各部分作用各部分作用例：基本单元放大电路图最简单的是共发射极放大电路，原理图如下。我们先介绍各部件的作用。 1. 晶体管晶体管V2. 直流电源直流电源UCC3. 基极偏流电阻基极偏流电阻Rb4. 集电极电阻集电极电阻Rc5. 耦合

3、电容耦合电容C1、 C21.2 1.2 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1）增益2）输入电阻、3）输出电阻4）通频带和频率失真1）增益放大倍数在工程上用分贝(dB)表示，称为增益有电压增益、电流增益、功率增益等。iuUUA0 电流放大倍数Ai定义为 iiIIA0电压增益uuAdBAlg20)(电流增益iiAdBAlg20)(功率放大倍数 ApPiPoAp 功率增益ApdBAplg10)(电压增益 电压放大倍数用Au表示，定义为放大器输出信号电压与输入信号电压的比值。 即 2）输入电阻如下图所示,放大电路的输入端可以用一个等效交流电阻ri来表示,它定义为iuiiiiuiii放大电路r

4、srirousuouoioRLriro 放大电路的方框图 如图所示从放大电路输出端看,放大电路对于负载RL相当于一个信号源,该信号源的内阻就是放大电路的输出电阻,用Ro表示,它定义为 3) 输出电阻rouiii放大电路rsrirousuouoioRLriroLoooR) 1(RUU 4)通频带和频率失真AuAum0.707Aum中频区通频带BW低频区高频区0fLfHf(b)f090180270 45 45(c)相频特性：输出电压与输入电压之间的相位差与信号频率的关系。通频带：带宽 放大电路对于不同频率的输入信号具有不同的放大能力。幅频特性：电压放大倍数的模与信号频率的关系1.4 三极管电路的基

5、本分析方法 直流分析（静态分析）（）（目的求出静态工作点）目的求出静态工作点）采用工程近似分析法或图解法若只研究在直流电源作用下，电路中各直流量的大小称为直流分析。交流分析（动态分析） （目的求放大性能指标）目的求放大性能指标）当外电路接入交流信号后，为了确定叠加在静态工作点上的各交流量而进行的分析。外加小信号时采用小信号等效电路分析法也称微变等效电路外加大信号输入时采用图解分析法1.4.1.放大电路中的电流与电压符号 名名 称称 总电流总电流或总电或总电压压 直直 流流 量量（静态（静态值）值） 交交 流流 量量基基 本本关关 系系 式式瞬时值瞬时值有效值有效值基极电流基极电流iBIBibI

6、biBIBib集电极电流集电极电流iCICicIctCIcic基基射电压射电压uBE UBEubeUbeuBEUBEube集集射电压射电压uCEUCEuceUceuCEUCEuce1.4.2电路中电流、电压的波形1.4.3放大电路中的直流通路与交流通路1、直流通路、直流通路直流通路是指放大电路中直流电流通过的路径。 电容相当开路电容相当开路2、交流通路、交流通路交流通路是指放大电路中交流电流通过的路径。 （电容相当于短路）（电容相当于短路）3、 直流分析直流分析BBBBBERIVU1）、图解分析法a)三极管电路图b)输入回路图解 确定Q点c)输出回路图解输出回路的直流负载线CCCCCERIVU

7、2）工程近似分析法）工程近似分析法b）、输出回路 在放大态BONBEBBBQRUVI)(BCIICQCCCCEQRIVUa）、输入回路UBE大于导通电压后，输入特性具有恒压特性4、动态分析（不带负载）1）图解分析已知：硅管输入输出特性曲线，ui=10sinwt用图解分析法求：各交流电压和电流a)、画交流通路三极管在交流信号作用下的交流电流流通路径C1、C2对交流信号视为短路；直流电源内阻很小，对交流信号也视为短路b）、输入回路图解c)、输出回路图解饱和失真iciC1iCiC2截止失真4B3210Q1QQ2iC / mA80 A60 AIB40 A20 AA5101520UCESoUCCuCE1

8、uCEuCE2uCE / V削底（饱和失真）削顶（截止失真） t0uCEt图2.10 静态工作点对输出波形失真的影响 静态工作点对输出波形的影响静态工作点对输出波形的影响(a)(b)(c)(d ) 上图 是通过示波器观察到的输出波形所谓失真所谓失真,是指输出信号的波形与输入信号是指输出信号的波形与输入信号的波形不成比例的现象。的波形不成比例的现象。2）微变等效电路分析法）微变等效电路分析法微变等效电路(也称小信号等效电路)分析法输入特性等效电阻输入特性等效电阻)(26)1 (200)1 (mAImVrrrEQebbbe输出特性等效为电流源输出特性等效为电流源它不是一个独立电源，而是一个大小及方向均受ib控制的受控电流源。bcii