9小信号放大器之放大电路基础.ppt

小信号放大器之放大电路基础 放大的概念与放大电路的性能指标 一、放大的概念 二、性能指标 1. 放大倍数：输出量与输入量之比 2. 输入电阻和输出电阻 3. 通频带 基本共射放大电路的工作原理 一、电路的组成及各元件的作用 二、设置静态工作点的必要性 三、基本共射放大电路的波形分析 四、放大电路的组成原则 静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。 动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得放大了的动态信号。 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。 两种实用放大电路：（1）直接耦合放大电路 两种实用放大电路：（2）阻容耦合放大电路 放大电路的分析方法 一、放大电路的直流通路和交流通路 1. 直流通路：① Us=0，保留Rs；②电容开路； ③电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。 2. 交流通路：①大容量电容相当于短路；②直流电源相当于短路（内阻为0）。 基本共射放大电路的直流通路和交流通路 阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路 二、图解法 应实测特性曲线 2. 电压放大倍数的分析 3. 失真分析 截止失真 消除方法：增大Rb，减小Rc，减小β，减小VBB，增大VCC。 * 一、放大的概念 二、放大电路的性能指标 放大的对象：变化量 放大的本质：能量的控制 放大的特征：功率放大 放大的基本要求：不失真——放大的前提 判断电路能否放大的基本出发点 VCC 至少一路直流电源供电 电压放大倍数是最常被研究和测试的参数 信号源 信号源内阻 输入电压 输入电流 输出电压 输出电流 对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。 将输出等效成有内阻的电压源，内阻就是输出电阻。 空载时输出电压有效值 带RL时的输出电压有效值 输入电压与输入电流有效值之比。 从输入端看进去的 等效电阻 4. 最大不失真输出电压Uom：交流有效值。 由于电容、电感及放大管PN结的电容效应，使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。 衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。 下限频率 上限频率 5. 最大输出功率Pom和效率η：功率放大电路的参数 一、电路的组成及各元件的作用 二、设置静态工作点的必要性 三、波形分析 四、放大电路的组成原则 VBB、Rb：使UBE＞ Uon，且有合适的IB。 VCC：使UCE≥UBE，同时作为负载的能源。 Rc：将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。 动态信号作用时： 输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。 共射 输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点几乎影响着所有的动态参数！ 为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压？ 饱和失真 底部失真 截止失真 顶部失真 输出和输入反相！ 动态信号驮载在静态之上 与iC变化方向相反 要想不失真，就要在信号的整个周期内保证晶体管始终工作在放大区！ 问题： 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 共地，且要使信号驮载在静态之上 静态时， 动态时，VCC和uI同时作用于晶体管的输入回路。 将两个电源合二为一 有直流分量 有交流损失 － ＋ UBEQ 耦合电容的容量应足够大，即对于交流信号近似为短路。其作用是“隔离直流、通过交流”。 静态时，C1、C2上电压？ 动态时， C1、C2为耦合电容！ ＋ － UBEQ － ＋ UCEQ uBE＝uI＋UBEQ，信号驮载在静态之上。 负载上只有交流信号。 一、放大电路的直流通路和交流通路 二、图解法 三、等效电路法 通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念。 列晶体管输入、输出回路方程，将UBEQ作为已知条件，令ICQ＝βIBQ，可估算出静态工作点。 VBB越大，UBEQ取不同的值所引起的IBQ的误差越小。 当VCCUBEQ时， 已知：VCC＝12V， Rb＝600kΩ， Rc＝3kΩ ， β＝100。 Q＝？ 直流通路 输入回路负载线 Q IBQ UBEQ IBQ Q ICQ UCEQ 负载线 1. 静态分析：图解二元方程 斜率不变 消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。 截止失真是在输入回路首先产生失真！ 饱和失真 Rb↑或β↓或VBB ↓ Rc↓或VCC↑ ：饱和失真是输出回路产生失