共射基本放大电路.pptx

第二章 基本放大电路2.1 2.1 放大的概念和电路性能指标放大的概念和电路性能指标2.2 2.2 基本共射放大电路基本共射放大电路2.3 2.3 放大电路分析方法放大电路分析方法2.4 2.4 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.5 2.5 单管放大电路的三种接法单管放大电路的三种接法2.6 2.6 基本放大电路的派生电路基本放大电路的派生电路第二章 基本放大电路 第五讲第五讲 基本共射放大电路基本共射放大电路 教学基本要求：教学基本要求：1、如何组成基本放大电路、如何组成基本放大电路2、如何分析放大电路、如何分析放大电路一、一、放大的概念和电路的性能指标放大的概念和电路的性能指标二、基本共射放大电路的组成二、基本共射放大电路的组成三、设置静态工作点的必要性三、设置静态工作点的必要性四、基本共射放大电路的工作原理四、基本共射放大电路的工作原理五、放大电路的组成原则五、放大电路的组成原则第二章 基本放大电路 32.1 2.1 放大的概念和电路的性能指标放大的概念和电路的性能指标2.1.1 2.1.1 放大的概念放大的概念u放大的对象：微弱放大的对象：微弱变化量变化量u放大的本质：能量的控制放大的本质：能量的控制u放大的特征：功率放大放大的特征：功率放大u放大的基本要求：不失真，放大的前提放大的基本要求：不失真，放大的前提判断电路能否放判断电路能否放大的基本出发点大的基本出发点2.1 2.1 放大的概念和电路的性能指标放大的概念和电路的性能指标第二章 基本放大电路 任何放大电路均可看成为两端口网络（四端网络），任何放大电路均可看成为两端口网络（四端网络），本章本章主要研究电压放大电路。主要研究电压放大电路。用四端网络表示的用四端网络表示的电压放大电路如图所示电压放大电路如图所示，有输入、，有输入、输出两个端口。输出两个端口。uiuoAu2.1 2.1 放大的概念和电路的性能指标放大的概念和电路的性能指标第二章 基本放大电路 2.1.2 2.1.2 性能指标性能指标(1)(1)放大倍数：输出量与输入量有之比（交流有效值）放大倍数：输出量与输入量有之比（交流有效值）重点研究对象，实测重点研究对象，实测Auu值时应保证值时应保证Uo波形不失真波形不失真信号源信号源信号源信号源内阻内阻输入电压输入电压输出电压输出电压输入电流输入电流输出电流输出电流2.1 2.1 放大的概念和电路的性能指标放大的概念和电路的性能指标第二章 基本放大电路 放大倍数定义（根据量纲）：放大倍数定义（根据量纲）：oAuu=Au=Uo/Ui电压放大倍数oAii=Ai=Io/Ii电流放大倍数oAui=Ar=Uo/Ii互阻放大倍数oAiu=Ag=Io/Ii互导放大倍数第二章 基本放大电路 (2)(2)输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻 将输出等效将输出等效成有内阻的电压成有内阻的电压源，内阻就是输源，内阻就是输出电阻。出电阻。空载时输出电空载时输出电压有效值压有效值带带RL时的输出时的输出电压有效值电压有效值输入电压与输入电压与输入电流有输入电流有效值之比。效值之比。从输入端看进去的从输入端看进去的等效电阻等效电阻2.1 2.1 放大的概念和电路的性能指标放大的概念和电路的性能指标第二章 基本放大电路 放大电路通过前级（信号源）为其提供信号，电路放大电路通过前级（信号源）为其提供信号，电路就要从信号源取电流。就要从信号源取电流。输入电阻输入电阻越大，从其前级取得的越大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。电流越小，对前级的影响越小。AuUS输入电阻输入电阻R Ri i：即：即：Ri越大，越大，Ii 就越小，就越小，ui就越接近就越接近uS第二章 基本放大电路 如何确定如何确定Ro？将所有独立电源置零将所有独立电源置零(保留受控源保留受控源)加压加压U求流法求流法I:方法一：方法一：计算计算输出电阻输出电阻R Ro o:RoRo愈小，愈小，R RL L变化时变化时UoUo变化也愈小变化也愈小 放大电路负载能力愈强。放大电路负载能力愈强。US=0RL=方法二：方法二：测量测量 测量开路电压测量开路电压U Uo o 测量接入测量接入RL后的输出电压后的输出电压Uo：RoUsRLUo3.计算。计算。Uo第二章 基本放大电路 (3)(3)通频带通频带 由于电容、电感及半导体器件由于电容、电感及半导体器件PNPN结的电容效应，使放大结的电容效应，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。生相移。衡量放大电路对不同频率信号实现均匀放大的能力。衡量放大电路对不同频率信号实现均匀放大的能力。下限频率下限频率上限频率上限频率2.1 2.1 放大的概念和电路的性能指标放大的概念和电路的性能指标第二章 基本放大电路 （4 4）最大不失真输出电压）最大不失真输出电压(交流有效值交流有效值)U Uomom：U Uoppopp=22 U=22 Uomom ，U Uoppopp 峰峰值峰峰值（5 5）最大输出功率与效率与效率：）最大输出功率与效率与效率：P Pomom=I=IomomU Uomom；=P=Pomom/P/PV V 其中其中 P PV V=I=IC C.V.VCCCC V VCCCC提供的功率提供的功率2.1 2.1 放大的概念和电路的性能指标放大的概念和电路的性能指标第二章 基本放大电路 符号规定符号规定 ：U UA A大写字母、大写下标，表示直流量。大写字母、大写下标，表示直流量。u uA A 小写字母、大写下标，表示全量。小写字母、大写下标，表示全量。u ua a 小写字母、小写下标，表示交流分量。小写字母、小写下标，表示交流分量。u uA Au ua a全量全量交流分量交流分量t tU UA A直流分量直流分量 2.1 2.1 放大的概念和电路的性能指标放大的概念和电路的性能指标第二章 基本放大电路 2.2 2.2 基本共射放大电路基本共射放大电路三极管放三极管放大电路有大电路有三种形式三种形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放以共射放大器为例大器为例讲解工作讲解工作原理原理 2.2 2.2 基本共射放大电路基本共射放大电路第二章 基本放大电路 2.2.1 2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及各元件的作用 VBB、Rb基极电源、电阻：基极电源、电阻：使使UBE Uon(Je+)，保证合适的，保证合适的IBVCC集电极电源：集电极电源：为电路提供能源，并保证为电路提供能源，并保证UCEUBE（Jc-）Rc集电极电阻：集电极电阻：将将iC转换成转换成uCE(uo)。动态信号作用时：动态信号作用时：T放大元件：放大元件：i iC C=i iB B 工作在放大区工作在放大区 2.2 2.2 基本共射放大电路基本共射放大电路第二章 基本放大电路 2.2.2 2.2.2 基本共射放大电路工作原理基本共射放大电路工作原理1.静态工作点 ui=0时，电路的IB、IC、UBE、UCE值静态工作点 记作：IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ 其中：UBEQ=0.60.8V 硅管0.10.3V 锗管IBQ=VBB-UBEQ/RbICQ=IBUCEQ=VCC-ICCRC 2.2 基本共射放大电路ICQUCEQIBQ VCCRbVBBcbeRCUBE第二章 基本放大电路 (IBQ,UBEQ)和和(ICQ,UCEQ)分别对应于输入输出特性曲分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。线上的一个点称为静态工作点。iBuBEQIBQUBEQiCuCEQUCEQICQ第二章 基本放大电路 2.2.设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性 （1）交直流并存：）交直流并存：uBE=UBEQ+ui，iB=IBQ+ib （2）设置合适）设置合适Q点，交流驮载到直流上，保证点，交流驮载到直流上保证ui在整个在整个周期内，周期内，T 工作在放大状态，工作在放大状态，uo不失真。不失真。既然放大的对象是动态信号，为什么在输入信号为零放大的对象是动态信号，为什么在输入信号为零时时要求晶体管要求晶体管有合适的直流电流和电压？有合适的直流电流和电压？2.2 2.2 基本共射放大电路基本共射放大电路静态时输入短路静态时输入短路UBEQ=0、IBQ=0，输出电压必然失真！，输出电压必然失真！第二章 基本放大电路 iBuBEQiCuCEibtibtictuitucet3.基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理(放大过程放大过程)u uCECE怎么变化、怎么变化、相位如何相位如何uui i u uBEBE i iB B i iC C u uCE CE 当当|u|uCECE|u|ui i|放大放大 2.2 2.2 基本共射放大电路基本共射放大电路当输入缓慢变当输入缓慢变化信号时化信号时：第二章 基本放大电路 动态信号驮载动态信号驮载在静态之上在静态之上输出和输入反相输出和输入反相！只有设置合适静只有设置合适静Q点，使交流驮载在直流之点，使交流驮载在直流之上，保证在信号的整个周期内晶体管始终上，保证在信号的整个周期内晶体管始终工作在放大区，工作在放大区，uO波形才能不失真！波形才能不失真！波形分析波形分析 2.2 2.2 基本共射放大电路基本共射放大电路第二章 基本放大电路 2.2.3 2.2.3 放大电路的组成原则放大电路的组成原则 （1 1）保证晶体管工作在放大区保证晶体管工作在放大区直流电源直流电源V VCCCC极极性正确性正确J Je e+、J Jc c-；选择；选择电路参数电路参数（RbRb、RcRc）静态静态工作点合适工作点合适（信号波形不失真）。（信号波形不失真）。（2 2）输入回路：能将输入回路：能将u uI IuuBEBE(i(iB B)（4 4）输出回路：能）输出回路：能将将i iC CuuCECE，并传送到负载，并传送到负载u uo o。2.2 2.2 基本共射放大电路基本共射放大电路1.组成原则第二章 基本放大电路 2.2.电路电路改接与电源简化改接与电源简化问题：问题：(1)双电源双电源不经济、不方便不经济、不方便（2）ui与与uo不不“共地共地”将两个电源将两个电源合二而一合二而一共地，且要使信号共地，且要使信号驮载在静态之上驮载在静态之上 2.2 2.2 基本共射放大电路基本共射放大电路直接耦合放大器直接耦合放大器IBQ=（VCC-UBEQ）/Rb2-UBEQ/Rb1ICQ=IBQUCEQ=VCC-ICQRc第二章 基本放大电路 3.3.常见共射放常见共射放大电路大电路(1)(1)阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路(直接耦合见前页直接耦合见前页)C1C1、C2C2容量应足够大，容量应足够大，可对于交流信号近似为短可对于交流信号近似为短路。其作用是路。其作用是“隔离直流、隔离直流、通过交流通过交流”。静态时，静态时，C1、C2上电压？上电压？动态时，动态时，C1、C2为耦合电容！为耦合电容！UBEQUCEQuBEuIUBEQ，信号驮载在静态之上。，信号驮载在静态之上。负载上只有交流信号。负载上只有交流信号。第二章 基本放大电路 阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路各点波形和静态工作点各点波形和静态工作点Rb+VCCRcC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiBIBQ=(VCC-UBEQ)/RbICQ=IBQUCEQ=VCC-ICQRc第二章 基本放大电路 讨论讨论:用用PNPPNP型管组成一个共射放大电路型管组成一个共射放大电路