放大電路的基本原理和分析方法

放大電路的基本原理和分析方法第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月三.一般掌握的內容

1.單管共射放大電路的fl

和fH與電路參數(shù)的關系，波特圖的一般知識。

2.用估算法估算場效應管的靜態(tài)工作點。第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1概述一.放大的定義1.指能量的控制作用，即用一個能量較小的信號控制另一個能源，使負載上得到較大的能量信號。2.針對變化量而言，即輸入信號有一個微小的變化量，則輸出端得到一個較大的變化量1.2單管共射放大電路1.21單管共射放大電路的組成一、電路的組成VCCRCRbiBiCuI+-VBB第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.VCC:：直流電源輸出端較大能量的提供者

2.VBB：基極直流電源，使三極管的發(fā)射極正向偏執(zhí)的電源，同時為三極管基極回路提供回路電流。

3.RC：他將集電極電流的變化轉換成集電極電壓的變化，再傳送到放大電路的輸出端。

4.Rb：他和VBB共同決定當輸入信號等于零時放大電路的基極電流。

5.uI:：外加電源代表變化量。

6.T：NPN型三極管，放大元件。二、各部分的作用1.2.2工作原理一、靜態(tài)1.定義：輸入交流信號uI＝0時電路的狀態(tài)（此時外接電源uI相當于短接）2.電路第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.靜態(tài)工作原理

電路中的電源VBB和VCC主要是使三極管工作在放大區(qū)

此時輸入端在VBB的作用下基極有個電流，稱為靜態(tài)基流用IBQ表示,此時基極與發(fā)射極之間相應的電壓為UBEQ，根據(jù)放大系數(shù)的定義得到集電極電流ICQ，此電流流過集電極負載RC產生一個壓降，則靜態(tài)時的集電極電壓VCEQ=VCC-ICQ*RC輸入回路輸出回路VCCVBBRbRc第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、動態(tài)

1.定義：輸入端在原有的靜態(tài)基礎上疊加一個動態(tài)的微小變化量△UI

的電路的狀態(tài)。

2.工作電路

3.工作原理在VBB的基礎上在輸入端加一個微小的變化量△UI，則三極管的基極電流將在原來的靜態(tài)基流IBQ的基礎上產生一個變量△Ib(三極管工作在放大區(qū)）基極電流的變化將使集電極電流同樣在靜態(tài)基流ICQ的基礎上產生一個變化量△ic即：△ic＝β△ib，同時這個變化量流過負載電阻，使集電極電壓有一個變化量△Uce，VCCRCRbiBiCuI+-VBBuo第6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

△Uce＝△u0＝－△ic×RC則上述放大過程可以用表示如下△UI

△Ib△Uce△u0四、總結放大電路能夠放大的基本要求：

1.單管共射放大電路若完成放大功能必須使三極管的發(fā)射結正向偏置，集電結反向偏置。

2.為了將加在電路輸入端的信號放大，必須使輸入信號的變化能夠傳送到三極管的輸入回路中，并引起基極電流的變化，即在輸入回路中有輸入電阻Rb。

3.為了最終在電路的輸出端能夠得到放大了的信號在輸出回路中，應使集電極電流的變化能夠引起集電極電壓的變化，即在輸出回路中要有電阻Rc。五、電路的改進

1.改進的原因：（1)原來的電路不經濟不實用（2)交流，直流電路混雜不便分析。

2.改進措施：（1)將輸入電壓UI通過一個電容C1接到三極管的基極，的另一端接放大電路的公共端。第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（2)三極管的集電極通過一個電容C2接到放大電路的輸出端，此電容的作用是將信號電壓中的直流成分隔離開，但在適當?shù)念l率下，信號電壓的交流成分可以順利的通過。此中的電容C2稱為隔直電容

或耦合電容。

（3)去掉基極電源VBB，將基極電阻Rb接到VCC上，從而整個電路靜態(tài)公用一個直流電源VCC。3.電路+VCC+U0_TC2C1RCRb＋UI_第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3放大電路的主要技術指標一、放大倍數(shù)1.定義：輸出信號的變化量與輸入信號的變化量之比。2.分類：（1）電壓放大倍數(shù)Au，（在放大電路的輸入端加上一個正弦波電壓信號時）

Au＝U0/Ui

在輸出端測定的輸出電壓的有效值指

輸入電壓的有效值（2)電流放大倍數(shù)Ai（在放大電路的輸入端加上一個正弦波電壓信號時）

Ai＝I0/Ii

輸入電流的有效值輸出電流的有效值二、輸入電阻第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.定義：（前提條件是在輸入端接一個正弦波電壓）輸入電壓與輸入電

流的有效值之比。

2.計算公式：Ri＝Ui/Ii

三、輸出電阻

1.定義：當輸入端信號電壓Us＝0（保留信號源內阻Rs），輸出端開路，即負載電阻Rl無窮大時，外加的輸出電壓Uo與相應的輸出電流I0之比。

2.計算公式：R0＝U0/I0Us＝0Rs＝∞

3.試驗測試：（1)測試方法：在輸入端加上一個正弦信號電壓Us，首先測出負載開路時的輸出電壓U0’,接上阻值已知的負載電阻，測出此時的輸出電壓U0則得到

U0=第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月四、最大輸出幅度

1.定義：放大電路輸出的電壓（或電流）的幅值能夠達到的最大限度一般用電壓的有效值表示。

五、最大輸出功率與效率1.最大輸出功率：表示在輸出波形基本不失真的情況下，能夠向負載提供的最大輸出功率，用Pom表示。2.指放大電流的最大輸出功率Pom與直流電源消耗的功率Pv之比，即

η＝Pom/Pv六、失真系數(shù)定義：各次諧波總量與基波分量之比，即D=√B22+B32+····/B1

(B1,B2,B3····分別為輸出信號的基波、二次諧波、三次諧波····的幅值）七、通頻帶定義：放大倍數(shù)下降到中頻放大倍數(shù)的0.707倍的兩點所限定的頻率范圍。第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4放大電路的基本分析方法定性分析放大電路的工作分為兩方面的內容：

1.靜態(tài)分析，即計算不加輸入信號時放大電路的工作狀態(tài)，估算靜態(tài)工作點。

2.動態(tài)分析，即計算出加上輸入信號后放大電路的各項技術指標，電壓放大倍數(shù)Au，輸入電阻Ri，輸出電阻R01.41直流通路與交流通路一、靜態(tài)電路的分析

(一)、直流電路的畫法

1.交直流共存的電路第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月+U0_TC2C1RCRb＋UI_+VCC2.靜態(tài)電路的畫法（1)電容在直流通路中相當于開路（電感在直流通路中相當于短路）

第13頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月TRCRb+VCC在畫直流通路時，電容c1左邊的部分相當于斷開、c2右邊的部分也相當于斷開，去掉斷開的部分則直流通路就畫出來了如圖ICQIBQ+VCEQ-第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月3.靜態(tài)分析

定義：即分析只有直流電壓VCC作用時電路中的電流和電壓。亦即求IBQ、ICQ、VCEQ一般來說三極管的基極和發(fā)射極的電壓為VBEQ=0.7V則：IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb

ICQ=βIBQ

VCEQ=VCC-ICQ*RC例題1電路如圖請你畫出其直流通路圖，并進行靜態(tài)分析,已知β＝50。＋155k?280k?5k?＋U0_+U1－C1C2第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月注意：c1、c2在直流通路中相當于開路所有去掉C1左邊的部分，同時去掉C2右邊的部分則電路變成了如下的電路：＋155k?280k?5k?+U1－C1c1被切斷的部分被切斷的部分電路整理得：第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月＋15280k?5K根據(jù)我們分析的可以知道:VCC=IBQ×280+VBEQ

15=IBQ×280+0.7IBQ=(15-0.7)/280IBQ=5mAICQ=βIBQ＝50×0.005＝0.25AVCEQ=VCC-ICQ×RCVCEQ=15-0.IBQICQ第17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月+U0_TC2C1RCRb＋UI_+VCC二、.動態(tài)電路的畫法

1.交直流并存的電路說明：（1)電容在交流電路中相當于短路