第2章 放大电路分析基础

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1、第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 2.1 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2.2 图解分析法图解分析法2.3 等效电路法等效电路法 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 共集电极和共基极电路共集电极和共基极电路2.6 多级放大电路多级放大电路 第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 第五讲第五讲 基本共射放大电路的基本共射放大电路的 工作原理工作原理 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、放大的概念与放大

2、电路的性能指标一、放大的概念与放大电路的性能指标二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用三、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第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 一、放大的概念及放大电路的性能指标一、放大的概念及放大电路的性能指标1 1、放大的概念、放大的概念u放大的对象：变化量放大的对象：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

3、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第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 2 2、性能指标、性能指标ioUUAAuuuioIIAAiiiioIUAuiioUIAiu1) 1) 放大倍数：输出量与输入量之比放大倍数：输出量与输入量之比电压放大倍数是最常研究和测试的参数电压放大倍数是最常研究和测试的参数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任何放大电路均可看成为两端口网络。任何放大电路均可看成为两端口网络。第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 2)2)输入电阻和输出电阻输入电阻和输

4、出电阻iiiIUR LooLoooo) 1(RUURUUUR 将输出等效将输出等效成有内阻的电成有内阻的电压源，内阻就压源，内阻就是输出电阻。是输出电阻。空载时输出空载时输出电压有效值电压有效值带带RL时的输出电时的输出电压有效值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第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 3)3)通频带通频带4)最大不失真输出电压最大不失真输出电压Uom：交流有效值。交流有效值。 由于电容、电感及半导体器件由于电容、电感及半导体器件PN结的电容效应，使放大电结的电容效应，使放大电路在信号频率较

5、低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相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。移。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。下限频率下限频率下限频率下限频率LHbwfff第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 2.1 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 2.1.1 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 图2.2.1 基本共射放大电路uSTuiuouCE第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 图2.2.1所示基本共射放大电路中，晶体管T是起放大作用的核心元件。输入信号为正弦

6、波信号ui(源uS)。图中晶体三极管是NPN型硅管，处于放大状态时具有电流放大作用，IC=IB。当放大电路处于静态，即ui=0时，直流电压源VBB使晶体管b-e间电压UBE大于开启电压Uon，并与基极电阻Rb(又称偏流电阻)配合决定基极电流IB，使晶体管能工作在特性曲线的线性部分；直流电压源VCC的电压足够高(VBBVCC)，使晶体管的集电结反向偏置，保证晶体管处于放大状态，因此集电极电流IC=IB；流过集电极电阻Rc的电流就是IC，于是Rc上的电压为ICRc，根据KVL， c-e间电压UCE=VCC ICRc。第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 图中C1用于连接信号源与放大电路，C

7、2用于连接放大电路与负载(电阻RL)。电子线路中起连接作用的电容称为耦合耦合电容电容，利用电容连接的电路称为阻容耦合阻容耦合。由于电容的容抗与信号频率成反比，它们把信号源与放大电路之间，放大电路与负载之间的直流隔开，起 “隔离直流，通过交流”的作用。在图2.1所示电路中，C1左边、C2右边只有交流而无直流，中间部分为交直流共存。由于耦合电容的容量较大，一般多采用电解电容器。在使用时，应注意它的极性与加在它两端的工作电压极性相一致，正极接高电位，负极接低电位。ui=0时， C1两端的电压为UBE，C2两端的电压为UCE，极性如图所示。RL为负载电阻，无RL，空载。第第2章章 放大电路分析基础放大

8、电路分析基础 当放大电路处于动态，即ui0时，由于电容两端电压不能突变，b-e间电压在直流电压UBE的基础上叠加一正弦电压ui，因而基极电流在直流电流IB的基础上叠加一正弦电流ib，基极总电流为iB=IBib；根据晶体管处于放大状态时的电流分配关系，集电极电流也在直流电流IC的基础上叠加一正弦电流ic，ic=ib，集电极总电流为iC=ICic；正弦电流ic在集电极电阻Rc(空载)上产生与ic波形相同的正弦电压icRc，集电极电阻Rc将集电极电流的变化转变成电压的变化，使管压降uCE产生变化，uCE=VCCiCRc=VCCICRcicRc=UCEicRc=UCEuce，所以管压降是在静态电压UC

9、E的基础上叠加一正弦电压uce，且uce与ic反相。经C2输出的电压uo就是正弦电压uce 。第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 IBOUBEUBEOt(a)OiBttIBibtOO(b)OiCttICIctOO(c)ui放大电路的各极间波形 第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 波形分析波形分析动态信号动态信号驮载在静驮载在静态之上态之上输出和输入反相！输出和输入反相！第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用VBB、Rb：使：使UBE Uon，且有，且有合适的合适的IB。VCC：使：使UC

10、EUon，同时作为负，同时作为负载的能源。载的能源。Rc：将：将iC转换成转换成uCE(uo) 。)( oCEcbicuuiiiuR动态信号作用时：动态信号作用时： 输入电压输入电压Ui为零时，晶体管各极的电流、为零时，晶体管各极的电流、b-e间电压、管间电压、管压降，称为静态工作点压降，称为静态工作点Q。记作。记作IBQ、 ICQ（IEQ）、）、 UBEQ、 UCEQ。第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 三、设置静态工作点的必要性三、设置静态工作点的必要性 输出电压必然失真！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；但设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题；但

11、Q点点几乎影响着所有的动态参数！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？时有合适的直流电流和极间电压？第第2章章 放大电路分析基础放大电路分析基础 得到两方面的结论：放大电路的工作原理和组成原则得到两方面的结论：放大电路的工作原理和组成原则 2.1.2 放大电路的工作原理放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理是，对于处于放大状态的晶基本共射放大电路的工作原理是，对于处于放大状态的晶体管，当体管，当ui作用于晶体管的发射结作用于晶体管的发射结使基极电流在直流电流使基极电流在直流