基本放大电路(课堂PPT).ppt

,EXIT,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,EXIT,无锡职业技术学院,模拟电子技术,单元二 基本放大电路,放大电路的基本概念,单管共射放大电路,射极输出器,多级放大电路,功率放大电路,第一节 放大电路的基本概念,主要要求：,了解放大电路的基本概念,掌握放大电路的主要参数,一、放大电路的基本概念,放大的对象：变化量,放大的本质：能量的控制和转换,放大电路的必备元件：有源器件（晶体管或场效应管）,放大的前提：不失真,二、放大电路的组成原则,直流通路：,是三极管处于放大状态,信号通道：使信号从输入端传到输出端,静态工作点：电路不失真；满足性能指标要求,三、放大电路的性能指标,电压放大倍数,输入电阻,输出电阻,第二节 单管共射电路,主要要求：,了解单管共射放大电路的结构、特点,掌握电子电路的基本分析方法,晶体管,（核心元件）,输入回路,输出回路,R,b,、,V,BB,：,基极电阻和基极电源，提供输入回路的静态工作点。,R,c,、,V,CC,：,集电极电阻和集电极电源，提供输出回路的静态工作点。同时，,R,c,还是集电极负载电阻，,V,CC,还提供输出所需的能量。,静态时直流电流流经的路径称为直流通路。作直流通路时：,电容视为开路；电感视为短路；信号源视为短路，但保留其内阻,。,静态：,放大电路没有交流输入信号（,u,i,=0,）时的,直流工作状态,。静态时，电路中只有直流电源,V,CC,作用，,三极管各极电流和极间电压都是直流值。,静态工作点,I,BQ,、,I,CQ,、,U,CEQ,一、放大电路的静态分析,（,1,）画出直流通路,（,2,）列输入回路方程，求,I,BQ,（,3,）作直流负载线,静态工作点的,图解分析法,（,4,）确定静态工作点,Q,I,BQ,斜率,-1/R,C,Q,U,CEQ,I,CQ,u,i,=,sin,t,动态,动态分析方法,微变等效法,二、放大电路的动态分析,思考题：,（,1,）动态工作时，,i,B,、,i,C,的实际电流方向是否改变？,v,CE,的实际电压极性是否改变？（,2,）是否可以从图中求出电压放大倍数？,Q,u,CE,/V,t,t,i,B,/,A,I,B,t,i,C,/mA,I,C,i,B,/,A,u,BE,/V,t,u,BE,/V,U,BE,U,CE,i,C,/mA,u,CE,/V,O,O,O,O,O,O,Q,Q,1,Q,2,i,b,u,i,u,o,R,L,=,由,u,o,和,u,i,的峰值（或峰峰值）之比可得放大,电路的电压放大倍数。,饱和失真,由于放大电路的工作点达到了三极管,的饱和区而引起的非线性失真。对于,NPN,管，,输出电压表现为底部失真。,三、放大电路的失真,注意：对于,PNP,管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与,NPN,管正好相反。,截止失真,由于放大电路的工作点达到了三极管,的截止区而引起的非线性失真。对于,NPN,管，,输出电压表现为顶部失真。,1.,交流通路,交流电流流经的通路，,用于动态分析,。对于交流通路：,大容量电容（耦合电容、旁路电容等）视为短路；大容量电感视为开路；直流电源视为短路,。,四、放大电路的动态参数,2.,微变等效电路,R,b,R,c,R,L,R,s,R,i,R,o,三极管微变等效电路,3,.,放大电路动态指标估算,R,b,R,c,R,L,R,s,R,i,R,o,第三节 射极输出器,主要要求：,了解射级输出器的特点,掌握,射级输出器的应用,电路特点：,电压增益接近于,1,输入电阻大，,对电压信号源衰减小,输出电阻小，,带载能力强,1.,因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，可以提高输入电阻,，,减轻信号源负担,。,2.,因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，,提高带负载能力,。,3.,利用,r,i,大、,r,o,小以及,A,u,1,的特点，也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，,这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级,。,射极输出器的应用,第四节 场效应管放大电路,主要要求：,了解场效应管放大电路的构成,掌握,场效应管放大电路的分析方法,第五节 多级放大电路,主要要求：,了解多级放大电路的耦合方式,熟悉,多级放大电路动态参数分析,一、多级放大电路的组成,常用的耦合方式,:,直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。,第二级,推动级,输入级,输出级,输入,输出,多级放大电路的框图,1.,直接耦合,优点：,具有良好的低频特性，可以放大缓慢变化的信号；无大电容和电感，容易集成。,缺点：,静态工作点相互影响，分析、计算、设计较复杂；存在零点漂移。,二、多级放大电路的耦合方式,2.,阻容耦合,优点：,直流通路是相互独立的，电路的分析、计算和调试比较容易，是分立元件放大电路的主要耦合方式。,缺点：,是低频特性差，不能放大缓慢变化的 信号；由于耦合电容容量较大，所以不便于集成化。,3.,变压器耦合,优点：,直流通路相互独立，电路的分析、计算和调试比较容易；可以实现阻抗变换，在分立元件功率放大电路中应用广泛。,缺点：,低频特性差，不能放大缓慢变化的 信号；体积大，笨重，不能集成化。,三、多级放大电路的动态参数计算,放大倍数,输入电阻,输出电阻,第六节 功率放大电路,主要要求：,了解功率放大电路的组成、特点,掌握,功率放大电路的分析、调试方法,（,1,）,最大输出功率,P,om,：在电路参数确定的情况下负载可能获得的最大交流功率。,（,2,）,转换效率,：最大输出功率与电源提供的功率之比，即,一、特点及主要技术指标,功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功率的放大电路。因此，,要求,同时输出较大的电压和电流,。,管子,工作在接近极限状态,。一般直接驱动负载，,带载能力要强,。,特点,主要技术指标,无本质的区别，都是能量的控制与转换。不同之处在于，各自追求的指标不同：电压放大电路追求不失真的电压放大倍数；功率放大电路追求尽可能大的不失真输出功率和转换效率。,思考题,2,：,功率放大电路中电源的功率除了提供给负载外，其余的消耗在什么地方？,提高功放效率的根本途径是减小功放管的功耗。,思考题,1,：,功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质上的区别吗？,优点：,直接耦合，频率特性好。,最大输出功率,二、双电源互补对称功率放大电路,优点：,单电源供电。,静态时：,基极电位为,V,cc,/2,，由于电容,C,的容量足够大，若初始电压为,0,，则基极电压通过,T,1,管发射结向电容,C,充电，直至近似为,V,cc,/2,为止。,输入信号正半周电源,V,cc,向,T,1,管供电；输入信号负半周，电容,C,上存储的电压,V,cc,/2,向,T,2,管供电。,三、单电源互补对称功率放大电路,集成功率放大电路大多工作在音频范围，除具有可靠性高、使用方便、性能好、重量轻、造价低等集成电路的一般特点外，还具有功耗小、非线性失真小和温度稳定性好等优点。,四、集成功率放大电路,