模拟电子电路基础大全.pptx
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1、03:17:331第三单元 模拟电子电路一、基本放大电路一、基本放大电路 二、集成运算放大器二、集成运算放大器 三、直流稳压电源三、直流稳压电源 03:17:332第第5章章 基本放大电路基本放大电路5.15.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成基本放大电路的组成基本放大电路的组成5.25.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析放大电路的静态分析放大电路的静态分析5.45.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定静态工作点的稳定静态工作点的稳定5.8 5.8 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路5.65.6 射极输出器射极输出器射极输出器射极输出器
2、5.95.9 场效应管及其放大电路场效应管及其放大电路场效应管及其放大电路场效应管及其放大电路5.35.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析放大电路的动态分析放大电路的动态分析5.55.5 放大电路中的频率特性放大电路中的频率特性放大电路中的频率特性放大电路中的频率特性5.75.7 差分放大电路差分放大电路差分放大电路差分放大电路03:17:333本章要求:本章要求:本章要求:本章要求:1.1.理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、共集电极放大电路的性能特点。共
3、集电极放大电路的性能特点。共集电极放大电路的性能特点。共集电极放大电路的性能特点。2.掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等 效电路分析法。效电路分析法。效电路分析法。效电路分析法。3.3.了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念,了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念,了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念,了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念,了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的了解放大电路的频率特
4、性、互补功率放大电路的了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的 工作原理。工作原理。工作原理。工作原理。4.4.理解反馈的概念,了解负反馈对放大电路性能的理解反馈的概念,了解负反馈对放大电路性能的理解反馈的概念,了解负反馈对放大电路性能的理解反馈的概念,了解负反馈对放大电路性能的 影响。影响。影响。影响。5.5.了解差动放大电路的工作原理和性能特点。了解差动放大电路的工作原理和性能特点。了解差动放大电路的工作原理和性能特点。了解差动放大电路的工作原理和性能特点。6.6.了解场效应管的电流放大作用、主要参数的意义。了解场效应管的电流放大作用、主要参数的意义。了解场效应管的电流放大作用、主要参数
5、的意义。了解场效应管的电流放大作用、主要参数的意义。第第5章章 基本放大电路基本放大电路03:17:334放大的概念放大的概念放大的概念放大的概念:放大的目的是将微弱的放大的目的是将微弱的放大的目的是将微弱的放大的目的是将微弱的变化信号变化信号变化信号变化信号放大成较大的信号。放大成较大的信号。放大成较大的信号。放大成较大的信号。放大的实质放大的实质放大的实质放大的实质:用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将放用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将放用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将放用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。大电路中
6、直流电源的能量转化成交流能量输出。大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。对放大电路的基本要求对放大电路的基本要求对放大电路的基本要求对放大电路的基本要求 :1.1.要有足够的放大倍数要有足够的放大倍数要有足够的放大倍数要有足够的放大倍数(电压、电流、功率电压、电流、功率电压、电流、功率电压、电流、功率)。2.2.尽可能小的波形失真。尽可能小的波形失真。尽可能小的波形失真。尽可能小的波形失真。另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术另外还有输入电阻、输出电阻、
7、通频带等其它技术指标。指标。指标。指标。本章主要讨论电压放大电路,同时介绍功率放大电本章主要讨论电压放大电路,同时介绍功率放大电本章主要讨论电压放大电路,同时介绍功率放大电本章主要讨论电压放大电路,同时介绍功率放大电路。路。路。路。03:17:3355.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成5.1.1 共发射极基本放大电路组成共发射极基本放大电路组成 共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE03:17:3365.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成5.1.2 基本放大电路各元件作用基本
8、放大电路各元件作用 晶体管晶体管晶体管晶体管T T-放大元放大元放大元放大元件件件件,i iC C=i iB B。要保。要保。要保。要保证集电结反偏证集电结反偏证集电结反偏证集电结反偏,发发发发射结正偏射结正偏射结正偏射结正偏,使晶体使晶体使晶体使晶体管工作在放大区管工作在放大区管工作在放大区管工作在放大区 。基极电源基极电源基极电源基极电源E EB B与基极与基极与基极与基极电阻电阻电阻电阻R RB B-使发射结使发射结使发射结使发射结 处于正偏,并提供处于正偏,并提供处于正偏,并提供处于正偏,并提供大小适当的基极电大小适当的基极电大小适当的基极电大小适当的基极电流。流。流。流。共发射极基本
9、电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE03:17:3475.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成5.1.2 基本放大电路各元件作用基本放大电路各元件作用 集电极电源集电极电源集电极电源集电极电源E EC C-为为为为电路提供能量。并电路提供能量。并电路提供能量。并电路提供能量。并保证集电结反偏。保证集电结反偏。保证集电结反偏。保证集电结反偏。集电极电阻集电极电阻集电极电阻集电极电阻R RC C-将将将将变化的电流转变为变化的电流转变为变化的电流转变为变化的电流转变为变化的电压。变化的电压。变化的电
10、压。变化的电压。耦合电容耦合电容耦合电容耦合电容C C1 1、C C2 2-隔离输入、输出隔离输入、输出隔离输入、输出隔离输入、输出与放大电路直流的与放大电路直流的与放大电路直流的与放大电路直流的联系,同时使信号联系,同时使信号联系,同时使信号联系,同时使信号顺利输入、输出。顺利输入、输出。顺利输入、输出。顺利输入、输出。信信信信号号号号源源源源负载负载负载负载共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE03:17:3485.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成单电源供电时常用的画法单电源供
11、电时常用的画法单电源供电时常用的画法单电源供电时常用的画法共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE03:17:3495.1.3 共射放大电路的电压放大作用共射放大电路的电压放大作用UBEIBICUCE无输入信号无输入信号(ui=0)时时:uo=0uBE=UBEuCE=UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO03:17:3410ICUCEOIBUBE
12、O结论:结论:(1)(1)无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的 电压和电流电压和电流电压和电流电压和电流:I IB B、U UBEBE和和和和 I IC C、U UCECE 。(I IB B、U UBEBE)和和和和(I IC C、U UCECE)分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点,称为性曲线上的一个点,称为性曲线上的一个点,称为性曲线上的一个点,称为静态工作点静态工作点静态工作点静态工作点。QIBUB
13、EQUCEIC03:17:3411UBEIB无输入信号无输入信号(ui=0)时时:uo=0uBE=UBEuCE=UCE?有输入信号有输入信号有输入信号有输入信号(u ui i 0)0)时时时时 uCE=UCC iC RC uo 0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC5.1.3.共射放大电路的电压放大作用共射放大电路的电压放大作用+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO03:17:3412结论:结论:(2)(2)加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大加上输入信号电
14、压后,各电极电流和电压的大加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大 小均发生了变化,都在直流量的基础上叠加了小均发生了变化,都在直流量的基础上叠加了小均发生了变化,都在直流量的基础上叠加了小均发生了变化,都在直流量的基础上叠加了 一个交流量,但方向始终不变。一个交流量,但方向始终不变。一个交流量,但方向始终不变。一个交流量,但方向始终不变。+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量动态分析动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析静态分析03:17:3513结论:结论:(3)(3)若参数选取得当,输出电压可比输入电压大,若参数选取得当,输出电压可比输入电压大,若参数选取得当,
15、输出电压可比输入电压大,若参数选取得当,输出电压可比输入电压大,即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。(4)(4)输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差180180,即共发射极电路具有反相作用。即共发射极电路具有反相作用。即共发射极电路具有反相作用。即共发射极电路具有反相作用。uitOuotO03:17:35141.1.实现放大的条件实现放大的条件实现放大的条件实现放大的条件 (1)(1)晶体管必须工作在放大区。发射结正偏,集晶体管必须工作在放大区。发射结
16、正偏,集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏,集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏,集 电结反偏。电结反偏。电结反偏。电结反偏。(2)(2)正确设置静态工作点,使晶体管工作于放大正确设置静态工作点,使晶体管工作于放大正确设置静态工作点,使晶体管工作于放大正确设置静态工作点,使晶体管工作于放大 区。区。区。区。(3)(3)输入回路将变化的电压转化成变化的基极电输入回路将变化的电压转化成变化的基极电输入回路将变化的电压转化成变化的基极电输入回路将变化的电压转化成变化的基极电 流。流。流。流。(4)(4)输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极
17、电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的 集电极电压,经电容耦合只输出交流信号。集电极电压,经电容耦合只输出交流信号。集电极电压,经电容耦合只输出交流信号。集电极电压,经电容耦合只输出交流信号。03:17:35152.2.直、流通路和交流通路直、流通路和交流通路直、流通路和交流通路直、流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如果电容的容量足够大,可以认为它对交流分量不起果电容的容量足够大,可以认为它对交流分量不起果电容的容量足够大,可以认
18、为它对交流分量不起果电容的容量足够大,可以认为它对交流分量不起作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路。这作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路。这作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路。这作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路。这样,交直流所走的通路是不同的。样,交直流所走的通路是不同的。样,交直流所走的通路是不同的。样,交直流所走的通路是不同的。直流通路:直流通路:直流通路:直流通路:无信号时电流(直流电流)的通路,无信号时电流(直流电流)的通路,无信号时电流(直流电流)的通路,无信号时电流(直流电流)的通路,用来计算静态工作点。用来计算静态工作点。用来计算静态工作点。用来计算静态工
19、作点。交流通路:交流通路:交流通路:交流通路:有信号时交流分量(变化量)的通路,有信号时交流分量(变化量)的通路,有信号时交流分量(变化量)的通路,有信号时交流分量(变化量)的通路,用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。输出电阻等动态参数。输出电阻等动态参数。输出电阻等动态参数。03:17:3516例:例:例:例:画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路直流通路直流通路直流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点直
20、流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点Q Q(IB、IC、UCE)对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)可看作开路(即将电容断开)断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE03:17:3517RBRCuiuORLRSes+对交流信号对交流信号对交流信号对交流信号(有输入信号有输入信号有输入信号有输入信号u ui i时的交流分量时的交流分量时的交流分量时的交流分量)XC 0,C 可看作可看作短路。忽略电源的短路。忽略电源的内阻,电源的端电内阻,电源的端电压恒定,直流电
21、源压恒定,直流电源对交流可看作短路。对交流可看作短路。短路短路短路短路对地短路对地短路交流通路交流通路交流通路交流通路 用来计算电压用来计算电压用来计算电压用来计算电压放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻等动态参数。等动态参数。等动态参数。等动态参数。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE03:17:35185.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析静态:静态:静态:静态:放大电路无信号输入(放大电路无信号输入(ui=0)时的工作状态。)时的工作状态。分析方法:分析方法:分析方
22、法:分析方法:估算法、图解法。估算法、图解法。分析对象:分析对象:分析对象:分析对象:各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。所用电路:所用电路:所用电路:所用电路:放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。设置设置设置设置Q Q点的目的:点的目的:点的目的:点的目的:(1)使放大电路的放大信号不失真;使放大电路的放大信号不失真;使放大电路的放大信号不失真;使放大电路的放大信号不失真;(2)2)使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是动态的基础。动态的基础。动态的基础。动态的基
23、础。静态工作点静态工作点Q:IB、IC、UCE 。静态分析:静态分析:确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。03:17:35195.2.1 用估算法确定静态值用估算法确定静态值1.1.直流通路估算直流通路估算直流通路估算直流通路估算 I IB B根据电流放大作用根据电流放大作用2.2.由直流通路估算由直流通路估算由直流通路估算由直流通路估算U UCECE、I IC C当当UBE03:17:4667反馈放大电路的三个环节:反馈放大电路的三个环节:反馈放大电路的三个环节:反馈放大电路的三个环节:基本放大电路基本放大电路基本放大电路基本放大电路比较环节比较环节比较环节比较环节反馈放大电路的方框
24、图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈电路反馈电路反馈电路反馈电路输出信号输出信号输出信号输出信号输入信号输入信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数净输入信号净输入信号净输入信号净输入信号放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数反馈反馈反馈反馈电路电路电路电路F F F F基本放大基本放大基本放大基本放大电路电路电路电路A A+03:17:4668反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图净输入信号净输入信号若三者同相,则若三者同相,则 Xd=Xi Xf可见可见可见可见 X Xd d X X
25、i i ,即反馈信号起了削弱净输入信号的,即反馈信号起了削弱净输入信号的,即反馈信号起了削弱净输入信号的,即反馈信号起了削弱净输入信号的作用(负反馈)。作用(负反馈)。作用(负反馈)。作用(负反馈)。反馈反馈反馈反馈电路电路电路电路F F F F基本放大基本放大基本放大基本放大电路电路电路电路A A+03:17:4769直流反馈:直流反馈:直流反馈:直流反馈:反馈只对直流反馈只对直流反馈只对直流反馈只对直流分量起作用,反馈元件只分量起作用,反馈元件只分量起作用,反馈元件只分量起作用,反馈元件只能传递直流信号。能传递直流信号。能传递直流信号。能传递直流信号。负反馈:负反馈:负反馈:负反馈:反馈削
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