交流放大电路

null第8章 交流放大电路第8章 交流放大电路8.1 基本交流电压放大电路 8.2 基本交流电压放大电路分析 8.3 分压式偏置放大电路 8.4 多级放大电路 8.5 放大电路中的负反馈 8.6 互补对称功率放大电路 null8.1 基本放大电路的组成8.1.1 共发射极基本放大电路组成 共发射极基本电路null8.1.2 基本放大电路各元件作用 晶体管T--放大元件, iC= iB。要保证集电结反偏,发射结正偏,使晶体管工作在放大区 。基极电源EB与基极电阻RB--使发射结 处于正偏，并提供大小适当的基极电流。共发射极基本电路null集电极电源EC --为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻RC--将变化的电流转变为变化的电压。耦合电容C1 、C2 --隔离输入、输出与放大电路直流的联系，同时使信号顺利输入、输出。信号源负载共发射极基本电路null8.1.3 基本放大电路的组成单电源供电时常用的画法共发射极基本电路8.1.3 共射放大电路的电压放大作用8.1.3 共射放大电路的电压放大作用无输入信号(ui = 0)时: uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE8.1.3 共射放大电路的电压放大作用8.1.3 共射放大电路的电压放大作用UBE无输入信号(ui = 0)时: uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE？有输入信号(ui ≠ 0)时 uCE = UCC－ iC RC uo  0 uBE = UBE+ ui uCE = UCE+ uonullIB，IC，UBE，UCE 直流分量ib，iC，ube，uce 交流分量iB，iC，uBE，uCE 总 量Ib，IC，Ube，Uce 交流分量有效值各种符号关系： 结论：结论： (1) 无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的 电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE 。 (IB、UBE) 和(IC、UCE)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。结论：结论：(2) 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 一个交流量，但方向始终不变。+集电极电流直流分量交流分量动态分析静态分析结论：结论：(3) 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。(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°， 即共发射极电路具有反相作用。null1. 实现放大的条件 1. 实现放大的条件 (1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集 电结反偏。 (2) 正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大 区。 (3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电 流。 (4) 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。2. 直、流通路和交流通路 2. 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。这样，交直流所走的通路是不同的。直流通路：无信号时电流（直流电流）的通路， 用来计算静态工作点。交流通路：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、 输出电阻等动态参数。8.2 放大电路的静态分析8.2 放大电路的静态分析静态：放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。分析 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ：估算法、图解法。 分析对象：各极电压电流的直流分量。 所用电路：放大电路的直流通路。设置Q点的目的： (1) 使放大电路的放大信号不失真； (2) 使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动态的基础。——静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析：确定放大电路的静态值。null直流通路直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）断开断开8.2.1用估算法计算静态工作点8.2.1用估算法计算静态工作点8.2.1用估算法计算静态工作点UCC = UBE +I B RB I B = UCC - UBE / RB ≈ UCC / RB 若UCC ＞＞ UBE I C= I B + I CEO ≈ I B UCE = UCC - I C RC null例1：用估算法计算静态工作点。已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k， =37.5。解：注意：电路中IB 和 IC 的数量级不同null例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。 由例1、例2可知，当电路不同时，计算静态值的公式也不同。由KVL可得：由KVL可得：null8.2.2静态图解法UBE =UCC - RBIBIB = IBQ下页iB = ƒ（uBE）UBE = UBEQ线性部分非线性部分线性部分返回0nullUCE = UCC － RCICIB = IBQQ直流负载线返回UCCUCCUCEIC+－IBUBE+RBRC－nulliC返回null 图(a)中，没有设置静 态偏置，不能放大。图(b)中，有静态偏置,但ui被EB 短路，不能引起iB的变化，所以不能放大。UCCRCC1C2TRLuoui(a)+_+_如图所示电路，能否放大交流信号？请说明理由。思考与 练习++返回null图(c)中，有静态偏置,有变化的iB和ic, 但因没有RC ，不能把集电极电流的变化转化为电压的变化送到输出端,所以不能放大交流电压信号。 +++返回null8.2.4 放大电路的动态分析8.2.4 放大电路的动态分析动态：放大电路有信号输入（ui 0）时的工作状态。分析方法： 微变等效电路法，图解法。 所用电路： 放大电路的交流通路。动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。分析对象： 各极电压和电流的交流分量。目的： 找出Au、 ri、 ro与电路参数的关系，为 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 打基础。null1. 微变等效电路法 微变等效电路： 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。线性化的条件： 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。微变等效电路法： 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。null 晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。 当信号很小时，在静态工作点附近的输入特性在小范围内可近似线性化。1) 晶体管的微变等效电路UBE对于小功率三极管：rbe一般为几百欧到几千欧。(1) 输入回路Q输入特性晶体管的 输入电阻 晶体管的输入回路(B、E之间)可用rbe等效代替，即由rbe来确定ube和 ib之间的关系。null若是小信号微变量，可用电压和电流的交流量来代替。即 △ UBE = ube △IB =i b △ UCE = uce △IC =ic null(2) 输出回路rce愈大，恒流特性愈好 因rce阻值很高，一般忽略不计。晶体管的输出电阻输出特性 输出特性在线性工作区是 一组近似等距的平行直线。晶体管的电流放大系数 晶体管的输出回路(C、E之 间)可用一受控电流源 ic= ib 等效代替，即由来确定ic和 ib之间的关系。一般在20～200之间，在手册中常用hfe表示。Onullib晶体三极管微变等效电路3) 晶体管的微变等效电路 晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。 晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=ib等效代替。null对交流信号(有输入信号ui时的交流分量) XC  0，C 可看作短路。忽略电源的内阻，电源的端电压恒定，直流电源对交流可看作短路。短路短路对地短路交流通路 用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。null2. 放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶 体管用晶体管微变等 效电路代替即可得放 大电路的微变等效电 路。交流通路微变等效电路null 分析时假设输入为正弦交流，所以等效电路中的电压与电流可用相量表示。微变等效电路2. 放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶 体管用晶体管微变等 效电路代替即可得放 大电路的微变等效电 路。null1、电压放大倍数（1）带负载时的电压放大倍数（2）不带负载时的电压放大倍数返回•null2、放大电路的输入电阻对基本放大电放大电路返回Ui＋_rbe IbIbIcRCRB•••••Ii•null3、放大电路的输出电阻 对负载而言,放大电路相当于一个具有內阻的信号源，信号源的內阻就是放大电路的输出电阻。 RS放大电路可用外加电压法 求roU•+－返回rbe IbIbIcRCRBUo_＋RL••US•••Ii•RSnull例1：null 5. 放大电路输出电阻的计算放大电路对负载(或对后级放大电路)来说，是一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。定义： 输出电阻是动态电阻，与负载无关。 输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，因此一般总是希望得到较小的输出电阻。null共射极放大电路特点： 1. 放大倍数高; 2. 输入电阻低; 3. 输出电阻高.例3：求ro的步骤： 1) 断开负载RL外加null外加例4：动态分析图解法动态分析图解法RL= 由uo和ui的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的电压放大倍数。nullib晶体三极管微变等效电路1. 晶体管的微变等效电路 晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。 晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=ib等效代替。null2. 放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶 体管用晶体管微变等 效电路代替即可得放 大电路的微变等效电 路。交流通路null3.电压放大倍数的计算当放大电路输出端开路(未接RL)时，因rbe与IE有关，故放大倍数与静态 IE有关。负载电阻愈小，放大倍数愈小。 式中的负号表示输出电压的相位与输入相反。例1：null3.电压放大倍数的计算例2： 由例1、例2可知，当电路不同时，计算电压放大倍数 Au 的公式也不同。要根据微变等效电路找出 ui与ib的关系、 uo与ic 的关系。null4.放大电路输入电阻的计算 输入电阻是对交流信号而言的，是动态电阻。ri较小 1）Ii大，信号源的功率大，增加其负担。 的后果 2）Ui减小， ri 上分压小， Uo减小。 3） ri 为前级的负载 ri较小， A u ↓。 nullnull 5. 放大电路输出电阻的计算定义： 输出电阻是动态电阻，与负载无关。 输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，因此一般总是希望得到较小的输出电阻。null共射极放大电路特点： 1. 放大倍数高; 2. 输入电阻低; 3. 输出电阻高.例3：求ro的步骤： 1) 断开负载RL外加null外加例4：小结小结1.关于 A u 1)RC或 RL增大，A u也增大。 2） rbe（1）IE 一定时，β大，rbe大，但不是成线性比例 增加。 （2）β一定时， IE稍增加，rb rbe ↓，A u ↑。 （比β ↑效果好， IE ↑受限制。null3）uo与ui 反相 4）考虑电源内阻（R S ） A u = U / ES = UO / Ui × U/ES = - 2.关于ri rO （ ri较大好， rO较小好） ri较小 1）Ii大，信号源的功率大，增加其负担。 的后果 2）Ui减小， ri 上分压小， Uo减小。 3） ri 为前级的负载 ri较小，A u ↓。 rO作为后级的输入（相当于电源内阻）分压大， 带载能力差。