1、晶體三極管放大電路第1頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三10 . 1 交流電壓放大電路的組成和信號放大概述10 . 1 . 1 共射組態(tài)基本放大電路的組成 晶體管的主要用途之一，是利用其電流放大作用組成放大電路。共射組態(tài)基本放大電路如圖 10 一 1 所示。利用放大器件工作在放大區(qū)時(shí)所具有的電流控制特性，可以實(shí)現(xiàn)放大作用。放大電路由放大器件、直流電源、偏置電路、輸人電路和輸出電路幾部分組成第2頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三第3頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三1 輸入回路( 1 ）耦合電容 C1 起隔直流通交流的作用。

2、( 2 ）基極偏置電阻 RB 。它的作用是給發(fā)射結(jié)提供正向偏置電壓，第4頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三2 輸出回路( 1 ）集電極電源 Ucc 和集電極負(fù)載電阻 RC 。電源 Ucc 除了為輸出信號提供能量外，還通過 RC 給集電結(jié)提供反向偏置電壓，使晶體管處于放大狀態(tài)( 2 ）耦合電容 C2 。 C2 的作用與 C1 相似，一方面隔斷放大電路與負(fù)載之間的直流通路，使晶體三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)不受影響；另一方面溝通放大電路與負(fù)載之間的交流通路，使放大電路的輸出信號毫無損失地加到負(fù)載兩端。第5頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三3 晶體三極管 晶體三

3、極管具有電流放大作用，是放大電路中的核心器件。利用其能量放大作用可實(shí)現(xiàn)輸入端能量較小的信號去控制電源 Ucc 供給的能量，以在輸出端獲得一個(gè)能量較大的信號。這就是晶體三極管放大作用的實(shí)質(zhì)，因此，晶體三極管還可以看成一個(gè)控制元件。第6頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三10 . 1 . 2 信號放大概述第7頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三輸出電壓有以下特點(diǎn)： 的幅度增大了 的頻率與 相同 的相位與 相反 有直流分量、交流分量以及它們的合成量 第8頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三10.2交流電壓放大電路的分析10 . 2 .

4、 1 放大電路的靜態(tài)分析直流通路靜態(tài)：無信號輸入時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。 放大電路的靜態(tài)分析，確定靜態(tài)工作點(diǎn) Q 。第9頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三第10頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三靜態(tài)分析方法有兩種方法：一種是由直流通路確定靜態(tài)值稱為近似估算法，圖解法。 靜態(tài)工作點(diǎn)Q 第11頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三近似估算法第12頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三2、 用圖解法確定靜態(tài)值 利用晶體三極管的輸入、輸出特性曲線，通過作圖的方法，直觀地分析放大電路工作性能的方法，稱為圖解法

5、。應(yīng)用圖解法可直觀地看到交流信號放大傳輸?shù)倪^程，正確地選擇靜態(tài)工作點(diǎn)和確定動(dòng)態(tài)工作范圍，估算電壓放大倍數(shù)。第13頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三第14頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇設(shè)置在特性曲線放大區(qū)的中部，因?yàn)榇颂幘€性好，能獲得較大的電壓放大倍數(shù)，而且失真也小。 第15頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三10 . 2 . 2 放大電路的動(dòng)態(tài)分析1 放大電路無信號偷入的情況 如圖 10 一 1 所示的放大電路，當(dāng)無信號輸入時(shí)（相當(dāng)于輸入端短路），放大電路是直流通路第16頁，共51頁，2022年，5月20

6、日，18點(diǎn)14分，星期三第17頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三2 放大電路有信號輸入后的情況1 ）輸入回路 基極電流i B 可根據(jù)輸入信號電壓 u ；從管子的輸人特性上求得。第18頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三第19頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三2 ）不接負(fù)載電阻 RL 時(shí)的電壓放大倍數(shù)3 ）接入負(fù)載電阻 RL 時(shí)的電壓放大倍數(shù)（減小）第20頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三10 . 2 . 3 電路參數(shù)對放大器工作的影響1 . RB 的影響第21頁，共51頁，2022年，5月20日，18

7、點(diǎn)14分，星期三第22頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三RB 的影響RB 增大時(shí)，IB減小，Q點(diǎn)降低，三極管趨向于截止。 RB 減小時(shí)，IB 增大，Q點(diǎn)抬高，三極管趨向于飽和。此時(shí)三極管均會(huì)失去放大作用。 第23頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三2 . RC 的影響RC增大，負(fù)載線斜率減小，工作點(diǎn)左移; RC減小，負(fù)載線斜率增大，工作點(diǎn)右移。當(dāng)增大較多時(shí)，Q點(diǎn)將移至飽和區(qū)而失去放大作用。 第24頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三第25頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三3 直流電源Ucc 的影響第26

8、頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三直流電源Ucc 的影響 其他參數(shù)不變，升高電源電壓UCC，直流負(fù)載線平行右移，Q點(diǎn)偏向右上方使放大電路動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大，但同時(shí)三極管的靜態(tài)功耗也增大。 第27頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三10 . 2 . 4 放大電路的非線性失真截止失真：三極管進(jìn)人截止區(qū)而引起的失真。可通過減小基極偏置電阻 RB 的阻值來消除。飽和失真：三極管進(jìn)入飽和區(qū)而引起的失真。可通過增大基極偏置電阻 RB 的阻值來消除。第28頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三第29頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分

9、，星期三靜態(tài)工作點(diǎn)Q的位置合理地選擇靜態(tài)工作點(diǎn)Q的位置，并適當(dāng)限制輸入信號ui 的幅度。一般情況下，Q點(diǎn)應(yīng)大致選在交流負(fù)載線的中點(diǎn)，當(dāng)輸入信號ui 的幅度較小時(shí)，為了減小管子的功耗，Q點(diǎn)可適當(dāng)選低些。若出現(xiàn)了截止失真，通常采用提高靜態(tài)工作點(diǎn)的辦法來消除，即通過減小基極偏置電阻的阻值來實(shí)現(xiàn)；若出現(xiàn)了飽和失真，則反向操作，即增大。第30頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三10 . 2 . 5 動(dòng)態(tài)交流指標(biāo)的估算1 三極管的微變等效電路 如何把三極管線性化，用一個(gè)等效電路來代替，可從共發(fā)射極接法三極管的輸入特性和輸出特性兩方面來分析討論第31頁，共51頁，2022年，5月20日

10、，18點(diǎn)14分，星期三第32頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三2 放大電路的微變等效電路 畫放大電路微變等效電路的步驟如下。 畫出放大電路的交流通路的原則：在放大電路中，耦合電容 C1 和 C2 的電容量比較大，用短路線取代；直流電源內(nèi)阻很小，也可以忽略不計(jì)，對交流分量，直流電源可視為短路。 放大電路的微變等效電路：用三極管的微變等效電路取代交流通路中的三極管。第33頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三第34頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三3 放大電路的主要性能指標(biāo) Au 、 Ri 、 Ro( 1 ）電壓放大倍數(shù)第35頁，

11、共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三（2 ）輸入電阻 Ri第36頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三（3 ）輸出電阻 RO就是從放大器輸出端（不包括外接負(fù)載電阻 RL ）看進(jìn)去的交流等效電阻。輸出電阻就近似等于集電極電阻。即第37頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三10 . 3 典型交流電壓放大電路第38頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三1 各元件作用（ 1 ）基極偏置電阻 RB1 , RB2 :（ 2 ）發(fā)射極電阻 RE （3 ）發(fā)射極旁路電容CE：稱為旁路電容。一般選擇電解電容，容量為幾十微法。第39頁，

12、共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三2 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理第40頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三為使穩(wěn)定，采取兩種方法： 固定基極電位 。 取適當(dāng)?shù)?值，使 ， =定值（不受溫度影響）。 T Ic IE UE UBE IBIC 第41頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三3 靜態(tài)分析第42頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三4 動(dòng)態(tài)分析該電路動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)一般用微變等效電路來確定，具體步驟為： （1）畫出微變等效電路； （2）求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻 Ri 、輸出電阻 R o。第43頁，共51頁，2022年，5月2

13、0日，18點(diǎn)14分，星期三10 . 5 放大電路中的負(fù)反饋10 . 5 . 1 負(fù)反饋的基本概念 所謂反饋，是指將放大電路的輸出信號（電壓或電流的一部分或全部），通過某種形式（反饋網(wǎng)絡(luò)）饋送到電路的輸入回路，并同輸入信號一起參與放大電路的輸人控制。 負(fù)反饋放大電路由兩部分組成：一部分是無反饋的基本放大器，它可以是單級或多級的；一部分是反饋網(wǎng)絡(luò)，它是聯(lián)系輸出電路和輸入電路的環(huán)節(jié)，一般由電阻、電容等元件組成。第44頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三第45頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三10 . 5 . 2 負(fù)反饋的分類1 正反饋和負(fù)反饋 按照反饋對

14、放大電路性能影響的效果，可將反饋分為正反饋和負(fù)反饋兩種極性。正反饋雖能提高放大倍數(shù)，但同時(shí)也加劇了放大電路性能的不穩(wěn)定性，主要用于振蕩電路；負(fù)反饋雖降低了放大倍數(shù)，但卻換來了放大電路性能的改善。第46頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三2。電壓反饋，電流反饋 反饋信號的大小與輸出電壓成比例的反饋稱為電壓反饋；反饋信號的大小與輸出電流成比例的反饋稱為電流反饋。第47頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三3。串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷：把輸入端短路，如果這時(shí)反饋信號同樣被短路，即凈輸入信號為零，則為并聯(lián)反饋；如果此時(shí)反饋信號沒有消失，則為串聯(lián)反饋。第48頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14分，星期三第49頁，共51頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)14