《电线》电子案 第4章放大器基础 概述 4.1偏置电路和耦合方式 42放大器的性能指标 4.3基本组态放大器 44差分放大器 45电流源电路及其应用 46集成运算放大器 47放大器的频率响应
第 4 章 放大器基础 概 述 4.1 偏置电路和耦合方式 4.2 放大器的性能指标 4.3 基本组态放大器 4.4 差分放大器 4.5 电流源电路及其应用 4.6 集成运算放大器 4.7 放大器的频率响应
第4章放大器基础 概述 放大器是应用最广泛的一类电子线路。它 的主要功能是将输入信号进行不失真的放大。 在广播、通信、自动控制、电子测量等 各种电子设备中,放大器是必不可少的组成 部分。 制作:大连海事大学研究室
概 述 在广播、通信、自动控制、电子测量等 各种电子设备中，放大器是必不可少的组成 部分。 放大器是应用最广泛的一类电子线路。它 的主要功能是将输入信号进行不失真的放大。 第 4 章 放大器基础
第4章放大器基础 口放大器分类 按信号特征分: 音频放大器(放大语音信号) 视频放大器(放大图像信号) 宽带 脉冲放大器(放大脉冲信号) 放大器 谐振放大器(放大高频载波信号) 按信号强弱分: 小信号放大器(线性放大器) 大信号放大器(非线性放大器) 按电路结构分: 直流放大器(多用于集成电路) 交流放大器(多用于分立元件电路) 制作:大连海事大学研究室
▪ 按信号强弱分： 小信号放大器 大信号放大器 ▪ 按电路结构分： 直流放大器 交流放大器 (线性放大器) (非线性放大器) (多用于集成电路) (多用于分立元件电路) ❑ 放大器分类 ▪ 按信号特征分： 宽带 放大器 音频放大器 视频放大器 脉冲放大器 谐振放大器 (放大语音信号) (放大图像信号) (放大脉冲信号) (放大高频载波信号) 第 4 章 放大器基础
第4章放大器基础 口放大器组成框图 具有正向受控作用的半导 体器件是整个电路的核心 输入信号 耦合电路 耦合电路 输出负载 直流偏置电路 将输入信号源 外_围_电_路 将放大器输出 与放大器输入 端与输出负载 端进行连接 保证半导体器件 进行连接。 工作在放大模式 作连海事大学研究室
保证半导体器件 工作在放大模式 ❑ 放大器组成框图 耦 合 电 路 耦 合 电 路 输 出 负 载 输 入 信 号 直流偏置电路 外 围 电 路 具有正向受控作用的半导 体器件是整个电路的核心 将放大器输出 端与输出负载 进行连接。 将输入信号源 与放大器输入 端进行连接。 第 4 章 放大器基础
第4章放大器基础 41偏置电路和耦合方式 41.1偏置电路 设置静态工作点的电路称放大器的偏置电路 口对偏置电路的要求 提供合适的Q点,保证器件工作在放大模式。 例如:偏置电路须保证三极管E结正偏、C结反偏 当环境温度等因素变化时,能稳定电路的Q点。 例如:温度升高,三极管参数个、IcBo↑、 VBE, 而这些参数的变化将直接引起Q点发生变化。 当Q点过高或过低时,输出波形有可能产生饱和 或截止失真。 制作:大连海事大学研究室
4.1 偏置电路和耦合方式 4.1.1 偏置电路 设置静态工作点的电路称放大器的偏置电路。 ❑ 对偏置电路的要求 ▪ 提供合适的Q 点，保证器件工作在放大模式。 例如：偏置电路须保证三极管E 结正偏、C 结反偏。 ▪ 当环境温度等因素变化时，能稳定电路的Q 点。 例如：温度升高，三极管参数、ICBO、VBE(on)， 而这些参数的变化将直接引起Q 点发生变化。 当 Q 点过高或过低时，输出波形有可能产生饱和 或截止失真。 第 4 章 放大器基础
第4章放大器基础 Q点波动对输出波形的影响: C C VCE EO CE Q点在中点,动态范围最大,输出波形不易失真。 Q点升高,不失真动态范围减小,输出易饱和失真。 Q点降低,不失真动态范围减小,输出易截止失真。 制作:大连海事大学I研究室
Q iC t ICQ t O vCE VCEQ ib Q 点在中点，动态范围最大，输出波形不易失真。 Q 点波动对输出波形的影响： Q 点升高，不失真动态范围减小，输出易饱和失真。 Q 点降低，不失真动态范围减小，输出易截止失真。 Q ib ib iC O vCE Q 第 4 章 放大器基础 O
第4章放大器基础 口三极管偏置电路 (1)固定偏流电路 Q点估算: CC B C CC BE(on BQ R B CQ 所Bo+(1+B)lcBo≈PlBo CEQ =VcC -IC CQ 电路优点:Q点设置方便,计算简单。 n电路缺点:不具有稳定Q点的功能。 个时→、(B0个、VBm一l个一Q点升高 制作:大连海事大学研究室
❑ 三极管偏置电路 (1)固定偏流电路 VCC RB RC IB IC ▪ Q 点估算： B CC BE(on) B Q R V V I − = CQ B Q CBO B Q I = I + (1+ )I I CEQ CC CQRC V =V − I ▪ 电路优点： Q 点设置方便，计算简单。 ▪ 电路缺点： 不具有稳定 Q 点的功能。 T 时 → 、ICBO、VBE(on) ICQ Q 点升高 第 4 章 放大器基础
第4章放大器基础 (2)分压偏置电路 Q点估算:假设1>>kBo CC R. 则VQ=RB1+RB2 B2 CC (固定) BI 2 BO BQ BE(on) CQ EQ R E B2 Ec BQ ≈cQ IB CEQ VCC -ICO(Rc+RE) n电路优点:具有稳定Q点的功能。 T↑l↑→vEo↑(=lco)→VBEo↓(=VBo-Vo CQ BQ 制作:大连海事大学研究室
(2)分压偏置电路 ▪ Q 点估算： B 1 B 2 B 2 CC B Q R R R V V + E B Q BE(on) CQ EQ R V V I I − = ( ) CEQ CC CQ RC RE V =V − I + ▪ 电路优点： T→ ICQ VCC RB1 RC IBQ I1 RB2 RE CE (固定) IB Q I CQ / 具有稳定 Q 点的功能。 → VEQ( = ICQRE)→ VBEQ(= VBQ − VEQ) I ICQ BQ 假设 I1>> IBQ 则 第 4 章 放大器基础
第4章放大器基础 存在问题: ΔVBE越大→Q点越稳定 Rp越大 cpo越小→输出动态范围越小 工程上,常选用: RB1、Rn,过大→不满足~mk”成3 o=0.2vcc或 EQ 1~3V R BI C 则VBQ不稳定 B2 RB1、RB2过小→放大器R;减小 工程上,常选用:I1=(5~10)BQ 制作:大连海事大学研究室
▪ 存在问题： 工程上，常选用： VCC RB1 RC IBQ I1 RB2 RE CE RE 越大 VBEQ 越大 → Q 点越稳定 VCEQ 越小 → 输出动态范围越小 VEQ = 0.2VCC 或 VEQ = 1 ~ 3 V RB1、RB2过大 → 不满足 I1 >> IBQ 工程上，常选用：I1 = (5 ~ 10)IBQ 则 VBQ 不稳定 RB1、RB2过小 → 放大器 Ri 减小 第 4 章 放大器基础
第4章放大器基础 口场效应管偏置电路 (1)分压偏置电路 Q点估算: R R GI D R G2′DD GSO O Rs RGI+RGz G p≈C OX R GsQ G2 R 2l Gs(th) DSQ VDD-IDo (RD+Rs) 电路特点: 分压偏置电路不仅适用于三极管,同时适用于各种 类型的场效应管。 制作:大连海事大学研究室
❑ 场效应管偏置电路 (1)分压偏置电路 ▪ Q 点估算： ▪ 电路特点： 分压偏置电路不仅适用于三极管，同时适用于各种 类型的场效应管。 VDD T S RG1 RG2 RD RS G ID DQ S G 1 G 2 G 2 DD GSQ I R R R R V V − + = 2 GSQ GS(th) OX DQ ( ) 2 V V l C W I − ( ) DSQ DD DQ RD RS V =V − I + 第 4 章 放大器基础