电了电子枝术第6章基本放大电路及其应用 TANGSHAN 水收大电路 主要授课内容 ADIO TV UNIVERSITY 共射、共集电极发大器及典负反馈 主锵 李磊 制作 李磊
制作 李磊 主讲 李磊
电了电子枝术第6章基本放大电路及其应用 TANGSHAN 第6章基本发大电路及其应用 61放大电路的组成及各元器件的作用 ADIO 6.2放大电路分析 6.3射极输出器 UNIVERSIT 6.4差动放大电路
6.2 放大电路分析 6.3 射极输出器 6.1 放大电路的组成及各元器件的作用 6.4 差动放大电路
电工电子披术 第6章基本放大电路及其应用 TANGSHAN Welcome 学习基本放大电路 学习目的与要求 1,掌握基本放大电路的组成及工作原理。 了解放大电 ADIO 路的一些基本概念； 2.掌握基本放大电路的图解分析法和微变等效电路分 析法： 3.熟练掌握分压式偏置共发射极放大电路的静态分析 和动态分析及其特点。 UNIVERSIT
学习基本放大电路 学习目的与要求 1. 掌握基本放大电路的组成及工作原理，了解放大电 路的一些基本概念； 2. 掌握基本放大电路的图解分析法和微变等效电路分 析法； 3. 熟练掌握分压式偏置共发射极放大电路的静态分析 和动态分析及其特点
电工电子技术第6章基本放大电路及电路智部分作用： 6,1放大电路的组成及各元器件的作用 晶体管T:放大器的核 TANGSI 心部件，在电路中起 电流放大作用： 集电极电阻，约为几至几十欧 耦合电容 电源E。:为放大电路 提供能量和保证晶体 NPN型管 管工作在放大状态： 耦合电容 电源EB和电阻Rg:使 管子发射结处于正向 3DG6 偏置，并提供适当的 甚极电流l; 基极电阻，约几 至几百千欧 耦合电容C1和C2:一般 为几微法至几十微法， 基极电源 利用其通交隔直作用 既隔离了放大器与信号 源、负载之间的直流干 负载电阻 双电源共发射极单管放大电路 然7发 电阻Rc:将集电极的电 电路中发射极是输入、输出回路的公共支 流变化变换成集电极的 路，而且放大的是电压信号，因此称之为共发 电压变化，以实现电压 射极电压放大器。 下 放大作用
基极电源 6.1 放大电路的组成及各元器件的作用 双电源共发射极单管放大电路 EC C2 + RC RB + C1 3DG6 IC IB IE ＋ － EB ＋ 输 RL 入 回 路 输 出 回 路 集电极电阻，约为几至几十欧 NPN型管 耦合电容 耦合电容 基极电阻，约几 十至几百千欧 集电极 电源， 约为几 至几十 伏 负载电阻 电路中发射极是输入、输出回路的公共支 路，而且放大的是电压信号，因此称之为共发 射极 电压放大器。 电路各部分作用： 晶体管T：放大器的核 心部件，在电路中起 电流放大作用； 电源EC：为放大电路 提供能量和保证晶体 管工作在放大状态； 电源EB和电阻RB：使 管子发射结处于正向 偏置，并提供适当的 基极电流IB； 耦合电容C1和C2：一般 为几微法至几十微法， 利用其通交隔直作用， 既隔离了放大器与信号 源、负载之间的直流干 扰，又保证了交流信号 的畅通； 电阻RC：将集电极的电 流变化变换成集电极的 电压变化，以实现电压 放大作用
电工电子枝术第6章基本放大电路及其应用 单电源共发射极单管放大电路 放大电路的直流通道 TANGSHAN 。+UcC 晶体管放大电路实际上是 个交、直流共存的电路。当 交流信号u,=0时，电路所处的 工作状态称为“静态” ，静态 时等效电路称为它的直流通道 ADIO ● ● 实用中，一般都采用单电源供电，而且把 大电路的直流通 发射极的公共端作为“地”点，并按习惯 UNIVERSITY 画法把集电极电源以电位形式标在图中 直流通道中耦合电容相当于开路，电路中的各电压 电流都 是直流量。电路中仅有直流量时的工作状态称为“静态 下项
单电源共发射极单管放大电路 +UCC C2 + RC RB + C1 RL 实用中，一般都采用单电源供电，而且把 发射极的公共端作为“地”点，并按习惯 画法把集电极电源以电位形式标在图中。 放大电路的直流通道 晶体管放大电路实际上是 一个交、直流共存的电路。当 交流信号ui=0时，电路所处的 工作状态称为“静态”， 静态 时等效电路称为它的直流通道 。 +UCC R RC B UCE IC IE IB UBE 直流通道中耦合电容相当于开路，电路中的各电压、电流都 是直流量。电路中仅有直流量时的工作状态称为“静态”。 放 大 电 路 的 直 流 通 道
电工电子披术第6章基本放大电路及其应用 6.2放大电路分析 放大电路的静分桥 TANGSHAN 静态时三极营各极电流和电压值称为静态工作点Q(主要 指IB0IC0和UC0)。静态分析主要是确定放大电路中的静态 值IBo Ico和UcEQ。 由直流通道可对Q点进行估算： Ucc-UBEQ ADIO IBQ= RB 态 IcQ BlBQ CE UCEQ =Ucc-IcoRc 点 Q 例：已知图中Ucc=10V,Rg=250K2,Rc=3K2 B-50,求放大电路的静态工作点Q。 UNIVERSIT 解： 10-0.7 1B= 250 ≈37.24：1c=50×0.0372=1.86mA;Uc=10-1.86×3=4.42V 所以，Q=(1B=37.2μA,Ic=1.86mA,Uc=4.42V) 國国画
静态时三极管各极电流和电压值称为静态工作点Q（主要 指IBQ、ICQ和UCEQ）。静态分析主要是确定放大电路中的静态 值IBQ、ICQ和UCEQ。 B CC BEQ BQ R U U I − = I CQ = I BQ CEQ CC CQRC U =U − I 放大电路的静态分析 +UCC R RC B UCE IC IE IB UBE 由直流通道可对Q点进行估算： 静 态 工 作 点 Q 例：已知图中UCC=10V，RB=250KΩ，RC=3KΩ， β=50，求放大电路的静态工作点Q。 解： 37.2 50 0.0372 1.86mA 10 1.86 3 4.42V 250 10 0.7 B = = CE = − = − I = A；I C ；U 所以，Q=｛IB=37.2μA，IC=1.86mA，UCE=4.42V｝。 6.2 放大电路分析
电工电子枝术第6章基本放大电路及其应用 放大电路的动态分析（交流通道） TANGSHAN 仅有交流信号作用 下，电容相当于短 路，Ucc=0相当于 “地”电位，因此 电路为左图所示。 由于放大器一般都 工作在小信号状态，即 ADIO TV UNIVERSITY 工作点在特性曲线上的 移动范围很小。因此晶 体管虽然工作在非线性 状态下，但采用它的等 效线性模型微变等效电 路所分析得出的结果 与其真实状况相比仅有 上述微变等效电路中： 微小误差，可运用线性 be=3002+(1+B) 26mV 电路模型分析问题则带 给我们极大的方便。 IE(mA) 下页
(mA) 26mV 300 (1 ) E be I r = + + 由于放大器一般都 工作在小信号状态，即 工作点在特性曲线上的 移动范围很小。因此晶 体管虽然工作在非线性 状态下，但采用它的等 效线性模型微变等效电 路所分析得出的结果， 与其真实状况相比仅有 微小误差，可运用线性 电路模型分析问题则带 给我们极大的方便。 ＋ RL uS － R S ui R RC B u0 uce ic i i i e ib 仅有交流信号作用 下，电容相当于短 路，UCC=0相当于 “地”电位，因此 电路为左图所示。 放大电路的动态分析（交流通道） ＋ uS － R S ui RC RB u0 ic i i βib ib rbe 上述微变等效电路中：
电了电子枝术第6章基本放大电路及其应用 微变等效电路的基本思路 TANGSHAN 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效成一个线性电路， 这个线性电路就是放大器的微变等效电路，对该线性电路进行分 析的方法称为微变等效电路分析法。等效的条件是晶体管在小信 号（微变量）情况下工作。这样就能在静态工作点附近的小范围 内， 用直线段近似地代替晶体管的特性曲线。 ADIO 右图所示为晶体管的输入特性曲线。在 Q点附近的微小范围内可以认为是线性的。 当uBE有一微小变化AUBE时，基极电流变化 △IB 色 △B,两者的比值称为三极管的动态输入电 △UBE 阻， 即rbe· 输出特性曲线在放大区域内可认为呈水平 线，集电极电流的微小变化△M仅与基极电流 UNIVERSI 的微小变化△有关，而与电压4ce无关，故集 电极和发射极之间可等效为 一个受控制的电 流源，即： i。=Bm
把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效成一个线性电路， 这个线性电路就是放大器的微变等效电路，对该线性电路进行分 析的方法称为微变等效电路分析法。等效的条件是晶体管在小信 号（微变量）情况下工作。这样就能在静态工作点附近的小范围 内，用直线段近似地代替晶体管的特性曲线。 UBE I B 0 ΔI B ΔUBE Q 右图所示为晶体管的输入特性曲线。在 Q点附近的微小范围内可以认为是线性的。 当uBE有一微小变化ΔUBE时，基极电流变化 ΔIB，两者的比值称为三极管的动态输入电 阻，即rbe。 微变等效电路的基本思路 0 UCE I C ΔI B ΔI C Q 输出特性曲线在放大区域内可认为呈水平 线，集电极电流的微小变化ΔIC仅与基极电流 的微小变化ΔIB有关，而与电压uCE无关，故集 电极和发射极之间可等效为一个受ib控制的电 流源，即： c b i = i
工电子技术第6章基本放大电路及其应用 TANGSHAN 共发射 极放大 电路的 微变等 效电路 E ADIO 对上述微变等效电路进行分析： ①电压放大倍数： AU -BR 式中R'=RcIR 当R1=o0(开路)时： A =-BRc ②输入电阻R:R,= =Re∥be be UNIVERS 共射极电压放大器由于较小 U 而使输入电阻R,不大；而输出 ③输出电阻R,: R。= =RO 电阻R=Rc,显然不够小
①电压放大倍数： rb e + Uo － c I b I B C E + Ui － b I RB RC RL Rs + Us － 对上述微变等效电路进行分析： be L be b L b be b L c u 0 r R r I R I r I R I U U A i = − − = − = = 式中RL '=RC//RL be C u r R A = − 共发射 极放大 电路的 微变等 效电路 。 ②输入电阻Ri： 当RL=∞（开路）时： B be R //r I U R i i i = = ③输出电阻R0： o RC I U R = = 共射极电压放大器由于rbe较小 而使输入电阻Ri不大；而输出 电阻R0=RC，显然不够小
电工 子技术 第6章基本放大电路及其应用 输入 输出电阻对发大器 有何影响？ TANGSHAN 输入电阻R的大小决定了放大电路从信号源吸取电流的大 小。为了减轻信号源的负担，总希望R越大越好。另外，较 大的输入电阻R,也可以降低信号源内阻Rs的影响，使放大 电路获得较高的输入电压。在共发射极放大电路中，由于R 比rc大得较多，R近似等于be, 一般在在几百欧至几干欧 ADIO 因此是比较低的，即共射放大器输入电阻不理想， 对负载而言，总希望放大电路的输出电阻越小越好。因为放大器的输 出电阻R越小，负载电阻R的变化对输出电压的影响就越小，使得放大 器带负载能力越强。共发射极放大电路中的输出电阻R,在几于欧至几十 干欧，一般认为是较大的，也不理想。 共发射极电压放大器的 共发射极电压放大器的电压放大倍 电压放大倍数与哪些参 数与晶体管的电流放大倍数阝、动态 数有关？与晶体管的B 值成正比吗？ UNIVERSITY 转入电阻6e及集电极电阻R。、负载电 阻R均有关。由计算式可看出，当r 和R一定时，A与β成正比
输入电阻Ri的大小决定了放大电路从信号源吸取电流的大 小。为了减轻信号源的负担，总希望Ri越大越好。另外，较 大的输入电阻Ri，也可以降低信号源内阻RS的影响，使放大 电路获得较高的输入电压。在共发射极放大电路中，由于RB 比rbe大得较多，Ri近似等于rbe，一般在在几百欧至几千欧， 因此是比较低的，即共射放大器输入电阻不理想。 输入、输出电阻对放大器 有何影响？ 对负载而言，总希望放大电路的输出电阻越小越好。因为放大器的输 出电阻Ro越小，负载电阻RL的变化对输出电压的影响就越小，使得放大 器带负载能力越强。共发射极放大电路中的输出电阻Ro在几千欧至几十 千欧，一般认为是较大的，也不理想。 共发射极电压放大器的电压放大倍 数与晶体管的电流放大倍数β、动态 转入电阻rbe及集电极电阻RC、负载电 阻RL均有关。由计算式可看出，当rbe 和RL一定时，Au与β成正比。 共发射极电压放大器的 电压放大倍数与哪些参 数有关？与晶体管的β 值成正比吗？