第2 章放大电路基础S2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标一、放大的概念放大是对变化量而言的,即放大的对象是变化量;放大的本质是能量的控制和转换:电子电路放大的基本特征是功率放大放大的前提是不失真,即只有在不失真的情况下放大才有意义。二、放大电路的性能指标对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。放大电路的示意图如图2.1所示。输出电流i.1输入电流R.R.I信号源放大RRI9内阻电路0.00.0信号源输入电压输出电压图2.1放大电路示意图1、放大倍数:衡量放大电路放大能力的指标。U.电压放大倍数A=A,-U.电流放大倍数A,=A=U.电压对电流的放大倍数Ai.电流对电压的放大倍数AU.2、输入电阻R:体现了放大电路对信号源的影响程度
第 2 章 放大电路基础 §2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标 一、放大的概念 放大是对变化量而言的,即放大的对象是变化量; 放大的本质是能量的控制和转换;电子电路放大的基本特征是功率放大; 放大的前提是不失真,即只有在不失真的情况下放大才有意义。 二、放大电路的性能指标 对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。放大电路的示意图如图 2.1 所示。 图 2.1 放大电路示意图 1、放大倍数:衡量放大电路放大能力的指标。 电压放大倍数 io U U Auu Au 电流放大倍数 ioI I Aii Ai 电压对电流的放大倍数 io I U Aui 电流对电压的放大倍数 i o U I Aiu 2、输入电阻 Ri:体现了放大电路对信号源的影响程度
从放大电路输入端看进去的等效内阻,定义为输入电压有效值与输入电流有效值之比。U,R越大,就越小,u就越接近us。R =I.3、输出电阻R:从输出端看进去的等效输出信号源的内阻,说明放大电路带负载的能力。U.-U.U.α-1)R,R.U.U.RL4、通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。由于电容、电感及放大管PN结的电容效应,使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降,并产生相移。[411iml0.707|4. 1上限频率下限频率fh-fff0一高频段子一低频段中频段(通频带)图2.2放大电路的频率指标5、最大不失真输出电压Uom当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。6、最大输出功率Pom和效率在输出信号不失真的情况下,负载上能够获得的最大功率称为最大输出功率Pom。直流电源能量的利用率称为效率
从放大电路输入端看进去的等效内阻,定义为输入电压有效值与输入电流有效值之 比。 i i i I U R ,Ri越大,Ii就越小,ui就越接近 us。 3、输出电阻 Ro:从输出端看进去的等效输出信号源的内阻,说明放大电路带负载的 能力。 L o 'o L o o 'o o ( 1)R U U R U U U R 4、通频带 用于衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。 由于电容、电感及放大管 PN 结的电容效应,使放大电路在信号频率较低和较高时电 压放大倍数数值下降,并产生相移。 图 2.2 放大电路的频率指标 5、最大不失真输出电压 Uom 当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。 6、最大输出功率 Pom和效率η 在输出信号不失真的情况下,负载上能够获得的最大功率称为最大输出功率 Pom。 直流电源能量的利用率称为效率η
S2.2放大电路的工作原理本节以NPN型晶体管组成的基本共射放大电路为例,来阐明放大电路的组成原则及电路中各元件的作用。一、电路的组成及各元件的作用RPVBBvRb:使UBE>Uon,且有合适的IB;VcC:使UcEUBE,同时作为负载的能源:Re:将ic转换成△uce(uo)。(1)为保证三极管V工作在放大区,发射结必须正偏:集电结必须反偏。图中Rb,UBB即保证发射结正偏:Re,Ucc保证集电结反偏。(2)图中Rs为信号源内阻;Us为信号源电压:U为放大器输入信号。电容C1为耦合电容,其作用是使交流信号顺利加到放大器输入端,同时隔直流,使信号源与放大器无直流联系。C1一般选用容量大的电解电容,它有极性,使用时它的正极与电路的高电位相连,不能接反。C2的作用与C1相似,使交流信号能顺利传送至负载,同时,使放
§2.2 放大电路的工作原理 本节以 NPN 型晶体管组成的基本共射放大电路为例,来阐明放大电路的组成原则及 电路中各元件的作用。 一、电路的组成及各元件的作用 VBB、Rb:使 UBE> Uon,且有合适的 IB; VCC:使 UCE≥UBE,同时作为负载的能源; Rc:将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。 Uo + - - + Ui Us Rs Rb C1 Rc + + UBB V UCC + C2 RL - (1)为保证三极管 V 工作在放大区,发射结必须正偏;集电结必须反偏。图中 Rb, UBB即保证发射结正偏;Rc,UCC保证集电结反偏。 (2)图中 Rs为信号源内阻;Us为信号源电压;Ui为放大器输入信号。电容 C1 为耦 合电容,其作用是使交流信号顺利加到放大器输入端,同时隔直流,使信号源与放大器 无直流联系。C1 一般选用容量大的电解电容, 它有极性,使用时它的正极与电路的高电 位相连,不能接反。C2 的作用与 C1 相似,使交流信号能顺利传送至负载,同时,使放
大器与负载之间无直流联系。共射极放大电路常见画法如下所示:+Uc二、静态工作点iBAicVecIRVBB/R,0IcoIgoIgoUBEVeeLce00VBBUBEQUcro(IBO,UBEo)和(Ico,UcEO)分别对应于三极管输入输出特性曲线上的一个点,称为静态工作点。在近似估算中,常认为UBEo为已知量。对于硅管,取0.7V;对于锗管,取0.2V。只有在整个信号周期内晶体管始终工作在放大状态,输出信号才不会失真,因此需要设置合理的静态工作点。三、放大电路的波形分析对于基本共射放大电路,只有设置合适的静态工作点,使交流信号驶载在直流分量上,以保证晶体管在整个信号周期内始终工作在放大状态,输入电压波形才不会产生非线性失真
大器与负载之间无直流联系。 共射极放大电路常见画法如下所示: 二、静态工作点 (IBQ,UBEQ)和(ICQ,UCEQ)分别对应于三极管输入输出特性曲线上的一个点,称 为静态工作点。 在近似估算中,常认为 UBEQ为已知量。对于硅管,取 0.7V;对于锗管,取 0.2V。 只有在整个信号周期内晶体管始终工作在放大状态,输出信号才不会失真,因此需 要设置合理的静态工作点。 三、放大电路的波形分析 对于基本共射放大电路,只有设置合适的静态工作点,使交流信号驮载在直流分量 上,以保证晶体管在整个信号周期内始终工作在放大状态,输入电压波形才不会产生非 线性失真
(a)'B(i)(b) BQ(lco)0UCEUeFe(c)Cuo(d)uc饱和失真截止失真UcEAVecUeroUcEc底部失真顶部失真四、放大电路的组成原则1、晶体管必须偏置在放大区。即发射结正偏,集电结反偏:2、正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区;
四、放大电路的组成原则 1、晶体管必须偏置在放大区。即发射结正偏,集电结反偏; 2、正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区;