§131放大 电路基础 所谓放大就是指增加电信号幅度或功率的物理过程。实现 放大的装置称为放大器。放大器的核心是电子管、双极型晶 体管和场效应品体管等有源器件。为了实现放大,还必须给第 放大器提供能量。常用的能源是直流电源。放大作用实质上章 上是把电源的能量转移给输出信号。输入信号的作用是控制这 化 o+ E 基本电路 R R 图1.31是一个 C2输出 简单的晶体管共 发射极放大电路。输入C1bR 光电信息技术物理基础 种转移,使放大器输出信号的变化重复或反映输入信号的变电 图1.3.1-1共发射极放大电路
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 1 §1.3.1 放大 回目录 所谓放大就是指增加电信号幅度或功率的物理过程。实现 放大的装置称为放大器。放大器的核心是电子管、双极型晶 体管和场效应晶体管等有源器件。为了实现放大，还必须给 放大器提供能量。常用的能源是直流电源。放大作用实质上 是把电源的能量转移给输出信号。输入信号的作用是控制这 种转移，使放大器输出信号的变化重复或反映输入信号的变 化。 图1.3.1-1共发射极放大电路 一、基本电路 图1.3.1-1 是一个 简单的晶体管共 发射极放大电路
§131放大 电路基础 其中晶体管为NPN型;R2是负载电阻用来提取放大了的信 号电压;R称偏置电阻,用来给晶体管提供偏置电流,使无 第 信号时的发射极电流和集电极到发射极的电压降(分别称为 工作点电流和电压)维持适当数值,以保证有信号输入时晶章 体管工作在特性曲线的线性区域;C1和C2是兼有隔直流作用光 的耦合电容。这种形式的电路,常被称为RC耦合放大器,具电 有比较宽的放大频带。将电阻R换成调谱回路,使电路成为 个调谐放大器可用来选择并放大某个窄频带的信号。 技 团图1.312和图1313分别是共基极和共集电极放大电路。共术 绕基极电路的电流增益略小于1但输出阻抗高寄生反馈小在物 高频时容易获得稳定的放大。共集电极电路的电压增益略小 基 于1但输入阻抗高,输出阻抗低,常用作隔离级和低阻抗输础 出级。在构成多级放大器时,这几种电路常常需要相互组合 使用
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 2 §1.3.1 放大 回目录 其中晶体管为NPN型；Rc 是负载电阻,用来提取放大了的信 号电压；RB称偏置电阻，用来给晶体管提供偏置电流，使无 信号时的发射极电流和集电极到发射极的电压降（分别称为 工作点电流和电压）维持适当数值，以保证有信号输入时晶 体管工作在特性曲线的线性区域；C1和C2是兼有隔直流作用 的耦合电容。这种形式的电路，常被称为RC耦合放大器，具 有比较宽的放大频带。将电阻Rc 换成调谐回路，使电路成为 一个调谐放大器,可用来选择并放大某个窄频带的信号。 图1.3.1-2和图1.3.1-3分别是共基极和共集电极放大电路。共 基极电路的电流增益略小于1,但输出阻抗高,寄生反馈小,在 高频时容易获得稳定的放大。共集电极电路的电压增益略小 于1,但输入阻抗高，输出阻抗低，常用作隔离级和低阻抗输 出级。在构成多级放大器时，这几种电路常常需要相互组合 使用
§131放大 电路基础 + 0十 第 RB 章 光 x入了 回 电 0 输入 信 输出 R R4- 有了 物 理 回与录 E ce 基 础出 图1.3.1-2共基极放大电路图131-3共集电极放大电路 3
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 3 §1.3.1 放大 回目录 图1.3.1-2共基极放大电路 图1.3.1-3共集电极放大电路
§131放大 电路基础 二、性能指标 电子放大器的主要性能指标有增益、频率响应、非线性失第 一真度和噪声指数等。放大器的输出电压值U。与输入电压值U 之比称为电压放大系数,记为 Au=U。/U 回 电压放大系数常常用分贝(dB值表示称为电压增益,记为 20 log Au(dB) 同理,放大器的功率放大系数和功率增益分别记为 章光电信息技术物理 有了 /P Gp=10 log Ap (dB) 其中p。和P分别是输出和输入功率 回与录 基 放大器的电压放大系数通常是频率的复函数,可以写成础 Au=A(jo)=A,(jw)eid(a)
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 4 §1.3.1 放大 回目录 二、性能指标 电子放大器的主要性能指标有增益、频率响应、非线性失 真度和噪声指数等。放大器的输出电压值Uo与输入电压值Ui 之比称为电压放大系数，记为 Au ＝ Uo /Ui 电压放大系数常常用分贝(dB)值表示,称为电压增益,记为 Gu ＝ 20 log Au (dB) 同理，放大器的功率放大系数和功率增益分别记为 AP ＝ Po /Pi GP ＝10 log AP (dB) 其中Po 和Pi 分别是输出和输入功率。 放大器的电压放大系数通常是频率的复函数，可以写成 Au = Au (jω) = │Au (jω)│ejφ(ω)
§131放大 电路基础 式中ω=2rf,f是频率,ω是角频率,|A(ju)表示放大器的 放大量与频率的关系,称为幅一频特性中)表示放大器输第 一出相对于输入的相位差与频率的关系称为相一频特性它们 合称为放大器的频率特性也称为频率响应。放大器的频率章 特性应该与被放大信号的频谱相适应,以保证信号的各频光 学率分量能均匀地得到放大。有些应用还要求各频率分量之电 间的相位关系得到保持。频带过窄或不均匀以及相-频特值 性的非线性都会引起输出波形失真这称为频率响应失真, 或频率失真。 技术 对于大信号放大器,例如功率放大器,放大器件的非线物 性常常造成输出波形可觉察的失真,称为非线性失真,也理 回与录 基 称为谐波失真,其大小可以利用非线性失真系数D来衡量。础 对于弱信号放大,重要的是放大器的噪声特性。 5
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 5 §1.3.1 放大 回目录 式中ω＝2πf，f是频率，ω是角频率,│Au (jω)│表示放大器的 放大量与频率的关系，称为幅—频特性,φ(ω)表示放大器输 出相对于输入的相位差与频率的关系,称为相—频特性,它们 合称为放大器的频率特性,也称为频率响应。放大器的频率 特性应该与被放大信号的频谱相适应，以保证信号的各频 率分量能均匀地得到放大。有些应用还要求各频率分量之 间的相位关系得到保持。频带过窄或不均匀以及相—频特 性的非线性都会引起输出波形失真,这称为频率响应失真， 或频率失真。 对于大信号放大器，例如功率放大器，放大器件的非线 性常常造成输出波形可觉察的失真，称为非线性失真，也 称为谐波失真，其大小可以利用非线性失真系数D来衡量。 对于弱信号放大，重要的是放大器的噪声特性