放大电路基本知识优秀PPT.ppt

放大电路基本知识你现在浏览的是第一页，共51页二二.指标指标1.1.放大倍数放大倍数 (放大能力放大能力)（1）电压放大倍数）电压放大倍数:AU=uo/ui（2）电流放大倍数）电流放大倍数:AI=io/ii （3）互阻增益）互阻增益:Ar=uo/ii（4）互导增益）互导增益:Ag=io/ui继续你现在浏览的是第二页，共51页2.输入电阻输入电阻Ri：从输入端看进去从输入端看进去Ri=ui/iiRi越大越好越大越好 信号源有内阻时，信号源有内阻时，Ri越大，越大，ui越接近越接近uS继续你现在浏览的是第三页，共51页3 输出电阻输出电阻Ro:从输出端看进去从输出端看进去表明带负载能力表明带负载能力Ro越小，带载能力越强越小，带载能力越强继续你现在浏览的是第四页，共51页求求ro roUS方法一：方法一：计算计算1.电源置零电源置零2.加压求流加压求流UI继续你现在浏览的是第五页，共51页方法二：方法二：测量测量Uo1.测量开路电压测量开路电压roUs2.测量接入负载后的输出电压测量接入负载后的输出电压roUsRLUo符号你现在浏览的是第六页，共51页符号符号UA大写字母、大写下标，表示直流量大写字母、大写下标，表示直流量uA小写字母、大写下标，表示全量小写字母、大写下标，表示全量ua小写字母、小写下标，表示交流分量小写字母、小写下标，表示交流分量uAua全量全量交流分量交流分量tUA直流分量直流分量 继续你现在浏览的是第七页，共51页三极管三极管放放大电路有大电路有三种形式三种形式共射放大器共射放大器共基共基共集共集继续你现在浏览的是第八页，共51页共射共射继续你现在浏览的是第九页，共51页1.Q点点：ui=0时电路的工作状态时电路的工作状态ui=0时时电路中存在电路中存在一组直流量一组直流量ICIB+UBE-+UCE-继续你现在浏览的是第十页，共51页(IB,UBE)和和(IC,UCE)称为称为Q 点点IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB为什么要设置为什么要设置 Q 点？点？为保证信号尽可能不失真为保证信号尽可能不失真继续你现在浏览的是第十一页，共51页放大电路的分析放大电路的分析 静态：静态：Q点点动态：加上动态：加上ui,其技术指标：其技术指标：Au、Ri、Ro等等 估算估算图解图解微变等效电路微变等效电路图解图解计算机仿真计算机仿真继续你现在浏览的是第十二页，共51页放大电路中各点的电压或电流：都是在放大电路中各点的电压或电流：都是在静态静态直流直流上附加了上附加了小的交流信号小的交流信号电容对交、直流作用不同：隔直通交，因此，电容对交、直流作用不同：隔直通交，因此，交直流所走的通路不同交直流所走的通路不同交流通路：交流通路：只考虑交流信号的分电路只考虑交流信号的分电路直流通路：直流通路：只考虑直流信号的分电路只考虑直流信号的分电路直通你现在浏览的是第十三页，共51页开路开路 将交流电压源短路，电容开路将交流电压源短路，电容开路直流通路：直流通路：开路开路继续你现在浏览的是第十四页，共51页由直通找由直通找Q 点点IC=IB继续你现在浏览的是第十五页，共51页短路短路短路短路置零置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路交流通路继续你现在浏览的是第十六页，共51页一一.用图解法找用图解法找Q点点UCE=VCCICRCVCCICUCE直流负载线直流负载线由估算法求出由估算法求出I IB B，I IB B对应的对应的输输出特性出特性与与直流直流负载线负载线的交点就的交点就是工作点是工作点Q QQIB静态静态UCE静态静态IC放大电路的分析方法一：放大电路的分析方法一：图解图解 (高频同样用到高频同样用到)继续你现在浏览的是第十七页，共51页iBuBEQuiibic交流放大原理交流放大原理ib二二.图解图解法法分析分析 动态动态iCuCEucere你现在浏览的是第十八页，共51页IBUBEQuCE怎么变化怎么变化iBtiCtuitICUCEQuCEt继续由图解结果计算放大倍数由图解结果计算放大倍数Au=Uo/Ui 你现在浏览的是第十九页，共51页uiiBiCuCEuo各点波形各点波形继续你现在浏览的是第二十页，共51页结论：结论：（1）放大电路中的信号）放大电路中的信号是交直流共存，可表示成：是交直流共存，可表示成：交流量可正负变化交流量可正负变化（2 2）输出）输出u uo o与输入与输入u ui i相比，幅度被放相比，幅度被放大，但相位相反大，但相位相反uituBEtiBtiCtuCEtuot（3）放大）放大 是指输出与输入的交流是指输出与输入的交流成分的关系，不包括直流成分成分的关系，不包括直流成分交通你现在浏览的是第二十一页，共51页iCuCEuo当当Q点过低点过低信号进入截止区信号进入截止区截止失真截止失真信号波形信号波形继续你现在浏览的是第二十二页，共51页iCuCEuo当当Q点过高点过高信号进入饱和区信号进入饱和区饱和失真饱和失真信号波形信号波形统称统称“非线性失真非线性失真”，消除方法略消除方法略交负Q点和点和Uom的关系？如何求出、设置的关系？如何求出、设置Uom？你现在浏览的是第二十三页，共51页交流负载线交流负载线:有交流有交流 输入信号时工作点的运动轨迹输入信号时工作点的运动轨迹icuce=-ic（RC/RL）=-ic RL继续或或ic=（-1/RL）uce交流负载线斜率：交流负载线斜率：你现在浏览的是第二十四页，共51页交流负载线的作法：交流负载线的作法：iCuCEVCCQIB直流负载线直流负载线交流负载线交流负载线斜斜 率为率为-1/RL 经过经过Q点点 法2你现在浏览的是第二十五页，共51页放大电路分析方法二：等效电路放大电路分析方法二：等效电路 继续基本思想：基本思想：用线性用线性 去代替去代替 非线性非线性等效：等效：保持外部的保持外部的i和和u关系不变关系不变 对对交流、小信号交流、小信号而言而言ibicubeuce含源网络ubeuceibic你现在浏览的是第二十六页，共51页h参数等效电路参数等效电路：继续你现在浏览的是第二十七页，共51页简化简化（1）r10-3（2）rce105继续你现在浏览的是第二十八页，共51页rbe（哪是重点？）（哪是重点？）由由PN结的电流公式：结的电流公式：（常温下）（常温下）其中：其中：rbb=200所以：所以：继续你现在浏览的是第二十九页，共51页放大电路放大电路的的微变等效电路微变等效电路将交流通路中的三极管用微变等效电路代替将交流通路中的三极管用微变等效电路代替rbe ibibiiicuiuoRBRCRLRBRCRLuiuo交流通路交流通路目的目的将电子非线将电子非线性问题转化性问题转化为线性问题为线性问题继续你现在浏览的是第三十页，共51页放大器的交流分析放大器的交流分析1.画出画出 微变等效微变等效（1）画）画 交流通路交流通路（2）将）将?用用?等效代替等效代替继续你现在浏览的是第三十一页，共51页2 2、求、求A Au u负载电阻越大，放大倍数越大负载电阻越大，放大倍数越大 继续你现在浏览的是第三十二页，共51页R Ri i的物理意义：的物理意义：3 3、求、求 R Ri i由定义：由定义：继续你现在浏览的是第三十三页，共51页当信号源有内阻当信号源有内阻由图知：由图知：所以：所以：继续你现在浏览的是第三十四页，共51页所以：所以：4、Ro物理意义？物理意义？0+-Q你现在浏览的是第三十五页，共51页你现在浏览的是第三十六页，共51页I1I2IB 放大电路的优化放大电路的优化1 引子：引子：Q点点 稳定放大电路稳定放大电路选选I2=（510）IB I1 I2ICIE（1）结构结构继续你现在浏览的是第三十七页，共51页Q点稳定过程：点稳定过程：TUBEICICIEUE UBE=UB-UE =UB-IE ReUB稳定稳定IB由输入特性曲线由输入特性曲线I1I2IBICIE本质：加了本质：加了Re形成了形成了负反馈负反馈详细你现在浏览的是第三十八页，共51页Re 的的作用作用T()ICUE UBE（UB基本不变）基本不变）IB IC Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定点越稳定反馈的一些概念：反馈的一些概念：将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措施称将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措施称为反馈。为反馈。直流通路中的反馈称为直流反馈。直流通路中的反馈称为直流反馈。反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称为正反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称为正反馈。反馈。Re有上限值吗？有上限值吗？IC通过通过Re转换为转换为UE影响影响UBE温度升高温度升高IC增大，反馈的结果使之减小增大，反馈的结果使之减小继续你现在浏览的是第三十九页，共51页（2）Q 点估算点估算:IB=IE/(1+)UCE=VCC IC(Rc+Re)IE IC=UE/Re =（UB-UBE）/Re 继续你现在浏览的是第四十页，共51页画出微变等效电路画出微变等效电路（3）动态分析：）动态分析：继续你现在浏览的是第四十一页，共51页Au：RL=RC/RL继续你现在浏览的是第四十二页，共51页Ri：Ro：共c你现在浏览的是第四十三页，共51页优化优化2：共共c 放大电路放大电路思考：哪些地方得到优化？哪些地方做出牺牲？思考：哪些地方得到优化？哪些地方做出牺牲？用于什么场合？用于什么场合？1.结构：结构：继续你现在浏览的是第四十四页，共51页2.Q点点：IBIEUBEUCE继续你现在浏览的是第四十五页，共51页3.动态分析动态分析（1）第一步？）第一步？继续你现在浏览的是第四十六页，共51页RB+ECC1C2ReRLuiuouiRBReIbIcRLuoecIeuiRbIbRLuoIbIerbeuiRBReIbRLuoIbrbeIo继续画微变等效电路画微变等效电路你现在浏览的是第四十七页，共51页（2）AuuiRbibRLuoibierbe继续你现在浏览的是第四十八页，共51页（3）RiuiRbibRLuoibierbe继续你现在浏览的是第四十九页，共51页（4）RoRbibReIbrbeiu继续你现在浏览的是第五十页，共51页又叫：射极输出器又叫：射极输出器特点：特点：Au=1，Ri高，高，Ro小小应用应用1、放在多级放大器的输入端：提高整体、放在多级放大器的输入端：提高整体Ri 2、放在多级放大器的输出端，减小整体、放在多级放大器的输出端，减小整体Ro3、放在两级之间，起缓冲作用、放在两级之间，起缓冲作用结束你现在浏览的是第五十一页，共51页