模拟电子技术基础基本放大电路ppt课件.ppt
《模拟电子技术基础基本放大电路ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《模拟电子技术基础基本放大电路ppt课件.ppt(106页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.1 2.1 放大的概念与放大电路的性能指标放大的概念与放大电路的性能指标2.2 2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理2.3 2.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法2.4 2.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定2.5 2.5 晶体管放大电路的三种接法晶体管放大电路的三种接法2.6 2.6 场效应管及其基本放大电路场效应管及其基本放大电路2.7 2.7 基本放大电路的派生电路基本放大电路的派生电路第
2、2章 基本放大电路“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.1 放大的概念与放大电路的主要性能指标2.1.1、放大的概念、放大的概念2.1.2、放大电路的性能指标、放大电路的性能指标“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.1.1、放大的概念 (瞬时模型)u放大的对象:变化量放大的对象:变化量u放大的本质:能量的控制放大的本质:能量的控制u放
3、大的特征:功率放大放大的特征:功率放大u放大的基本要求:不失真放大的基本要求:不失真放大的前提放大的前提判断电路能否放判断电路能否放大的基本出发点大的基本出发点VCC至少一路直流至少一路直流电源供电电源供电“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 由于任何稳态信号都可以分解为若干频率由于任何稳态信号都可以分解为若干频率正弦信号(谐波)的叠加,所以正弦信号(谐波)的叠加,所以放大电路常以放大电路常以正弦波作为测试信号。正弦波作为测试信号。 重要概念重要概念: 放大电路中既
4、有直流信号,也有交流信号放大电路中既有直流信号,也有交流信号(电压、电流、功率)。(电压、电流、功率)。 当三极管、场效应管当三极管、场效应管工作在线性区域工作在线性区域时,时,根据叠加原理根据叠加原理,直流信号、交流信号可以分开直流信号、交流信号可以分开讨论讨论。这样能简化运算过程,节省运算时间,。这样能简化运算过程,节省运算时间,在模电中广泛采用这一方法。在模电中广泛采用这一方法。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.1.2、性能指标 (交流电路)信号源信号源
5、信号源信号源内阻内阻输入电压输入电压输入电流输入电流输出电压输出电压输出电流输出电流对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。ioUUAAuuuioIIAAiiiioIUAuiioUIAiu电压放大倍数电压放大倍数是最常被研究和测试的参数是最常被研究和测试的参数电压放大倍数电压放大倍数互阻放大倍数互阻放大倍数电流放大倍数电流放大倍数互导放大倍数互导放大倍数1. 放大倍数:输出量与输入量
6、之比放大倍数:输出量与输入量之比“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2. 输入电阻 将输出等效成将输出等效成有内阻的电压源,有内阻的电压源,内阻就是输出电内阻就是输出电阻。阻。iiiIUR 输入电压与输输入电压与输入电流有效值入电流有效值之比。之比。从输入端看进去的从输入端看进去的等效电阻等效电阻“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3.
7、输出电阻 将输出等效成将输出等效成有内阻的电压源,有内阻的电压源,内阻就是输出电内阻就是输出电阻。阻。LooLoooo) 1(RUURUUUR空载时输出电空载时输出电压有效值压有效值带带RL时的输出电压时的输出电压有效值有效值“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。4. 通频带 由于电容、电感及放大管由于电容、电感及放大管PN结的电容效应,使放大电路在信结的电容效应,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。号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降
8、,并产生相移。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。下限频率下限频率上限频率上限频率LHbwfff“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。5. 非线性失真非线性失真 由元器件非线性特性引起的失真。由元器件非线性特性引起的失真。非线性失真系数非线性失真系数21213212)(.)()(AAAAAADn输出波形中的谐波成分总量与基波成分之比输出波形中的谐波成分总量与基波成分之比称为非线性失真系数。称为非线性失真系数。“雪亮工程是以区(县
9、)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。6 6、最大不失真输出电压 Uom ( (交流有效值交流有效值) )7、最大输出功率Pom和效率( (功率放大电路的参数功率放大电路的参数) ) POm输出信号不失真情况下,负载上能获得的最大功率输出信号不失真情况下,负载上能获得的最大功率 PV电源消耗功率电源消耗功率OmVPP输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失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。真时的输出电压。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥
10、平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。课程回顾课程回顾 (1)重要概念重要概念: 当三极管、场效应管当三极管、场效应管工作在线性区域工作在线性区域时,时,根据叠加原理根据叠加原理,直流信号、交流信号可以分开直流信号、交流信号可以分开讨论讨论。这样能简化运算过程,节省运算时间,。这样能简化运算过程,节省运算时间,在模电中广泛采用这一方法。在模电中广泛采用这一方法。(2)性能指标性能指标 (交流电路交流电路)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控
11、联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。ouiUAU放大倍数:放大倍数:输入电阻输入电阻iiiIUR LooLoooo) 1(RUURUUUR输出电阻输出电阻“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.2 基本共射放大电路的工作原理2.2.1、电路的组成及各元件的作用、电路的组成及各元件的作用2.2.2、设置静态工作点的必要性、设置静态工作点的必要性2.2.3、波形分析、波形分析2.2.4、放大电路的组成原则、放大电路的组成原则 本节将以NPN型晶体管组成的基本共射放大
12、电路为例,阐明放大电路的组成原理及电路中各元件的作用。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.2.1、电路的组成及各元件的作用 (瞬时通路)VBB、Rb:使:使UBE Uon,且有,且有合适的合适的IB。VCC:使:使UCEUBE,同时作为负,同时作为负载的能源。载的能源。Rc:将变化的集电极电流转换将变化的集电极电流转换为电压输出。为电压输出。 。 共射共射“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、
13、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.2.2、设置静态工作点的必要性一、静态工作点一、静态工作点 输入交流电压输入交流电压ui为零时为零时, 晶体管各极的电流、晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压降称为静态工作点间的电压、管压降称为静态工作点Q,记作记作IBQ、 ICQ(IEQ)、)、 UBEQ、 UCEQ。 其中,其中, UBEQ已知,对于硅管已知,对于硅管0.7V;(对于锗管;(对于锗管0.2 V););cCQCCCEQBQCQbBEQBBBQ RIVUIIRUVI求解举例求解举例:(直流通路直流通路)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥
14、平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二、为什么要设置静态工作点二、为什么要设置静态工作点 去掉去掉VBB后,后,IBQ=0, 输出电压必然失真!输出电压必然失真! 对于放大电路的基本要求,一是不失真,二是能够放大对于放大电路的基本要求,一是不失真,二是能够放大。 为什么放大的对象是动态信号,却要晶体管在信号为零为什么放大的对象是动态信号,却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压?时有合适的直流电流和极间电压? 设置合适的静态工作点,首先要设置合适的静态工作点,首先要解决失真问题解决失真问题,但,但Q点点几乎影响着所有的
15、动态参数!几乎影响着所有的动态参数!“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.2.3、基本共射放大电路的波形分析(定性分析、找找感觉)输出和输入反相!输出和输入反相!动态信号动态信号驮载在静驮载在静态之上态之上与与iC变化变化方向相反方向相反 要想不失真,就要要想不失真,就要在信号的整个周期内在信号的整个周期内保证晶体管始终工作保证晶体管始终工作在放大区!在放大区!IBQICQ“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网
16、格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.2.3 共发射极放大电路的工作原理及波形分析RB+ECRCC1C2iCuCuo各点波形iBiBuiuCuo“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.2.4、放大电路的组成原则 静态工作点合适静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电:合适的直流电源、合适的电路参数。路参数。 动态信号能够作用于晶体管的输入回路动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负在负载上能够获得放大了的动态信号载上能够获得放
17、大了的动态信号。 对实用放大电路的要求:对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。尽可能少、负载上无直流分量。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。两种实用放大电路:(1 1)直接耦合放大电路直接耦合放大电路将两个电源将两个电源合二为一合二为一有直流分量有直流分量有交流损失有交流损失“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“
18、群众性治安防控工程”。CCBEQBEQBQb2b1CQBQCEQCCCQcVUUIRRI IUVIR静态工作点静态工作点“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。(2 2)阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路 耦合电容的容量应足够耦合电容的容量应足够大,即对于交流信号近似大,即对于交流信号近似为短路。其作用是为短路。其作用是“隔离隔离直流、通过交流直流、通过交流”。动态时,动态时,C1、C2为耦合电容!为耦合电容!UBEQUCEQuBEuiUBEQ,信号驮载在静态之上。,信号
19、驮载在静态之上。负载上只有交流信号。负载上只有交流信号。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。CCBEQBQbCQBQCEQCCCQcVUIRI IUVIR静态工作点静态工作点瞬时电路瞬时电路步骤:先画直流通路,再计算。步骤:先画直流通路,再计算。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。例题例题 2.2.1 现有一个直流电源,使用一只现有一个直
20、流电源,使用一只PNP型管组成共射放大电路。型管组成共射放大电路。 (电阻、电容若干)(电阻、电容若干)解:解: 要点:要点: (1)发射结正偏,集电结反偏;)发射结正偏,集电结反偏; (2)动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负载上能够获得动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负载上能够获得放大了的动态信号。放大了的动态信号。(C)输入端为直接耦合的共射放大电路;)输入端为直接耦合的共射放大电路;(d)输入端为阻容耦合的共射放大电路;)输入端为阻容耦合的共射放大电路;“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监
21、控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.3 2.3 放大电路的分析方法2.3.1、放大电路的直流通路和交流通路、放大电路的直流通路和交流通路2.3.2、图解法、图解法2.3.3、等效电路法、等效电路法“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。27放大电路分析静态分析动态分析估算法图解法微变等效电路法图解法计算机仿真 PSpice “雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重
22、点的“群众性治安防控工程”。2.3.1、放大电路的直流通路和交流通路1. 直流通路: 交流信号交流信号Us=0;电容开路电容开路; 电感相当于短路电感相当于短路。2. 交流通路:大容量:大容量电容相当于短路电容相当于短路;直流直流电源相当于短路电源相当于短路。 通常,放大电路中直流电源的作用和交流信号通常,放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存,这使得电路的分析复杂化。为的作用共存,这使得电路的分析复杂化。为简化简化分析分析,将它们分开作用,将它们分开作用(小信号小信号-非线性电路在一非线性电路在一定范围内用线性电路分析定范围内用线性电路分析),引入直流通路和交流,引入直流通路和交流通路
23、的概念。通路的概念。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。基本共射放大电路的直流通路和交流通路直流通路交流通路举例举例1:图图2.3.1电容 电感 电压源 电流源直流通路 开路 短路 保留保留交流通路 短路 保留短路开路“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。举例举例2:图:图2.3.2直流通路直流通路交流通路交流通路电容 电感 电压源 电流源
24、直流通路 开路 短路 保留保留交流通路 短路 保留短路开路“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。直流通路直流通路阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路举例举例3:图:图2.3.3电容 电感 电压源 电流源直流通路 开路 短路 保留保留交流通路 短路 保留短路开路“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 注意:注意: 在分析放大电路时,应遵
25、循在分析放大电路时,应遵循“先静态,后动态先静态,后动态”的原则;的原则; 求解静态工作点求解静态工作点时应利用时应利用直流通路直流通路;求解;求解动态动态参数参数时应利用时应利用交流通路交流通路,两种通路切不可混淆。,两种通路切不可混淆。“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。课程回顾课程回顾一一. 直流通路和交流通路的画法直流通路和交流通路的画法1. 直流通路: 交流信号交流信号Us=0;大;大电容开电容开路;路; 电感相当于短路。电感相当于短路。2. 交流通路:大
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 模拟 电子技术 基础 基本 放大 电路 ppt 课件
限制150内