模拟电子技术基础简明教程第三版第二章

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第二章2.1

放大电路的基本原理放大的概念

2.2 2.3 2.42.5 2.6 2.7 2.8

单管共发射极放大电路 放大电路的主要技术指标 放大电路的基本分析方法工作点的稳定问题 放大电路的三种基本组态 场效应管放大电路 多级放大电路

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2.1

放大的概念

本质：实现能量的控制。 在放大电路中提供一个能源，由能量较小的输入 信号控制这个能源，使之输出较大的能量，然后推动 负载。 小能量对大能量的控制作用称为放大作用。

放大的对象是变化量。元件：双极型三极管和场效应管。

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2.2

单管共发射极放大电路

2.2.1 单管共发射极放大电路的组成VT:NPN 型三极管，为放大元件； VCC:为输出信号提供能量； RC:当 iC 通过 Rc,将 电流的变化转化为集电极 电压的变化，传送到电路 的输出端； VBB 、Rb:为发射结提 供正向偏置电压，提供静 图 2.2.1 单管共射放大电路 态基极电流(静态基流)。 的原理电路

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2.2.2 单管共发射极放大电路的 工作原理一、放大作用：Δ uΙ Δ uB E Δ iB Δ iC ( Δ iB ) Δ uO Δ uCE ( Δ iC RC )

ΔuO ΔuΙ 实现了放大作用。

图 2.2.1

单管共射放大电路 的原理电路

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二、组成放大电路的原则：1. 外加直流电源的 极 性必须 使 发 射 结正 偏 ， 集电结反偏。则有：

Δ i C Δ i B2. 输入回路的接法应使输入电压 u 能够传送到三 极管的基极回路，使基极电流产生相应的变化量 iB。 3. 输出回路的接法应使变化量 iC 能够转化为变化 量 uCE,并传送到放大电路的输出端。

三、原理电路的缺点：1. 双电源供电； 2. uI、uO 不共地。

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四、单管共射放大电路

图 2.2.2

单管共射放大电路

C1 、C2 :为隔直电容或耦合电容； RL:为负载电阻。 该电路也称阻容耦合单管共射放大电路。

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2.3

放大电路的主要技术指标 ) 电流放大倍数 ( A i o I i A i I

1、放大倍数

) 电压放大倍数 ( A u o U u A i U

图 2.3.1

放大电路技术指标测试示意图

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2、最大输出幅度在输出波形没有明显失真情况下，放大电路能够提 供给负载的最大输出电压( 或最大输出电流 )可用峰 -峰值 表示(Uop-p 、Iop-p),或有效值表示(Uom 、Iom)。

3、非线性失真系数 D所有谐波总量(开方计算)与基波成分之比，即2 2 U2 U3 D U1 4、输入电阻 Ri 从放大电路输入端看进去的等效电阻

U Ri i Ii Ri越大，电路对信号源索取电流越大。

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5、输出电阻 Ro从放大电路输出端看进去的等效电阻。

定义 Ro:

实际测试：

o U Ro Io

0 U S RL

信号源保留Rs

,分别测量空载和输出端接负载 输入端正弦电压 U i o 。 RL 的

输出电压 U 、Uo

R U o L U o Ro RL输出电阻愈小，带载能力愈强。

o U Ro ( 1) RL Uo

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6、通频带Aum fL:下限频率

1 2

AumBW fL fH

fH:上限频率图 2.3.2

7、最大输出功率与效率

输出不产生明显失真的最大输出功率 (即负载得到的最大功率)。用符号 Pom表示。 :效率 Pom PV:直流电源消耗的功率 PV

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2.4

放大电路的基本分析方法图解法(特性曲线上作图求技术指标) 微变等效电路法(等效电路求指标)

基本分析方法两种

2.4.1直流通路与交流通路(静态分析和动态分析)

图 2.2.2(b)

图 2.4.1(a)

图 2.4.1(b)

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2.4.2 静态工作点的近似计算(ICQ、UCEQ)VCC U B EQ IB Q Rb硅管 UBEQ = (0.6 ~ 0.8) Vc b ICQ

锗管 UBEQ = (0.1 ~ 0.3) VICQ IBQ UCEQ = VCC – ICQ RC

IBQ

e

UCEQ

图 2.4.1(a)

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【例】图示单管共射放大电路中，VCC = 12 V, Rc = 3 k ,Rb = 280 k ,NPN 硅管的 = 50,试估算静 态工作点。 解：设 UBEQ = 0.7 VIBQ VCC U B EQ Rb 12 0.7 ( ) mA 280 40 A

ICQ IBQ = (50 0.04) mA = 2 mA 图 2.4.3(a) UCEQ = VCC – ICQ Rc = (12 2 3)V = 6 V

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2.4.3 图解法在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方 法求解放大电路的工作情况。

一、图解法的过程(一)图解分析静态

1. 先用估算的方法计算输入回路 IBQ、 UBEQ(只能计算)。2. 用图解法确定输出回路静态值 方法：根据 uCE = VCC iCRc 式确定两个特殊点

当 iC 0 时，uCE VCC 当 uCE VCC 0 时，iC Rc

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输出回路

iC 0,uCE VCC uCE VCC 0,iC RC

输出特性

图 2.4.2直流负载线

Q

斜率k=-1/RC

由静态工作点 Q 确定的 ICQ、 UCEQ 为静态值。

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