第3章 放大电路基础(新)

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第3章 放大电路基础3.1 放大电路的基础知识3.1.1 放大电路的组成 3.1.2 放大电路的主要性能指标

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概论放大的概念

前置放大器

功率放大器

扩音机是怎样工作的

直流供电电 源 电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大 电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大 变化信号 的信号。 的信号。 放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示， 放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示， 如图： 如图：

Xi

Au

Xo

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放大的概念放大器的分类 信号的特征 直流放大器 音频放大器 视频放大器 宽带放大器 脉冲放大器 谐振放大器 小信号放大器 信号的大小 大信号放大器(功率放大器) 大信号放大器(功率放大器)

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第 3 章 放大电路基础

3.1.1 放大电路的组成 一、组成框图+ us–

RS

信 号 源RS

放大 电路 直流电源

负 载

RL

is

二、多级放大电路信号输入

第 一 级

第 二 级

第 三 级

信号输出

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第 3 章 放大电路基础

三、放大电路的四端网络表示1ii RS + us–

io 2

+ ui–

放大 电路

RL 2′ ′

+ uo–

1′ ′

us — 信号源电压 Rs — 信号源内阻 RL — 负载电阻

ui — 输入电压 uo — 输出电压 ii — 输入电流 io — 输出电流

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第 3 章 放大电路基础

3.1.2 放大电路的主要性能指标1

ii + ui–

io

2 + uo–

RS + us–

放大 电路

RL 2′

一、 放大倍数 电压放大倍数 Au = uo/ui 电流放大倍数 Ai = io/ ii 功率放大倍数 Ap = po/ pi

1′ ′

电压增益 Au (dB) = 20lg |Au| 电流增益 Ai (dB) = 20lg |Ai| 功率增益 Ap (dB) = 10lg |Ap|

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第 3 章 放大电路基础

二、输入电阻1ii

RS + us–

+ ui–

Ri

1′ ′

Ri ui = us RS + Ri Ri 越大， ui 与 us 越接近 越大，

ui Ri = ii

例 2.3.4 us = 20 mV,Rs = 600 ,比较不同 Ri 时的 比较不同 ， ii 、ui。Ri 6 000 600 60 ii 3 µA 16.7 µA 30 µA ui 18 mV 10 mV 1.82 mV

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三、输出电阻 放大电路的输出相当于 负载的信号源， 负载的信号源，该信号源的 内阻称为电路的输出电阻。 内阻称为电路的输出电阻。 计算： 计算：

1

2 + Ri ui–

RS + us–

Ro + + R uo uot L ––

1′ ′ 1

u us = 0 Ro = i RL = ∞

2′ 2 i

RS us =01′ ′

测量： 测量： uot R L uo = Ro + RL

放大 电路2′

+ u–

uot Ro = ( 1)RL uo

Ro

uot — 负载开路时的输出电压； 负载开路时的输出电压； R 越接近。 uo — 带负载时的输出电压， o 越小，uot 和 uo 越接近。 带负载时的输出电压， 越小，

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四、 通频带 电抗元件( 主要是电容) 1. 电抗元件 ( 主要是电容 ) 使放大电路对不同频率 幅频特性和相频特性 输入信号的放大能力不同，反映在： 输入信号的

放大能力不同，反映在： Au ( jf ) = Au ( f )∠ ( f ) Au( f ) — 幅频特性Au(f)

( f ) — 相频特性

AumAum / 2

BW0.7 fL中频段

上限 频率fH f

2. 频带宽度(带宽)BW 下 频带宽度(带宽) 限 BW0.7 = fH – fL (Band Width) ) 五、最大输出功率和效率 最大输出功率P 最大输出功率 om 效率 η = 直流提供功率P 直流提供功率 DC频 率

O

低频段

高频段

( f )

O

f

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3.2

三种基本组态 放大电路

3.2.1 共发射极放大电路 3.2.2 共集电极放大电路 3.2.3 共基极放大电路 3.2.4 场效应管放大电路

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第3章

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三极管三种组态放大电路双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入, 双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入, 两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。 两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。 三种接法也称三种组态， 三种接法也称三种组态，见下图 E C E C B B uo uo uo ui ui ui C B E 共基极 实现电路 ui RE RC uo ui 共发射极 RB 共集电极

RC

uo

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放大的概念讨论放大器必须解决的问题1、设置合适静态工作点 、 --偏置电路 --偏置电路 2、输入信号、输出负载、放大器三者之间的连接方式 、输入信号、输出负载、 --耦合方式 --耦合方式

偏置电路的要求： 偏置电路的要求：1、提供放大器所需要的工作点。 、提供放大器所需要的工作点。 2、工作点在外部条件变化时保持不变。 、工作点在外部条件变化时保持不变。

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图解法： 图解法：合适的偏置电路Q点合适时 点合适时 iC ib

可输出的 最大不失 真信号

uCE uo

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iC 图解法： 图解法：不合适的偏置电路ib

输入 波形

Q点过高，信号进入 点过高， 点过高 饱和区 uCE 放大电路产生 饱和失真输出波形

uo

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图解法 ：不合适的偏置电路iC Q点过低，信号进 点过低， 点过低 入截止区输入波形 ib

放大电路产生 截止失真 uo 输出波形

uCE

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