海南风光第第4章章 基本放大电路基本放大电路4.1 最简单的放大器最简单的放大器 静态工作点分析静态工作点分析 微变等效电路分析微变等效电路分析 图解法分析图解法分析 失真分析失真分析南京农业大学工学院电气工程系南京农业大学工学院电气工程系 李林李林 编编RB最简单的基本放大器组成最简单的基本放大器组成+ECRCC1C2TRL+-ui+-uo正电源正电源基极基极电阻电阻集电极集电极电阻电阻输入耦输入耦合电容合电容输出耦输出耦合电容合电容输入输入电压电压输出输出电压电压负载负载电阻电阻三极管三极管+放大电路的分析方法放大电路的分析方法放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真RB+ECRCC1C2ui=0时时ICIE=IB+ICRLIB无信号输入时无信号输入时UCE-+UBE+-静态工作点定义）静态工作点定义）（ UBE 、 IB 、 IC、 IE、 UCE）(IB,UBE) 和和( IC,UCE )分别对应于输入输分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。出特性曲线上的一个点称为静态工作点。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB静态工作点静态工作点(图解）图解）RB+ECRCC1C2开路开路开路开路RL静态分析静态分析RB+ECRC直流通道直流通道（1 1用估算法求静态工作点用估算法求静态工作点先画出放大电路的直流通道先画出放大电路的直流通道（a估算估算IB（ UBE 0.7V)RB称为偏置电阻称为偏置电阻IB称为偏置电流称为偏置电流然后用基尔霍夫定律列方程，求出静态工作点然后用基尔霍夫定律列方程，求出静态工作点RB+ECRCIBUBE-+（b估算估算UCE、IC、IERB+ECRCICUCE-+（2用图解法分析静态工作点用图解法分析静态工作点ICUCEUCE=ECICRCEC直流负载线直流负载线与与IB所决所决定的那一定的那一条输出特条输出特性曲线的性曲线的交点就是交点就是Q点点QIB静态静态UCE静态静态ICRB+ECRCC1C2+-ui+-uoUCE-+IBUBEQICUCEuiibibicuCE怎么变化怎么变化(1)用图解法分析交流电压放大原理用图解法分析交流电压放大原理假设假设uBE静态工作点的基础静态工作点的基础上有一微小的变化上有一微小的变化 uiQ动态分析动态分析ICUCEicuCE的变化沿一条线的变化沿一条线交流负载线当无负载电交流负载线当无负载电阻阻RL时，交流负载线就是时，交流负载线就是直流负载线）直流负载线）RB+ECRCC1C2+-ui+-uouCE-+QuCEttRB+ECRCC1C2uiiBiCuCEuo各点波形各点波形uo比比ui幅度放大且相位相反幅度放大且相位相反uBERB+ECRCC1C2对交流信号对交流信号(输入信号输入信号ui)短路短路短路短路置零置零放大器的交流通道及微变等效电路放大器的交流通道及微变等效电路RLuiuo1/ C0(2)用微变等效电路估算电压放大倍数的计算用微变等效电路估算电压放大倍数的计算 交流通道交流通道RBRC RLuiuoicuceib 三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路首先考察输入回路首先考察输入回路iBuBE当信号很小时，将输当信号很小时，将输入特性在小范围内近入特性在小范围内近似线性。似线性。 uBE iB对输入的小交流信号而对输入的小交流信号而言，三极管言，三极管BE间等效间等效于电阻于电阻rbe。对输入的小交流信号而言，三极管对输入的小交流信号而言，三极管BE间等效于电阻间等效于电阻rbe。becrbeibbeubeubeibrbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。 考察输出回路考察输出回路所以：所以：输出端相当于一个受输出端相当于一个受 ib控制的电流源。控制的电流源。iCuCE近似平行近似平行三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路ubeibuceic uceuberbe ibibic 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路将交流通道中的三极管用微变等效电路代替将交流通道中的三极管用微变等效电路代替rbe ibibiiicuiuoRBRCRLRBRCRLuiuo交流通道交流通道目的目的将电子问题将电子问题化为受控源化为受控源电路的问题电路的问题来解来解用微变等效电路估算电压放大倍数的计算用微变等效电路估算电压放大倍数的计算负号表示输出与输入反相负号表示输出与输入反相rbeRBRCRL输入电阻交流输入电阻的计算输入电阻交流输入电阻的计算输入电阻的定义：输入电阻的定义：rbeRBRCRL输出电阻的计算输出电阻的计算对于负载而言，放大电路相当于信号源，对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。的内阻就是输出电阻。计算输出电阻的方法：计算输出电阻的方法：所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。rbeRBRC所以：所以：用加压求用加压求流法求输流法求输出电阻：出电阻：00用图解法进行放大器失真分析用图解法进行放大器失真分析为了得到尽量大的输出信号，要把为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在设置在交流负载线的中间部分。如果交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。失真失真输出波形较输入波形发生畸变，输出波形较输入波形发生畸变， 称为失真称为失真可输出可输出的最大的最大不失真不失真信号信号合适的静态工作点能保证输出电压幅度最大合适的静态工作点能保证输出电压幅度最大且不失真且不失真iCuCEiCicICibIBiBuotttiCuCEuoQ点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区uo波形波形ibIBiBicICiCtttt称为截止失真称为截止失真iCuCEuoQ点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区称为饱和失真称为饱和失真ibIBiBicICiCttt讨论课 从静态工作点的设置和微变等效电路上，判断各电从静态工作点的设置和微变等效电路上，判断各电路对输入的正弦交流信号路对输入的正弦交流信号ui有无放大作用，并说明原因。有无放大作用，并说明原因。假设各电容对交流信号均可视为短路。假设各电容对交流信号均可视为短路。 ui 幅度很小，在幅度很小，在10mV以内。以内。RB+ECREC1C2Tuiuo无放大作用静态IB、IC=0题1 RE+ECRCC1C2TuiuoCE无放大作用。无放大作用。输入信号通过直流电源对地短路输入信号通过直流电源对地短路题2 题3 无放大作用。无放大作用。输入信号通过电容输入信号通过电容C3及直流电源对地短路及直流电源对地短路RE+ECRCC1C2TuiuoCEC3RB题4无放大作用。无放大作用。无无RC，输出电压，输出电压=0RE+ECC1C2TuiuoRB题5 RB+ECRCC1C2Tuiuo无放大作用。无放大作用。PNP三极管，无静态电流三极管，无静态电流题6 PNP三极管，接负电源三极管，接负电源- ECICIEIB电解电容极性倒过来电解电容极性倒过来RB+ECRCC1C2Tuiuo+电解电容电解电容-EC+题7 （PNP三极管放大器）R1-ECRCC1C2TuiuoR2RE+RL电解电容电解电容