6电工电子技术及应用电子教案-章喜才.pptVIP

第六章 基本放大电路和集成运算放大器 基本放大电路 放大电路基本知识 1. 放大器概述 放大电路简称放大器，它可以将微弱的电信号放大，转换成较强的电信号。 放大电路的实质是能量的控制和转换，电路的输出功率应大于输入功率，同时保证输出信号波形不失真。 放大电路基本知识 2. 放大器的放大倍数 电压放大倍数： 电流放大倍数： 功率放大倍数： 工程上常用对数来表示放大倍数，称为增益G，单位为分贝(dB)。 电压增益 Gv = 20lgAv(dB) 电流增益 Gi = 20lgAi(dB) 功率增益 Gp = 10lgAp(dB) 放大电路基本知识 3.放大器的分类 根据被放大信号频率的高低，可分为直流放大器、低频放大器和高频放大器； 根据被放大信号的强弱，可分为小信号放大器和大信号放大器； 根据被放大的对象，可分为电流放大器、电压放大器和功率放大器； 按照晶体管不同的连接方式，可分为共发射极、共基极和共集电极放大器； 按照器件的集约化程度，可分为分立元件和集成电路放大器。 共发射极单管放大电路 1. 电路结构 共发射极单管放大电路是最基本的放大电路，它的工作频率在20HZ~20KHZ的低频范围内，用于放大较小的电压、电流，又称为单级低频小信号放大器。 共发射极单管放大电路 2. 电路的工作原理 静态分析:放大电路无交流信号输入时的工作状态称为静态，此时，晶体管直流电压UBE 、UCE和对应的直流电流IB 、IC统称为静态工作点Q，通常写成UBEQ 、UCEQ 、IBQ 、ICQ 。 共发射极单管放大电路 动态分析 放大电路输入交流信号不为零时的工作状态称为动态。 共发射极单管放大电路 放大电路只考虑交流信号时所形成的电流通路称为交流通路，动态分析时常画出其交流通路，画法是将电容和直流电源都视为短路，其他不变，如图6-6所示。 共发射极单管放大电路 综上所述，共发射极单管放大电路有以下特点： 为了不失真地放大信号，放大电路必须设置合适的静态工作点。 共射极放大电路对输入信号具有放大和反相作用。 放大电路工作时同时存在着直流分量和交流分量两种成分。直流分量反映的是直流通路的情况；交流分量反映的是交流通路的情况。 共发射极单管放大电路 3. 静态工作点对输出波形的影响 静态工作点Q选择不当，会使放大电路工作时产生信号波形失真，所谓失真，是指输出信号波形与输入信号波形存在的差异。由于晶体管特性的非线性造成的失真称为非线性失真，主要包括截止失真、饱和失真和双向失真。 共发射极单管放大电路 截止失真 如果静态工作点Q偏低（近于QB），在输入信号的负半周，晶体管因发射结反偏进入截止状态，使输出电压uce波形的正半周被削去一部分，产生了严重失真。这种因晶体管进入截止区而产生的失真称为“截止失真”，可适当减小偏置电阻RB，提高Q点来消除失真。 共发射极单管放大电路 双向失真 如果输入信号幅度过大，可能同时产生截止失真和饱和失真，称为双向失真，应设法降低输入信号的电压幅值或增大电源电压，再调节RB建立适当的静态工作点来消除失真。 共发射极单管放大电路 共发射极单管放大电路 放大器的偏置电路 1. 温度对静态工作点的影响 晶体管的参数受温度影响很大，当温度升高时，β增大，ICBO增大，UBE减小，晶体管的穿透电流ICEO将大幅度增大，考虑到IC = βIB +ICEO ,晶体管的集电极电流IC 将迅速增大，这样在环境温度变化或更换晶体管时，原来设置的静态工作点就发生了变化，严重时将导致电路无法正常工作。 放大器的偏置电路 2. 分压式稳定工作点偏置电路 电路工作原理如下：如果温度升高使IC增大，则IE也增大,使发射极电位UE=IERE 升高，则UBE=UB-UE 减小，于是基极偏流IB减小，使集电极电流IC的增加受到限制，从而达到稳定静态工作点的目的。 上述稳定工作点的过程表述如下： 放大器的偏置电路 3. 静态工作点的估算 对电路进行静态分析得到如下估算公式： 多级放大电路 多级放大电路的组成 多级放大电路的组成 多级放大电路的组成 多级放大电路的组成 多级放大电路的组成 多级放大电路的简单分析 1. 电压放大倍数 在多级放大电路中，由于前级的输出电压就是后级的输入电压，所以总的电压放大倍数等于各级放大倍数之积，对于n级放大电路，有 Au=Au1 Au2???Aun 功率放大电路 功率放大电路的概念 功率放大电路（简称功放），通常位于多级放大电路的最后