电子线路第二章放大电路_全套150p教材教学课件.ppt

§2.1 放大电路的基本概念 ; 当人们对着话筒讲话时，声音信号经过话筒（传感器）被转变成微弱的电信号，经放大电路放大成足够强的电信号后，才能驱动扬声器，使其发出比原来大得多的声音。放大电路放大的实质是能量的控制和转换。在输入信号作用下，放大电路将直流电源所提供的能量转换成负载（例如扬声器）所获得的能量，这个能量大于信号源所提供的能量。 因此放大电路的基本特征是功率放大，即负载上总是获得比输入信号大得多的电压或电流信号， 也可能兼而有之。那么，由谁来控制能量转换呢？答案是有源器件，即三极管和场效应管等等。 ;2.1.1 基本放大电路的组成和工作原理 1. 基本放大电路的组成 所谓基本放大电路是指由一个放大器件（例如三极管）所构成的简单放大电路。由前面的分析可知，三极管有三个电极， 因此有三种不同的电路组态。下面以应用最广泛的共射电路为例， 说明其组成原则和工作原理。  图2-2所示电路中，AO为放大电路的输入端，外接需要放大的信号ui；BO为放大电路的输出端，外接负载，发射极是放大电路输入和输出的公共端， 所以该电路是共射基本放大电路。 ;图 2-2 单管共射基本放大电路 ; 在放大电路中，常把输入电压、输出电压以及直流电压的公共端称为“地”， 用符号“⊥”表示，实际上该端并不是真正接到地，而是在分析放大电路时， 以“地”点作为零电位点（即参考电位点），这样，电路中任一点的电位就是该点与“地”之间的电压。 ; 2. 工作原理 假设电路中的参数和三极管的特性能保证三极管工作在放大区。  当输入信号为零时，放大电路中只有直流信号，放大电路的输入端AO等效为短路。这时，C1与发射结并联，C1两端的直流电压UC1=UBE，极性为左负右正。同理，C2两端的电压UC2=UCE， 极性为左正右负。  当输入信号加入放大电路时，输入的交流电压ui通过电容C1加在三极管的发射结。设交流电压为 ui=Uimsinωt;那么，此时发射结上的瞬时电压uBE为 uBE=UC1+ui=UBE+Uimsinωt 上式表明三极管发射结上的电压是直流电压和交流电压的叠加， 也就是说在直流信??基础之上叠加了一个交流信号。  在uBE的作用下，基极电流iB为 iB=IB+ib=IB+Ibmsinωt 由于三极管集电极电流iC受基极电流iB的控制，根据iC=βiB，则有 iC=βIB+βIbmsinωt=IC+ICmsinωt; 上式中ICmsinωt是被放大了的集电极交流电流ic，从图2-2可以看到集电极和发射极之间的电压uCE为 uCE=UCC-iCRc 当输入信号ui增大时，交流电流ic增大，Rc上的电压增大， 于是uCE减小；当ui减小时，ic减小，Rc上的电压随之减小，故uCE增大。可见uCE的变化正好与ic的变化方向相反，因此uCE是在直流电压UCE基础上叠加一个与ui变化相反的交流电压uce，即; 1． 放大倍数 放大倍数是衡量放大电路放大能力的重要指标。电压放大倍数是输出电压的变化量和输入电压的变化量之比。当放大电路的输入为正弦信号时，变化量也可用电压的正弦量来表示，即 ; 2. 输入电阻 放大电路的输入端外接信号源，对信号源来说放大电路就是它的负载。 这个负载的大小就是从放大电路输入端看进去的等效电阻，即放大电路的输入电阻Ri。通常定义输入电阻Ri为输入电压与输入电流的比值，即 ; 3． 输出电阻 放大电路的输出端电压在带负载时和空载时是不同的，带负载时的输出电压 比空载时的输出电压 有所降低，这是因为从输出端看放大电路， 放大电路可等效为一个带有内阻的电压源， 在输出端接有负载时，内阻上的分压使输出电压降低，这个内阻称为输出电阻Ro，它是从放大电路输出端看进去的等效电阻。通常定义输出电阻Ro是在信号源短路（即 =0, Rs保留），负载开路的条件下，放大电路的输出端外加电压 与相应产生的电流 的比值，即 ; 在实际工作中，也可根据放大电路空载时测得的输出电压 和带负载时测得的输出电压 来得到，即 ;4． 通频带; 当放大倍数从 下降到 （即0.707 ）时，在高频段和低频段所对应的频率分别称为上限截止频率fH和下限截止频率fL。fH和fL之间形成的频带宽度称为通频带，记为fBW。 ; 5． 非线性失真系数