电子技术基础（第五版）课件 第2章 单管放大电路.pptx

课题二单管放大电路;

三极管的一个基本应用就是构成放大电路。所谓放大，就是在保持信号不失真的前提下，使其由小变大，由弱变强。放大电路的功能就是在输入端加入一个微弱的电信号，在输出端得到一个被放大了的电信号。利用三极管的电流放大作用或场效应管的压控电流作用，就可以组成放大电路。放大电路在音像设备、电子仪器、计算机、图像处理、自动控制

系统等方面有着广泛的应用。;

2.1基本放大电路的组成及工作原理;;

如图2.1所示为最基本的共射极放大电路，其各组成元件的作用如下：

(1)三极管(NPN型硅管)V：起电流放大作用，用IB控制IC，使IC=βIB。

(2)电源UBB和UCC：使三极管发射结正偏，集电结反偏，三极管处在放大状态，同时也是放大电路的能量来源，提供IB和IC。

(3)基极电阻Rb：又称偏流电阻，用来调节基极直流电流IB，使三极管能工作在特性曲线的线性部分。

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(4)集电极负载电阻Rc：将受基极电流IB控制而发生变化的集电极电流IC转换成变化的电压UCE(ICRc)，这个变化的电压UCE就是输出电压Uo，假设Rc=0，则UCE=UCC，当IC变化时UCE无法变化，因而就没有交流电压传送给负载RL。

(5)耦合电容C1、C2：起“隔直通交”的作用，它把信号源与放大电路之间、放大电路与负载之间的直流隔开，在图2.1所示电路中，使C1左边和C2右边只有交流而无直流，图2.2放大电路的习惯画法中间部分为交直流共存。耦合电容一般多采用电解电容器。在使用时，注意它的极性与加在它两端的工作电压极性应一致，正极接高电位，负极接低电位。;

2.放大电路的习惯画法

在实用电路中，用电源UCC代替UBB，基极直流电流IB由UCC经Rb提供，这就是单电源供电的基本放大电路。在实际画法中，往往省略电源符号，只标出电压的端点，这样就得到如图2.2所示放大电路的习惯画法。;;

2.1.2放大电路的工作状态分析

1.静态分析

在如图2.2所示电路中，当输入信号Ui=0时，放大电路的工作状态称为静态。这时电路中的电压、电流都是直流，没有交流成分。耦合电容C1、C2视为开路，直流通路如图2.3(a)所示。其中基极电流IB、集电极电流IC及集电极与发射极间电压UCE只有直流成分，而无交流输出，此时的对应值用IBQ、ICQ、UCEQ表示，它们在三极管特性曲线上所确定的点称为静态工作点，用Q表示，如图2.3(b)所示。;;

静态分析就是确定电路中的静态值IBQ、ICQ和UCEQ，常采用下列两种方法进行分析：

1)估算法

估算法是用放大电路的直流通路计算静态值，在图2.3(a)中

式中UBE=0.7V(硅管)，可忽略不计，有;

2)图解法

根据三极管的输出特性曲线，用作图的方法求静态值称为图解法，如图2.3(b)所示。其图解步骤如下：;

例2.1求如图2.4(a)所示电路的静态工作点，并求静态值。电路中各参数如图所示，三极管为硅管，β=50。;;

2.动态分析

动态分析就是计算放大电路在有信号输入时的放大倍数、输入阻抗、输出阻抗等。常用的分析方法有两种：图解法和微变等效电路法。图解法适用于分析大信号输入情况，而微变等效电路法只适合于分析微小信号的输入情况。;

当输入端加上正弦交流信号电压Ui时，放大电路的工作状态称为动态。这时电路中既有直流成分，亦有交流成分，各极的电流和电压都包含两个分量。即

其中，IBQ、ICQ和UCEQ是在电源UCC单独作用下产生的，称为直流分量。;

而ib、ic和uce是在输入信号电压Ui作用下产生的，称为交流分量。在分析电路时，一般用交流通路来研究交流量及放大电路的动态性能。所谓交流通路，就是交流电流流通的途径，在画法上遵循以下两条原则：

(1)将原理图中的耦合电容C1、C2视为短路；

(2)电源UCC的内阻很小，对交流信号视为短路。

图2.2中放大电路的交流通路如图2.5所示。;;;;

从图2.6中可以看出，输出电压与输入电压反相;;

例2.2在如图2.8(a)所示电路中，已知Rb=300kΩ，Rc=4kΩ，RL=4kΩ，UCC=12V，输入电压ui=0.02sinωtV，三极管特性曲线如图2.8(b)所示。试画出电路直流负载线，求静态工作点；画出交流负载线，求空载和带负载时的电压放大倍数。;;;;

3.静态工作点对输出波形失真的影响对一个放大电路而言，要求输出波形的失真尽可能地小。但是，如果静态值设置不当，即静态工作点位置不合适，将出现严重的非线性失真。在图2.9中，设正常情况下静态工作点位于Q点，可以得到失真很小的iC和uCE波形。当调