《电工电子技术及应用》课件——第六章 基本放大电路和集成运算放大器.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=Au1Au2???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