第3章 基本放大电路

计算机电路基础 魏淑桃主编 第三章课件

计 算 机 电 路 基 础第三章 基本放大电路

上海第二工业大学计算机与信息学院

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第3章 基本放大电路3.1三极管放大电路基础 三极管放大电路基础 3.2工作点稳定的放大电路 工作点稳定的放大电路 3.3射极输出器 射极输出器 3.4场效应管放大电路 场效应管放大电路 3.5多级放大电路 多级放大电路 3.6差动放大电路 差动放大电路 3.7功率放大电路 功率放大电路 3.8负反馈放大电路 负反馈放大电路

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3.1 三极管放大电路基础

3.1.1 放大电路的基本概念和指标 3.1.2 共发射极放大电路的组成 3.1.3 共发射极放大电路的分析方法 退出

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3.1.1 放大电路的基本概念和指标

1 放大电路的基本概念放大电路的功能是将微弱的电信号(电压、 放大电路的功能是将微弱的电信号(电压、电流或功 率)放大到所需要的数值，从而使电子设备的终端执行元 放大到所需要的数值， 件有所动作或显示 。传感器 前置电压放大 功率放大 负载

放大部分一般由多级构成，前面一般为前置电压 放大部分一般由多级构成， 放大电路，用于放大信号电压。最后是功率放大电路， 放大电路，用于放大信号电压。最后是功率放大电路， 用于得到较大的信号功率去驱动负载。 用于得到较大的信号功率去驱动负载。 经常采用正弦信号发生器作为信号源来分析和调试 放大电路。因此在本章中，用正弦电压作为信号源， 放大电路。因此在本章中，用正弦电压作为信号源， 用纯电阻作为负载来讨论放大电路的性能。 用纯电阻作为负载来讨论放大电路的性能。

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2 放大电路的性能指标一、电压放大倍数Au 电压放大倍数 Uo Ui 和Uo 分别是输入和输出电压 | A |= u 的有效值。 的有效值。 Ui 输入电阻r 二、输入电阻 i

Ui ri = Ii

三、输出电阻ro 输出电阻 四、通频带BW 通频带

UO ro = IO

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表示符号规定 UA uA ua总瞬时值

大写斜体字母、大写下标，表示直流量。 大写斜体字母、大写下标，表示直流量。 小写斜体字母、大写下标，表示总瞬时值。 小写斜体字母、大写下标，表示总瞬时值。 小写斜体字母、小写下标，表示交流瞬时值。 小写斜体字母、小写下标，表示交流瞬时值。 瞬时值 uA ua交流分量

UA直流分量

t

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3.1.2

共发射极放大电路的组成

共射放大器 三极管放 大电路有 三种形式 以共射放 大器为例 讲解工作 原理

共基放大器

共集放大器

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3.1.2

共发射极放大电路的组成放大元件i 放大元件 C=β iB, 工作在放大区， Vcc 工作在放大区， 要保证集电结反 发射结正偏。 偏，发射结正偏。

Rb C1 Rs us iB

iC c b uBE e T

Rc

C2

uCE iE RL uo

ui

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Rb C1 Rs us iB

iC c b uBE e

VccRc C2

集电极电源， 集电极电源， 为电

路提供能 量。并保证集 电结反偏。 电结反偏。

T uCE iE RL uo

ui

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Rb C1 Rs us iB

iC c b uBE e

VccRc C2

集电极电阻， 集电极电阻， 将变化的电流 转变为变化的 电压。 电压。

T uCE iE RL uo

ui

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耦合电容

Rb C1 Rs us iB

iC c b uBE e T

Rc

隔离输入输 出与电路直 流的联系， 流的联系， 同时能使信 Vcc 号顺利输入 输出。 输出。

C2

uCE iE RL uo

ui

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直流通道和交流通道放大电路中各点的电压或电流都是在静态直 流上附加了小的交流信号。 流上附加了小的交流信号。 但是，电容对交、直流的作用不同。 但是，电容对交、直流的作用不同。如果电 容容量足够大，可以认为它对交流不起作用， 容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即 对交流短路。而对直流可以看成开路，这样， 对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交 直流所走的通道是不同的。 直流所走的通道是不同的。 交流通道：只考虑交流信号的分电路。 交流通道：只考虑交流信号的分电路。 直流通道：只考虑直流信号的分电路。 直流通道：只考虑直流信号的分电路。 信号的不同分量可以分别在不同的电路中分析。 信号的不同分量可以分别在不同的电路中分析。

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3.1.3 共发射极放大电路的分析方法一、静态分析 (IBQ,UBEQ)由于电源的 存在I 存在 B≠0

IC ≠ 0 (IBQ,UBEQ)

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1.

I BQ =

V CC U Rb

BEQ

V CC ≈ Rb

2. 在室温下，三极管充分导通后，可近似认为： 在室温下，三极管充分导通后，可近似认为： =0.7V(硅管) =0.3V(锗管) UBE=0.7V(硅管)或UBE=0.3V(锗管) 3.

I CQ = βI BQU CEQ = VCC I CQ × RC

4.

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例：用估算法计算静态工作点。 用估算法计算静态工作点。 已知：EC=12V,RC=4k ,RB=300k , 已知： , β=37.5。 。 解：

I BQ

EC 12 ≈ = = 0.04 mA = 40 µA RB 300

ICQ ≈ β I BQ = β I BQ = 37.5 × 0.04 = 1.5 mAUCEQ = UCC ICQRC = 12 1.5 × 4 = 6 V请注意电路中I 的数量级。 请注意电路中 BQ 和ICQ 的数量级。

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2 动态分析+VCC RB C1 RC T

置零C2

交流通路uo ui RB RC RL

短路 短路