電路與電子技術簡明教程 課件 第6章 放大電路

《電子技術基礎》[基本放大電路]目錄基本放大電路概述單管共射放大電路的靜態(tài)分析單管共射放大電路的動態(tài)分析第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)射極輸出器電路分析多級放大電路分析第四節(jié)第五節(jié)基本放大電路概述任何一個放大電路都由輸入、放大電路和輸出三部分組成。圖1放大電路示意圖圖2單管共射放大電路放大電路的組成原則（1）保證三極管工作在放大區(qū)。（2）電路中應保證輸入信號能夠從放大電路的輸入端加到三極管上，經(jīng)過放大電路后能從輸出端輸出。（3）元件參數(shù)的選擇要合適，盡量使信號能不失真地放大，并能滿足放大電路的性能指標?；痉糯箅娐犯攀鲭娐分懈髟淖饔没痉糯箅娐犯攀觯?）三極管是放大電路的核心器件，在電路中起放大作用。（2）直流電源+VCC既為放大電路的輸出提供能量，又保證發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，使三極管工作在放大區(qū)。其電壓一般為幾伏到幾十伏。（3）基極偏置電阻Rb，它和電源一起為基極提供大小合適的基極電流，使放大電路能夠不失真地放大。其阻值一般為幾十千歐到幾百千歐。（4）集電極負載RC，它的作用是將集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為輸出電壓的變化，使放大電路實現(xiàn)電壓的放大。其阻值一般為幾千歐到幾十千歐。（5）耦合電容的作用：“隔離直流，傳送交流”，使交流信號順利通過，而隔斷直流聯(lián)系（工作電源的電流不會流進負載）。放大電路的電壓和電流符號規(guī)定基本放大電路概述（1）小寫的字母和小寫的下腳標，表示純交流量，且為瞬時值，如圖中ua；（2）大寫的字母和大寫的下腳標，表示純直流量，如圖中UA；（3）小寫的字母和大寫的下腳標，表示包含交流分量和直流分量的總瞬時值，如uA=

UA+ua。瞬時值ua交流量tUA直流量uA謝謝觀看基本放大電路概述《電子技術基礎》[基本放大電路]目錄基本放大電路概述單管共射放大電路的靜態(tài)分析單管共射放大電路的動態(tài)分析第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)射極輸出器電路分析多級放大電路分析第四節(jié)第五節(jié)三極管放大電路有三種形式1共射2共基3共集單管共射放大電路的靜態(tài)分析共射放大器共基放大器共集放大器以共射放大器為例講解工作原理單管共射放大電路的靜態(tài)分析單管共射放大電路+VCC直流通道RBRCIBUBE單管共射放大電路的靜態(tài)分析+VCC直流通道RBRCIBUBE（1）根據(jù)直流通道估算IB

RB稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。

單管共射放大電路的靜態(tài)分析UCERBRC+VCC直流通道（2）根據(jù)直流通道估算IC、UCE

由KVL，可得出

單管共射放大電路的靜態(tài)分析已知：VCC=12V，RC=4k

，RB=300k，

=37.5。

請注意：電路中IB

和IC

的數(shù)量級。解：例題：用估算法計算靜態(tài)工作點。+VCC直流通道RBRCIBUBE謝謝觀看單管共射放大電路的靜態(tài)分析《電子技術基礎》[基本放大電路]目錄基本放大電路概述單管共射放大電路的靜態(tài)分析單管共射放大電路的動態(tài)分析第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)射極輸出器電路分析多級放大電路分析第四節(jié)第五節(jié)單管共射放大電路的動態(tài)分析圖1單管共射放大電路微變等效電路法圖2交流通路單管共射放大電路的動態(tài)分析微變等效電路法RBRCRLuiuouirbe

ibibiiicuoRBRCRL圖1交流通路圖2微變等效電路注意：微變等效電路是交流信號的等效電路，只能進行交流分量的分析與計算，不能用來分析和計算直流分量。單管共射放大電路的動態(tài)分析微變等效電路法在實踐應用中，β和rbe可從特性曲線求得，或參考產(chǎn)品手冊給出的數(shù)值。rbe常用近似公式來計算。即單管共射放大電路的動態(tài)分析微變等效電路法基本共射放大電路微變等效電路單管共射放大電路的動態(tài)分析放大電路的動態(tài)性能指標電壓放大倍數(shù)的計算rbeRBRCRL

特點：負載電阻RL越小，放大倍數(shù)越小。輸入電壓輸出電壓

電壓放大倍數(shù)

單管共射放大電路的動態(tài)分析放大電路的動態(tài)性能指標輸入電阻的計算rbeRBRCRL

對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負載。輸入電阻的定義：

是動態(tài)電阻。

電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此，一般總是希望得到較大的的輸入電阻。單管共射放大電路的動態(tài)分析放大電路的動態(tài)性能指標輸出電阻的計算RO=RC圖1基本共射放大電路圖2微變等效電路單管共射放大電路的動態(tài)分析微變等效電路分析步驟（1）首先確定放大電路的靜態(tài)工作點Q。（2）求出Q處的微變等效電路的參數(shù)β和rbe。（3）畫出放大電路的微變等效電路，可先畫出三極管的等效電路，然后畫出放大電路其余部分的交流通路。（4）列出電路方程求解各主要性能指標。謝謝觀看單管共射放大電路的動態(tài)分析《電子技術基礎》[基本放大電路]目錄基本放大電路概述單管共射放大電路的靜態(tài)分析單管共射放大電路的動態(tài)分析第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)射極輸出器電路分析多級放大電路分析第四節(jié)第五節(jié)放大電路有三種形式1共射2共基3共極射極輸出器電路分析共射放大器共基放大器共極放大器單管共射放大電路共集電極放大電路射極輸出器電路分析基本共集放大電路圖2直流通路

圖3交流通路圖1共集放大電路靜態(tài)工作點估算射極輸出器電路分析動態(tài)分析射極輸出器電路分析圖1共集電極放大電路交流通路圖2微變等效電路圖電壓放大倍數(shù)射極輸出器電路分析式中

輸入電阻射極輸出器電路分析輸出電阻RO很小例題射極輸出器電路分析【例】電路如圖所示，已知Rb=200kΩ，Rs=2kΩ，Re=3kΩ，VCC=15V,晶體管的

=80，rbe=1kΩ。和Ri；（3）求出Ro。圖8-19例8-3圖（1）求出Q點；

（2）分別求出RL＝∞和RL＝3kΩ時電路的

謝謝觀看射極輸出器電路分析《電子技術基礎》[基本放大電路]目錄基本放大電路概述單管共射放大電路的靜態(tài)分析單管共射放大電路的動態(tài)分析第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)射極輸出器電路分析多級放大電路分析第四節(jié)第五節(jié)多級放大電路分析多級放大通常包括輸入級、中間級和輸出級。多級放大電路的組成多級放大電路分析多級放大電路的耦合方式常見的耦合方式有：阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合。阻容耦合

多級放大電路分析多級放大電路的耦合方式直接耦合變壓器耦合多級放大電路分析謝謝觀看《電子技術基礎》[負反饋放大電路]目錄反饋的基本概念第一節(jié)反饋的概念在電子電路中，將電路輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部，通過一定形式的反饋網(wǎng)絡送回到輸入回路，使得凈輸入信號發(fā)生變化，從而引起輸出信號變化過程我們稱之為反饋。

什么是反饋反饋的概念反饋概念反饋的概念引入反饋的目穩(wěn)定電路的特性振蕩電路提供振蕩條件01輸出量反饋到輸入02震蕩條件反饋的概念反饋電路方框圖輸入信號輸出信號反饋信號比較環(huán)節(jié)凈輸入信號AFA：實現(xiàn)信號的正向傳輸。

：是反饋放大電路的原輸入信號。

：輸出信號；是反饋信號

：凈輸入信號。F：反饋網(wǎng)絡，把部分或全部輸出信號反向傳輸?shù)捷斎攵?。符號表示輸入信號和反饋信號的疊加?；痉糯箅娐返姆糯蟊稊?shù)開環(huán)放大倍數(shù)A反饋系數(shù)

整個反饋放大電路的放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)F反饋的概念參數(shù)的物理意義開環(huán)放大電路閉環(huán)放大電路A，F(xiàn)，和Af的關系反饋的概念正反饋和負反饋負反饋的一般表達式一般表達式反饋的概念小結(jié)負反饋的概念負反饋放大電路的一般表達式《電子技術基礎》[負反饋放大電路]目錄反饋的類型第二節(jié)反饋的類型正反饋——反饋信號加強輸入信號的作用，使凈輸入信號大于原輸入信號。1.正反饋和負反饋正反饋往往把放大器轉(zhuǎn)變?yōu)檎袷幤?。負反饋改善放大電路的性能。負反饋廣泛應用于電子技術、自控等領域之中。

負反饋——反饋信號削弱輸入信號的作用，使凈輸入信號小于原輸入信號。（1）正負反饋的定義反饋的類型找到反饋支路，看是否存在反饋。假設在輸入端加入對地瞬時極性為正的電壓ui。根據(jù)放大電路的工作原理，逐級推出電路中有關各點的瞬時極性。（2）瞬時極性法判斷正負反饋判斷反饋信號是增強還是削弱輸入信號。反饋信號削弱了輸入信號(uid<

ui)為負反饋。反饋信號增強了輸入信號(uid>

ui)為正反饋。ui⊕正反饋和負反饋極性判斷法反饋的類型（1）元件Rf接在輸出端和輸入端之間，電路存在反饋。（2）假設輸入信號ui對地瞬時極性為“正”，。（3）共發(fā)射極電路輸出電壓與輸入電壓反相，三極管集電極對地電位為“負”，此時，Rf反饋回去的信號uf就為“負”，那么。（4）ube1=ui-uf，使得三極管中be極間電壓減小，電路引入了負反饋。例題1輸入回路輸出回路反饋網(wǎng)絡反饋的類型（1）元件Rf接在輸出端和輸入端之間，電路存在反饋。（2）假設輸入信號ui對地瞬時極性為“正”，。（3）T1管的基極對地為“+”，T1、T2均組成共發(fā)射極電路，經(jīng)過兩次反相后，T2管集電極對地電位為“+”，那么，。（4）電路引入了正反饋。例題2輸入回路輸出回路反饋網(wǎng)絡⊕⊕⊕iiibif反饋的類型電壓反饋——反饋信號來源于輸出電壓。2.電壓反饋和電流反饋

電流反饋——反饋信號來源于輸出電流。12（1）電壓反饋和電流反饋的定義反饋的類型（2）輸出短路法判斷電壓反饋和電流反饋令輸出電壓為零（輸出短路）若反饋信號Xf=FUo=0,則為電壓反饋。若反饋信號Xf=FUo

0,則為電流反饋。輸出短路1.元件Rf接在輸出端和輸入端之間，判斷出電路存在反饋。2.電路中Uo為輸出電壓，根據(jù)電壓反饋、電流反饋的判斷方法，假設輸出端電壓為零，將負載RL短路。反饋的類型例題33.負載RL短路，仍然有信號，通過反饋電阻反饋回第一級三極管的基極，反饋信號仍然存在，所以電路就是電流反饋。判斷方法：輸出短路反饋網(wǎng)絡串聯(lián)于輸入回路。反饋信號為電壓。反饋的類型3.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋網(wǎng)絡并聯(lián)于輸入回路。（1）串聯(lián)反饋特點：（2）并聯(lián)反饋特點：反饋網(wǎng)絡并聯(lián)于輸入回路。串聯(lián)反饋框圖并聯(lián)反饋框圖通過觀察電路的反饋信號和原輸入信號是否直接相連，直接相連接就是并聯(lián)反饋，不是直接相連就是串聯(lián)反饋。反饋的類型判斷串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋（3）目測法：反饋元件Rf直接和輸入信號相連，我們很容易就判斷出電路的反饋是并聯(lián)電路。反饋元件反饋信號存在直流通路中。反饋的類型4.直流反饋和交流反饋反饋信號存在交流通路中。(1)直流反饋特點：(2)交流反饋特點：（3）判斷方法：反饋的類型判斷直流反饋和交流反饋判斷反饋信號是否存在。反饋存在，是直流反饋。反饋信號不存在，是流流反饋。畫出反饋放大電路的直流通路和交流通路。判斷方法：畫出反饋放大電路的直流通路和交流通路。反饋的類型例題4Re是反饋元件，通過畫出直流通路，反饋信號仍然存在。電容對于交流信號視為短路，畫出交流通路，反饋信號不存在，所以此電路是直流反饋。放大電路直流通路交流通路反饋元件反饋的概念小結(jié)反饋的類型定義和特點如何判斷反饋類型和極性《電子技術基礎》[負反饋放大電路]目錄負反饋放大電路的基本組態(tài)第三節(jié)負反饋放大電路的基本組態(tài)a電壓串聯(lián)負反饋

b電壓并聯(lián)負反饋c電流串聯(lián)負反饋

d電流并聯(lián)負反饋

四種組態(tài)形式輸入端輸入端輸出端輸出端負反饋放大電路的基本組態(tài)a電壓串聯(lián)負反饋

b電壓并聯(lián)負反饋c電流串聯(lián)負反饋

d電流并聯(lián)負反饋

四種組態(tài)形式電壓和電流指的是在輸出端取樣。串聯(lián)和并聯(lián)指的是輸入端的連接方式。負反饋放大電路的基本組態(tài)1.電壓串聯(lián)負反饋放大電路(1)定義：串聯(lián)反饋，輸入端具有電壓求和(KVL)的特點。輸出端取樣的是電壓Uo，是電壓反饋。框圖實例圖（2）電壓串聯(lián)負反饋放大電路作用：能夠穩(wěn)定輸出電壓。（3）穩(wěn)定輸出電壓的原理：Uf

Uid

Ib

Ic

Uo

Uo

(如果)負反饋放大電路的基本組態(tài)負反饋放大電路的基本組態(tài)電壓串聯(lián)負反饋組態(tài)的判斷FRL短路，反饋網(wǎng)絡的接地，輸出uO與輸入量之間沒有關系，uF等于零。

反饋電壓uF與輸入電壓uI串聯(lián)于電路的輸入端，屬串聯(lián)反饋。⊕⊕⊕利用瞬時極性法，當uI>0

時uO>0uF>0uId=uI

–uF<uI負反饋電壓反饋電壓串聯(lián)負反饋例題負反饋放大電路的基本組態(tài)2.電壓并聯(lián)負反饋放大電路（1）定義：并聯(lián)反饋，輸入是以電流的形式求和(KCL)的特點。輸出端取樣的是電壓Uo，還是電壓反饋?？驁D實例圖（2）電壓并聯(lián)負反饋放大電路作用能夠穩(wěn)定輸出電壓。負反饋放大電路的基本組態(tài)（3）穩(wěn)定輸出電壓的原理If

Iid(=

Ib)

Ic

Uo

(如果)Uo

負反饋放大電路的基本組態(tài)電壓并聯(lián)負反饋組態(tài)的判斷(1)

RL短路，反饋網(wǎng)絡接地，輸出uO與輸入量之間沒有關系，uF等于零。(2)反饋電流iF與輸入電流iI并聯(lián)于基本電路的輸入端，屬并聯(lián)反饋。(3)利用瞬時極性法，當uI>0

時uO<0uF<0并聯(lián)反饋電壓反饋電壓并聯(lián)負反饋iId=iI

–iF<iI反饋網(wǎng)絡F⊕

反饋信號的極性也為負。例題負反饋放大電路的基本組態(tài)3.電流串聯(lián)負反饋放大電路（1）定義：串聯(lián)反饋，輸入端具有電壓求和(KVL)的特點。輸出端取樣的是電流io，是電流反饋?？驁D實例圖負反饋放大電路的基本組態(tài)電流串聯(lián)負反饋放大電路作用能夠穩(wěn)定輸出電流。穩(wěn)定輸出電流的原理Io

Uf

Uid

Io

Uo

負反饋放大電路的基本組態(tài)電流串聯(lián)負反饋組態(tài)的判斷(2)令uO=0，uF

0，屬電流反饋。(3)反饋電壓uF與輸入電壓uI串聯(lián)于電路的輸入端，屬串聯(lián)反饋。(1)利用瞬時極性法，當uI>0

時uO>0uF>0uId=uI

–uF<uI負反饋電流反饋電流串聯(lián)負反饋⊕⊕⊕F例題負反饋放大電路的基本組態(tài)4.電流并聯(lián)負反饋放大電路并聯(lián)反饋，輸入是以電流的形式求和(KCL)的特點。輸出端取樣是電流io，是電流反饋?？驁D實例圖電流并聯(lián)負反饋放大電路作用能夠穩(wěn)定輸出電流。Io

If

Iid

Io

負反饋放大電路的基本組態(tài)電流并聯(lián)負反饋組態(tài)的判斷(1)令uO=0，uF

0，屬電流反饋。(2)反饋電流iF與輸入電流iI并聯(lián)于基本電路的輸入端，屬并聯(lián)反饋。(3)利用瞬時極性法，當uI>0

時uO<0并聯(lián)反饋電流并聯(lián)負反饋iId=iI

–iF<iI

反饋信號的極性也為負,削弱了輸入信號。電流反饋⊕例題反饋的概念小結(jié)負反饋放大電路的基本組態(tài)定義和特點如何判斷反饋組態(tài)的類型《電子技術基礎》[負反饋放大電路]目錄負反饋放大電路性能的影響第四節(jié)負反饋對放大電路性能的影響電壓負反饋可以穩(wěn)定放大電路的輸出電壓。電流負反饋可以穩(wěn)定放大電路的輸出電流。負反饋對放大電路性能的影響1.降低電路的放大倍數(shù)由于,Xid=Xi–Xf所以

開環(huán)放大電路而,加入反饋后,則,開環(huán)放大倍數(shù)負反饋對放大電路性能的影響1.降低電路的放大倍數(shù)

閉環(huán)放大電路而,閉環(huán)放大倍數(shù)1+AF>0故,負反饋對放大電路性能的影響1.降低電路的放大倍數(shù)

閉環(huán)放大電路反饋深度：閉環(huán)放大倍數(shù)1+AF故,若,此時是深度負反饋，放大倍數(shù)只和反饋網(wǎng)絡有關。負反饋對放大電路性能的影響2.提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性其相對變化量為：即Af相對變化量，僅為A的相對變化量的1/(1+AF)。由負反饋放大電路的一般表示式負反饋對放大電路性能的影響3.減小了非線性失真、抑制干擾輸入信號輸出信號開環(huán)放大電路(1)減小非線性失真原理非線性失真A0iB的波形圖xI

閉環(huán)放大電路xOxId=xI信號傳輸方向

反饋信號xOxIdxIxF++AF_xId=xI

–

xF負反饋對放大電路性能的影響負反饋對放大電路性能的影響(2)抑制反