1、第三章 放大电路基础3.1 放大电路的基本知识教学要求：1.放大电路放大倍数的意义及其求法；2.放大电路输入电阻的意义及其求法；3.握放大电路输出电阻的意义及其求法.一、放大电路的组成 1.电路组成方框图图中信号源提供需放大的电信号，可由换能器提供，也可是前一级电路的输出信号；负载接受输出信号，可由输出换能器构成，也可为下一级电路的输入电阻；直流电源给放大电路提供能量；放大电路进行信号放大，一般由基本放大单元组成的多级放大电路，如上图（c）所示。二、放大电路的主要性能指标1.放大倍数：量放大电路的放大能力。3.输出电阻：大电路的输出相当于负载的信号源，该信号源的内阻称为电路的输出电阻。其中，u
2、 ot 为负载开路时的输出电压；u o 带负载时的输出电压，R o 越小，u ot 和 uo 越接近。4.通频带与频率失真：大电路中含有的电抗元件（外接或有源器件内部寄生）使放大电路对不同频率的输入信号有 不同的放大能力，这就是放大电路的频率特性，可分为幅频特性和相频特性。幅频特性和相频特性：， A u( f ) 为幅频特性；j ( f ) 为 相频特性频带宽度(带宽)BW ： 当放大倍数下降到最大放大倍数的 0.7 倍时低端频率和高端频率称为放大电路的下限频率和上 限频率，分别用 fH 和 fL 表示。 BW 0.7 (Band Width)= fH fL 放大电路所需的通频带由输入信号的频
3、带来确定，为了不失真地放大信号，要求放大电路的通频带应大于信号的频带。如果放大电路的通频带小于信号的频带，由于信号低频段或高频段的放大倍数下降过多，放大后的信号不能重现原来的形状，也就是输出信号产生了失真。这种失真称为放大电路的频率失真，由于它是线性的电抗元件引起的，在输出信号中并不产生新的频率成分，仅是原有各频率分量的相对大小和相位发生了变化，故这种失真是一种线性失真。5.最大输出功率和效率3.2 三种基本组态放大电路教学要求：1.三进行分析极管三种组态放大电路的工作原理；2.放大电路的主要性能指标；3.场效应管放大电路的工作原理。一、共发射极放大电路（一）电路的组成：流电源 VCC 通过
4、RB1、R B2、R C、R E 使三极管获得合适的偏置，为三极管的放大作用提供必要的条件，R B1、R B2 称为基极偏置电阻，R E 称为发射极电阻，R C 称为集电极负载电阻，利用RC 的降压作用，将三极管集电极电流的变化转换成集电极电压的变化，从而实现信号的电压放大。与 RE并联的电容 CE，称为发射极旁路电容，用以短路交流，使 RE 对放大电路的电压放大倍数不产生影响，故要求它对信号频率的容抗越小越好，因此，在低频放大电路中通常也采用电解电容器。VCC(直流电源) 使发射结正偏，集电结反偏；向负载和各元件提供功率C1、C 2(耦合电容) 隔直流、通交流；RB1 、R B2(基极偏置
5、电阻)： 提供合适的基极电流 RC(集电极负载电阻)： 将 DIC DUC ，使电流放大 电压放大 RE(发射极电阻)： 稳定静态工作点“Q ”CE(发射极旁路电容)： 短路交流，消除 RE 对电压放大倍数的影响 （二）直流分析：开放大电路中的所有电容，即得到直流通路，如下图所示，此电路又称为分压偏置式工作点 稳定直电流通路。电路工作要求：I 1 (5 10)IBQ， UBQ (5 10)UBEQ 求静态工作点 Q：方法 1.估算工作点 Q 不稳定的主要原因： Vcc 波动，管子老化，温度变化 稳定 Q 点的原理：方法 2.利用戴维宁定理求 IBQ （三）性能指标分析将放大电路中的 C1、C2
6、、CE 短路，电源 VCC 短路，得到交流通路，然后将三极管用 H 参数小信号 电路模型代入，便得到放大电路小信号电路模型如下图所示。1. 电压放大倍数2. 输入电阻3.输出电阻 R o = RC 没有旁路电容 CE 时：1.电压放大倍数源电压放大倍数2.输入电阻3.输出电阻 R o = RC二、共集电极放大电路 (射极输出器、射极跟随器) （一）电路组成与静态工作点共集电极放大电路如下图(a)所示，图 (b)、(c) 分别是它的直流通路和交流通路。由交流通路看，三极管的集电极是交流地电位，输入信号 ui 和输出信号 uo以它为公共端，故称它为共集电极放大电路，同时由于输出信号 uo取自发射极
7、，又叫做射极输出器。 IBQ = (VCC UBEQ) / RB +(1+ b RE ICQ = bI BQ ，UCEQ = VCC ICQ RE （二）性能指标分析1.电压放大倍数2.输入电阻RL = RE / RL3.输出电阻共集电极电路特点 共集电极电路用途1. Uo 与与 Ui 同相，具有 电压电压 跟随作用跟随作用 1.高阻抗输入级2. 无无 电压电压 放大作用放大作用 Au 0 时，V 1正偏导通 ， V2 反偏截止 ， io = iE1 = iC1, uO = iC1RL ；ui 0 (从大到小变化时)，V2 微导通 充分导通 微导通；V1 微导通 截止 微导通实际电路如上图（b
8、）和（c）所示。（二）复合管互补对称功率放大电路1.复合管（达林顿管）目的：实现异型管子参数的配对。复合管：由两只或两只以上的三极管按照一定的连接方式，组成一只等效的三极管。复合管的特点：类型与组成复合管的第一只三极管相同；其它特性由最后的输出三极管决定。复合管的四种组合方式：复合管的组成规则：1) B1 为 B，C 1 或 E1 接 B2 ， C2、E 2 为 C 或 E；2) 应保证发射结正偏，集电结反偏；3) 复合管类型与第一只管子相同。2.复合管互补对称放大电路举例（三）甲乙类单电源互补对称放大电路(OTL 电路：Output Transformerless ) 1.电路组成2.工作原
9、理当 ui 0 时：V 2 导通，C 放电，V 2 的等效电源电压 - 0.5VCC。当 ui u时， uo = Uomax ， u+ u时， uo =-Uomax 2） i+ i0(虚断）3.6 放大电路的调整与测试教学要求：1.熟悉放大电路静态工作点及动态参数的测量方法；2.熟悉常用电子仪器的使用方法；3.学习电子电路布线、安装等基本技能。实验：单管共发射极电路的测试(EWB 仿真) 1. 输入电阻的测量方法测量输入电阻的方法很多，下图所示为常用的电流电压法测量输入电阻的电路，图中，R 为外接测试辅助电阻，R L 为放大器输出端所接实际负载电阻。给定一个合适的 U i(频率在频带内中频区域)，即可测得 Ui(此时放大器的输出电压 Uo应为不失真的正弦波)。由测得的 U i 和 Ui，即可求出电路的输入电阻如下：2. 输出电阻的测量方法测量电路如下图所示。设断开 RL 时测得输出电压为 Uot，接入 RL 后测得输出电压为 Uo，于是可求出输出电阻如下：测量时应注意：两次测量时输入电压 Ui 应保持相等；U i 的大小应适当，以保证 RL接入和断开时，输出电压为不失真的正弦波；输入信号的频率应在频带内中频区域；一般选取 RL与 Uo为同数量级的电阻。
