大学物理课件：基本放大电路

2.1共发射极放大电路1．共射放大电路的组成原则2.1.1电路组成和工作原理⑴必须使晶体管处于放大状态。⑵输入回路应使输入信号能产生交变电流。⑶输出回路应使动态电流能够作用于负载电阻。⑷保证放大电路能不失真地放大信号。,1.1一般概念2．共射放大电路各元件的作用2.1.1电路组成和工作原理晶体管起放大作用电源提供能量基极电阻提供偏置电流电容起隔直通交作用集电极电阻将电流变化转换成电压变化,3．基本工作原理2.1共发射极放大电路直流量用大写字母表示交流量用小写字母表示交直流共存量用小写字母加大写字母作脚标表示,1．共射放大电路的组成原则2.1共发射极放大电路2.1.1电路组成和工作原理⑴必须使晶体管处于放大状态。⑵输入回路应使输入信号能产生交变电流。⑶输出回路应使动态电流能够作用于负载电阻。⑷保证放大电路能不失真地放大信号。,5．静态分析2.1共发射极放大电路2.1.1电路组成和工作原理,〖例2-1〗估算如图所示放大电路的静态工作点。2.1共发射极放大电路解:2.1.1电路组成和工作原理，，。,2.1.2工作点稳定的共发射极放大电路1．静态工作点的稳定性问题2.1共发射极放大电路⑴发射结电压下降,⑵电流放大倍数增大,⑶反向饱和电流增加。随温度上升而增加。温度升高时:,2．静态工作点稳定的共射放大器2.1共发射极放大电路2.1.2工作点稳定的共发射极放大电路,静态工作点估算：2.1共发射极放大电路2.1.2工作点稳定的共发射极放大电路,2.2放大电路的图解分析法2.2.1放大电路的静态图解分析⑴由基极回路求出⑶找出的输出特性曲线，它与直流负载线的交点即为所求静态工作点。⑵作出直流负载线：,1．交流通路与交流负载线2.2放大电路的图解分析法2.2.2放大电路的动态图解分析(1)电容器对交流量可视为短路(2)直流电源作短路处理,2.2放大电路的图解分析法2.2.2放大电路的动态图解分析1．交流通路与交流负载线(1)交流负载线与直流负载线相交于Q点(2)交流负载线斜率为：,2．放大电路的非线性失真2.2放大电路的图解分析法2.2.2放大电路的动态图解分析,〖例2-2〗对如图所示电路，⑴用图解法确定静态工作点；⑵作出交流负载线，并估算最大不失真电压幅度Uom。2.2放大电路的图解分析法2.2.2放大电路的动态图解分析,2.2放大电路的图解分析法解：（1）求静态工作点通过作直流负载线，得：,2.2放大电路的图解分析法作交流负载线：得最大不失真电压：,2.3.1三极管的微变等效电路2.3微变等效电路分析法,2.3微变等效电路分析法2.3.1三极管的微变等效电路,2.3微变等效电路分析法2.3.1三极管的微变等效电路,2.3微变等效电路分析法2.3.2放大电路的微变等效电路,2.3微变等效电路分析法2.3.2放大电路的微变等效电路图(a)的微变等效电路,2.3微变等效电路分析法2.3.2放大电路的微变等效电路图(b)的微变等效电路,2.3微变等效电路分析法2.3.3用微变等效电路法分析放大电路〖例2-3〗如图所示放大电路中，已知：,,,,,,,,试求：,,⑴该放大器的直流工作点；⑷旁路电容断开时，动态参数有何变化？⑵⑶如果验，则Q点有何变化？有何变化？,2.3微变等效电路分析法2.3.3用微变等效电路法分析放大电路,2.3.3用微变等效电路法分析放大电路2.3微变等效电路分析法解：⑴直流通路如图所示,2.3.3用微变等效电路法分析放大电路2.3微变等效电路分析法⑵微变等效电路如图所示,2.3.3用微变等效电路法分析放大电路2.3微变等效电路分析法,2.3.3用微变等效电路法分析放大电路2.3微变等效电路分析法⑶如果换上的三极管，电路其他参数不变，则Q点基本不变，但:,2.3.3用微变等效电路法分析放大电路2.3微变等效电路分析法⑷不接旁路电容时，微变等效电路如图所示,2.3.3用微变等效电路法分析放大电路2.3微变等效电路分析法,2.4共集电路和共基电路2.4.1共集电极电路,2.4共集电路和共基电路2.4.1共集电极电路,1.静态分析2.4共集电路和共基电路2.4.1共集电极电路,2.动态分析2.4共集电路和共基电路2.4.1共集电极电路,2.4共集电路和共基电路2.4.1共集电极电路〖例2-4〗射极跟随器如图所示，已知:求：⑴静态工作点；⑵电压放大倍数、输入输出电阻。,解：⑴估算静态工作点2.4共集电路和共基电路2.4.1共集电极电路,2.4共集电路和共基电路⑵电压放大倍数、输入输出电阻,2.4共集电路和共基电路2.4.2共基极电路,2.4共集电路和共基电路2.4.2共基极电路,1.静态分析2.4.2共基极电路直流通路与共射的分压式偏置电路相同。2.4共集电路和共基电路2.动态分析,2.5场效应管放大电路2.5.1场效应管静态工作点分析,1．自给偏压电路2.5场效应管放大电路2.5.1场效应管静态工作点分析,2．分压式偏置的电路2.5场效应管放大电路2.5.1场效应管静态工作点分析,1.微变等效电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法2.5场效应管放大电路,2.动态分析(a)自给偏压电路(b)分压式偏置的电路2.5场效应管放大电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法,2.5场效应管放大电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法2.动态分析(a)自给偏压电路,2.5场效应管放大电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法2.动态分析(b)分压式偏置的电路,2.5场效应管放大电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法〖例2-5〗如图所示，已知:，,2.5场效应管放大电路试求：⑴静态工作点；⑵画出微变等效电路；⑶电压增益、输入电阻、输出电阻。解：⑴求静态工作点解得：,2.5场效应管放大电路解：⑵低频微变等效电路如图所示。⑶电压增益、输入电阻、输出电阻。,3.共漏极放大电路2.5场效应管放大电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法(a)电路图(b)直流通路,2.5场效应管放大电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法(c)微变等效电路(d)计算共漏电路输出电阻,2.5场效应管放大电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法⑴分析静态工作点,2.5场效应管放大电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法⑵动态分析,2.5场效应管放大电路2.5.2场效应管放大器的微变等效电路分析法⑵动态分析,在各种放大电路中，由于存在耦合电容、旁路电容、三极管的结电容以及引线的分布电容等，这些电容的容抗将随着频率的变化而变化。因此，对于不同频率但相同幅度的输入正弦信号，放大电路的输出电压的幅度和相位都是不同的，电压放大倍数的模与频率的函数关系称为幅频特性；输出电压与输入电压之间的相位差与频率的函数关系称为相频特性；两者综合称为放大电路的频率特性，也称频率响应。2.6放大电路的频率响应,2.6放大电路的频率响应单级共射放大电路幅频响应,1．波特图2.6.1RC电路的频率响应频率响应可以通过幅频特性曲线及相频特性曲线直观地了解，但实际上这两条曲线是很难画准确的，工程上一般采用折线画法，来近似代表真正的频率特性曲线，这给画图带来了极大的方便。为了扩展视野，常采用对数坐标。对数幅频特性和对数相频特性为波特图。2.6放大电路的频率响应,2．RC低通电路2.6.1RC电路的频率响应2.6放大电路的频率响应,3．RC高通电路2.6.1RC电路的频率响应2.6放大电路的频率响应,2.6.2放大电路的低频响应2.6放大电路的频率响应(a)电路图(b)低频等效电路,1．只考虑C1的影响，把C2看作短路2.6放大电路的频率响应2.6.2放大电路的低频响应即：下限频率1：,2．只考虑C2的影响，把C1看作短路2.6放大电路的频率响应2.6.2放大电路的低频响应,2.6放大电路的频率响应即：下限频率2：,3．同时考虑和的影响2.6放大电路的频率响应2.6.2放大电路的低频响应,1．混合型等效电路2.6.3放大电路的高频响应2.6放大电路的频率响应(a)内部结构示意图(b)混合π型等效电路,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应1．混合型等效电路,2．单向化2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应,2.6放大电路的频率响应,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应,3．单管共射放大电路的高频响应2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应3．单管共射放大电路的高频响应单管共射电路的高频等效电路,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应3．单管共射放大电路的高频响应,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应3．单管共射放大电路的高频响应令,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应3．单管共射放大电路的高频响应,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应3．单管共射放大电路的高频响应,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应3．单管共射放大电路的高频响应,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应〖例2-6〗放大电路如图所示，试求电路的下限频率和上限频率。,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应解：⑴估算下限频率⑵估算上限频率,2.6放大电路的频率响应2.6.3放大电路的高频响应