秋《低頻電子線路》7基本放大電路

《低頻電子線路》

（7）山東大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院劉志軍12/11/20221<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!上節(jié)課內(nèi)容4.4.2晶體管的伏安特性曲線及參數(shù)4.4.3晶體管近似伏安特性和簡(jiǎn)化直流模型4.4.4直流偏置下晶體管工作狀態(tài)分析12/11/20222<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!本節(jié)課內(nèi)容5.1基本放大器的組成原理及直流偏置電路5.1.1基本放大器的組成原理5.1.2直流偏置電路5.1.3直流通路和交流通路1.4放大器模型及放大器主要性能指標(biāo)12/11/20223<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!5.1.1基本放大器的組成原則基本放大器的三種組態(tài)CECCCB放大器的基本組成有源器件(晶體管)附屬元件(直流電源，偏置電阻，耦合電容，集電極電阻）信號(hào)源（包括信號(hào)源內(nèi)阻），負(fù)載電阻。12/11/20224<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!放大電路的結(jié)構(gòu)要保證兩個(gè)基本方面的工作直流交流12/11/20225<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!晶體管放大器組成原則直流通路：管子工作在放大狀態(tài)（Q點(diǎn)設(shè)置合適）。輸入端接輸入信號(hào)，US加到放大器輸入回路（管子eb結(jié)）。交流通路：保證信號(hào)通路合理并通暢。輸出端接負(fù)載電阻，輸出信號(hào)U0取自輸出回路。12/11/20226<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!對(duì)偏置電路的要求電路結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單。保證直流工作點(diǎn)穩(wěn)定。對(duì)信號(hào)的傳輸損耗要盡可能小。12/11/20227<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!固定偏流電路特點(diǎn):電路簡(jiǎn)單，但穩(wěn)定性較差。12/11/20228<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!電流負(fù)反饋偏置電路分析

(5.1.2a)(5.1.2b)(5.1.2c)12/11/20229<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!使用戴維南定理計(jì)算在該電路的基極端用戴維南定理等效，可得如圖(5.1.4b)的等效電路。圖中，RB=RB1‖RB2，UBB≈UCCRB2/(RB1+RB2)。工作點(diǎn)計(jì)算:12/11/202210<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!兩種方法比較戴維南定理方法是較為精確計(jì)算。工程估算方法是近似計(jì)算。12/11/202211<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!5.1.3直流通路和交流通路放大器有兩個(gè)內(nèi)容:直流量交流量故而存在兩種分析方法:直流(靜態(tài))分析交流(動(dòng)態(tài))分析12/11/202212<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!直流條件通過(guò)電源和偏置保證這是放大器的外部條件（靜態(tài)）12/11/202213<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!核心元件晶體管（BJT）是有源器件（放大作用）。晶體管是“放大器的心臟”。12/11/202214<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!兩種通路直流通路（直流等效電路）直流分析交流通路（交流等效電路）交流分析交直流共存直流成分和交流成分同時(shí)存在12/11/202215<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!放大器的直流通路（圖）

RCRB+UCC12/11/202216<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!如何確定交流通路？直流電源的考慮規(guī)則：直流電壓源短路直流電流源開路兩者均保留內(nèi)阻保留輸入端的信號(hào)源可畫出（得到）交流等效電路12/11/202217<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!共射放大器的交、直流通路圖共射放大器的交、直流通路(a)直流通路；(b)交流通路12/11/202218<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!靜態(tài)值

主字母大寫，腳標(biāo)大寫。如12/11/202219<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!交流有效值主字母大寫，腳標(biāo)小寫。如

12/11/202220<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!總瞬時(shí)值與直流分量、交流分量之間的關(guān)系（圖）

UBEtttubeuBE12/11/202221<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!1.4.1放大器的二端口網(wǎng)絡(luò)模型線性放大器UiU0＋－

－＋I(xiàn)iI0RLUSRS12/11/202222<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!1.4.2放大器主要性能指標(biāo)放大增益輸入阻抗輸出阻抗頻率響應(yīng)和帶寬非線性失真線性失真12/11/202223<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!圖放大器二端口網(wǎng)絡(luò)模型(a)電壓放大器；(b)電流放大器；(c)互導(dǎo)放大器；(d)互阻放大器12/11/202224<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!電流增益(Currentgain)

電流增益

Ai=io/ii

源電流增益

Ais=io/is

=(io/ii)(ii/is)=

Ai

×RS/(RS+Ri)12/11/202225<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!功率增益(Powergain)

AP=Au

·Ai

=(UO/Ui)(iO/ii)12/11/202226<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!（2）輸入阻抗

----輸入阻抗Ri是從放大器輸入端看進(jìn)去的等效電阻。

對(duì)于信號(hào)源來(lái)說(shuō)放大器相當(dāng)于信號(hào)源的負(fù)載。輸入阻抗Ri表征放大器從信號(hào)源獲取信號(hào)的能力。對(duì)于放大器接電壓信號(hào)源，要求Ri大效果好。對(duì)于放大器接電流信號(hào)源，要求Ri小效果好。12/11/202227<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!（3）輸出阻抗輸出阻抗Ro是從放大器輸出端看進(jìn)去的電阻放大器輸出量相當(dāng)于負(fù)載的信號(hào)源（輸出阻抗是信號(hào)源內(nèi)阻）。輸出阻抗Ro是表征放大器帶負(fù)載能力的參數(shù)電壓輸出時(shí)要求輸出阻抗Ro小效果好。電流輸出時(shí)要求輸出阻抗Ro大效果好。12/11/202228<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!（4）頻率響應(yīng)和帶寬后面專門章節(jié)（第七章）講解12/11/202229<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!思考問(wèn)題–

非線性器件如何取得線性傳輸特性？–

非線性傳輸特性與非線性失真產(chǎn)生的原因？12/11/202230<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!放大器的頻率特性通頻帶和頻率響應(yīng)(Frequencyresponse)

fL下限截止頻率(Low3-dBcutofffrequency)fH上限截止頻率(High3-dBcutofffrequency)

12/11/202231<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!放大器其它參數(shù)溫度系數(shù)功率參數(shù)效率共模擬制比-----待以后各相關(guān)章節(jié)再介紹。12/11/202232<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!參考書1、《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程》，清華楊素行主編，高教社。2、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（模擬部分），華中康華光主編，高教社。12/11/202233<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!兩類參考書

其中，1、2、較通俗。3、4、5、稍深為電子線路類教材。另外，其它同類書（標(biāo)“低頻電路”“線性電路”和“模擬電子技術(shù)”）很多。12/11/202234<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!本節(jié)課結(jié)束（1~66）

謝謝！12/11/202235<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!簡(jiǎn)單共射放大電路（圖）

+++UCCRBRCRLUO+－RSuSC1C2Ui+－12/11/202236<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!CE放大電路的構(gòu)成和元件解釋VT晶體管RB偏置電阻RC集電極電阻RL負(fù)載電阻C1、C2輸入和輸出電阻UCC電源電壓US、RS信號(hào)源和內(nèi)阻Ui輸入信號(hào)U0輸出信號(hào)12/11/202237<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!5.1.2直流偏置電路偏置電路指外電路，圍繞晶體管周圍提供直流工作狀態(tài)的電路與元件。一般是由電阻和電容以及電感等無(wú)源元件所構(gòu)成。直流偏置電路的目的是設(shè)置正確的直流工作點(diǎn)（Q點(diǎn)）。12/11/202238<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!常見偏置電路類型常見偏置電路包括固定偏流電路電流負(fù)反饋偏置電路分壓式偏置電路12/11/202239<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!電流負(fù)反饋偏置電路特點(diǎn)：有負(fù)反饋?zhàn)饔茫梢詫?shí)現(xiàn)電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)。

負(fù)反饋調(diào)節(jié)過(guò)程ICQ↑IEQ↑UEQ(=IEQ×RE)↑ICQ↓IBQ↓UBEQ(=UBQ-UEQ)↓12/11/202240<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!分壓式偏置電路特點(diǎn)：有負(fù)反饋?zhàn)饔?，UB電位固定，穩(wěn)定性好。

圖5.1.4分壓式偏置電路(a)電路；(b)用戴維南定理等效后的電路12/11/202241<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!近似估算法如果RB1、RB2取值不大，在近似估算工作點(diǎn)時(shí)，則ICQ可按下式直接求出：其中(5.1.4a)(5.1.4b)12/11/202242<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!近似條件為確保UB固定，應(yīng)滿足流過(guò)RB1的電流I1﹥﹥IBQ，通常選?。翰⒓骖橰E和UCEQ，取(5.1.3a)(5.1.3b)12/11/202243<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!兩種狀態(tài)上述表明放大器將存在兩種狀態(tài)

靜態(tài)

（由直流電源引起）

動(dòng)態(tài)

（由信號(hào)源引起）

故應(yīng)存在“兩種通路”

12/11/202244<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!交流條件通過(guò)信號(hào)和傳輸回路保證

這是放大器的工作目的。12/11/202245<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!兩種狀態(tài)的區(qū)別“直流是條件”“交流是目的”12/11/202246<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!如何確定直流通路？要將原放大電路中的元件進(jìn)行一些處理：電容開路電感短路保留直流電源可畫出（得到）直流等效電路。12/11/202247<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!如何確定交流通路？確定電阻的規(guī)則保留電阻確定電容和電感的規(guī)則：要根據(jù)信號(hào)頻率和電抗大小考慮。將大電容、小電感短路（電抗小）將小電容、大電感開路（電抗大）將電抗不可忽略的電容和電感保留注意：在中頻段范圍采用電容短路和電感開路的應(yīng)用方法12/11/202248<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!放大器的交流通路（圖）

USRSRBRCRLUO+－12/11/202249<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!電路中各種物理量符號(hào)表示靜態(tài)值交流（瞬時(shí)值）交流有效值總瞬時(shí)值12/11/202250<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!交流（瞬時(shí)值）主字母小寫，腳標(biāo)小寫。如

12/11/202251<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!總瞬時(shí)值總瞬時(shí)值=直流分量±交流分量

符號(hào)標(biāo)識(shí)采用主字母小寫，腳標(biāo)大寫。如12/11/202252<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁(yè)!1.4放大器模型及放大器主要性能指標(biāo)放大器模型可以代表放大器的基本特征和主要性能。放大器的性能指標(biāo)表示放大器的性能參數(shù)好壞。放大器的模型和性能指標(biāo)是分析和設(shè)計(jì)放大器的重要依據(jù)。12/11/202253<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁(yè)!放大器模塊的輸入和輸出

輸入(input)端(Ui)

-----接信號(hào)源US（加入信號(hào)）

輸出(output)端(Uo)

------接負(fù)載RL（取出信號(hào)）

12/11/202254<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁(yè)!（1）放大器的增益（放大倍數(shù)）放大倍數(shù)又稱為放大增益。定義為：放大器輸出量和輸入量的比值。根據(jù)放大器輸出量和輸入量?jī)?nèi)容的不同，放大倍數(shù)定義有四種類型：電壓增益電流增益互導(dǎo)增益互阻增益12/11/202255<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁(yè)!電壓增益(VoltageGain)

電壓增益Au=UO/Ui

源電壓增益(SourceVoltageGain)

Aus=UO/Us

=(UO/Ui)(Ui/Us)

=

Au×Ri/(Ri

+Rs)12/11/202256<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁(yè)!電壓源和電流源轉(zhuǎn)換電壓源與電流源模型中，令兩個(gè)電路的開路輸出電壓相等?！逜uo·Ui=－Ais·ii·RO

=－Ais·(Ui/Ri)·RO∴

Auo=(－RO/Ri)·Ais12/11/202257<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁(yè)!增益的分貝表示增益在工程上常用“分貝”表示

AP（dB)=20lgAP

Au（dB)=20lgAu

Ai（dB)=20lgAi

12/11/202258<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁(yè)!輸入阻抗定義：Ri=Ui/Ii

Ui=Us[Ri/(Ri

+Rs)]

12/11/202259<低頻電子線路》秋《低頻電子線路》7基本放大電路共67頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁(yè)!輸出阻抗定義：Ro=Uo/Io︱Us=0或Is=0∵Uo=RL/(RL+RO)·Au0·

Ui

=RL/(RL+RO)·UO’

∴

RO=(UO’/Uo

－1)RL

12/11/2022