放大器基础 -电子线路基础.ppt

第2章 放大器基础 2.1 放大器概述 2.2 放大器基本分析方法 2.3 晶体管偏置电路 2.4 三极管放大器三种基本组态 2.5 场效应管放大器 2.6 有源负载放大器 2.7 多级放大器 2.8 放大器的表示法 2.1 放大器概述 2.1.1 放大器的用途与分类 2.1.2 放大器的基本组成 2.1.3 放大器主要性能指标 2.1.4 放大器的传输特性 2.1.1放大器的用途与分类 放大器是一种用来放大电信号的装置，是电子设备中使用最广泛的一种电路。 2.1.2 放大器的基本组成 图2─1(a)是常见的电容耦合三极管放大器电路。 概括地说,组成放大电路时应遵循以下原则: 第一，要有直流通路，并保证合适的直流偏置。 第二，要有交流通路，即待放大的输入信号能加到晶体管的发射结或场效应管栅源极之间，而且放大了的信号能从电路中取出。 例2─1 用上述原则判断图2─2所示电路是否具有电压放大作用。 解 图(a)由于C1隔直流作用,无输入直流通路。图(b)由于C1的旁路作用使得输入信号电压无法加入。图(c)由于没有Rc,只有信号电流,无信号电压输出,或者说输出信号电压无法取出。图(d)发射结没有正向偏置电压。所以图2-2所示电路均无电压放大作用。 2.1.3 放大器主要性能指标 首先介绍一下放大器中常用符号的意义。由于放大器电路中既有直流成分又有交流成分,因而晶体管的各极电流、电压都有瞬时值，包含直流分量和交流分量。下面以基极到发射极电压为例,介绍各种符号的含义。 uBE(小写字母、大写下标)——基极到发射极电压的瞬时值; UBE(大写字母、大写下标)——基极到发射极电压的直流成分; ube(小写字母、小写下标)——基极到发射极交流电压的瞬时值; Ube(大写字母、小写下标)——基极到发射极交流电压复数量简化表示,也表示ube的有效值; Ubem——ube的峰值或振幅。 用下式可以清楚地表示出它们的含义 1. 输入电阻Ri 输入电阻Ri是指从信号源右边向放大器视入的电阻，即：输入电压与输入电流之比： 而Uo与信号源开路电压Us之比称为考虑信号源内阻时的电压放大倍数,记作Aus，即 功率放大倍数是指输出功率Po与输入功率Pi之比,记为Ap，即 3.输出电阻Ro 放大器的输出电阻是从负载电阻RL左边向放大器视入的等效电阻,如图2─3所示。其表达式为 4. 通频带 由于放大器中含有电抗元件,所以放大倍数将随信号频率而变化。图2─1所示电路的电压放大倍数|Au(jf)|与频率的关系可用图2─4所示的曲线表示。 定义上、下限频率之差为放大器的通频带,即 6.失真和噪声系数 若基波电压振幅为U1,二次、三次等谐波电压振幅分别为U2，U3，……,则非线性失真系数D定义为 2.1.4 放大器的传输特性 放大器的传输特性曲线如图2-5所示。 2.2 放大器基本分析方法 2.2.1 静态分析 2.2.2 动态分析 2.2.1 静态分析 1.解析法 已知晶体管的参数β,根据直流通路,可以估算出放大电路的工作点。由图2─1(b)基极输入回路可知,IBQ,ＵBEQ应满足 由于三极管导通时,ＵBE变化很小,可以近似认为是常数,一般有 硅管UBE≈0.6~0.8V常取UBEQ(硅管)≈0.7V (2─14a)锗管UBE≈0.1~0.3V常取UBEQ(锗管)=0.2V (2─14b) 例2─2某放大器的直流通路如图2─6（a）所示,试用解析法求ICQ、ＵCEQ的表达式。 解将图2─6（a）用戴维南定理化简得图2─6（b）,图中 2. 图解法 ? 1)输入回路 由图2─1(b)可得 2) 输出回路 由图2─1(b)可得输出回路外部条件方程：