基本放大电路教案.doc

第三章基本放大电路
第一节放大器概述
基本放大电路也叫放大器,它是利用三极管的电流放大作用,将微弱的电信号(电压信号、电流信号)进行有限的放大,得到需要的电信号。
一、放大器的基本概念
1、特点
1)输出信号的功率比输入信号的功率要大此时我们说电子信号得到了放大
2)输出信号的波形与输入信号的波形要相同即信号不产生失真
2、组成
有源器件:三极管场效应管等
无源器件:电阻电容电感变压器等
3、基本要求
1)足够的放大倍数
2)一定宽度的同频带信号范围内的频率应得到同样的放大
3)非线性失真小由于非线性元件引起的波形畸变叫非线性失真
4)工作要稳定各项参数不随工作时间、环境而改变,同时放大器本身不产生自激信号
5)输入信号的电压、电流及功率不能超过放大器的最大允许值否则会损坏放大器
6)放大器允许输出的输出信号的最大功率应小于由电源提供给放大器的功率。
二、三极管的连接方式
共发射极放大电路共基极放大电路共集电极放大电路
特点:各种基本放大电路的输入端和输出端
共发射极放大电路:信号从基极输入,集电极输出;公共端为发射极
共基极放大电路:信号从发射极输入,集电极输出;公共端为基极
共集电极放大电路:信号从基极输入,发射极输出,公共端为集电极
举例:
上图为共发射极放大电路,右图为电路图的另一种画法,其中的“⊥”为公共接地,是电路中的电流、电压的零参考点,称为接地端。
各元件的作用:
C1、C2:C1为输入信号耦合电容,为输入信号提供交流通路;C2为输出信号耦合电容,为输出信号提供交流通路。它们同时起隔断直流作用,避免影响三极管的静态工作点。
R1、R2:基极偏置电阻,电源电压经这两个电阻分压给基极提供偏置电压,使发射结处于正向导通状态。R1叫上偏电阻,R2叫下偏电阻。它们一般为几千欧姆。
Rc叫集电极供电电阻,它起两个作用,其一是将放大的电流信号转为电压信号,其二是电源Vc通过它给集电极供电,使集电结处于反向偏置状态。其阻值一般为几欧姆~几千欧姆。
Re为发射极负反馈电阻,其作用是稳定静态工作点。
Ce为发射极交流旁路电容,其作用是提高交流信号的放大倍数。
V是放大管,起电流放大作用,是放大器的核心元件。
第二节三极管基本放大电路
一、基本放大电路的组成
如图,是另外一种基本放大电路形式。
在上图中,VBB为基极偏置电源,为发射结提供正向偏压;VCC为集电极直流电源,为集电结提供反向偏压。这两个电压共同作用,使三极管工作在放大状态。在右图中,省去了基极电源,通过Rb分出一部分提供基极电压。
二、放大器电流电压符号使用规定
大大表示直流分量。如:VB表示三极管的基极的直流电压;IB表示基极的直流电流。
小小表示交流分量。如:ib表示三极管的基极的交流电流;ub表示三极管的基极的交流电压。
大小表示交流分量的有效值。如:Vb表示加到三极管基极的交流电压的有效值。
小大表示直流分量和交流分量的叠加。如:iB表示三极管的基极的直流电流叠加有交流电流分量。即iB=ib+IB 。
三、放大器的静态工作点
1、放大器的静态:当放大器的输入端没有信号输入时所处的状态叫放大器的静态。
当放大器无交流信号输入时,它的工作状态
可以由三极管的基极与发射极的直流电压VBE和基极直流电流IB、集电极与发射极的直流电压VCE和集电极直流电流IC四个参数来确定。这四个直流参数在三极管的输入特性曲线和输出特性曲线上确定了一个点,这个点就叫三极管的静态工作点。即:静态工作点由上面的四个参数来确定。在三极管的放大状态中,根据输入特性曲线,发射结电压几乎不变,所以只需要确定其他三个参数。在右图中,
VBE= (硅管)
IB=VCC/Rb
IC=βIB
VCE= VCC- ICRC
学生练****1、在上图中,VCC=12V,三极管β=50,Rb=220K,RC=2K,求静态工作点。
2、右图为另一种具有稳定工作点的共射放大电路,求静态工作点。
2、放大器能否正常工作的重要条件:设置合适的静态工作点
放大器在工作时,其基极和集电极的电流、电压值是直流和交流的瞬时值叠加而成,而放大器的核心元件三极管处于放大状态的条件是:发射结正向偏置,集电结反向偏置,所以加在三极管的基极发射结的瞬时电压应大于死区电压,而且要使集电结处于反向偏置。如图,当三极管的基极没有加静态偏置时的信号处理情况。
此时,输入的交流信号因为负半周使三极管进入截止状态,从而集电极输出的放大的交流信号也只有正半周输出,从而造成严重的失真。
所以要设置合适的静态工作点,使输入的交流信号处于负半周时三极管也能工作在放大状态从而避免输出波形的失真。
四、放大原理
三极管对信号是