2022-2023学年高二物理竞赛课件：输入电阻、输出电阻、增益

输入电阻、输出电阻、增益 有源线性网络中存在的电抗性元件的阻抗与电容值C有关，容抗大小为1/ωC 在电容值C足够小（极间P67、分布电容）时，呈现出很大的容抗可忽略不计，开路。 输入电阻、输出电阻、增益 在电容值C足够大（耦合、旁路电容）时，就可认为电容容抗可忽略不计，作短路处理。 反映放大电路在输入信号控制下，将电源能量转换为输出信号能量的能力。 四种增益： 其中 常用分贝（dB）表示 3、增益A（放大倍数） 放大器的增益： A = xo / xi 即放大器输出信号变化量与输入信号变化量的比值。 不同类型放大器输入、输出电量不同，故增益的含义不同。 (4-2-4) 四种增益间可互相转换，得(4-2-6)。 P149：小信号放大器四种电路模型 RS Ri vS + - + - vi Ro RL vot + - + - vo 电压放大器 Ro RL ion io RS Ri iS ii 电流放大器 RS Ri vS + - + - vi 互导放大器 Ro RL ion io Ro RL vot + - + - vo RS Ri iS ii 互阻放大器 i i 4 需两个动画 例1：电压放大器 RS Ri vS + - + - vi Ro RL vot + - + - vo 电压增益： 开路电压增益： 源电压增益： RO越小，RL对Av影响越小。 Ri越大，RS对Avs影响越小。 (4-2-8) (4-2-11) 关心输出电压与输入电压的关系。 要想减小负载的影响，则希望…？ 要想减小衰减，则希望…？ 例2：电流放大器 电流增益： 短路电流增益： 源电流增益： Ro RL ion io RS Ri iS ii Ri越小，RS对Ais影响越小。 RO越大，RL对Ai影响越小 例3：互导放大器 互导增益： 例4：互阻放大器 互阻增益： (4-2-10) (4-2-12) 关心输出电流与输入电流的关系。 要想减小负载的影响，则希望…？ 要想减小对信号源的衰减，则希望…？ i 1、电压放大器： Ri 0、Ro  、 Ai大且不随RL和信号源而变化。 2、电流放大器： Ri 、Ro  0、 Av大且不随RL和信号源而变化。 3、互导放大器： Ri  、Ro 、Ag大且不随RL和信号源而变化。 4、互阻放大器： Ri  0、 Ro  0、Ar大且不随RL和信号源而变化。 Ri » Rs RL » RO Ri » Rs RL » RO 4、小结：理想放大器性能特点 P149表4-2-1 单管(单级)放大电路，AV几十倍。实际的电子设备要求AV很大。因此，需由若干单级放大级串接在一起，构成:多级放大电路。 三、多级放大器 多级放大电路中， 输入级常用高Ri的共集电极电路或场效应管放大电路，且多采用低噪声管； 中间级:多级共发射极放大电路，以获得较大的电压放大倍数； 输出级:输出功率要大，常用大信号放大——功率放大电路。 N级放大电路交流等效电路的方框图： 一、电压放大倍数 前一级带负载后的输出电压等于后一级的输入电压，即 例两级： 二、输入电阻： 三、输出电阻：Ro=Ron (4-2-14) 多级放大器可拆分成单级电路进行分析； 必须将后级输入电阻作为前级的负载电阻。 (4-2-13) N级放大电路小结 (1)前一级的输出电压是后一级的输入电压。 (2)后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。 (3)AV∑=各级放大倍数的乘积。 (4)总输入 Ri 即为第一级的输入Ri1 。 (5)总RO为最后一级的Ron。 电容隔直流，各级放大器Q点相互独立，可分别估算。 P150：不同类型放大器的多级组成 电压vi、 主体：电流放大器(M块) 电压vo 互导放大io1 io2互阻放大 已知： 使用： 1. 耦合方式 ①直接耦合 ②阻容耦合 ③变压器耦合 ④光电耦合 复习 交直流信号均能放大。 只能放大频率较高的交流信号。 交直流信号均能放大。 2. 多级放大电路 电压放大倍数： 输入电阻： Ri=Ri1 输出电阻： Ro=Ron $