2022-2023学年高二物理竞赛课件：基本放大电路

基本放大电路 基本放大电路 放大器的组成原理和直流偏置电路 放大器图解分析方法 放大器的交流等效电路分析方法 共集电极放大器和共基极放大器 场效应管放大器 放大器的级联 主要介绍以下内容： 第五章 基本放大器 组成原理和直流偏置电路 基本放大器是指由一个晶体管构成的单级放大电路。 晶体管的一个基本应用就是构成放大器。所谓放大，是在保持信号不失真的前提下，使其由小变大、由弱变强。其实质是放大器件的控制作用，是一种小变化控制大变化 。 根据输入、输出回路公共端所接的电极不同，分为共射极、共集电极和共基极放大电路。 第五章 基本放大器 一、基本放大器的组成原理 + - Us Rs RB RC RL + - + - UBB UCC Uo + - + C1 + - Ui C2 + 共射极放大器的原理电路 电容：隔直流通交流，使放大器的直流偏置与信号源和负载相互隔离。 放大器的组成三原则: 1、合适的静态工作点：减小直流功耗，ICQ 应较小。 2、输入信号必须加在b－e回路：uBE对iC灵敏控制作用，只有将信号加在发射结，才能得到有效放大。 3、合理通畅的直流和交流信号通路：一是保证稳定Q点，二是尽可能减少信号损耗。 第五章 基本放大器 二、直流偏置电路 作用：在信号的变化范围内，晶体管处于正常放大状态。 偏置电路提供一个适合的静态工作点Q。 1、偏置下的工作点在环境温度变化或更换管子时应力求保持稳定，集电极位于输出回路，故要求ICQ和UCEQ稳定。 2、对直流和信号的传输损耗应尽可能小。 3、电路形式要简单。如采用单电源，尽可能少用电阻等。 对偏置电路的要求是： 第五章 基本放大器 1、固定偏流电路 合理选择RB，RC的阻值，获得适当的Q点。 UCC 通过 RB 使 e 结正偏。 特点：电路简单，Ｑ点的稳定性差。当温度变化或更换管子时，外电路固定IBQ，β、ICBO的变化集中到ICQ和UCEQ上，Q点产生较大漂移，甚至进入饱和或截止区。 第五章 基本放大器 调节原理 ICQ↑ IEQ↑ UEQ(=IEQRE)↑ UBEQ(= UBQ -UEQ)↓ IBQ ↓ ICQ↓ 2、电流负反馈型偏置电路 IB的相反变化自动抑制IC的变化。 工作点的计算： RE越大，调节作用越强，Q点越稳定。RE过大时，因UCEQ过小会使Q点靠近饱和区。 第五章 基本放大器 3、分压式偏置电路：电流负反馈型偏置电路的改进电路 RB1 、RB2固定UB。 特点：I1>>IBQ，即RB1、RB2的取值愈小愈好。RB1、RB2过小，增大电源UCC的损耗。 兼顾RE和UCEQ有： I1 一般： ICQ↑→UE↑→UBE↓→ IBQ ↓→ ICQ ↓ 第五章 基本放大器 电路分析： UCC RB=RB1‖RB2 UBB=UCCRB2/(RB1+RB2) 工作点的计算： RB1、RB2取值不大时， ICQ ： 在基极端用戴维南定理等效电路 第五章 基本放大器 例5.1.1 电路如图所示。已知β=100，UCC=12V， RB1=39kΩ，RB2=25kΩ，RC=RE=2kΩ，计算工作点ICQ和UCEQ。 UCC UBB=UCCRB2/(RB1+RB2)=4.7V RB=RB1‖RB2=39||25=15k 等效电路 解： 第五章 基本放大器 若按估算法直接求ICQ，有： 两者方法误差很小。故在分析中可按估算法来求工作点。 在集成电路中广泛采用电流源作偏置，直接设定ICQ。 单电源下共射极放大电路如图： 射极为电路参考点。 第五章 基本放大器 三、直流通路和交流通路 基本放大电路为交直流混合电路，故定量分析有二： 1、直流(静态)工作点：各极直流电流和极间直流电压。 2、交流(动态)性能：在输入信号作用下，确定工作点处各极电流和极间电压的变化量，放大器的交流指标。 对应放大电路的两种通路：直流通路和交流通路。 直流通路：电容开路，电感短路，保留直流电源。 交流通路：根据信号频率不同，电抗极小的大电容、小电感短路，电抗极大的小电容、大电感开路，电抗不容忽略的电容、电感保留，直流电源对地短路(其内阻很小)。 第五章 基本放大器 RB1 UCC RC RE RB2 RC RE RB ICQ UBB IBQ RB1 UCC RC RE RB2 RC RE RB ICQ UBB IBQ � $