2022-2023学年高二物理竞赛课件：基本放大电路的组成

基本放大电路的组成 *放大的概念: 放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号 *放大的实质:能量的控制和转换 将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出 *放大的特征：功率放大（判断电路能否放大的基本点） *对放大电路的基本要求 ： 1. 要有足够的放大倍数(电压、电流、功率) 2. 尽可能小的波形失真 3. 输入电阻Ri、输出电阻Ro等技术指标 基本放大电路的组成 2 1.基本放大电路各元件作用: 晶体管T--放大元件, iC= iB。要保证集电结反偏,发射结正偏,使晶体管工作在放大区 基极电源EB与基极电阻RB--使发射结 正偏，并提供大小适当的基极电流iB（CCCS） 共发射极基本电路 （放大元件、供能元件、合适的工作点） 集电极电源EC --为电路提供能量，并保证集电结反偏 1.基本放大电路各元件作用： 集电极电阻RC--将变化的电流转变为变化的电压（UCE=EC-ICRC） 耦合电容C1 、C2 --隔离输入、输出与放大电路直流的联系，同时使信号顺利输入、输出（容值较大的极性电容） 共发射极基本电路 EC RS es RB EB RC C1 C2 T + + + – RL + + – – ui uo + + – uBE uCE – iC iB iE 基本放大电路的组成 共发射极基本电路 EC RS es RB EB RC C1 C2 T + + + – RL + + – – ui uo + + – uBE uCE – iC iB iE ☆注意： 耦合电容C1和C2的极性位置 二、放大电路的简化： 单电源供电时常用的画法 1．将直流电源合二为一+Ucc：适当提高RB的大小，保证IB不变 2．简化电路： 在放大电路中，通常把公共端接“地”，设其电位为零，作为电路中其他各点电位的参考点。 习惯上不画电源的符号，而只在联结其正极的一端标出它对地的电压值和极性，去掉直流电源的符号，标以电位值UCC=EC +UCC RS es RB RC C1 C2 T + + + – RL ui uo + + – uBE uCE – iC iB iE 三、共射放大电路的电压放大作用: 基本放大电路的信号分析：交直流并存 1．概念：晶体管放大电路是一种交直流共存的电路 2．简单工作原理: 共射极基本放大电路的电压放大作用是利用了三极管的 电流控制作用，并依靠Rc将放大后的电流的变化转为 电压变化来实现的 3．放大电路的静态和动态(对应于直流通路图和交流通路图) 静态：输入信号ui为零时，电路的工作状态，也称直流工 作状态。直流分析计算IB、IC、UCE 动态：输入信号ui不为零时，有输入信号时电路的工作状 态，也称交流工作状态。计算 三、共射放大电路的电压放大作用： UBE IB IC UCE 无输入信号(ui = 0)时: uo = 0 uBE=UBE=0.7V(Si) uCE=UCE +UCC RB RC C1 C2 T + + ui uo + + – uBE uCE – iC iB iE uBE t O iB t O iC t O uCE t O 8 IC UCE O IB UBE O 结论（1） ： (1) 无输入信号ui时，三极管各电极都是恒定的 电压和电流：IB、UBE和IC、UCE (IB、UBE) 和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，称为静态工作点Q Q IB UBE Q UCE IC UBE IB 无输入信号(ui = 0)时: uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE ？ 有输入信号(ui ≠ 0)时 uCE = UCC－ iC RC uo  0 uBE = UBE+ ui uCE = UCE+ uo IC 三、共射放大电路的电压放大作用： +UCC RB RC C1 C2 T + + ui uo + + – uBE uCE – iC iB iE uBE t O iB t O iC t O uCE t O ui t O UCE uo t O 输出电压与输入电压反相 10 结论（2）： (2) 加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大 小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了 一个交流量 + 集电极电流 直流分量 交流分量 动态分析 iC t O iC t IC O iC t ic O 静态分析 结论（3）&（4）： (3) 若参数选取得当，输出电压可比输入电压大， 即电路具有电压放大作用 (4) 输出电压与输入电压在相位上相差180