11.1基本放大电路(课件)-《电工电子技术与技能》同步教学(华东师大版)
2023-08-10
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普通
内容正文:
放大电路与集成运算放大器
主题11
1. 掌握共发射极放大电路的电路结构和主要元件的作用。
2. 掌握低频小信号放大器的静态工作点和性能指标(放大倍数、输入电阻、输出电阻)的含义,了解温度对放大器静态工作点的影响。
3. 掌握放大器的3种级间耦合方式及特点。
4. 理解负反馈应用于放大器中的类型,了解负反馈对放大电路性能的影响。
5. 了解集成运算放大器的电路结构,熟悉集成运算放大器的符号并认识实物器件的引脚功能。
6. 了解集成运算放大器的理想特性及实际应用。
知识目标
1. 能够安装和调试共发射极放大电路,且会识读共发射极放大电路的基本放大电路图。
2. 能够辨别放大器的3种级间耦合方式,并叙述各自特点。
3. 能够分析集成运算放大器构成的应用电路。
4. 能够识读反相比例、同相比例运算放大器电路图。
5. 能够运用网络查阅集成运算放大器组成的实用电路,熟悉集成运算放大器的功能。
技能目标
基本放大电路
探寻1
多级放大器和反馈放大器
探寻2
集成运算放大器
探寻3
测试集成运算放大器线性运用电路
测试集成运算放大器线性运用电路
实训2
共发射极基本放大电路的安装与调试
实训1
共发射极基本放大电路的安装与调试
目录
基本放大电路
探寻1
数字电视信号放大器,它能将数字电视信号放大后再提供给用户;广播站、音乐厅等场所常使用的扩音设备,它可将声音信号放大后再播出;小型扩音器,常用于空间稍大的场所内,放大发言者的声音以便让在场听众都可以听到。
▲ 数字电视信号放大器
▲ 小型扩音器
以上这些设备都有一个重要功能——信号放大,它们是如何将所需要的信号放大的呢?能将信号放大的元件是放大器,本探寻通过学习基本放大电路的相关知识,完成共发射极基本放大电路的安装与调试。
▲ 扩音设备
学习引入
基本放大电路的简介
一
放大器是放大电路的总称,是将微弱的电信号放大转换为较强电信号的电路。
1. 放大器概述
▲ 放大器工作原理
放大器的输入信号(输入电压ui和输入电流ii),经电压放大和功率放大后,从输出端输出较强电信号(输出电压uo和输出电流io)。
知识链接
放大器是一种二端口网络,包括一个输入端和一个输出端。晶体三极管是常用的放大器。由于三极管有3 个电极,输入和输出端共需4个端口,且三极管的3个电极中必有一个作为输入输出的公共端,因此由三极管构成的放大器就有了3种组态:共发射极、共基极和共集极。
▲ 共发射极
▲ 共基极
▲ 共集极
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2. 放大器的性能指标
放大器性能的优劣主要通过以下指标来衡量:放大倍数A、输入电阻ri、输出电阻ro。
放大器的信号放大能力是用放大倍数A来表示的,包括电压放大倍数Au、电流放大倍数Ai和功率放大倍数AP。
(1)放大倍数A
① 电压放大倍数Au:指放大器输出电压的瞬时值与输入电压的瞬时值的比值。即:
通常,运用有效值电压放大倍数来表示放大器的电压放大能力。即:
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② 电流放大倍数Ai:指放大器输出电流的瞬时值与输入电流的瞬时值的比值。即:
通常,运用有效值电流放大倍数来表示放大器的电流放大能力。即:
③ 功率放大倍数AP:指放大器输出功率与输入功率的比值。AP体现了放大器的功率放大能力。即:
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综上所述,AP、Au、Ai之间的关系如下:
在电子工程中,放大倍数常用对数表示,称为增益,单位用分贝(dB)来表示。
功率增益:
电压增益:
电流增益:
计算放大电路时,若放大倍数A>1或增益G>0,则电路称为放大器(如|Au|>1或Gu>0为电压放大器);若放大倍数A=1或增益G=0,则电路称为跟随器(如|Au|=1或Gu=0为电压跟随器);若放大倍数A<1或增益G<0,则电路称为衰减器。
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某放大器的输入电压的有效值Ui=20mV,输入电流的有效值Ii=40μA,输出电压与电流的有效值分别为2V和0.4mA。
例11-1
(1)该放大器的放大倍数|Au|、|Ai| 和AP。(2)该放大器的增益Gu、Gi和GP。
求:
(1)求解放大倍数:
解:
(2)求解增益:
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对于信号源来说,放大器相当于负载,从输入端“看进来”可等效为一个电阻,称为放大器的输入电阻ri;对于负载来说,放大器是一个信号源,从输出端“看过去”可等效为一个实际电压(或电流)源,其内阻也就是放大器的输出电阻ro。
(2)输入电阻ri与输出电阻ro
▲ 放大器输入输出示意图
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放大器的输入电阻ri 反映放大器对信号源的影响程度。ri越大,表示放大器对信号源吸取的电流越小,对信号源的影响程度越小。
在电路分析中,放大器输入电阻ri 求解的常用方法是:移去信号源,在放大器的输入端加上交流电压u,形成交流电流i(u与i参考方向一致),即:
① 输入电阻ri
▲ 三极管的输入
知识链接
放大器的输出
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