各位同学大家好。上节课我们认识了三极管基本放大电路的构成和放大原理。今天这节课我们要进一步学习放大电路的分析方法，包括性能指标估算分析法，还有两种能稳定静态工作点的偏置电路。首先进入第一个模块，放大电路的主要性能指标。要评价一个放大电路好不好，不能只看能不能放大，还要看放大能力对信号源的影响，带负载能力的这些都可以通过性能指标来衡量。核心指标有三类，放大倍数输入电阻输出电阻第一类是放大倍数，它衡量电路放大信号的能力，又分电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数。电压放大倍数用AV来表示，是指放大电路的输出电压的有效值VO与输入电压的有效值VI的比值。电压放大倍数在工程中常用对数形式来表示，称为电压争议。用字母GV表示，单位是分贝，定义式为GV等于20倍log AV第二个是电流放大倍数，指的是放大电路的输出电流的有效值IO与输入电流的有效值II的比值。电流放大倍数以对数形式来表示，称为电流争议。用字母GI表示，单位为分贝定义式为GI等于20倍log AI再来看第三类功率放大倍数AP是指放大器输出功率PO与输入功率PI的比值。功率放大倍数以对数形式来表示，称为功率增益。用字母GP表示，单位为分贝，定义式为GP等于十倍log AP这里要注意对应的功率之域对应的是十倍log AP和电压电流增益的20倍log不一样。因为功率和电压的平方成正比，或者是电流的平方成正比。第二类是输入电阻，输入电阻指的是放大电路的数端，可以用一个等效电阻RI来表示，它反映了放大电路对信号源所产生的负载效应，II对应的定义式是输入电压VI比上输入的电流II事物电阻反映了电路对信号源的负载效应。如果RI很大，相当于电路对信号源的索取很少，信号源的电压能大部分加到电路输入端，减少信号损耗。如果RI很小，信号源的电压会大部分酱在自身内阻上加到电路的信号就会很弱。比如我们后面将学习到的共发射极电路的I等于对应的三极管的输入电阻RBRB1。通常在几千欧左右，而供给链接ri很大，能达到几十千欧甚至更大。第三类是输出电阻，它是从放大电路输出端看进去的等效交流电阻，不包括负载的电阻I输出电阻反映了电路的带负载的能力。RO越小，当负载RL变化时，输出电压VO的变化越小，带负载能力越强。RO越大，负载变化对VO的影响越大带负载能力越弱。我们比如说共发射极电路的对应的输出电阻，RO等于RC对应的是集电极电阻，通常在几千欧到几十千欧。供给电极的RO很小，但负载能力很强。了解了性能指标，我们进入第二个模块，估算分析法。知识分析小信号放大电路最常用的方法，不用复杂的数学推导就能近似计算静态工作点和交流参数，步骤清晰，实用性强。估算分析法分为两部分，估算静态工作点和估算交流参数。先看估算静态工作点。静态工作点指的是电路没有输入信号时对应的IBQ、ICQ、VCEQ的数值。关键是先画直流通路，因为电容对直流电相当于开路，所以画直流通路时把C1、C二这些耦合电容对应的支路断开，剩下的就是直流通路。比如基本共射放大电路的直流通路就是电源VCCRB3极管机三极管基极、发射极RC串联的回路。根据直流通路我们可以推导出计算公式，积极电流IBQ。因为三极管发射极的直流电压VBQ很小，硅管约为0.7伏，折管约为0.3伏。那么这样的电压和VCC相比可以继续忽略。所以积极电流我们在这个回路当中来看，对应的我们就可以写出积极电流的一个大小。Ib q就等于VCC减去VBQ除以RB的值。当然如果这个略去VBEQ的影响的话，那么我们可以近似写出IBQ的一个大小。IBQ等于VCC除以RB。再来看集电极静态电流的IBCQ，根据三极管的电流放大特性，ICQ等于贝塔倍的IBQ。那么我们如果知道IPQ的数值的话，也知道放大倍数，我们就可以直接得出三极管基极电流ICQ的数值。再来看最后一个VCEQ，也就是对应的集射静态电压VCEQ。从输出回路看这条回路来看，VCC等于RC两端的电压，ICQ乘以RC加上VCEQ。所以我们就可以得到VCEQ的值，就等于VCC减去ICQ乘以RC这是我们计算静态工作量对应的数值。ICQ、IBQ还有VCEQ对应怎么样计算？当然根据我们的回路，我们也可以直接得出来。如果熟悉了我们就可以直接写出对应的一个计算式，把数值代入就可以计算出我们对应的静态工作点所对应的量。接下来是估算交流参数，对应的是输入电阻、输出电阻以及放大倍数。首先我们要画交流通路，因为大电容大容量的电容对交流信号的容抗很小，可近似短路，直流电源的内阻很小，可计时短路。所以画交流通路是把C1C2和VCC都换成短路线。比如基本共射电路的一个交流通路，就是输入信号VI经过短路短路线到基极集电极，通过RC到D发射极直接接地输出信号VO从集电极到负载RL根据交流通路结合三极管的输入电阻RB可推导交流参数的计算公式。首先是三极管的输入电阻RB1的计算。三极管的基极和发射极之间存在一个等效电阻，称为三极管的输入电阻RB对于小功率三极管，在共发射极接法下常用下式进行估算。对应的RBE的一个计算等于300加上1加贝塔乘以26毫伏除以IEQ。那么对于这个公式，我们计算的时候，把IEQ对应的单位也带入为毫安，就可以直接计算出来对应的输入电阻的大小。再来看放大器的输入电阻，放大器的输入电阻的一个估值，我们从输入端看进去可以看到三极管对应的输入电阻是RB和对应的三极管的输入电阻这两个电阻并联的一个结果。而由于RB通常是很大的，比如说几百千欧，远远大于RB一的值。所以一般来说我们可以把放大器的输入电阻RI对应的值约等于RB一再来看第二个参数，放大器的输出电阻RO从输出端看，RO对应的值是RC和3极管输出电阻RCE的并联R对应的就相当于是等于RC和RCE的一个并联。RCE通常很大，几十千欧到几百千欧，远远大于RC所以这个时候我们可以把输出电阻近似看作等于RC再来看第三个参数，电压的放大倍数。电压的放大倍数AV对应的是输出信号电压与输入信号电压之比，定义为AV等于VO比上VI输入电压VI的值。我们从这里看进去可以表示为RI乘以RB和RBE的一个并联的一个组织的一个结果。当然我们也可以即时等于IB乘以RB的一个结果，对应的输出的一个电压VO等于由于它的一个和我们输入电压是反向的，所以我们这里带上一个负号等于负的IC乘以RC和RL的一个并联的一个结果。所以代入我们就可以得到电压放大倍数等于负的贝塔乘以RC和RL的一个并联电阻的结果。除RB。掌握了基本估算法，我们来看第三个模块，分压式偏置放大电路。上节课我们提到静态工作点不稳定会导致波形失真，而温度变化是影响工作点的主要原因。温度升高三极管的IC会增大，工作点上移可能导致保和时针分压式偏置电路能自动稳定工作点，是实际电路当中最常用的结构。先看电路组成，它在基本构成电路的基础上做了改进，增加了上偏置电阻和下偏置电阻，这两个电阻串联在VCC和D之间，通过分压给三极管积极提供一个固定的积极电压VBQ，而不是像基本电路那样靠RB直接从VCC取电。增加了发射极电阻R1，R一串联在发射极和地之间，发射极电流IEQ经过RE时会产生电压VEQ等于IEQ乘以R1. 这个电压会。影响发射极的电压VBQ。VBQ它就会等于VBQ减去VEQ，从而调节IBQ和ICQ。同时还增加了发射极旁路电容C1，C一并联在R一两端，对交流信号相当于短路，这样交流信号不会在RE上产生压降，避免交流放大倍数下降。CE通常为几十微法的电解电容。再看稳定静态工作点的原理，我们以温度升高为例，温度升高会导致三极管的一个集电极电流ICQ的增大，ICQ增大也就会导致发射极的电流IEQ增大，而对应的VEQ等于IEQ乘以R1，那么这个时候对应的发射结的定位就会增高。因为VBQ是RB1和RB2分压得到的，所以我们可以得到VBQ的一个定位，等于VCC乘以RB2除以RB1加上RB2。只要满足I2远远大于IBQ对应的I2是RB2上的通过的电流，VBQ就基本可以保持固定不变。那么我们可以得到发射极的电压VBQ等于VBQ减去VEQ。而我们刚刚分析出来VEQ增大，那么我们就可以的VBQ对应的数值会减小，减小对应的就会导致积极电流IB的减小。IB减小了之后，对应的由于我们IC等于贝塔倍的IB那么就可以得到积极电极的电流也会减小。这样一来通过这样的结构就抵消了温度升高导致的ICQ增大，工作点就可以回到稳定状态。这里有两个关键条件要满足，才能保证工作点稳定。第一个是I2远远大于IBQ，通常取I2等于十倍的IBQ。这样RB2的1个电流远大于积极电流，VBQ, 不会因IBQ的变化而波动。第二个对应的是VBQ远远大于VBQ，通常取VBQ等于三倍的VBQ。这样VQ的变化对VBQ的影响就更明显，稳定效果更好。如果要调整这个电路的静态工作点，通常是改变上偏置电阻RB的阻值，RBE增大，VBQ就会减小。VBQ减小之后VBQ就会减小，那么进一步影响ibc减小，ibc减小就会导致ICU减小。同样如果反过来，我们调整RB的值，RB减小那么VBQ的值就会增大。VBQ增大了之后，VBQ的值也会增大，增大之后就会导致IBQ增大，IBQ增大就会导致ICQ增大，操作很方便。第四个模块集电极基极偏置放大电路，这种电路也能稳定静态工作点，结构更简单，核心是利用集电极电压反馈调节积极电流。先看电路组成，它的特点是偏执电阻RB跨接在三极管的集电极C和积极之间，没有下偏置电阻，也没有发射极电阻。电源VCC通过RC接到基极电极，再通过RB街道积极给积极提供偏置电流IBQ。再看稳定静态工作点的原理，同样以温度升高为例，温度升高导致对应的ICQ增大，ICQ增大RC两端的电压对应的就是ICQ乘以RC也会增大。那么几点，VCQ等于VCC减去ICQ乘以RC，所以VCQ就会减小，VCQ减小，VCQ减小，那么对应的管压降VCEQ也会降低。降低了之后就会导致IBQ对应的减少。因为IBQ是等于VCC减去VBQ除以RBVCQ减小，IPQ减小，那么对应的IBQ就会减小。IBQ减小了之后，就会导致ICQ减小。这样一来就抑制了温度升高导致的ICQ增大，实现工作点稳定。这种电路的优点是结构简单零件少，缺点是稳定效果不如分压式偏置电阻。而且RB的阻值会影响电压放大倍数，RB增大AV会减小，所以适合对工作点稳定要求不高。电路结构需要简单的场景，比如简单的放大模块。最后我们来做三道随堂练习，巩固今天的知识点。第一道题，分压式偏置放大电路当中，如果R一增大会带来什么样的效果？R1增大对应的会带来VQ等于IQ乘以R1增大，那么VBQ等于VBQ减去VEQ就会减小，那么就会带来IBQ减小。IBQ减小了之后就会影响ICQ减小，所以应该是答案选择B选项。第二道题，分压式偏置放大电路中其稳定静态工作点作用的主要元件是什么？分压式偏置电路当中其稳定工作点的一个元件RB1和RB2分压固定VBQRE产生对应的负反馈的调节调节ICQ3者共同作用。所以答案是选择D选项。以上都是。第三题，三极管及其基本放大电路。如图所示，晶体管的贝塔值是80，VBQ等于0.7，要求的是VBQ、IBQ、ICQ、VCEQ以及放大倍数AV我们来看这个电路图，属于分压偏置放大电路。所以对应的我们首先来求的VBQ的一个电压值。它是由RB1和RB2进行分压了之后给自己提供电压，那么VBQ的值就等于RB2除以RB1加RB2乘以VCC。代入数值我们可以得到VBQ的值为两幅，再来看ICQ的值。在这边的这条回路当中，我们可以得到ICQ的值约等于IEQ的值。而IEQ的值怎么求呢？IEQ的值是等于VBQ减去VBQ除以下面的电阻，所以代入数值我们可以得到ICQ的值大概是一毫安。那么根据对应的三极管的一个电流放大倍数，ICQ和IBQ的关系，我们就可以得到反推IBQ就等于ICQ除以贝塔值，可以得到IPQ的值是12.5 vm再来是VCQ的值。VCEQ的值在对应的这边这条回路当中，我们可以得到VCQ的值等于VCC减去。对应的RC上对应的一个压价，再减去RF和REQ。由于IC约等于IE，我们就可以直接带入。代入数值之后我们可以得到VCEQ的值是5.7伏，同样我们可以求出对应的输入电阻RB的值，代入数值可以得到输入电阻是2.4千欧。最后是放大倍数，放大倍数分压偏置式放大电路等于负的贝塔倍RC的值除以RB1加上一加贝塔除以RF代入数值我们可以得到对应的放大倍数是15只是它是属于电压反向的，所以有一个负号。今天我们学习了放大电路的性能指标，估算分析法，还有分压式和集电极基极偏置电路，这些都是分析和设计放大电路的基础。尤其是估算分析法，大家课后要多找几个电路练习，比如给定参数算静态工作点和放大倍数，熟悉公式的应用，分压式偏置电路的稳定原理要理解透彻，它是实际电路当中最常用的结构。今天的课就上到这里，谢谢大家。