基本放大电路讲解

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本文首先讲述放大电路的基本概念、性能指标、组成原则;然后阐述基本放大电路的工作原理及分析方法;最后介绍放大电路的反馈、多级放大电路、功能放大器等。

一、基本放大电路概念

基本放大电路是电路的一种,可以应用在电路施工中。基本放大电路输入电阻很低,一般只有几欧到几十欧,但其输出电阻却很高。

基本直放大电路既可以放大交流信号,也可放大直流信号和变化非常缓慢的信号,且信号传输效率高,具有结构简单、便于集成化等优点,集成电路中多采用这种耦合方式。

二、基本放大电路的组成

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放大电路的作用就是将电信号放大,既然是放大电路,所以必须达到两个要求:

一、是要有放大能力(电压放大或功率放大)。

二、就是失真要小,也就是说,要按比例最好是一模一样的放大,就像你的一张照片,放大后,还是你,如果看不出是你就不行了。

放大器有很多种类,按频率分有低频,中频,高频以及直流放大器,这里,主要讲解低频电压放大器,从最简单的三极管放大电路的组成和工作原理。

以PNP型晶体管为核心组成元件进行分析。

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Ui是输入部分,Uo是输出部分,T 代表晶体三极管,C1和C2的作用是隔直通交。输入信号一般都是有一定的波形的,输出信号也是放大的波形信号,加入C1就是防止给定电源Ucc对输入信号Ui的影响,C2的作用也是隔绝Ucc的直流信号,只取放大后的输入信号。

Ucc的电源的作用:
1、为电路供能
2、为电路提供合适的静态工作点

RB的作用:为电路提供合适的静态电流(IB)
RC的作用:把放大的电流信号,转换为电压信号
C1和C2作用:隔直通交作用

各器件的取值范围

1、三极管放大电路是小信号的放大,常用器件最大通过的电流也只有几百毫安,所以输入信号不能太大

2、对于三极管放大电路的设计,基极电阻取值Rb一般为几十到几百千欧。集电极电阻Rc一般为几千到几十千欧。

3、C1、C2作为隔直通交的电容,取值一般为几微法到几十微法

三、放大器分析

放大电路性能指标
电压放大倍数/电压增益:输出电压的幅值比输入电压的幅值。Au=Uo/Ui

电流放大倍数/电流增益:输出电流比输入电流。Ai=Io/Ii

输入电阻ri:信号频率不高,不考虑电抗效应,则ri=Ui/Ii

输出电阻ro:从输出端看进去的等效电阻,一般将输入信号置零,在输出端外接电压源求解(详见戴维南等效电路含受控源解法)

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电流放大倍数

共发射极电路的输入电流是基极电流IB,输出电流是集电极电流IC, 电流放大倍数β=△IC/△IB,通常β值是较大的。

共基极电路的输入电流是发射极电流IE,输出电流是集电极电流IC, 电流放大倍数α=△IC/△IE。由于△IC小于△IE,所以α 总是小于1的。

共集电极的输入电流是基极电流lB,输出电流是发射极电流IE,电流放大倍数K=△IE/△IB=(△IB+△IC)/△IB=1+β,可见其电流放大倍数也是较大的。

电压放大倍数

共发射极电路的输入端实际上是三极管的发射结,由于三极管处于正向电压工作状态,所以它的输入阻抗是很低的、而输出端的集电结是处于反向电压工作状态,它的输出阻抗是很大的。由于共发射极电路的电流放大倍数较大,输出电流就会在输出端产生较大的输出电压,因而共发射极电路的电压放大倍数较大。

共基极电路的电流放大倍数虽然小于1,但可以选择较大的集电极负载电阻RL和合适的集电极电源EC,使RL的阻值增大后IC不变,那么在RL上仍可以得到较大的输出电压. .使电压放大倍数远大于1。

共集电极电路的输入端是集电站,它处于反向电压工作状态,所以有较高的输入阻抗而输出阻抗很低.使得共集电极的电压放大倍数总小于1。

功率放大倍数

这三种电路都有功率放大的能力已对于共基极电路来说,虽然它的电流放大倍数α<1,但电压放大倍数较大,所以仍有功率放大倍数。在这三种电路中,共发射极电路的功率放大倍数最高。

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