A 放大的概念与放大电路的性能指标

A.a 放大的概念

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放大的对象：变化量
放大的本质：能量的控制
放大的特征：功率放大（判断电路是否放大的基本出发点）
放大的基本要求：不失真——放大的前提

A.b 放大电路的性能指标

对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络

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（1）放大倍数：输出量与输入量之比，常用电压放大倍数转化为其他放大倍数。

（2）输入电阻和输出电阻
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输入电阻：从输入端看进去的等效电阻 $R_i=\frac{U_i}{I_i}$ （输入电压与输入电流有效值之比）
输出电阻：将输出等效成有内阻的电压源，内阻就是输出电阻。 $R_o=\frac{U'_o-U_o}{\frac{U_o}{R_L}}=(\frac{U'_o}{U_o}-1)R_L$
$U'_o:空载时输出电压的有效值$
$U_o:带R_L时的输出电压有效值$

（3）通频带
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
由于电容、电感及放大管PN结的电容效应，使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生位移。
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（4）最大不失真输出电压 $U_om$ ：交流有效值。

测放大倍数，输入输出电阻：中频小信号
测通频带：小信号宽频率范围
测最大不失真输出电压：中频大信号

B 基本共射放大电路的基本工作原理

B.a 电路的组成及各元件的作用

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$V_{BB}、R_b$ ：使 $U_{BE}>U_{on}$ ，且有合适的 $I_B$ 。（ $R_b$ 是为了限制电流，防止PN结烧坏）
$V_{CC}$ ：使 $U_{CE}\gt U_{BE},$ 同时作为负载的能源。
$R_c$ ：将 $\Delta i_C$ 转换为 $\Delta u_{CE}(u_o)$ (将电流变化化为电压的变化)
动态信号作用时： $\Delta u_1\rightarrow i_b\rightarrow i_c\rightarrow \Delta u_{R_c}\rightarrow \Delta u_{CE}(u_o)$
输入电压 $u_i$ 为零时，晶体管各极的电流、b-e之间的电压、管压降称为静态工作点 $Q$ ，记作 $I_{BQ}、I_{CQ}(I_{EQ})、U_{BEQ}、U_{CEQ}$ 。

B.b 设置静态工作点的必要性

为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压？
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从第三u-i图可以看到，当去掉 $V_{BB}$ 时， $u_i$ 恒小于 $U_on$ ，不足以使得晶体管导通，则输入信号无法被放大。即使在峰值略大于 $U_{on}$ ,输出电压也必然失真。所以要加上 $V_{BB}$ 补充电压。
要解决失真问题，要设置合适的静态工作点，管子始终处于放大状态，但 $Q$ 点几乎影响所有的动态参数，所以 $Q$ 点选取不只要考虑失真与否，还要考虑其他参数。

B,c 波形分析

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(a为)输入的中频交流小信号 $u_i$ ，它与 $V_{BB}$ 叠加作用于输入回路，于是在输入回路 $I_{BQ}$ （虚线）的基础上产生一个变化的 $i_B$ ，然后有一个与它呈 $\beta$ 倍的电流在输出回路产生，就是 $I_C$ ，而 $I_C$ 的静态也是一个直流量，故(b)同样可描述 $I_C$ 。（坐标值得变化）。（c）中 $U_{CE}$ 变化的方向与 $I_{B}、I_{C}$ 相反（ $u_{CE}=V_{CC}-i_CR_C,负相关$ ）。

饱和失真的特征是底部失真；输入没有失真，输出在输入基础上倍增后失真。
截至失真的特征是顶部失真；输入回路失真，输出由于是输入的倍数所以失真。

要想不失真，就要在信号的整个周期内保证晶体管始终工作在放大区。

B.d 放大电路的组成原则

静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。
动态信号能够作用于晶体管的输入电路，在负载上能够获得放大了的动态信号。
对实用放大电路的要求：共地（信号源，放大电路，负载的地<负极连接>相通）、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。

两种实用放大电路：

直接耦合放大电路：

问题：
1、两种电源
2、信号源与放大电路不“共地”（接地与接电源负极）
改进：
1、将两个电源合二为一
2、共地，且要使信号驮载在静态之上。

静态时( $u_1$ 短路)， $R_{b2}$ 的电流一部分流到 $R_b$ ，一部分分流作为 $I_{BQ}，从而产生$ I_{CQ}，从而知道c-e之间的电压（ $U_{CEQ}=V_{CC}-i_{CQ}R_C$ ） $U_{CEQ}$ 。此时 $U_{BEQ}=U_{R_{b1}}$
动态时，b-e间电压是 $u_1$ 与 $R_{b1}$ 上的电压之和

阻容耦合放大电路

$C_1、C_2$ 为耦合电容（耦合电容的容量应足够大，即对于交流信号近似为短路。其作用是“隔离直流、通过直流“）
静态时：

$U_{C1}=U_{BEQ}，U_{C2}=U_{CEQ}$
动态时：

$u_{BE}=u_1+U_{BEQ}$ ，信号驮载在静态之上。负载上只有交流信号（ $C_2$ 隔离直流），