单级低频小信号放大器.ppt

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1、3.2 单级低频小信号放大器单级低频小信号放大器3.2.1 电路的说明电路的说明3.2.2 放大器的静态工作点放大器的静态工作点3.2.3 共发射极电路的放大和反向作用共发射极电路的放大和反向作用3.2 单级低频小信号放大器单级低频小信号放大器1.1.电路组成电路组成 单级低频小信号放大器：单级低频小信号放大器：工作频率在工作频率在20赫兹（赫兹（Hz）到）到20千赫兹（千赫兹（kHz）内、电压和电流都较小的单管放大电路。）内、电压和电流都较小的单管放大电路。3.2.1 电路的说明电路的说明一、电路的组成和电路图的画法一、电路的组成和电路图的画法图图3.2.1 单管共发射极放大电路单管共发射极

2、放大电路 C1、C2耦合电容。防止信号源以及负载对放大器直耦合电容。防止信号源以及负载对放大器直流状态的影响；同时保证交流信号顺利地传输。即流状态的影响；同时保证交流信号顺利地传输。即“隔直通隔直通交交”。2 2元件作用元件作用GB基极电源。通过偏置电阻基极电源。通过偏置电阻Rb，保证发射结正偏。，保证发射结正偏。GC集电极电源。通过集电极电阻集电极电源。通过集电极电阻RC，保证集电结反偏。，保证集电结反偏。Rb偏置电阻。保证由基极电源偏置电阻。保证由基极电源GB向基极提供一个合适向基极提供一个合适的基极电流。的基极电流。Rc集电极电阻。将三极管集电极电流的变化转换为集集电极电阻。将三极管集电

3、极电流的变化转换为集电极电压的变化。电极电压的变化。实际电路通常采用单电源供电，如图实际电路通常采用单电源供电，如图3.2.1（b）。）。图图3.2.1 单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路 如图如图3.2.3所示。所示。“”表示接地点，实际使用时，表示接地点，实际使用时，通常与设备的机壳相连。通常与设备的机壳相连。RL为负载，如扬声器等。为负载，如扬声器等。3.3.电路图的画法电路图的画法图图3.2.2 单电源供电放大器的习惯画法单电源供电放大器的习惯画法图图3.2.3 C1、C2非电解电容器的画法非电解电容器的画法 3.3.总量瞬时值：总量瞬时值：是直流分量和交流分量之和，用小写是直流

4、分量和交流分量之和，用小写字母和大写下标的符号，如字母和大写下标的符号，如i iB B=I IB B+i ib b，即表示基极电流的，即表示基极电流的总瞬时值。总瞬时值。二、电路中电压和电流符号写法的规定二、电路中电压和电流符号写法的规定 1.1.直流分量：直流分量：用大写字母和大写下标的符号，如用大写字母和大写下标的符号，如I IB B表表示基极的直流电流。示基极的直流电流。2.2.交流分量瞬时值：交流分量瞬时值：用小写字母和小写下标的符号，用小写字母和小写下标的符号，如如i ib b表示基极的交流电流。表示基极的交流电流。3.2.2 放大器的静态工作点放大器的静态工作点动画动画 放大器的静

5、态工作点放大器的静态工作点静态：静态：无信号输入（无信号输入（vi i=0）时电路的工作状态。）时电路的工作状态。BEQV：硅管一般为：硅管一般为0.7V，锗管为，锗管为0.3V。bBEQGBQRVVI（3.2.1）BQCQII（3.2.2）cCQGCEQRIVV （3.2.3）图图3.2.4 静态工作点静态工作点 1静态工作点静态工作点Q：静态时晶体管直流电压静态时晶体管直流电压 、和对和对应的应的 、值。分别记作值。分别记作 、和和 。如图。如图3.2.4：BEVCEVBICIBEQVBQICEQVCQI解解 从电路可知，晶体管是从电路可知，晶体管是NPN型，按照约定视为硅管，则型，按照约

6、定视为硅管，则 例例3.2.1 在图示单级放大器中，设在图示单级放大器中，设k220,k2,V12bcGRRV60VV70BEQA51k220V70V12bBEQGBQRVVI 图图3.2.4 静态工作点静态工作点mA3A5060BQCQIIV6k2mA3V12cCQGCEQRIVV。求放大器的静态工作点。求放大器的静态工作点。图图3.2.4 静态工作点静态工作点2 2静态工作点对放大器工作状态的影响静态工作点对放大器工作状态的影响 放大器的静态工作点是否合适，对放大器的工作状态放大器的静态工作点是否合适，对放大器的工作状态影响非常大。影响非常大。若把图若把图3.2.4中的中的Rb除掉，电路如

7、图除掉，电路如图3.2.5所示，则所示，则IBQ=0，当输入端加正弦信号电压，当输入端加正弦信号电压 时，在信号正半周，时，在信号正半周，发射结正偏而导通，输入电流发射结正偏而导通，输入电流 随随 变化。在信号负半周，变化。在信号负半周，发射结反偏而截止，输入电流发射结反偏而截止，输入电流 等于零。即波形产生了失等于零。即波形产生了失真。真。ivbiivbi图图3.2.5 除去除去Rb时放大器工作不正常时放大器工作不正常 综上可见，一个放大器的静态工作点是否合适，是放大器综上可见，一个放大器的静态工作点是否合适，是放大器能否正常工作的重要条件。由电源和偏置电阻组成的电能否正常工作的重要条件。由

8、电源和偏置电阻组成的电路，就是为了提供合适的偏流而设置的，称为偏置电路。路，就是为了提供合适的偏流而设置的，称为偏置电路。CGbR2 2静态工作点对放大器工作状态的影响静态工作点对放大器工作状态的影响biiv 如果 阻值适当，则 不为零且有合适的数值。当输入端有交流信号 通过C1加到晶体管的发射结时，基极电流在直流电流 的基础上随 变化，即交流 叠加在直流 上，如图3.2.6所示。如果 的值大于 的幅值，那么基极的总电流 bRBQIBQIivbiBQIBQIbibBQiI正负极性的变化，这样就不会使发射结反偏而截止，从而避免了输入电流的波形失真。始终是单方向的电直流，即它只有大小的变化，没有3

9、.2.3 共发射极电路的放大和反相作用共发射极电路的放大和反相作用1.1.信号放大与反相信号放大与反相bBQBiIi 由于基极电流对集电极电流的控制作用，集电极电流在静态值的基础上跟着变化。CQIbi 同样，集电极与发射极电压也是同样，集电极与发射极电压也是静态电压和交流电压静态电压和交流电压 两部分两部分合成，即合成，即 CEQVcevceCEQCEvVvcCQCiIi 交流输入信号交流输入信号 经过电容经过电容C1作用在作用在晶体管的发射结，引起基极电流的变晶体管的发射结，引起基极电流的变化，这时基极总电流为化，这时基极总电流为ivccCQGcCGCE)(RiIVRiVV 负号表示增加时将

10、减小，负号表示增加时将减小，即与反相。即与反相。cicevcevcicccCQGRiRIVccCEQRiVccceRivCi 由于集电极电流流过电阻由于集电极电流流过电阻时，在上产生电压降，则集时，在上产生电压降，则集电极与发射极间总的电压应为电极与发射极间总的电压应为cRcCRicRoviv 与反相。与反相。经耦合电容经耦合电容C2的的“隔直通交隔直通交”，放大器，放大器，ccceoRivv即即输出端获得放大后的输出电压输出端获得放大后的输出电压2.2.直流通路和交流通路画法直流通路和交流通路画法（1 1）直流通路：电容视为开路，电感视为短路，其它不变。）直流通路：电容视为开路，电感视为短路

11、，其它不变。（2 2）交流通路：电容和电源视为短路。）交流通路：电容和电源视为短路。（3 3）在交流放大器中同时存在着直流分量和交流分）在交流放大器中同时存在着直流分量和交流分量两种成分。直流分量反映的是直流通路的情况；交流量两种成分。直流分量反映的是直流通路的情况；交流分量反映的是交流通路的情况。分量反映的是交流通路的情况。单级放大器的工作特点：单级放大器的工作特点：（1 1）为了不失真地放大信号，放大器必须设置合适的）为了不失真地放大信号，放大器必须设置合适的静态工作点。静态工作点。（2 2）共射极放大器对输入的信号电压具有放大和倒相）共射极放大器对输入的信号电压具有放大和倒相作用。作用。