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放大概念 小功率信号变成一个大功率信号，需要一个核心器件(三极管)做这件事，核心器件的能量由电源提供，通过核心器件用小功率的信号去控制大电源，来实现能量的转换和控制，前提是不能失真，可以用一系列正弦波进行观测 电子电路放大的基本特征：功率放大 (即不单是电流或是电压) 放大电路的本质：能量的控制和转换 放大电路中必要条件：有源元件(能够控制能量) 放大的前提条件：不失真(只有在不失真的情况下的放大才有意义) 放大电路核心元件：晶体管(工作在放大区)和场效应管(工作在恒流区) 测试信号：正弦波(任何稳态信号都可以分解为若干频率正弦信号) 主要性能指标
放大电路得到的信号就是Ri与Rs对Us的分压 放大倍数 A 通常研究电压放大倍数Au 输入电阻 Ri 输出电阻Ro 通频带 非线性失真系数 最大不失真输出电压 最大输出功率与效率(功率放大电路) 基本共射放大电路 有效放大的条件 静态：静态工作点要设置合适(直流电源、合适的电阻)，使晶体管始终工作在放大区，静态工作点位置直接影响放大信号是否失真，是否能得到最大幅度的放大 动态：要保证实现信号的耦合(交流信号必须能够输入、传递到放大电路中，且放大后的交流信号能够对外输出、传递给负载或后级电路) 基放的组成及各元件作用
直流源VBB：产生小信号的交流源Ui本身很小，不能使发射结导通，所以单有Ui时，iB=0，需要加直流源VBB先导通发射结，与此同时产生了附着在直流IB上的变化的 ib 直流源VCC：放大电路的能源，并保证集电结反偏 晶体三极管：工作在放大区(发射结正偏，集电结反偏) 控制Vcc所提供的能量 注意管子的类型：NPN(Vc>Vb>Ve)、PNP(Vc 电阻Rb：限流，防止电流过大将器件烧坏 电阻Rc：将电流信号变换为电压信号 加耦合电容：过滤直流分量，获得纯的放大的交流电压信号 隔直通交 共射放大电路工作原理 共发射极接法的交流电压放大电路 输出与输入反向位
两种共射放大电路 直接耦合 Rb1保证了Vb是由交、直叠加而成的 如果不加Rb1，基极的电位就是Ui。 Vcc产生的电流会走Ui支路流向地，而不是走发射结支路。 所以在此处加电阻Rb1，使基极的电位Vb为交流、直流电压源经过两个电阻降压之后的叠加。
阻容耦合 电容作用：通交隔直(交流短路; 直流断路)
直流通路与交流通路 直流通路 交流源置零(短路); 电容断路 交流通路 直流源置零(接地、短路); 电容短路
放大电路分析方法 晶体管一定要工作在放大区 静态分析指标：IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ 直流通路，交流输入信号置零，电容开路，电感短路 动态分析指标：Au(大)、Ri(大)、Ro(小) 交流通路，直流输入信号置零，电容短路，电感保留 静态叠加动态 静态决定动态 先静态，后动态，动态参数与Q点密紧密相关，只有Q点合适，动态分析才有意义 图解法 (静态分析) “负载外特性曲线”与“输入输出曲线”交点为静态工作点Q
步骤： 输入回路： 列写KVL——改换成UBE为x，ib为y的方程——可以得到斜率为-1/Rb——分别使UBE=0、ib=0——得到横、纵截距 输出回路： 列写KVL——改换成UCE为x，ic为y的方程——可以得到斜率为-1/Rc——分别使UCE=0、ic=0——得到横、纵截距 估算法 定义 | UBEQ| 硅管：0.7V 锗管：0.2V，列KVL，求解各个静态量 本质：将晶体管的输入伏安特性曲线改为一条垂直于横轴的线，即认为UBEQ是一个定值 计算UCEQ时一定要用电位相减计算，即UCEQ=UCQ-UEQ
等效电路法(动态分析) h参数等效模型 动态只研究Δui、Δib、Δic、Δuo之间的关系 注意：Uo与iC参考方向相反
共射放大电路的动态参数分析
r(be) 、UT=26mV、 r(bb)与β在题目(参数手册)中
电压放大倍数
输入电阻
输出电阻
注意 对于下图放大电路，在动态分析求输出电阻Ro(下图中的Rc)时，方法：从输出端往里看，保留受控源，将独立源置零(独立电压源短路，独立电流源开路)，此时Ui短路 ib=0，致使受控源(βib)相当于开路处理
电路理论基础知识复习(Ri、Ro) 输入电阻，从输入端往里看 Ri相当于信号源的负载，与信号源内阻串联分压
从稳定输入电压角度，Ri越大越好，使Ui越接近Us 从稳定输入电流角度，Ri越小越好，使Ii越接近Is 输出电阻，从输出端往里看 空载时负载没有输出电流，输出电压等于开路电压U’。 放大电路的输出相当于“放大电路负载的信号源”，输出电阻为“信号源内阻” 求解Ro：独立源置零，受控源保留，外加电源法
从稳定输出电压角度，Ro越小越好，使Uo越接近Uo’ 从稳定输出电流角度 ，Ro越大越好，(相当于一个电流源，内阻为∞)输出电流恒定 放大电路的输出电阻大小，要视负载的需要而定
多级放大
几种典型的基本放大电路 戴维南等效 输出回路求UCEQ：由于RL分流，利用戴维南等效定理计算更方便，将输出回路等效为VCC’与Rc‘串联，VCC’是电路空载时端电压的值，即Rc、RL串联分压时RL上的电压
直接耦合共射放大电路
输出电阻与负载RL无关!!!!!! 阻容耦合共射放大电路
输入电阻与信号源内阻Rs无关!!!!! 输出电阻与负载RL无关!!!!!! 静态工作点稳定的放大电路 详细内容参见下问：放大电路静态工作点的稳定章节 放大电路的失真分析 静态工作点设置不合适，晶体管可能会工作在截止区或饱和区，无法保证对交流信号实现有效的放大。 失真，是信号在传输过程中与原有信号相比所发生的偏差(波形出现畸变)。 静态工作点设置不合适导致的两种失真 以NPN单管共射放大电路为例
截止失真 Q点过低，输入信号负半轴靠近峰值的某段时间内，无法满足发射结正偏(即此时UBE 底部失真：ib、ic、Ui 顶部失真(截止失真)：Uo 消除截止失真：升高Q点 增大基极电源(增大UBEQ) 减小基极电阻Rb(增大UBEQ)
饱和失真 Q点过高，输入信号正半轴靠近峰值的某段时间内，无法满足集电结反偏(即此时UBE>UCE)，导致T在饱和区引起的输出波形失真 顶部失真：ic 底部失真(饱和失真)：Uo>UCES 消除饱和失真：降低Q点 增大基极电阻Rb(减小IBQ、ICQ); 减小集电极电阻Rc(增大UCEQ); 更换一只β较小的管子
放大电路中存在的另一种失真 最大不失真输出电压 输入电压再增大，就会产生失真的，输出电压极限的有效值
静态工作点稳定的共射放大电路 静态工作点稳定 Q点会影响电路是否失真和Au、rbe等动态参数 影响Q点的主要因素：晶体管参数(温度变化，使β变化) 温漂：由温度变化引起Q点移动 T升高——β增大——ICQ增大——UCEQ减小 稳定的Q点：环境温度变化时，ICQ、UCEQ基本不变，即Q点在输出特性坐标平面中的位置基本不变 为使Q点稳定：直流负反馈; 温度补偿 分压式电流负反馈Q点稳定电路 (实现了实现静态工作点稳定，) (四电阻阻容耦合共射放大电路) 旁路电容Ce：静态、动态分离
晶体管单管放大电路的三种基本接法 共射放大电路 发射极是输入、输出的公共端 共集放大电路 静态分析 与共射放大电路类似，注意基极输入，发射极输出 集电极是输入、输出的公共端
动态分析 b、e在上方，c接地画在下方 电阻归置，e归置到b乘(1+β); b归置到e除以(1+β) (大到小乘法，小到大除法) Ri与输出侧有关，求解时，从输入端往里看将右侧电阻逐一向左边等效。 e归置到b Ro与输出侧有关，求解时，独力源短路，保留信号源内阻，从输出端往里看，将左侧电阻逐一向右边等效。 b归置到e
注意：含有集电极电阻的共集放大电路中，静态分析要考虑Rc，动态分析时Rc可忽略。 因为与电流源串联的电阻无用，不影响电流源所在支路的电流(该支路电流已被电流源固定)，动态参数不变 共基放大电路 静态分析 与共射放大电路类似，注意发射极输入，集电极输出 基极是输入、输出的公共端 动态分析 e、c在上方，b接地画在下方 注意输入端、输出端，再进行归置
三种基本接法小结
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