項(xiàng)目二 放大器基礎(chǔ)
項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解放大器功能,掌握單級(jí)低頻小信號(hào)放大器的電路組成。
2.了解放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的作用及單級(jí)共發(fā)射極放大器對(duì)信號(hào)的放大和反向作用,掌握放大器直流通路和交流通路的畫法。
3.了解放大器的估算方法;了解放大器的圖解法。
4.掌握分壓式偏置放大器穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理;會(huì)用萬用表測量三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)。
5.了解放大器的三種基本接法;了解放大器改進(jìn)電路的作用。
6.了解多級(jí)放大器的耦合方式;掌握通頻帶。
7.掌握差模信號(hào)和共模信號(hào);掌握零點(diǎn)漂移差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)共模抑制比;了解集成運(yùn)放的電路結(jié)構(gòu)。
任務(wù)1 共發(fā)射極基本放大器
活動(dòng)1 共發(fā)射極基本放大器的設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解放大器功能,掌握單級(jí)低頻小信號(hào)放大器的電路組成。
2.了解放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的作用及單級(jí)共發(fā)射極放大器對(duì)信號(hào)的放大和反向作用,掌握放大器直流通路和交流通路的畫法。
建議學(xué)時(shí)
4學(xué)時(shí)
知識(shí)準(zhǔn)備
一、共發(fā)射極放大器的組成
能夠把微弱的信號(hào)放大的電路叫做放大電路或放大器。輸入的交流信號(hào)電壓疊加在直流電壓上,使晶體管基極、發(fā)射極之間的正向電壓發(fā)生變化,通過晶體管的控制作用,使集電極電流有更大的變化,它的變量在集電極電阻上產(chǎn)生大的電壓變量,從而實(shí)現(xiàn)電壓放大。
二、共發(fā)射極放大器的各元件的原理
共發(fā)射極基本電路如圖2—1—1所示。
圖中,晶體管T為放大元件,iC=βiB。要保證集電結(jié)反偏、發(fā)射結(jié)正偏,使晶體管工作在放大區(qū)。基極電源EB與基極電阻RB使發(fā)射結(jié)處于正偏,并提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。集電極電源EC為電路提供能量,并保證集電結(jié)反偏。集電極電阻RC將電流放大轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯蟆q詈想娙軨1、C2隔離輸入、輸出與放大電路的直流聯(lián)系,使交流信號(hào)順利輸入、輸出。放大器的性能指標(biāo)包括:
1.放大倍數(shù)(增益)
(1)電壓增益:
Ku=Uo/Ui
(2)電壓增益:
Ki=Io/Ii
(3)功率增益:
Kp=Po/Pi=|UoIo/UiIi|=|KuKi|
2.輸入、輸出電阻
輸入電阻為放大器對(duì)信號(hào)源所呈現(xiàn)的負(fù)載效應(yīng);或著說,是由放大器輸入端向放大器看進(jìn)去的等效電阻,即Ri=Ui/Ii。
輸出電阻為將放大器的輸出端等效為具有內(nèi)阻的電壓源,則電壓源的內(nèi)阻即為放大器的輸出電阻;或著說,是由放大器輸出端向放大器看進(jìn)去的等效電阻,即Ro=Uo/Io。
3.其他
其他參數(shù)還有通頻帶、非線性失真系數(shù)、最大不失真輸出電壓、最大輸出功率與效率等。
晶體管放大器是一種三端電路,其中必有一個(gè)端是輸入和輸出的共同“地”端:如果這個(gè)共“地”端接于發(fā)射極的,稱為共射電路;接于集電極的,稱為共集電路;接于基極的,稱為共基電路。這三種電路有不同的性能。
活動(dòng)實(shí)施
一、共發(fā)射極放大器的各元件的作用
(1)集電極電源EC是放大電路的能源,為輸出信號(hào)提供能量,并保證發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置,使晶體管工作在放大區(qū)。EC取值一般為幾伏到幾十伏。
(2)晶體管V是放大電路的核心元件。利用晶體管在放大區(qū)的電流控制作用,即iC=βiB的電流放大作用,將微弱的電信號(hào)進(jìn)行放大。
(3)集電極電阻RL是晶體管的集電極負(fù)載電阻,它將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化,實(shí)現(xiàn)電路的電壓放大作用。RL一般為幾千歐到幾十千歐。
(4)基極電阻RB保證晶體管工作在放大狀態(tài)。改變RB使晶體管有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。RB一般取幾十千歐到幾百千歐。
(5)耦合電容C1、C2起隔直流、通交流的作用。在信號(hào)頻率范圍內(nèi),認(rèn)為容抗近似為零。所以分析電路時(shí),在直流通路中電容視為開路,在交流通路中電容視為短路。C1、C2一般為十幾微法到幾十微法的有極性的電解電容。
二、放大電路的組成原則
(1)直流電源要設(shè)置合適靜態(tài)工作點(diǎn),并作為輸出的能源。對(duì)于晶體管放大電路,電源的極性和大小應(yīng)使晶體管基極與發(fā)射極之間處于正向偏置,而集電極與基極之間處于反向偏置,即保證晶體管工作在放大區(qū)。
(2)電阻取值得當(dāng),與電源配合,使放大管有合適的靜態(tài)工作電流。
(3)輸入信號(hào)必須能夠作用于放大管的輸入回路。
(4)當(dāng)負(fù)載接入時(shí),必須保證放大管輸出回路的動(dòng)態(tài)電流能夠作用于負(fù)載,從而使負(fù)載獲得比輸入信號(hào)大得多的信號(hào)電流或信號(hào)電壓。
共發(fā)射極放大電路又稱反相放大電路,其特點(diǎn)為電壓增益大,輸出電壓與輸入電壓反相,低頻性能差,適用于低頻和多級(jí)放大電路的中間級(jí)。
活動(dòng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):