本文首先講述放大電路的基本概念、性能指標、組成原則;然后闡述基本放大電路的工作原理及分析方法;最后介紹放大電路的反饋、多級放大電路、功能放大器等。
一、基本放大電路概念
基本放大電路是電路的一種,可以應用在電路施工中?;痉糯箅娐份斎?a target="_blank">電阻很低,一般只有幾歐到幾十歐,但其輸出電阻卻很高。
基本直放大電路既可以放大交流信號,也可放大直流信號和變化非常緩慢的信號,且信號傳輸效率高,具有結構簡單、便于集成化等優點,集成電路中多采用這種耦合方式。
二、基本放大電路的組成
放大電路的作用就是將電信號放大,既然是放大電路,所以必須達到兩個要求:
一、是要有放大能力(電壓放大或功率放大)。
二、就是失真要小,也就是說,要按比例最好是一模一樣的放大,就像你的一張照片,放大后,還是你,如果看不出是你就不行了。
放大器有很多種類,按頻率分有低頻,中頻,高頻以及直流放大器,這里,主要講解低頻電壓放大器,從最簡單的三極管放大電路的組成和工作原理。
以PNP型晶體管為核心組成元件進行分析。
Ui是輸入部分,Uo是輸出部分,T 代表晶體三極管,C1和C2的作用是隔直通交。輸入信號一般都是有一定的波形的,輸出信號也是放大的波形信號,加入C1就是防止給定電源Ucc對輸入信號Ui的影響,C2的作用也是隔絕Ucc的直流信號,只取放大后的輸入信號。
Ucc的電源的作用:
1、為電路供能
2、為電路提供合適的靜態工作點
RB的作用:為電路提供合適的靜態電流(IB)
RC的作用:把放大的電流信號,轉換為電壓信號
C1和C2作用:隔直通交作用
各器件的取值范圍
1、三極管放大電路是小信號的放大,常用器件最大通過的電流也只有幾百毫安,所以輸入信號不能太大
2、對于三極管放大電路的設計,基極電阻取值Rb一般為幾十到幾百千歐。集電極電阻Rc一般為幾千到幾十千歐。
3、C1、C2作為隔直通交的電容,取值一般為幾微法到幾十微法
三、放大器分析
放大電路性能指標
電壓放大倍數/電壓增益:輸出電壓的幅值比輸入電壓的幅值。Au=Uo/Ui
電流放大倍數/電流增益:輸出電流比輸入電流。Ai=Io/Ii
輸入電阻ri:信號頻率不高,不考慮電抗效應,則ri=Ui/Ii
輸出電阻ro:從輸出端看進去的等效電阻,一般將輸入信號置零,在輸出端外接電壓源求解(詳見戴維南等效電路含受控源解法)
1.電流放大倍數
共發射極電路的輸入電流是基極電流IB,輸出電流是集電極電流IC, 電流放大倍數β=△IC/△IB,通常β值是較大的。
共基極電路的輸入電流是發射極電流IE,輸出電流是集電極電流IC, 電流放大倍數α=△IC/△IE。由于△IC小于△IE,所以α 總是小于1的。
共集電極的輸入電流是基極電流lB,輸出電流是發射極電流IE,電流放大倍數K=△IE/△IB=(△IB+△IC)/△IB=1+β,可見其電流放大倍數也是較大的。
2. 電壓放大倍數
共發射極電路的輸入端實際上是三極管的發射結,由于三極管處于正向電壓工作狀態,所以它的輸入阻抗是很低的、而輸出端的集電結是處于反向電壓工作狀態,它的輸出阻抗是很大的。由于共發射極電路的電流放大倍數較大,輸出電流就會在輸出端產生較大的輸出電壓,因而共發射極電路的電壓放大倍數較大。
共基極電路的電流放大倍數雖然小于1,但可以選擇較大的集電極負載電阻RL和合適的集電極電源EC,使RL的阻值增大后IC不變,那么在RL上仍可以得到較大的輸出電壓. .使電壓放大倍數遠大于1。
共集電極電路的輸入端是集電站,它處于反向電壓工作狀態,所以有較高的輸入阻抗而輸出阻抗很低.使得共集電極的電壓放大倍數總小于1。
3. 功率放大倍數
這三種電路都有功率放大的能力已對于共基極電路來說,雖然它的電流放大倍數α<1,但電壓放大倍數較大,所以仍有功率放大倍數。在這三種電路中,共發射極電路的功率放大倍數最高。
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