《电子线路》第四章 放大器基础

玉学)仁壁器」 第四章放大器基础 41偏置电路和耦合方式 42放大器的性能指标 43基本组态放大器 44差分放大器 45电流源电路及其应用 46集成运算放大器 47放大器的频率响应

4.2 放大器的性能指标 4.4 差分放大器 4.3 基本组态放大器 4.7 放大器的频率响应 4.1 偏置电路和耦合方式 第四章 放大器基础 4.5 电流源电路及其应用 4.6 集成运算放大器

玉学)仁壁器」 概 放大器是应用最广泛的一类电子线路 。它的主要功能是将输入信号进行不 失真的放大。 在广播、通信、自动控制、电子测 量等各种电子设备中,放大器是必不 可少的组成部分

概 述 在广播、通信、自动控制、电子测 量等各种电子设备中，放大器是必不 可少的组成部分。 放大器是应用最广泛的一类电子线路 。它的主要功能是将输入信号进行不 失真的放大

玉学)轳仁壁笪壟效器 口放大器分类 按信号特征分 音频放大器(放大语音信号) 宽带 视频放大器(放大图像信号)放大器 脉冲放大器(放大脉冲信号) 谐振放大器(放大高频载浪信号) 按信号强弱分 小信号放大器(线性放大器) 大信号放大器(非线性放大器) 按电路结构分 直流放大器(多用于集成电路) 交流放大器(多用于分立元件电路) 区园

▪ 按信号强弱分： 小信号放大器 大信号放大器 ▪ 按电路结构分： 直流放大器 交流放大器 （线性放大器） （非线性放大器） （多用于集成电路） （多用于分立元件电路） ❑ 放大器分类 ▪ 按信号特征分： 宽带 放大器 音频放大器 视频放大器 脉冲放大器 谐振放大器 （放大语音信号） （放大图像信号） （放大脉冲信号） （放大高频载波信号）

玉学)仁壁器」 口放大器组成框图 具有正向受控作用的半导 体器件是整个电路的核心 输入信号 耦合电路 耦合电 路 输出负载 直流偏置电路 将输入信号源处_围电_路』将放大器输出 与放大器输入 端与输出负载 端进行连接。 保证半导体器件 进行连接。 工作在放大模式

保证半导体器件 工作在放大模式 ❑ 放大器组成框图 耦 合 电 路 耦 合 电 路 输 出 负 载 输 入 信 号 直流偏置电路 外 围 电 路 具有正向受控作用的半导 体器件是整个电路的核心 将放大器输出 端与输出负载 进行连接。 将输入信号源 与放大器输入 端进行连接

玉学)仁壁器」 4.1偏置电路和耦合方式 4.1.1偏置电路 设置静态工作点的电路称放大器的偏置电路。 口对偏置电路的要求 提供合适的Q点,保证器件工作在放大模式。 例如:偏置电路须保证三极管E结正偏、C结反偏。 ■当环境温度等因素变化时,能稳定电路的Q点。 例如:温度升高,三极管参数f个 CBO 个 BE(on) 而这些参数的变化将直接引起Q点发生变化。 当Q点过高或过低时,输出波形有可能产生饱和或 截止失真。 区圆

4.1 偏置电路和耦合方式 4.1.1 偏置电路 设置静态工作点的电路称放大器的偏置电路。 ❑ 对偏置电路的要求 ▪ 提供合适的Q点，保证器件工作在放大模式。 例如：偏置电路须保证三极管E结正偏、C结反偏。 ▪ 当环境温度等因素变化时，能稳定电路的Q点。 例如：温度升高，三极管参数、ICBO、VBE(on) 而这些参数的变化将直接引起Q点发生变化。 当Q点过高或过低时，输出波形有可能产生饱和或 截止失真

玉学)轳仁壁笪壟效器 Q点浪动对输出波形的影响 C C CE ot EQ 0 CE ot Q点在中点,动态范围最大,输出浪形不易失真。 Q点升高,不失真动态范围减小,输出易饱和失真 Q点降低,不失真动态范围减小,输出易截止失真 区园

Q iC t ICQ t 0 vCE VCEQ ib Q点在中点，动态范围最大，输出波形不易失真。 Q点波动对输出波形的影响： Q点升高，不失真动态范围减小，输出易饱和失真。 Q点降低，不失真动态范围减小，输出易截止失真。 Q ib ib iC 0 vCE Q

玉学)仁壁器」 口三极管偏置电路 (1)固定偏流电路 Q点估算: B C CC BE(on) R B =B/B0+(I+B)lcbo a BlB CEO CC COC 电路优点:Q点设置方便,计算简单。 ■电路缺点:不具有稳定Q点的功能。 T个时→A、lmo↑、aEl↑一点升高 区圆

❑ 三极管偏置电路 （1） 固定偏流电路 VCC RB RC IB ▪ Q点估算： IC B CC BE(on) BQ R V V I − = CQ BQ CBO BQ I = I + (1+  )I  I CEQ CC CQ RC V = V − I ▪ 电路优点： Q点设置方便，计算简单。 ▪ 电路缺点： 不具有稳定Q点的功能。 T时→ 、ICBO、VBE(on) ICQ Q点升高

(2)分压偏置电路 利·Q点估算:假设h1>lBo CC 则 R+r (定) R BO BO BE(on) O R B2 Ico/B E CEQ c-Ico (rc+re) 电路优点:具有稳定Q点的功能。 T↑→lQ个→VBo1(=(oRB)→VBEo(= VEO-VE CQ BO 区圆

（2） 分压偏置电路 ▪ Q点估算： B1 B2 B2 CC BQ R R R V V +  E BQ BE(on) CQ R V V I − = ( ) CEQ CC CQ RC RE V = V − I + ▪ 电路优点： T→ ICQ VCC RB1 RC IBQ I1 RB2 RE CE （固定） I BQ  I CQ /  具有稳定Q点的功能。 → VEQ(=ICQRE)→ VBEQ(=VEQ-VEQ) ICQ IBQ 假设I1>> IBQ 则

玉学)轳仁壁笪壟效器 存在问题: △VBE越大→Q点越稳定 川R越大 Icpo越小→输出动态范围越小 工程规定 CO ● EO=0.2V CC 或VEo=1~3V R BI R C RB1、RB2过大→不满足1>>lBoo 则vBo不稳定 B2 RB1、RB2过小→放大器R减小 工程规定:1=(5-10)BQ

▪ 存在问题： 工程规定： VCC RB1 RC IBQ I1 RB2 RE CE RE越大 VBEQ越大 → Q点越稳定 VCEQ越小 → 输出动态范围越小 VEQ=0.2VCC 或 VEQ=1 ~ 3V RB1、RB2过大→不满足I1>> IBQ 工程规定： I1=（5 ~ 10）IBQ 则 VBQ不稳定 RB1、RB2过小 → 放大器Ri 减小

玉学)仁壁器」 口场效应管偏置电路 (1)分压偏置电路 Q点估算: R lDlR GI G2 DD GSQ R+ RG2 DO G DQ≈AC OX R GS(th) G2 R 2/ GSO DSO VDD -IDO(RD+Rs) 电路特点: 分压偏置电不仅适用于三极管,同时适用 于各种类型的场效应管

❑ 场效应管偏置电路 （1）分压偏置电路 ▪ Q点估算： ▪ 电路特点： 分压偏置电路不仅适用于三极管，同时适用 于各种类型的场效应管。 VDD T S RG1 RG2 RD RS G ID DQ S G1 G2 G2 DD GSQ I R R R R V V − + = 2 GSQ GS(th) OX DQ ( ) 2 V V l C W I  −  ( ) DSQ DD DQ RD RS V = V − I +