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(jié)構(gòu)簡單、便于集成化等優(yōu)點,集成電路中多采用這種耦合方式。
放大的概念
放大的前提是不失真,即只有在不失真的情況下放大才有意義。晶體管和場效應(yīng)管是放大電路的元件。
任何穩(wěn)態(tài)信號都可以分解為若干頻率正弦信號的疊加,所以放大電路以正弦波為測試信號。
基本共射放大電路的工作原理
?。?/span>1)設(shè)置靜態(tài)工作點的必要性
靜態(tài)工作點——I、I、U
原因
不設(shè)置靜態(tài)工作點會使輸出電壓嚴重失真,輸出電壓也毫無變化。
Q點不僅會影響電路是否會產(chǎn)生是真,還會影響著放大電路幾乎所有的動態(tài)系數(shù)。
?。?/span>2)工作原理及波形分析
所以選擇合適的靜態(tài)工作點才不會使輸出波形產(chǎn)生非線性失真。基本共射放大電路的電壓放大作用是利用晶體管的電流放大作用,并依靠Rc將電流的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化來實現(xiàn)。
放大電路的組成原則
?。?/span>1)組成原則
*須根據(jù)所用放大管的類型提供直流電源,以便設(shè)置合適的靜態(tài)工作點并做為輸出的能源。
電阻取值適當,與電源配合,使放大管有合適的靜態(tài)工作電流。
輸入信號*須能夠作用于放大管的輸入回路。
當負載接入時,*須保證放大管輸出回路的動態(tài)電流能夠作用于負載,從而使負載獲得比輸入信號大得多的信號電流或信號電壓。
?。?/span>2)常見的兩種共射放大電路
直接耦合共射放大電路
電路中信號源與放大電路,放大電路與負載電阻均直接相連,故稱其為“直接耦合”。
阻容耦合共射放大電路
由于C1用于連接信號源與放大電路,電容C2用于連接放大電路與負載,在電子電路中起連接作用的電容就稱為耦合阻容。
放大電路的分析方法
(1)直流通路與交流通路
直流通路——研究靜態(tài)工作點:電容視為開路;電感線圈視為短路;信號源視為短路,但要保留其內(nèi)阻。
交流通路——研究動態(tài)參數(shù):容量大的電容(如耦合電容)視為短路;無內(nèi)阻的直流電源(如+Vcc)視為短路。
?。?/span>2)圖解法——多分析Q點位置、不失真電壓和失真情況
(3)等效電路法
晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點的估算法
晶體管共射h參數(shù)等效模型——只能用于放大電路動態(tài)小信號參數(shù)的分析
共射h參數(shù)等效模型
?。?/span>4)靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性
影響Q點不穩(wěn)定的因素中溫度對晶體管參數(shù)的影響
穩(wěn)定靜態(tài)工作點的措施——利用負反饋或溫度補償
晶體管單管放大電路的接法特點
接法的判斷:輸入電壓和輸出電壓的公共端
多級放大電路的分析方法
(1)三種:直接耦合、阻容耦合、變壓耦合
直接耦合
前的輸出端直接連接到后的輸入端
直接耦合多級放大電路常采用的是NPN和PNP型管混合使用的方法,在圖(d)中,為使T2工作在放大區(qū),T2管的集電極電位應(yīng)該低于T1管的集電極電位。
優(yōu)點:具有良好的低頻特性,可以放大變化緩慢的信號;沒有大容量的電容,便于集成。
缺點:靜態(tài)工作點相互影響,帶來一定困難;有零點漂移現(xiàn)象。
【附加】零點漂移:輸入電壓為零時而輸出電壓不為零且有緩慢變化。溫度是主要原因,故又稱其為溫度漂移。
阻容耦合
前的輸出端通過電容連接到后的輸入端
優(yōu)點:各級靜態(tài)工作點相互*立;適合于信號頻率較高的電路。
缺點:低頻性能差,不能放大變化緩慢的信號,不易于集成。
變壓器耦合
將前的輸出端通過變壓器接入到后的輸入端或負載電阻上。
優(yōu)點:各級靜態(tài)工作點相互*立,可實現(xiàn)阻抗變換。
缺點:低頻性能差,不能放大變化緩慢的信號,不易于集成。
?。?/span>2)多級放大電路的動態(tài)分析
上式即為多級放大電路的電壓放大倍數(shù)
輸入電阻為級的輸入電阻:Ri=Ri1
輸出電阻為的輸出電阻:Ro=Ron
當共集放大電路做為級時,它的輸入電阻與其負載,即*二級的輸入電阻有關(guān);當共集放大電路作為時,它的輸出電阻與其信號源內(nèi)阻,即倒數(shù)*二級的輸出電阻有關(guān)。
當多級放大電路的輸出波形產(chǎn)生失真時,*先確定是哪失真,再判斷是飽和失真還是截止失真。