放大电路的工作原理

发布时间:2024-05-16
对信号源来说,放大电路就是其负载,可以用一个电阻表示,称为输入电阻ri。对负载rl来说,放大电路就是其信号源,可以用一个含内阻的电压源表示,其内阻称为输出电阻ro。负载rl上的输出电压uo和放大电路输入电压ui之比,称为电压放大倍数,是衡量放大电路放大性能的主要指标。
放大电路示意图
单个放大电路的放大倍数有限,因此往往需要两个以上放大电路串联起来使用。在多级放大电路中,第一级电路的输入电阻即为整个电路的输入电阻,后级电路的输入电阻即为前级电路的负载,最后一级电路的输出电阻即为整个电路的输入电阻。
两个放大电路相连的示意图
基本交流放大电路的工作原理
基本共射放大电路
根据第一章的分析我们已经知道,该电路具有电流放大作用。而通过rc的作用,则可以将电流的变化转化为输出电压的变化,从而使电路具有电压放大作用。但在这个电路中,只有在“ui >死区电压”的条件下,即发射结处于正向偏置时,三极管才具有放大作用。也就是说,这个电路并不能放大交流信号或微弱信号。
阻容耦合共射放大电路
它可以放大交流信号ui,因为连接到vcc的偏置电阻rb可以引入直流偏置,使发射结始终处于正向偏置,并提供大小适当的基极电流。电容c1、c2一方面起到交流耦合作用,沟通信号源、放大电路和负载三者之间的交流通路。另一方面又起到隔直作用,隔断信号源、放大电路和负载之间的直流通路,使三者之间无直流联系,互不影响。
整体来说,交流信号ui通过电容c1耦合并由偏置电阻rb引入直流偏置后输入三极管,经过三极管的电流放大、rc电阻的电流电压变换以及电容c2的隔直耦合,输出即为放大后的交流信号u0。电源vcc除了保证电路满足发射结正偏,集电结反偏的放大外部条件外,还是放大电路的能量来源。
关于半导体的物理基础部分,因“物理”和“化学”两课中一般都已讲过,本课程不必重复,可从晶体的共价键结构讲起。pn结是重点内容,要求用物理概念讲清pn结的单向导电性,三极管的电流分配及放大原理。重点掌握二极管与三极管的特性和主要参数。
1、在放大器的三种基本组态(共射、共基、共集)中,应重点掌握共射和共集电路的组成和工作原理。
2、放大器的图解分析法,主要用来确定静态工作点和分析动态工作过程,不要求用它来计算放大倍数。
3、微变等效电路分析法是分析放大器的一个重要工具。h参数的导出,等效电路的建立,受控电源的概念等要让学生牢固地掌握。要使学生能用h参数等效路计算放在器的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。要通过各个教学环节,把上述分析工具应用达到熟练掌握的程度。
4、在放大器的工作点稳定电路的特性分析中,以射极偏置电路为主。但对集电极——基极偏置电路,可以简单地介绍其稳定工作点的物理过程,也可以组织学生自学。至于用密勒定理来分析此电路,可在习题课中介绍,或指导学生阅读。密勒定理在电子电路的近似分析中有一定的实用价值,不仅在这里应用在
高频特性分析中,由于密勒效应而引出密勒电容一词。在由集成运放组成的积分与微分电路中,也可用密勒定理来解释电路时间常数的扩大与缩小。
5、在介绍射极偏置电路之后,可以顺便引出恒流源,它作为一种电路组成单元,不仅在分立元件电路中常见,在模拟集成电路中使用更为普遍。
6、对于共集电极电路,除讲基本电路外,最好能介绍一下复合自举跟随器,复合管的概念,在功放及电源中要用到;自举的概念也常用于许多实际的电路。
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