《放大电路动态分析》PPT课件

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1、第二章放大电路动态分析本章从放大电路的交流通路入手，在输入低频小信号的条件下，器件用线性电路模型等效，然后用电路原理中的一些方法，来分析和计算放大电路的主要技术指标，所以本章是电子电路分析的基础，要求熟练掌握。2.2.1放大电路的动态性能指标一、输入信号源和输出负载1、输入信号源适用于单端与地之间输入信号的放大电路—单端信号源信号源为电压源信号源为电流源适用于双端输入信号的放大电路—双端信号源(对称信号源)用于测量应力的电阻应变片电桥电路集成运算放大器具有双端对称输入的功能电桥处于平衡状态：受力后：反映了材料受力的大小（2）输入信

2、号的波形①正弦稳态信号如音频信号，频率范围在几十赫至几十千赫的正弦波。经话筒输出的音频信号幅度通常为几～几十毫伏②慢变信号或直流信号如由温度等非电量经传感器转换所得的信号，随时间变化缓慢。直流输入信号应看作是相对于零的变化，切勿与静态值相混淆。③瞬变信号瞬变信号的特点是信号电压随时间变化很快。要求放大电路有快速的瞬态响应。2、放大电路的负载放大电路的负载种类很多，对不同的负载，要求有不同的指标输出。只要求放大器有足够大的电压幅度输出，如放大器负载是高内阻的电压表；只要求放大器有足够大的输出电流，如放大器负载是继电器线圈；要求放大器

3、有足够大的输出功率，即既要有大的输出电压幅度，还要有尽量大的输出电流。如低频功放的负载是扬声器，能放出响亮的声音。(1)增益又称放大倍数，衡量放大电路放大电信号能力。最常用的是电压增益：开路电压增益：负载开路（即RL=∞）时的电压增益。源电压增益：二、放大电路的主要性能指标增益常用分贝（dB)作为单位，1分贝＝1/10贝尔，源于功率增益的对数：“0dB”相当于Av＝1；“20dB”相当于Av＝10；“40dB”相当于Av＝100；“-20dB”相当于Av＝0.1；“-40dB”相当于Av＝0.01；……分贝当用于电压增益时：(2)

4、输入电阻Ri输入电阻Ri是从放大电路输入端看进去的等效电阻，定义为输入电压与输入电流之比。输入电阻反映了放大电路从信号源所汲取电压的能力。Ri越大，则信号源内阻上的压降越小，放大电路所得到的输入电压越接近信号源电压。输入电阻影响源电压增益(3)输出电阻Ro放大电路负载开路时从输出端看进去的等效电阻。输出电阻Ro的大小，反映了放大电路带负载的能力。Ro越小，则放大电路带负载能力越强，电路输出越接近恒压源输出。VoIoRo小Ro大VooRo=0放大电路负载特性开路输出电压Voo输出电阻Ro的确定：①分析电路时采用在输出端反加等效信号源

5、的方法。②在实验室采用测量的方法。(4)通频带当放大电路的信号频率很低或很高时，由于电路中存在的电抗元件以及晶体管的结电容和极间电容的影响，放大电路的电压放大倍数在低频段或高频段都要降低，只有在中频段范围内放大倍数为常数。放大倍数在高频段或低频段下降到中频段放大倍数的(即0.707倍)时的频率分别称为上限频率和下限频率（也称-3dB频率）。上限频率：fH下限频率：fL通频带：通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。如对于扩音机电路，其通频带应大于音频范围(20Hz~20kHz)。-3dB频率(5)最大不失真输出幅度最

6、大不失真输出幅度是放大电路在输出波形不产生非线性失真的条件下，所能提供的最大输出电压(或输出电流)的峰值，用Vom(或Iom)表示。截止失真：由于进入截止区而产生的失真。饱和失真：由于进入饱和区而产生的失真。工作点在交流负载线中点时的最大输出电流幅度工作点在交流负载线中点时的最大输出电压幅度iC/mA05101520vCE/V3210iB=0uA15uA35uA55uAQiB=IBQ+ib=35+20sinωt(μA)ABiC/mAωtICQωtvCE/VVCEQ工作点偏高饱和失真时的电压波形饱和失真：由于进入饱和区而产生的失真最

7、大不失真输出幅度iB=0uAiC/mA05101520vCE/V321030uA50uA70uA80uA35uAQQ’iC/mAωtvCE/Vωt饱和失真时的电流波形饱和失真的原因是：①静态工作点偏高，②输入信号幅度过大。饱和压降Q’’iC/mA05101520vCE/V3210iB=0uA15uA60uA80uA35uAQiC/mAωtvCE/Vωt由于进入截止区而产生的失真截止失真：截止失真时的电压波形最大不失真输出幅度截止失真时的电流波形截止失真的原因是：①静态工作点偏低，②小信号放大时，输入信号幅度太大。2.2.2半导体三

8、极管和场效应管的低频小信号模型一、三极管的低频小信号模型(1)输入回路b-e之间等效为一动态电阻rbe。分析各变化量或交流分量之间的关系全微分:(2)输出回路，集电极电流的变化ΔiC可以看作ΔiB和ΔvCE分别单独变化时引起的。全微分:也可从图上看