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模拟电子技术基础

2.2 共射极放大电路的组成和工作原理 2.2.1 放大电路概述 1 ．放大电路的用途 应用举例

放 大 器

直 流 电 源

话筒

输入

扬声器

输出

把微弱的电信号不失真地放大到负载所需的数值

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2 ．放大电路的主要性能指标

放大器性能指标测量原理方框图 被 测 放 大 电 路

负载

正弦波信号源

+

−

直 流 电 源

Suiu ou LR

oRSR

iouAu

oiii

iR +

−

+

+−−

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互导放大倍数 Ag ·

i

o

U

IAg ·

··

i

o

I

UAr ·

·

·互阻放大倍数 Ar ·

i

o

I

IAi ·

··电流放大倍数 Ai

·

i

o

U

UAu

··

·电压放大倍数 Au

· +

−

直流电源

Suiu ou LR

oRSR

iouAu

oiii

iR +−

++

−−

(1) 放大倍数 A ·

功率放大倍数 Ap

ii

oo

i

o

IU

IU

P

PAp

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(2) 输入电阻 Ri

i

ii I

UR

Ri 越大， Ui 也就越大，电路的放大能力越强。

SiS

ii U

RR

RU

a. 由于

b. Ri 越大，输入电流 ii 越小，信号源的负载越小。

+

−

直流电源

Suiu ou LR

oRSR

iouAu

oiii

iR +−

++

−−

Ri

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(3) 输出电阻 Ro

a. 输出电阻 Ro 的定义

测量电路

被+–

测 放

大 电 路

直流电源

0S u

SRu+

–

i

Ro

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即 Ro 越小，输出电压越稳定，电路带负载能力越强。

iuooL

Lo uA

RR

Ru

LR+

−

直流电源

Suiu ou

oRSR

iouAu

oiii

iR +−

++

−−

由图可知

b. Ro 对输出电压的影响

ioo uAu u0o R当 时，

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一种测量 Ro 的方法

LoL

oo )1( R

U

UR

+

−

直流电源

Suiu ou

LR

oRSR

iouAu

oiii

iR+−

++

−−

S

oLU —带负载时的输出电压

oU —负载开路时的输出电压

式中

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(4) 全谐波失真度 D

(5) 动态范围 Uopp

Uopp 也称为最大不失真输出电压

即谐波电压总有效值与基波电压有效值之比

使输出电压 uo 的非线性失真度达到某一规定数值时

的 uo 的峰 —— 峰值

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(6) 频带宽度 fbw

)( f 相频特性

uu AU

UA

i

o由 得· ··

·

幅频特性

)( fAA uu · ·

幅频特性曲线

fLfH f

fbw

·

相频特性曲线

90_ o

180_ o

225_ o

270_ o

135_ o

fbw

f

φ

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2.2.2 共射极放大电路的组成及其工作原理

1. 共射极放大电路的组成

电路存在的主要问题

(1) 信号源与放大电路 相互影响

(2) 放大电路与负载相 互影响

T

VBB

VCC

iB

uBE

_

uCE

iC

+

RB

RC

iu +

_

+

_RL

_

uO

+

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各元器件的作用

T —— 放大器件

隔离放大电路对信号源和负载的直流影响。

沟通信号源、放大电路、负载之间的信号传递通道。

耦合电容 C1 、 C2

改进的共射极放大电路

ou

2C

iuCCV

BR CR

1C

BBV

T

LR

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为 T 提供 Je 正偏电压 UBE

VBB 、 RB

提供基极偏置电流 IB

VCC

为 T 提供 Jc 反偏电压 UCE 及集电极电流 IC

为电路提供能量

ou

2C

iuCCV

BR CR

1C

BBV

T

LR

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RC —— 将集电极电流的变化变换为电压电压的 变化

ou

2C

iuCCV

BR CR

1C

BBV

T

LR

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(1) 减少电源数

(2) 电路的简化画法

不画电源符号，只写出电源正极对地的电位

ou

2C

iuCCV

BR CR

1C

T

LR

ou

2C

iu

CCV

BR CR

1C

TLR

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放大电路的两种工作状态

静态 —— 当输入信号为零时电路的工作状态 静态时放大电路中只有直流分量。

动态 —— 有输入信号时电路的工作状态 动态时电路中的信号为交、直流混合信号。

ou

2C

iu

CCV

BR CR

1C

TLR

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注 不同书写体字母的含义

UBE 、 IB —— 大写字母，大写下标，表示直流量。

ube 、 ib—— 小写字母，小写下标，表示交流瞬时值。

uBE 、 iB—— 小写字母，大写下标，表示交、直混合量。

Ube 、 Ib—— 大写字母，小写下标，表示交流分量有效值。

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信号的传递过程

ceo uu

bBQB iIi

cCQC iIi

iBEQBE uUu

C2 隔直作用

ou

2C

iu

CCV

BRCR

1C

TLR

CEu

BEu

CiBi

iu

ceCEQCE uUu

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思 考 题

1. 对于电压放大器来说，电路的输入电阻是越高越好还是越低越好？为什么？

2. 对于电流放大器来说，电路的输出电阻是越高越好还是越低越好？为什么？