P10基本放大电路的构成

放大的概念

(相关资料图)

一.特点：功率的放大

放大的是什么？

放大的是功率，包含两部分，一个是电压，一个是电流，我进来的是一个小功率小电流的信号，出去的是一个大功率大电流的信号，这个过程叫做放大。

二.本质：能量在控制下的一种转换

这个电路一定是有外接电源的。

三.必要条件：能量控制的元件

场效应管，三极管这些都是“有源元件”，用小信号的输入控制一个大信号的输出，但是这个输出的能量是外接电源给的。

四.前提：不失真（保真）

五.测试的信号：正弦波

为什么用正弦波来测试？因为我们这些有待于放大的交流波形都可以分解为多个频率的正弦波的叠加。

怎样构建基本放大电路

一.构建放大电路的目标

小功率小信号 变成一个大功率大信号。

二.条件

1.元件 2.电源

三.技术路线

1.使得晶体三极管处于放大状态下，使得Ib可以控制Ic

2.让Ib跟着小信号变

3.合理的输出

所以，现在为了使得输出和Ib有关系，有两种思路，一个是将负载接入输出回路，这样能直接利用Ic；第二种是将交流电流Ic变成电压信号输出出来。

思路一好办，思路二怎么弄？答案是在输出回路中接入一个电阻，这样就可以把交流电压取出来：

当Ic电流流经Rc的时候，Rc上的压降和Ic长得就是一样的。

从上到下分别是：Ui，iB，UCE，交流信号U0.

我想达到的目的无非是发射结正偏，集电结反偏，能不能用一套电源来达到我的目的

可以，通过调节RB和Rc的电阻大小来实现这一点，只要RB大于Rc，就可以使得集电极的电位高于基极，集电结反偏。

按照刚才的设计，我们应该直接在RB后面接我的交流小信号，但是这样不妥，交流小信号没有接地，这对于它的传输不好，有干扰。

不对，因为这样设计直流电流根本不会从三极管那边走，不会选择击穿耗尽层让发射结正偏，只会从交流小信号接地的地方走。

四.放大电路

直接耦合

电路之间信号的传递，我们叫做信号的耦合，直接耦合说明我的输入信号，输出信号和放大电路之间的这种传递不经过其他任何东西，直接线一连就完事了。

但是直接耦合放大电路有两个问题：

1.交流小信号是经过分压后才加到三极管上面的。 2.目前U0上面的分压是带着直流电压的。

我们能不能让它进去是一个纯交流信号，出去也是一个纯交流信号？

这种方式是通过电容来耦合的，称为阻容耦合，这两个电容的作用非常清晰，通过交流，隔离直流。

五.工作原理

变化的逻辑是：

Ui的变化引起了UBE的变化→iB→ic→UBE，下一步就是输出U0

以上就是我们的工作原理

P11放大电路性能指标

2-2性能指标

一.示意图

第一个重要指标：Ri-输入电阻

Ri决定了信号源给放大电路输入了多大的信号，放大电路得到的信号就是Ri和Rs串联，Ri的分压。

问题一：如果是输入信号是电压型信号源，放大电路的输入电阻Ri是越大越好，还是越小越好

？

为了分到更大的电压，应该是越大越好。

但是我们在分得更大电压的同时还要考虑的是信号源的功率不能太大，如果功率太大会饱和，电源为了达到要求会按照它的方式糊弄你——失真。这就要求我们的功率不能太大，而输入电阻越大，恰好越能满足这个要求。

第二个重要指标：R0-输出电阻

从输出回路看放大电路，前端的等效为一个电阻R0和一个电源串联，对于RL来说，如果我们希望RL变化的时候U0保持不变，尽量让U0变化比较小，这就需要前面近似与是一个电压源，那我们希望R0大还是小？小！因为这样分压小。

问题二：我们一般都习惯了电压源，我换一换，现在参数需求改变了，我现在要求是RL变化的时候，我输出的I0几乎不变，要求前面近似是电流源，这个时候R0应该大还是小？

R0大好，因为这样引起的电流变化少。

现在我们可以发现R0也是一个重要参数。

第三个重要指标：放大倍数

Auu Aui Aiu Aii

我们最长求的是Auu，输出的U0和输入的Ui之间的关系；前面的字母表示输出的变量，后面的字母表述输入的变量。

四.多级放大电路

当一级放大电路放大的不够的时候，可以连连两个。

第二级放大电路的输入电阻接入的是第一级放大电路的负载位置。

你接多少极放大电路都行，需要注意的是，类似于火车头拉后面车厢，火车头不知道它拉了多少节车厢，他链接了一节，但是后面所有的车厢的重量都累计到了第一节车厢的连接处，所以虽然只有一级只连接下一级，但是等效的输入电阻确实后面所有放大电路的等效出来的。

同样的，后面的也不在乎你一开始的信号源Us是多大，不管你前面到底有多少极放大电路，看的只有他连接的放大电路前端等效出来的电源和电阻。

五.通频带

在我们采用阻容耦合电路，频率较低的时候，电容的容抗变得很大，信号不容易通过去，输出信号也不容易出去，当频率一直降低降低到直流的时候，那就彻底过不去了，这就是为什么频率低的时候放大倍数会下降；对于三极管来说，它有结电容，当频率高的时候，结电容的容抗不断减小，电流可以旁路了，电流不走三极管了，放大倍数也会越来越小。

于是会出现图中所示情况，低频的时候信号会衰减，高频的时候信号也会衰减，衰减到两边曲线外就不会放大了，只有中间这一部分是放大的，这叫通频带。通频带也是很重要的一个指标。

六.非线性失真（后面讲）

七.最大不失真输出电压

超过这个输出电压就开始失真了

八.最大输出功率与效率

最大输出功率指的是：在信号不失真的条件下你能够在负载上输出的最大功率。

效率：放大相当于在做一个功放，我们得考虑效率，输出功率比上输入功率。

我们研究放大电路一般关心三个指标参数，一个是放大倍数；再者就是输入电阻和输出电阻。当我们讲到功率放大电路的时候，我们还会关心它的效率。

当我们讲高频放大电路的时候我们会关心它的通频带。

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