文档介绍：第6章晶体管放大电路基础
电路与模拟电子技术
本章教学内容
放大电路的基本概念
双极型晶体三极管及其电路模型
双极型晶体三极管放大电路
多级放大电路
放大电路中的负反馈
内容概述
放大电路是模拟电子电路中最重要的单元电路之一,要求在不改变信号波形形状的同时实现对输入电信号功率的放大,放大电路在信息的传递、处理、自动控制、测量仪器、计算机等各个领域得到广泛的应用。
放大电路实际上是一种线性受控能量转换装置,在输入信号的线性控制下,将电路内的直流电源能量转换为输出信号能量。
放大电路必须含有完成能量转换的有源器件,如:晶体管、场效应管等,有源器件是放大电路的核心。
放大电路的基本概念
放大电路实际上是一种功能模块电路,具有两个外接端口,输入端口接受需要放大的信号,输出端口将放大以后的信号送给负载,如图所示。
在放大电路中,信号的能量(或功率)得到增强,因此在放大电路中必须具备能量补充的来源——直流电源和将直流电源能量转换为信号能量的转换装置或器件。
放大电路的基本概念(续1)
单纯从能量转换的角度看,放大电路本身就是一个实现直流电源能量转换为信号能量的装置,这其中输入信号是控制量,在它的控制下,放大电路将电源能量转换成信号能量输出给负载。为了描述这种由一个信号控制输出信号的电路装置或器件,提出了受控电源的电路模型。
放大电路的基本概念(续2)
受控电源是另一类电源模型,它的输出端具有理想电源的特征,但其参数却受到电路中其他变量的控制。
受控电源是为了描述电子器件的特性而提出的电路元件模型。
按照受控电源输出端表现的电压源特性或电流源特性,以及控制其参数的变量为电压或电流,受控电源共分4种:
电压控制电压源VCVS;S;
VS;S。
放大电路的基本概念(续3)
输出特性
控制变量
受控源种类
电压源US
电压U
电压控制电压源VCVS
电压源US
电流I
VS
电流源IS
电压U
S
电流源IS
电流I
S
受控电源一般具有两个端口:输入(控制)、输出端口
如果控制变量对受控电源输出端的控制为线性(比例),这种受控电源称为线性受控电源。
本课程中,只讨论线性受控电源。因此,今后所说受控源均指线性受控电源。
放大电路的基本概念(续4)
受控电源的符号与特性
电压控制电压源VCVS
控制方程
实际电路分析中的符号
VS
为电压传输(放大)系数,无量纲。
省去开路或短路的控制端。
r为转移电阻,电阻量纲。
放大电路的基本概念(续5)
受控电源的符号与特性
S
控制方程
实际电路分析中的符号
S
g为转移电导,电导量纲。
为电流传输(放大)系数,无量纲。
控制变量必须在电路其他位置标出!
放大电路的基本概念(续6)
放大电路模型及技术指标
受控电源是理想化的能量转换电路元件,实际上放大电路为了将信号源信号引入,总是要对信号源构成负载,因此,输入端不可能是理想的开路或短路
而在输出端放大器也不能做到理想的电压输出或电流输出,必然会受到负载的影响。
考虑了输入输出端口的非理想情况,在受控电源的基础上增加输入电阻Ri和输出电阻Ro,得到放大电路模型。
根据放大电路输入输出信号变量的不同,可以作出四种放大电路模型。