基本放大电路

这个思维导图主要讨论了关于基本放大电路的知识，条理清晰，层次分明，并且加入了笔者自己的记忆与理解技巧，非常适合自学和期末考试突击。主要讨论的问题有：什么是放大电路，放大电路的工作原理，分析方法，静态工作点，三种组态等等。

基本放大电路

• 基本概念
  • 放大的对象是变化量，本质是能量的转换
  • 四大电路模型（对应着四种放大倍数）
    • 电压放大，电流放大，互阻放大，互导放大
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  • 性能指标
    • 输入电阻（从输入端看进去，不包括信号源电阻）；输出电阻（从输出端看进去，不包括负载电阻）R=U/I
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      • Ri表示本级电路对信号源的影响程度（采样能力）；Ro表示RL对放大电路的影响程度
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    • 通频带（中频段），反映了放大电路对不同频率信号的放大程度
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    • 非线性失真
    • 最大不失真输出电压（在静态工作点，使输出波形不失真的“交流电压”）
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    • 信噪比，噪声系数
• 基本共射放大电路
  • 组成
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    • 核心有源器件
    • 偏置电路（设置静态工作点的电路）
      • 双电源偏置电路
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      • 固定偏置电路
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      • 分压偏置电路
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    • 耦合电路
      • 直接耦合（频率特性好，易于集成）
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      • 阻容耦合（信号源和负载不影响Q点）
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  • 放大过程
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    • 电源Vcc的作用:1.提供偏置电压，保证三极管工作在放大区。2.提供能源
  • 放大电路的组成原则
    • 静态Q点合适
    • 动态信号能够正常传输
    • 对于实用性：共地，直流电源尽量少；负载上无直流分量
• 放大电路分析方法
  • 先直流分析，后交流分析（先静态，后动态）
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    • 直流通路
      • 信号电压源短路，电流源断路，保留内阻
      • 电容开路，电感短路
    • 交流通路
      • 电容短路，直流电压源短路
  • 图解法
    • 静态分析【找两个交点】
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      • 确定IBQ
        • 写出输入回路的直流负载方程（UBE~IB）（根据分压）
        • 在三极管的输入特性曲线上做直流负载线
        • 找出对应交点
      • 确定ICQ，UCEQ
        • 写出输出回路的直流负载方程（UBE~IC）
        • 在输出特性曲线上做直流负载线
        • 找出IB=IBQ曲线与负载线的交点
    • 动态分析
      • 确定静态工作点
      • 画交流负载线（空载时，直流负载线与交流负载线重合）
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      • 画波形，分析性能
      • 最大不失真输出电压（取Q点横坐标的值，与左右两端点差值较小的那个，再除以根号2）
  • 估算法
    • 画直流通路
    • 计算UBE，如果小于UBE（on），则处于截止的状态（三极管视为断路）；若不截止，假设放大模式，分别分析输入回路，输出回路，估算UCEQ，若大于UCES，则处于放大模式；反之，处于饱和模式，UCEQ=UCES，重新计算IC
  • 微变等效电路法
    • 画交流通路（已知Q点）
    • 用微变等效电路模型代替三极管，得交流等效电路。（先把be间等效为rbe,再把ec间等效为受控电流源）（电流参考方向b到e，c到e）
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    • 计算微变参数rbe，rce
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    • 分析交流指标Au，Ri，Ro（加压求阻法，将负载用电压源代替，信号源短路）
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• 静态工作点的稳定（ICQ与UCEQ稳定）
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  • 直流负反馈
    • 分压法（UBQ）
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    • 戴维南等效（将三极管输入端口等效，拆分VCC，画成接地的电源，方便分析开路电压，等效电阻）
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    • 二者关系（当Rb<<(1+b)Re时，戴维南等效法可简化为分压法）
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  • 温度补偿（UBQ，IBQ减小）
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• 三种组态
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  • 性能比较（b=a(1+b)）
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    • 共发
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      • 常用作增益级
      • 能放大电压和电流，输入输出电电压反向
    • 共集
      •  等效出与Rb并联的电阻  等效出与Re并联的电阻
      • 用作输入级，输出级，隔离级
      • 只能放大电流，输出电压同向
    • 共基
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      • 用在宽带放大电路
      • 只能放大电压，输出电压同向