放大器基础

模拟电子线路基础 第2章 放大器基础知识总结，包括放大器概述、基本分析方法、多级放大器、放大器表示法等内容。

第2章 放大器基础

• 放大器概述
  • 定义
    • 放大电信号的一种电路
      • 由直流通路+交流通路组成
        • 直流通路+器件——使工作在放大状态
        • 交流通路——使信号可加入可取出
  • 实质
    • 能量转换器（能量的放大）
  • 要求
    • P的放大（U/I） Po>Pi且要无失真
  • 能够实现放大的器件基础
    • 晶体三极管（电流控制器件）
    • 场效应管（电压控制器件）
  • 主要性能指标
    • Ri——输入电阻（从信号源右边向放大器视入电阻） 理想放大器: 输入电阻越大越好
    • Aum——放大倍数=Uo/Ui（输出电压/输入电压）
    • Ro——输出电阻（从负载电阻RL左边向放大器视入的等效电阻） 求输出电阻，先电压源短路，电流源开路 理想放大器: 输出电阻越小越好
  • 传输特性
    • Ui较小——线性
    • Ui较大——非线性失真 （输入信号过大，放大器进入非线性区）
• 放大器表示法
  • 叠加定理
    • 
• 多级放大器
  • 为什么要引入？ 单极放大器放大倍数小
  • 耦合方式
    • 电容耦合
      • 极与极之间用电容相连 （应用于分立元件电路）
    • 直接耦合
      • 极与极之间用短路线相连 （应用于集成电路）
    • 变压器耦合
      • 极与极之间用变压器相连 （应用于功率放大器）
  • 性能指标
    • Ri=第一级放大器Ri
    • Ro=最后一级放大器Ro
    • 电压放大倍数
      • 数值表示
        • 各级电压放大倍数乘积
      • dB表示
        • 各级电压放大倍数（dB）之和
• 差分放大器
  • 作用:降低零漂对放大器的影响
  • 性能分析
    • 差模电压放大倍数
      • 单端输出
        • 一个放大器的一半
      • 双端输出
        • 一个放大器倍数
    • 差模输入电阻
      • Rid=2（Rb+hie）
    • 共模电压放大倍数
      • 单端输出
        • 一个放大器倍数
      • 双端输出
        • U=0 抑制了共模信号 抑制了零漂
    • 共模输入电阻
      • Ric=0.5（Rb+hie）
  • 构成:两个性能完全相同的差分放大器
    • 输入信号
      • 差模输入信号
        • △Uid=△Ui1-△Ui2
          • 
      • 共模输入信号
        • △Uic=（△Ui1+△Ui2）/2
          • 
      • 任意一对输入信号
        • 
  • 共模抑制比
    • KCMR=Aud/Auc
      • 双端输出（Auc=0） KCMR=无穷 抑制了零漂
      • 单端输出
        • 把差分放大器改装成 双电源长尾式差分放大器
          • 后在射极加一恒流源电路，使Auc趋近0KCMR趋近无穷
• 射极带有电阻的共射放大器
  • 特点: Ri增大 β减小 （Aum减小） Ro不变
• 三极管放大器三种基本组态
  • 共射（CE）放大器
    • 
  • 共基（CB）放大器
    • 
  • 共集（CC）放大器 （射级跟随器）
    • 
• 基本分析方法
  • 静态分析
    • 对直流通路分析 （直流工作get√）
      • 信号为0时各部分U.I 确定静态工作点Q点
  • 动态分析
    • 对交流通路分析 （放大器主要性能指标get√）
      • 有信号输入时各部分U.I
  • 确定值
    • 静态分析
      • IBQ,UBEQ,ICQ,UCEQ
      • 确定方法
        • 解析法
          • 画直流通路: 电容开路 电感短路 信号源置零
        • 图解法
    • 动态分析
      • 求得放大器性能参数Ri,Ro,Aum
      • 确定方法
        • H参数微变等效电路法
          • 画交流通路: 电容短路 电感开路 直流源置零
          • 用线性电路换三极管结构
            • be之间电阻hie ce之间受控电流源hfeIb
          • hfe——β hie——rbe=rbb'+26mv/IBQ(mA)
        • 图解法
          • 非线性失真的两种方式
            • 顶部失真/截止失真(上半周失真)
            • 底部失真/饱和失真(下半周失真)
• 三极管偏置电路 （设置目的: 找一个合适的静态工作点， 使不失真）
  • 分压式偏置电路
    • ICQ和UCEQ随温度变化基本不变
  • 电流源偏置电路
    • 恒流源
• Auc1=Auc2=-Rc/2Re 增大发射极电阻Re （用恒流源电路来代替） 有源负载:对直流呈现小电阻，对交流呈现大电阻