在生产和技术工作中,人们往往要求将微弱的信号加以放大,去控制较大功率的负载,以便进行有效的观察、测量和利用。如电视机天线接收到的信号只有微伏数量级,经过放大后才能推动扬声器和显像管工作;智能控制设备把反映压力、温度或转速等非电量通过传感器变成微弱的电信号加以放大后,推动各种继电器达到自动调节的目的。基本放大电路是构成多种多级放大器的单元电路。放大器的作用就是把微弱的电信号不失真地加以放大。所谓失真就是输入信号经放大器输出后,发生了波形变化。
基本放大电路的组成及各元件的作用
为了达到一定的输出功率,放大器往往由多级放大电路组成。基本放大电路通常由两部分,如图6.1所示,第一部分电压放大电路,它的任务是将微弱的电信号加以放大去推动功率放大电路,一般它的输出电流较小,电压放大电路是整个放大电路的前置级。第二部分为功率放大电路,是放大电路的输出级,它的任务是输出足够大的功率去推动执行元件(如继电器、电动机、扬声器、指示仪表等)工作。功率放大器的输出电压和电流都比较大。
图6.1 基本放大电路的组成框图
用三极管组成放大电路的基本原则是:
(1)三极管应工作在放大状态。发射结正向偏置,集电结反向偏置。(www.xing528.com)
(2)信号电路应畅通。输入信号能从放大电路的输入端加到三极管的输入级上;信号放大后能顺利地从输出端输出。
(3)希望放大电路工作点稳定,失真(即放大后的输出信号波形与输入信号波形不一致的程度)不超过允许范围。
图6.2所示为根据上述要求由NPN型三极管组成的电压放大电路。它由直流电源、三极管、电阻和电容组成。它是最基本的放大单元电路。许多放大电路就是以它为基础而构成的。因此,掌握它的工作原理及分析方法是分析其他放大电路的基础。
图6.2所示的单管放大电路中有两个电流回路:一个是由发射极e、信号源、电容C1、基极b回到发射极e,称之为放大电路的输入回路;另一个是从发射极e经电源EC、集电极电阻RC、集电极c回到发射极e的回路,称之为放大电路的输出回路。因输入回路和输出回路是以发射极为公共端的,故称为共发射极放大电路。下面具体分析各元件的作用。
图6.2 共发射极基本放大电路
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