放大的概念和放大电路的主要性能指标

性能指标

放大电路放大的本质是能量的控制和转换。
本章重点研究电压放大倍数$A_U = \frac{U_o}{U_i}$AU​=Ui​Uo​​。

• 输入电阻$R_i = \frac{U_i}{I_i}$Ri​=Ii​Ui​​。输入电阻越小，表明放大电路从信号源索取的电流越小，放大电路所得到的输入电压$U_i$Ui​越接近信号源电压$U_s$Us​。
• 输出电阻$U_o = \frac{R_L}{R_o+R_L}U_o'$Uo​=Ro​+RL​RL​​Uo′​。输出电阻越小，负载电阻变化时输出电压的变化越小，成为放大电路的带负载能力越强。
• 互联
  
  放大电路II的输入电阻是放大电路I的负载电阻；放大电路I是放大电路II的信号源，其内阻就是放大电路I的输出电阻$R_{o1}$Ro1​。
• 通频带
  比如，对于扩音机，其通频带应该至少宽于音频(20hz ~ 20kHz)范围；选频放大电路希望频带尽可能窄，只对单一频率的信号放大。
• 非线性失真系数：输入信号幅度超过一定范围后，输出电压将产生非线性失真。$D = \sqrt{(\frac{A_2}{A_1})^2 + (\frac{A_3}{A_1})^2 + \cdots}$D=(A1​A2​​)2+(A1​A3​​)2+⋯​
• 最大不失真输出电压：需要定义非线性失真系数的额定值，如10%
• 最大输出功率

基本共射放大电路的工作原理

基本组成

设置静态工作点的必要性

• 静态工作点Q（Quiescent）（将输入信号为零）：基极电流$I_{BQ}$IBQ​，集电极电流$I_{CQ}$ICQ​，b-e间电压$U_{BEQ}$UBEQ​，管压降$U_{CEQ}$UCEQ​。
• $U_{BEQ}$UBEQ​近似为已知：硅管取0.6V ~ 0.8V；锗管取0.1V ~ 0.3V。
• 为什么要设置静态工作点呢？

• 对于放大电路的最基本要求，一是不失真，二是能够放大。
• 只有设置合适的静态工作点，才能保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真。
• 基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠$R_c$Rc​将电流的变化转化成电压的变化来实现的。