基本放大電路學(xué)習(xí)總結(jié)

1、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院課程學(xué)習(xí)報(bào)告課程名稱：模擬電子技術(shù)班 級(jí)：電子09-1班姓 名：張佳興成 績(jī)：指導(dǎo)教師：房建東題目基本放大電路學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)用儀器設(shè)備、器材或軟件環(huán)境1. 計(jì)算機(jī)；2. Multisim 軟件/MAX PLUS II 軟件；3. Windows2000/XP環(huán)境、MS Office 2000 以上版、Adobe Acrobat 5.0 以上版。三.主要學(xué)習(xí)內(nèi)容1、放大電路的組成有源器件：VT直流電源及偏置電路信號(hào)源負(fù)載耦合電路地2、放大電路中的電壓和電流的符號(hào)名 稱靜態(tài)值交流分量總電壓或總電流直流電源瞬時(shí)值有效值瞬時(shí)值平均值電動(dòng)勢(shì)電壓基極電流i七! J'租 AV

2、7集電械電流1 <4 £(：發(fā)射極電流kL電，V)集-射極電壓%UCE基-射極電壓%凡.ify】集電極電源£, c心基極電源1%|發(fā)射極電源3、靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置與估算靜態(tài)工作點(diǎn)不但決定了電路是不是會(huì)產(chǎn)生失真，而且還影響著電壓放大倍數(shù)、輸入電 阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。直流模型適于Q點(diǎn)的分析輸出回路等效為電流控制的電流源利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上利用了直流模型利用戴維寧定理等效變換后求解 Q點(diǎn)* Jf TVBB = I BQ RbU beq I EQ Re = I BQ Rb U beq (1) I BQ ReU BQ = U bEQ (1) I BQ ReR若(1 + P

3、) Re >> Rb,則 U BQ 全-"Rb VccRb1 Rb24、放大電路的穩(wěn)定偏置影響UBE:溫度每升高1 C , UBE勺減少2.2mV影響I CBO溫度每升高10C, I CBO1大1倍影響B(tài) :溫度每升高1 C , B增大0.51.0%綜合：影響I C=編移產(chǎn)生：飽和失真；截止失真5、放大電路的基本分析方法圖解法:靜態(tài)分析:圖解二元方程6、放大電路的三種組態(tài)基本共設(shè)放大電路基本共集放大電路基本共基放大電路不同點(diǎn)既能放大電流又能放 大電壓，輸入電阻居 三種電路之中，輸出 電阻較大，頻帶較窄， 常作低頻電壓放大電 路的單元電路。只能當(dāng)打電流不能放 大電壓，是三種

4、接法 中輸入電阻最大，輸 出電阻最小的電路， 并具有電壓跟隨的特 點(diǎn)。常用于電壓放大 電路的輸入級(jí)和輸出 級(jí)，在功率放大電路 中也常采用射極輸出 的形式。只能放大電壓/、能放 大電流，輸入電阻小， 電壓放大倍數(shù)、輸出 電阻與共射電阻相 當(dāng)，是三種接法中高 頻特性最好的電路， 常作為寬頻帶放大電 路。相同點(diǎn)組成原則和分析方法完全相同，都有放大功能。三種接法的比較:接法共射共集北具Au大（反相）小于1（同相）大（同相）Ai1+ BaRi中大小Ro大小大頻帶窄中寬四.學(xué)習(xí)體會(huì)及遇到的主要問(wèn)題一、在電子線路的分析計(jì)算中，哪些因素可以忽略，哪些因素不能忽略？答：在電子線路的分析計(jì)算中，經(jīng)常根據(jù)工程觀點(diǎn)，

5、采用近似的計(jì)算方法。這是為了簡(jiǎn)化復(fù) 雜的實(shí)際問(wèn)題，突出主要矛盾，使分析計(jì)算得以比較順利地進(jìn)行。在這里，過(guò)分追求嚴(yán)密， 既無(wú)必要，也不可能。但是，近似計(jì)算又必須是合理的，必須滿足工程上對(duì)計(jì)算精度的要求例如，在固定偏置的放大電路中，偏置電流BQ =-段 中如 VCc=12V,VBEQ=0.7V則相對(duì)5；1 pn -EU n于Vcc,在計(jì)算時(shí)完全可以略去10%滿足工VBEQ而認(rèn)為 凡這樣做，計(jì)算誤差小于 程要求。但是，如果 是兩個(gè)數(shù)值較大而又比較接近的電流之差：4 =歡出 一包 三（山旬小小 22 mA = 0 .70186mA - 0.7 mA = 0.00136mA,以 尺 161此時(shí)第一個(gè)除式

6、中的VBECB不能忽略，而且兩個(gè)除式的計(jì)算都要比較精確，要有較多的有效數(shù)字位數(shù)，否則會(huì)得出不合理的結(jié)果。又如，在求兩個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻時(shí)，如果一個(gè)電阻比另一個(gè)大10倍以上，則可認(rèn)為總電阻近似等于較小的電阻，這樣的近似計(jì)算誤差也不大于10%再如，在求放大電路的輸出電阻時(shí)，管子的rec往往是和一個(gè)比它小得多的電阻（例如 FC）并聯(lián)。這時(shí)，因?yàn)?rce>>Rc,在并聯(lián)時(shí)rce就可略去，而認(rèn)為輸出電阻RO- FC。但是，在晶體管包流源中，如 果略去管子的rce,則恒流源的輸出電阻FF）-8。在這里，rce是和一個(gè)無(wú)限大的電阻并聯(lián)， 當(dāng)然就不能略去。一個(gè)電阻是否可忽略，要看他和其他電阻相比

7、所起作用的大小。二、在放大電路中，交流信號(hào)源為什么要標(biāo)出正、負(fù)（+、-） ?答：前面說(shuō)過(guò)，放大電路的特點(diǎn)之一是交、直流共存。直流電壓和電流的方向（極性）是 固定的，而交流電壓和電流的方向（極性）是隨時(shí)間變化的。為了分析的方便，對(duì)交流電壓 和電流要標(biāo)出假定的正方向，即參考方向。對(duì)交流電壓，參考方向是以放大電路的輸入和輸出回路的共同端（，）作為負(fù)（一）端，其它各點(diǎn)為正（+）端。對(duì)交流電流，參考方向則是 ic 、 ib 以流入電極為正，ie 以流出電極為正。對(duì)于微變等效電路中的受控源，受控量的參考方向取決于控制量的參考方向。例如，對(duì)雙極型三極管，當(dāng)ib 的參考方向?yàn)閺腷 極到 e極時(shí)，ic的參考方向

8、必為從c極到e極。對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)id的參考方向?yàn)?G （ + ） S （-） 時(shí)，的參考方向?yàn)榱魅隓極。參考方向是電路分析的重要工具，必須正確理解和掌握。三、 Cb1 和 Cb2 的作用是什么？它們兩端電壓的極性和大小如何確定？答：弄清這個(gè)問(wèn)題有助于真正理解放大電路的工作原理和交、直流共存的特點(diǎn)，也是初學(xué)者容易產(chǎn)生疑問(wèn)的地方。放大電路在靜態(tài)（v i =0）和動(dòng)態(tài)（v i *0）時(shí)，各處的電壓如上圖所示。 對(duì)Cb1:在靜態(tài)時(shí)，+Vcc通過(guò)Rb對(duì)它充電，穩(wěn)態(tài)時(shí)，它兩端的電壓必然等于 VBEQ而通過(guò) 它的直流電流為零。電壓極性是右正左負(fù)。所以，它的作用之一是"隔斷直流"，不使它影

9、響信號(hào)源。在動(dòng)態(tài)時(shí)，如果電容量很大，而vi 幅值很小，Cb1 兩端的電壓將保持不變。這樣，Cb1 兩端的交流電壓將為零，而全部Vi 都加在管子的b-e 結(jié)上，使VCE=VCBQ+vi 所以， Cb1的另一個(gè)作用是"傳送交流"，使交流信號(hào)順利通過(guò)。對(duì)Cb2情況相似。在靜態(tài)時(shí)，Vcc通過(guò)Rc對(duì)它充電。穩(wěn)態(tài)時(shí)，它兩端的電壓必然等 Vbe0 極性是左正右負(fù)，而通過(guò)它的直流電流為零，所以R上的電壓vo=0。這是Cb2的隔直作用。在動(dòng)態(tài)時(shí)，如果電容量很大，Cb2兩端的電壓將保持不變，仍為 Vbea這樣，Cb2兩端的交流 電壓將為零，而VcE=V：BQ+vce中的交流分量全部出現(xiàn)在 RL

10、上，即vo=vce。這是Cb2的傳送交 流作用。四、如果用PN叫三極管組成的共射電路，直流電源和耦合電容的極性應(yīng)當(dāng)如何考慮？直流負(fù)載線的方程式有何變化？ 答：這里也有初學(xué)者容易產(chǎn)生混淆的問(wèn)題。在采用PNPffl管時(shí)，首先電源的極性要反接，耦合電容（一般用電解電容器）的極性也要反 接。電路中Ib、Ic和Me的方向也要和NPN型管的相反。這樣，直流負(fù)載線的的方程式應(yīng)為 -VcE=V-I cR。它的形式與采用NPNt時(shí)略有不同。所以，建議放大電路中直流電壓和電流的 極性和方向以NPNt為準(zhǔn)，對(duì)PNPt則全部反號(hào)。這時(shí)，直流負(fù)載線的方程式仍為 VCE=V-I cR, 式中VCa VCc、Ic都為負(fù)值。

11、五、工作點(diǎn)是一個(gè)什么概念? 除了直流靜態(tài)工作點(diǎn)之外，有沒(méi)有交流動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)？答：工作點(diǎn)是放大電路分析中一個(gè)十分重要的概念，它指的是電路中二極管或晶體管的工作狀態(tài)，經(jīng)常用它們極間的電壓和流入電極的電流的大小來(lái)表示。例如，二極管的VD> ID,三極管的VBE， i b， VcE， i c。 管子的工作狀態(tài)和工作點(diǎn)分兩類。一類是不加交流輸入信號(hào)，電路中只有直流量的工作狀態(tài)和工作點(diǎn)，叫" 靜態(tài)" 和 " 靜態(tài)工作點(diǎn)" 。另一類是加了交流輸入信號(hào)6后，電路中直流和交流量共存的工作狀態(tài)和工作點(diǎn)。此時(shí)，電路和管子中的電壓和電流都隨 時(shí)間變動(dòng)，所以叫"動(dòng)態(tài)

12、"和"動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)”。前面說(shuō)過(guò)，在直流電源、元件參數(shù)和管子特性（有 時(shí)還包括負(fù)載電阻）確定之后，直流靜態(tài)工作點(diǎn)只有一個(gè)。而在交流動(dòng)態(tài)時(shí)，工作點(diǎn)隨交流 輸入信號(hào)在時(shí)間上不斷變化，它的變化軌跡就是交流負(fù)載線。在某一交流輸入信號(hào)下，管子 的交流動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)在交流負(fù)載線上的變化范圍就是動(dòng)態(tài)范圍。六、什么是管子的靜態(tài)功耗？如果交流輸入信號(hào)幅值較大，如何減小這一功耗？答：管子的靜態(tài)功耗Pvq就是在靜態(tài)時(shí)管子集電極上消耗的功率：Rq=VCeQcg為了減少這一功耗，就要盡量降低管子的靜態(tài)工作點(diǎn) Q但是，在交流輸入信號(hào)幅度較大時(shí)，降低 Q點(diǎn)會(huì)使 放大電路輸出信號(hào)失真。此時(shí)，可以采用新的電路組成方

13、案來(lái)解決，如乙類推挽或互補(bǔ)對(duì)稱 電路（見(jiàn)功率放大器）。七、放大電路負(fù)載最大的情況究竟是 R0-8還是R=0?為什么經(jīng)常說(shuō)RL愈小，電路負(fù)載愈 大？答：電路負(fù)載的大小是指負(fù)載上輸出功率的大小。在中頻時(shí)，放大電路可以等效畫成交流空是電路的空載輸出電壓，Ro是內(nèi)阻，R是負(fù)載電阻載輸出電壓與輸出電阻的串聯(lián)，如圖所示，其中 V不難求出，負(fù)載上的輸出功率為 （凡+&J 利用上式可求出Po為最大值Pomax時(shí)，負(fù)載電阻RLo=Ro,而 ,紇 這就是說(shuō)，從RL=0到RL=PLO電路的卒出功率P0隨RL的增大而增大：從 RL=PLO到R-oo, P0則隨RL的增大而減小，如圖（b）所示。放大電路一般工作

14、在 RL>FLO=RO 的情況，所以說(shuō)負(fù)載電阻RL愈小，Po也就是電路負(fù)載愈大。如果R-8 （空載）或FL=0（短 路），則均有Po=Q是負(fù)載最小的情況。八、交流電阻和直流電阻區(qū)別何在？線性電阻元件有沒(méi)有這兩種電阻？為什么rbe不能用于靜態(tài)計(jì)算？答：對(duì)線性電阻元件，只要工作頻率不太高，它的電阻是個(gè)常數(shù)。也就是說(shuō)，它在直流工 作和交流工作時(shí)電阻相同，沒(méi)有直流（靜態(tài)）電阻與交流（動(dòng)態(tài)）電阻之分。非線性電阻元 件則不然。它的伏安特性I=f（V ）不是直線，是曲線。即使是在直流工作時(shí)，只要電壓和電流不同，或者說(shuō)靜態(tài)工作點(diǎn)不同，它的直流（靜態(tài)）電阻 R=也不同（見(jiàn)圖）。如果直流信號(hào)上還疊加著交流小

15、信號(hào)，則非線性電阻元件對(duì)交流小信號(hào)的交流（動(dòng)態(tài)）電阻就是伏安特性dZ在靜態(tài)工作點(diǎn)處切線斜率的倒數(shù)，即dr0所以，非線性電阻元件的交流（動(dòng)態(tài)）電阻隨工作點(diǎn)的不同而不同。從幾何上說(shuō)，非線性電阻元件的直流電阻由伏安特性在靜態(tài)工 作點(diǎn)處的割線斜率決定，而交流電阻則由伏安特性在靜態(tài)工作點(diǎn)處的切線斜率決定。晶體管% 二->+（1 + /的發(fā)射結(jié)是PN結(jié)，它的伏安特性是非線性的。'即，其中第二部分就是PN結(jié)的伏安特性在靜態(tài)工作點(diǎn)處切線斜率的倒數(shù)折合到基極回路后的值，是發(fā)射結(jié)的交流（動(dòng)BQ &Q*阻）態(tài)）電阻，當(dāng)然不能用來(lái)求靜態(tài)電流餐 ,也不能由靜態(tài)的 VBEQ和IBQ來(lái)求O否則，就是混

16、淆了放大電路中直流量和交流量的區(qū)別，混淆了非線性元件直流（靜態(tài)）電阻和交流（動(dòng)態(tài)）電阻的區(qū)別。九、在的放大電路中，如果R-8（空載）,調(diào)節(jié)R使電路在一定的vi時(shí)產(chǎn)生最大不失真輸出 電壓，問(wèn)R應(yīng)為多大？怎樣才能調(diào)到最佳位置？答：在RfOO時(shí)，放大電路的直流負(fù)載線與交流負(fù)載線重合。為了產(chǎn)生最大不失真輸出電壓，Q點(diǎn)應(yīng)選在負(fù)載線中央。此=典Q總/詈" 4時(shí)必有在實(shí)際工作中,通過(guò)調(diào)節(jié)Rb來(lái)調(diào)整Q點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單可行因而也是經(jīng)常使用的方法。在調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)使輸出電壓既無(wú)飽和失真（對(duì)NPN型管是波形底部削平），又無(wú)載 止失真（對(duì)NPN型管是波形頂部削平）。同時(shí)，在充分加大Vi時(shí)，輸出波形又同時(shí)在預(yù)部和底部

17、出現(xiàn)失真。十、在采用NPN®管組成放大電路時(shí)，如何判斷輸出波形的失真是由于飽和還是截止？如果是PNP®管，判斷的結(jié)果又如何？答：這也是初學(xué)時(shí)容易混淆而又不易記住的問(wèn)題。實(shí)際上，由于采用NPNt和PNPt時(shí)，電壓的極性相反，所以判斷的方法也將相反。在左圖，畫出了兩種管子工作在截止失真的情況。對(duì)于NPN管，因?yàn)殡妷簶O性為正，截止失真發(fā)生的輸出波形正半周的頂部。對(duì)于 PNP管，因?yàn)殡妷簶O性為負(fù)，截止失真發(fā)生在輸出波 形負(fù)半周的底部。如果是飽和失真，則判斷結(jié)果與上述相反。十一、對(duì)于圖（a）的放大電路如果要用圖解法求最大不失真輸出電壓幅值，應(yīng)該怎樣進(jìn)行？答：這里的主要問(wèn)題在射極上有電阻 Re和R' e。在動(dòng)態(tài)時(shí)，R' e被短路，但Re還在。畫交 流負(fù)載線時(shí)應(yīng)該考慮它，而且用交流負(fù)載線上的動(dòng)態(tài)范圍決定出來(lái)的最大不失真電壓幅值不 是（VCm）M而是（Vcem）M兩者還相差Re上的電壓。1