共射放大電路演示文稿

1、共射放大電路演示文稿第一頁，共四十四頁。定性分析: 在輸入端加一微小電壓，將依次產(chǎn)生一下過程：適當(dāng)選擇參數(shù)，可使uCE可比ui大得多，從而實(shí)現(xiàn)放大作用。二.放大電路的工作原理 ： VBBuiRBRC T+-uoVCC IBiCuCEUBE第二頁，共四十四頁。工作波形: uBEQ uCEQ iBQiB Ot Ot uBE Ot uCE OtiC iCQuoui第三頁，共四十四頁。1.三極管必須工作在放大區(qū)，原理電路缺點(diǎn):放大電路組成原則：3. iC能夠轉(zhuǎn)化為uCE,并傳送到放大電路的輸出端。2. ui 能夠傳送到三極管的基極回路,產(chǎn)生相應(yīng)的iB1. 需要兩路直流電源,既不方便也不經(jīng)濟(jì) 2. 輸入

2、、輸出電壓不共地。第四頁，共四十四頁。共射放大電路的改進(jìn)電路： C1、C2 是隔直或耦合電容，RL是放大電路的負(fù)載電阻，省去了基極直流電源VBB 。RBRC T+-uo單管共射放大電路+-uiRLC1C2+VCC+第五頁，共四十四頁。2.2.2 放大電路的分析方法一、直流通路與交流通路1. 直流通路用于放大電路的靜態(tài)分析。電容相當(dāng)于開路電感相當(dāng)于短路在直流通路中:RBRC T+-uo單管共射放大電路+-uiRLC1C2+VCC+RBRC T+VCC直流通路第六頁，共四十四頁。2. 交流通路用于放大電路的動態(tài)分析。電容和理想電壓源相當(dāng)于短路電感和理想電流源相當(dāng)于開路在交流通路中:RBRC T+-

3、uo單管共射放大電路+-uiRLC1C2+VCC+RBRC T+-uiRL+-uo交流通路第七頁，共四十四頁。二、 靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算靜態(tài)工作點(diǎn): 外加輸入信號為零時,三極管的 IBQ , ICQ , UBEQ , UCEQ 在輸入輸出特性曲線上對應(yīng)一個點(diǎn) Q點(diǎn)。 一般UBEQ可近似認(rèn)為：硅管 ( 0.6 0.8 ) V鍺管 ( 0.1 0.3 ) V靜態(tài)分析(估算靜態(tài)工作點(diǎn))討論對象是直流成分。第八頁，共四十四頁。估算方法:RBRC T+VCC直流通路第九頁，共四十四頁。三. 圖解分析法圖解法即可分析靜態(tài),也可分析動態(tài)。過程一般是先靜態(tài)后動態(tài)。任務(wù):用作圖法確定靜態(tài)工作點(diǎn),求出IBQ, I

4、CQ和UCEQ。一般用近似估算法求IBQ和UBEQ 。1. 圖解法分析靜態(tài)第十頁，共四十四頁。直流輸出回路的等效電路直流負(fù)載線和靜態(tài)工作點(diǎn)的求法直流負(fù)載線方程RBRC T+-uo單管共射放大電路+-uiRLC1C2+VCC+-uCE+-uCE TRcVCCMNiCiC第十一頁，共四十四頁。iB=IBQVCCICQRcVCCUCEQiC/mAuCE/VO根據(jù)輸出回路方程uCE = VCC iCRc 作直流負(fù)載線，與橫坐標(biāo)交點(diǎn)為VCC , 與縱坐標(biāo)交點(diǎn)為VCC/Rc ，直流負(fù)載線與特性曲線 Ib=IBQ 的交點(diǎn)即Q點(diǎn), 如圖示。Q直流負(fù)載線和靜態(tài)工作點(diǎn)的求法斜率為-1/RC ，是靜態(tài)工作點(diǎn)的移動軌

5、跡。+-uCE+-uCE TRcVCCMNiCiC第十二頁，共四十四頁。2. 圖解法分析動態(tài)動態(tài)分析(估算動態(tài)技術(shù)指標(biāo))討論對象是交流成分。交流輸出回路的等效電路交流負(fù)載線：過靜態(tài)工作點(diǎn)Q ， 作一條斜率為-1/（RC/RL）的直線。 RBRC T+-uo+-uiRLC1C2+VCC+VT+-uCE+-uCEMNiC iC 交流通路的輸出回路RCRL第十三頁，共四十四頁。交流負(fù)載線iB=8060402001226QiC/mAOuCE/V4直流負(fù)載線畫法：過靜態(tài)工作點(diǎn)Q ， 作一條斜率為-1/（RC/RL）的直線。uCE = - iC(RC / RL)交流負(fù)載線：描述放大電路的動態(tài)工作情況。VT

6、+-uCE+-uCEMNiC iC 交流通路的輸出回路RCRL第十四頁，共四十四頁。QIBQ402060iB/uBE/VOiCOtiBOt0.7uBEUBEQOtuBEOtuCEUCEQuCE0.720.68iB放大電路動態(tài)工作情況交流負(fù)載線iB=8060402001226QiC/mAOuCE/V4直流負(fù)載線第十五頁，共四十四頁。用圖解法求放大電路的放大倍數(shù)：假設(shè)IBQ附近有一個變化量iB ，在輸入特性上找到相應(yīng)的uBE ，在輸出特性的交流負(fù)載線上找到相應(yīng)的iC和uCE。則電壓放大倍數(shù)：第十六頁，共四十四頁。結(jié)論：單管共射放大電路中:1.交直流并存，2.有電壓放大作用，3.有倒相作用。圖解法的

7、步驟:（一）畫輸出回路的直流負(fù)載線，（二）估算 IBQ，確定Q 點(diǎn)，得到 ICQ和 UCEQ ，（三）畫交流負(fù)載線，（四）求電壓放大倍數(shù)。第十七頁，共四十四頁。 3. 圖解法分析非線性失真 當(dāng)Q點(diǎn)過低時，輸入信號的負(fù)半周進(jìn)入截止區(qū)-截止失真 iC/mAOuCEiC/mAtOQuCEtOUCEQICQ截止失真uCE波形出現(xiàn) 頂部失真。交流負(fù)載線iB第十八頁，共四十四頁。當(dāng)Q點(diǎn)過高時，輸入信號的負(fù)半周進(jìn)入飽和區(qū)-飽和失真 飽和失真交流負(fù)載線iC/mAOuCEQICQtOiC/mAuCEtOUCEQuCE波形出現(xiàn)底部失真。iB第十九頁，共四十四頁。4. 圖解法分析電路參數(shù)對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 OuCE

8、iCOuCEiCQ1Q2VCCRCVCCRb1RC1VCCRC2增大RC Q點(diǎn)向右側(cè)移動增大Rb Q點(diǎn)向右下方移動第二十頁，共四十四頁。OuCEiCuCEOiCQ1Q2VCCRCVCC2 1Q1Q2VCC2RCVCC2VCC2VCC1VCC1RCVCC1VCC升高 Q點(diǎn)向右上方移動 增大 Q點(diǎn)向左上方移動第二十一頁，共四十四頁。四. 微變等效電路法適用條件：微小交流工作信號， 三極管工作在線性區(qū)。解決問題：處理三極管的非線性問題。等效：從線性電路的三個引出端看進(jìn)去，其電壓、電流的變化關(guān)系和原來的三極管一樣。第二十二頁，共四十四頁。1. 用簡化的微變等效電路計(jì)算單管共射放大電路電壓放大倍數(shù)為RB

9、RC T+-uo +-uiRLC1C2+VCC+-+-rbe uiiC ib uoibecbRcRLRB單管共射放大電路的等效電路Au=uo ui= - ib Rc/ RLib rbe=rbe- Rc/ RL輸入電阻= Rb/ rbeRi=uiii第二十三頁，共四十四頁。輸出電阻+- uoio ui+-rbeiC ibibecbRcRbRoui = 0 RL = uoio = Rc第二十四頁，共四十四頁。2. 等效電路法的步驟確定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q，(3) 畫出放大電路的微變等效電路，(2) 求出Q點(diǎn)處的和rbe ，(4) 列出電路方程求解 和 。、 第二十五頁，共四十四頁。3. 有射極電

10、阻的共射放大電路+-rbe uiiC ib uoibecbRcRLRBRE RBRc T+-uiRLC1C2+VCC+-uoREui = ib rbe + (1+ ) ib Re ui RL uoAu= - rbe +(1+ ) Reuo = - ib RL其中RL = Rc / RL電壓放大倍數(shù)第二十六頁，共四十四頁。+-rbe uiiC ib uoibecbRcRLRbRe Ri=rbe +(1+ ) Re/ RbRo Rcui+-ui = ib rbe + (1+ ) ib Reii = ib Ri =rbe +(1+ ) ReRi Ri Ri = Ri / Rb輸入電阻和輸出電阻第二十

11、七頁，共四十四頁。該放大電路與基本共射放大電路相比較：電壓放大倍數(shù)減小了輸入電阻提高了 輸出電阻沒有變化 第二十八頁，共四十四頁。例2.3 圖示放大電路中, = 501. 試估算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn),2. 求電壓放大倍數(shù),3. 求輸入電阻和輸出電阻。接有發(fā)射極電阻的單管共射放大電路RBRc T+-uiRLC1C2+VCC+-uoRe2403k3k第二十九頁，共四十四頁。解:直流通路如圖所示IBQRb + UBEQ + IEQ Re = VCCIBQ =VCC- UBEQRb+(1+ ) Re= 0.04mAICQ = IBQ = 50 0.04 = 2 mA IEQUCEQ =VCC - IC

12、Q Rc - IEQ Re = 12-2 ( 3 + 0.82 ) = 4.36 VIBQICQIEQ+-UBEQ+VCCRbRcVTRe直流通路第三十頁，共四十四頁。rbe rbb +(1+ )26IEQ = 300 + (1+ 50)262= 963 RLAu= - rbe +(1+ ) Re= - 1.75 Ri=rbe +(1+ ) Re/ Rb = 36.3KRo Rc = 3K射極電阻Re使電壓放大倍數(shù)降低+-rbe uiiC ib uoibecbRcRLRbRe第三十一頁，共四十四頁。小 結(jié) 圖解法優(yōu)點(diǎn): 1. 即能分析靜態(tài), 也能分析動態(tài)工作情況； 2. 直觀 形象； 3. 適

13、合分析具有特殊輸入/輸出特性的管子； 4. 適合分析工作在大信號狀態(tài)下的放大電路。缺點(diǎn): 1. 特性曲線存在誤差； 2. 作圖麻煩,易帶來誤差； 3. 無法分析復(fù)雜電路和高頻小工作信號。第三十二頁，共四十四頁。微變等效電路法優(yōu)點(diǎn): 1.簡單方便； 2.適用于分析任何基本工作在線性范圍的簡單或復(fù)雜的電路。缺點(diǎn): 1.只能解決交流分量的計(jì)算問題； 2. 不能分析非線性失真； 3. 不能分析最大輸出幅度 。第三十三頁，共四十四頁。2.2.3 放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問題一.溫度的變化對三極管的工作點(diǎn)的影響 TUBEQICBOICQ溫度升高，靜態(tài)工作點(diǎn)移近飽和區(qū)，使輸出波形產(chǎn)生飽和失真?？梢姡航鉀Q措施:保

14、持放大電路的工作溫度恒定。2. 從放大電路自身解決。第三十四頁，共四十四頁。二. 分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路 基極靜態(tài)工作點(diǎn)電位 基本不變 TUBEQIBQICQ UEQICQRLC2RB1RB2Rc T+-uiC1+VCC+-uoRECEUBUEiRiBiC第三十五頁，共四十四頁。由以上分析可知：該電路是通過發(fā)射極電流的負(fù)反饋?zhàn)饔?，牽制集電極電流的變化。也稱為電流負(fù)反饋式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路。Re愈大,電路的溫度穩(wěn)定性愈好，但將影響輸出電壓幅度。Rb2和Rb2值的選用：一般取i1 = (510) iB , 且uBQ = (510) UBEQ第三十六頁，共四十四頁。 1. 靜態(tài)分析從估算 入手 靜態(tài)發(fā)射極

15、電流為靜態(tài)基極電流為靜態(tài)電壓為:UB IEICIBuE RB1RB2Rc T+VCCRE第三十七頁，共四十四頁。RLC2RB1RB2Rc T+-uiC1+VCC+-uoRECEUBUEiRiBiC 2 . 動態(tài)分析e+-rbeic ibibcbRcRLRB2+- ui uoio iiRB1第三十八頁，共四十四頁。e+-rbeic ibibcbRcRLRB2+- ui uoio iiRB1Au=uo ui=rbe- Rc/ RL電壓放大倍數(shù)為輸入電阻為輸出電阻為Ri = rbe /Rb1/ Rb2Ro= Rcuo =- ib Rc/ RL ui =ib rbeRiRo第三十九頁，共四十四頁。例2

16、.4：已知晶體管的 = 60 ， rbe=1.8 k ，信號源電壓us =15mV，內(nèi)阻Rs = 0.6 k ，其它參數(shù)已標(biāo)在電路圖中。求該放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)； 求該放大電路的輸入電阻和輸出電阻； 試求輸出電壓 uo ； 若RF = 0， uo等于多少？+VCCusUBUERLC2RB1RB2Rc T+-uiC1+-uoRECeRFRs+-1002k3.9k120k39k3.9k+12V第四十頁，共四十四頁。RB1RB2Rc T+VCCRERF10039k120k3.9k2k12V解： 求靜態(tài)工作點(diǎn)UB RB1+RB2RB1VCCIEQ =ICQ UEQ=UBQ - UBEQIEQ = 1 mAUCEQ =VCC- ICQ Rc- IEQ ( RE + RF )VCC- ICQ ( Rc + RE + RF )IBQ ICQ UB IEICIBUE 3V=3 0.7RB+RFRE+RF2+ 0.1= 6 V 1 mA= 17 A第四十一頁，共四十四頁。RLRb1Rb2RcVT+-ui+-uoRFRsusRLC2Rb1Rb2RcVT+-uiC1+VCC+-uoReCeRFusRsrbeic ibibcbRcRLRb2+- ui+- uoeio iiRb1RFRsus動態(tài)分