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文檔簡介
第
2
章基本放大電路2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標2.2共射放大電路的工作原理2.3放大電路的分析方法2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定小結2.5晶體管單管放大電路的三種基本接法2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標2.1.1放大的概念一、放大的對象:對變化量的放大;二、放大的本質:能量的控制和轉換;四、放大的前提:不失真的放大。三、放大的基本特征:功率放大;有源元件能控制能量轉換;有源元件要工作在合適的工作區(qū)域;2.1.2放大電路的性能指標放大倍數(shù)Au;輸入電阻Ri;輸出電阻Ro;通頻帶fbw
。一、放大倍數(shù)放大倍數(shù)是直接衡量放大電路放大能力的重要指標。設輸入量為,輸出量為則例如:當Xo=Uo;Xi=Ui時(2.1.1)注意Auu下標HomeNextBack電壓放大倍數(shù):(無量綱)互阻放大倍數(shù):(歐姆)電流放大倍數(shù):(無量綱)互導放大倍數(shù):(西門子S)本章著重討論電壓放大倍數(shù)。需要注意的是,在實際應用時,只有在波形不失真的情況下,測試的放大倍數(shù)才有意義。二、輸入電阻
Ri——從放大電路輸入端看進去的等效電阻。輸入端輸出端信號源一般來說,Ri越大越好。(1)Ri越大,ii就越小,從信號源索取的電流越小。(2)當信號源有內阻時,Ri越大,ui就越接近uS。(2.1.5)三.輸出電阻中頻段通常希望Ro愈小愈好。下頁上頁IoIi放大電路Ri+-RsRo
放大電路技術指標測試示意圖+-Ui+-Uo首頁四、通頻帶
fbw通頻帶——用于衡量放大電路對 不同頻率信號的放大能力。放大倍數(shù)隨頻率變化曲線——幅頻特性曲線下限截止頻率上限截止頻率通頻帶:fbw=fH–fL中頻放大倍數(shù)音頻:20Hz~20kHz男音:700Hz女音:1kHz五、非線性失真系數(shù)對于周期是2π的函數(shù)f(t),總可以以傅立葉級數(shù)的形式展開:
直流項n=1基波項奇函數(shù)只有sin項,偶函數(shù)只有cos項非線性失真系數(shù)式中:A1
—基波幅值A2—二次諧波幅值A3
—三次諧波幅值(2.1.8)在額定失真范圍內的最大輸出幅值以有效值Uom、峰值UOP
或
峰--峰值UOPP表示UopUoPPtUo六、最大不失真輸出電壓七、最大輸出功率與效率電源消耗功率2.2基本共射放大電路的工作原理2.2.1基本共射放大電路的組成及各元件的作用iBiCuBEuCE地放大元件iC=iB,工作在放大區(qū),集電結反偏,發(fā)射結正偏。使發(fā)射結正偏,并提供適當?shù)撵o態(tài)工作點IB和UBE。集電極電源,為電路提供能量。并保證集電結反偏。IBICUBEUCE當ui=0時,為三極管的靜態(tài)(Quiescent)ibicubeuce當ui
≠0時2.2.2設置靜態(tài)工作點的必要性一、靜態(tài)工作點(Q)IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ三極管電路中,其各極的電壓和電流:uBE、iB、uCE、iC當ui=0時,為三極管的靜態(tài)(Quiescent)靜態(tài)時的工作點稱為靜態(tài)工作點,記為靜態(tài)工作點對放大器的性能有至關重要的影響。調整放大器,主要就是調整靜態(tài)工作點。UBEQ=0.7v硅0.2v鍺IBQICQUBEQUCEQ圖2.2.1基本共射放大電路
的靜態(tài)工作點靜態(tài)時,ui=0集電極電阻,將變化的電流轉變?yōu)樽兓碾妷?。二、為什么要設置靜態(tài)工作點目的:在信號的整個周期中,使晶體管始終工作在線性放 大狀態(tài)圖2.2.2沒有設置合適的靜態(tài)工作點IBQ=02.2.3基本共射放大電路的工作原理及波形分析圖2.2.3基本共射放大
電路的波形分析交流信號馱載在直流分量上直流分量脈動直流uCE與iC反相iB與iC同相對于基本共射放大電路,只有設置合適的靜態(tài)工作點,使交流信號馱載在直流分量之上,以保證晶體管在輸入信號的整個周期內始終工作在放大狀態(tài),輸出電壓波形才不會產(chǎn)生非線性失真。輸入信號中,只有交流分量。2.2.4放大電路的組成原則一、組成原則(1)正確的電源電壓,以便設置合適的Q點,為輸出提供 能源;(2)電阻取值得當,形成正確的Q點(3)輸入信號能夠影響輸出電流 (ui→ube→ib→ic→uce→uo)(4)放大后的信號能夠輸出給負載二、常見的兩種共射放大電路1.直接耦合共射放大電路圖2.2.4直接耦合共射放大電路特點:信號源、負載與放大器直連共地單電源供電求IBQ時,ΔuI=0,Rb1一端接地UBEQ(2.2.2a)求Q點:(2.2.2b)(2.2.2c)2.阻容耦合共射放大電路圖2.2.5阻容耦合共射放大電路特點:具有隔直電容,信號源、負載不與放大器直連耦合電容作用:隔直流、通交流。隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系,同時能使信號順利輸入輸出。阻容耦合共射放大電路的Q點計算(2.2.3a)(2.2.3b)(2.2.3c)UBEQIBQICQUCEQ2.3放大電路的分析方法2.3.1直流通路與交流通路直流通路:在直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路,也就是靜態(tài)電流流經(jīng)的通路,用于研究靜態(tài)工作點。直流通路的特點:①電容視為開路;②電感線圈視為短路(即忽略線圈電阻);③信號源視為短路,但應保留其內阻。圖2.3.1(a)圖2.2.1所示基本共射放大電路的直流通路ui=0直流通路:舉例:所有電容器看作開路。交流通路:交流通路:交流通路是輸入信號作用下交流信號流經(jīng)的通路,用于研究動態(tài)(交流)參數(shù)。交流通路的特點:①容量大的電容(如耦合電容)視為短路②無內阻的直流電源(如VCC)視為短路
直流電源相當于接地交流通路:圖2.3.1(b)圖2.2.1所示基本共射放大電路的交流通路直流電源:VCC、VBB看作短路舉例:電容器和直流電源都短路:
Rb1//Rb2·P圖2.3.2直接耦合共射放大電路及其
直流通路和交流通路直流工作點與Rs和RL有關圖2.3.3阻容耦合共射放大電路
的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負載電阻RL是負載電阻直流工作點與Rs和RL無關直流交流分析放大電路應注意:在分析放大電路時,應遵循“先靜態(tài),后動態(tài)”。 求解靜態(tài)工作點時應利用直流通路; 求解動態(tài)參數(shù)時應利用交流通路。靜態(tài)工作點合適,動態(tài)分析才有意義。分析時不一定非畫出直流通路不可。課堂練習P126自測題二二、試分析圖T2.2所示各電路是否能夠放大正弦交流信號,簡述理由。設圖中所有電容對交流信號均可視為短路×√×2.3.2圖解法圖2.3.4基本共射放大電路一、Q點分析:圖解法用于分析放大電路的Q點、放大倍數(shù)和失真。1.輸入回路的圖解分析(直流狀態(tài))三極管輸入特性令ΔuI=0左右兩邊:iB=iBuBE=uBE兩邊共同決定Q點QIBQUBEQ①②斜率:輸入負載線uBEiB2.輸出回路的圖解分析直流負載線左邊:三極管輸出特性右邊:輸出負載線uCE=VCC–iCRc直流負載線與輸出特性曲線的交點就是Q點。斜率:QVCC12V3KuCE=VCC-IcRC令uCE
=0,iC
=VCC∕RC=12V∕3K=4mA令iC
=0,uCE
=VCC=12V實例:5432163126915·①·②iC=4mAVCC=12V直流負載線uceIc利用直流負載線求解Q點(UCEQ和ICQ)1.求出IBQ對應的輸出曲線2.作出直流負載線3.交點為Q點?!?/p>
實際應用時,一般不需要在晶體管特性曲線上作圖,而是利用晶體管特性曲線可以求出β值,只要知道了晶體管的β值,便可根據(jù):ICQ=IBQ·β求出ICQ。圖解法主要用來求解放大電路的最大不失真輸出幅值。注意:①ΔuI→ΔuBE→ΔiB②ΔuI≠ΔuBEVBB+ΔuIΔuI形成ΔiB二、電壓放大倍數(shù)的分析 當加入輸入信號ΔuI時:uBE=VBB+ΔuI-iBRb1.在輸入回路中,ΔuI影響基極電流變化量ΔiB
。ΔuI>0時,ΔiB>0ΔiB→ΔiC→ΔuCE2.在輸出回路負載曲線上Q點附近找到ΔiB造成的ΔuCE,ΔuI>0時,ΔiB>0,ΔiC>0,而ΔuCE<0電壓放大倍數(shù):圖解法得到的結論:1.從輸入特性曲線來看IBQ越大,Q點附近的曲線越陡,ΔuI作用下形成的ΔiB就越大。ΔuI↑→ΔiB↑→ΔiC↑→ΔuCE↑→Au↑結論1:Q點影響Au,Q↑→Au↑·Q點高,ΔiB大·Q點低,ΔiB小2.從輸出回路來看,RC越大,負載特性曲線則越平,ΔiC引起的ΔuCE則越大,使Au增大。應當指出:利用圖解法求解電壓放大倍數(shù)時,ΔuI的數(shù)值愈大,晶體管的非線性特性對分析結果的影響愈大。 另外,其分析過程與后面將闡述的微變等效電路法相比,較為繁瑣,而且誤差較大。 因此,講述圖解法求解Au的目的是為了進一步體會放大電路的工作原理和Q點對Au的影響。所以,真正用于求解Au的方法不是圖解法。。三、波形非線性失真的分析本節(jié)討論Q點位置與非線性失真的關系。(一)Q點位置合適,電路有較小的非線性失真Q點位于負載線中部,且輸入信號幅值不是太大,能保證工作點始終位于三極管的放大區(qū)內,稱為Q點位置合適。IBUBEQICUCEubeibibic假設在靜態(tài)工作點的基礎上,輸入一微小的正弦信號ui靜態(tài)工作點Q點位置合適,不產(chǎn)生非線性失真。UCE與Ui反相!
輸入信號ui過大,會形成輸出“截幅失真”。結論一: Q點設置合適,輸出信號幅值不超過電路允許“最大不失真輸出電壓幅值”(Uom)時,輸出信號不失真。輸出信號幅值過大,超過Uom,輸出信號將出現(xiàn)上下部同時截幅失真。Q點偏低,工作點易進入截止區(qū),當信號稍大時,便會出現(xiàn)“截止失真”。上uce頂部失真ib低部失真(二)Q點偏低,首先出現(xiàn)“截止失真”Q點位于輸出負載線的底部,稱為Q點偏低。截止失真的波形uiuo當Q點偏低時,在輸入信號幅值較大時,負半周靠近峰值的某段時間內,晶體管b-e間電壓總量Ube〈Uon,晶體管截止,基極電流ib將產(chǎn)生底部失真。 集電極電流ic,和集電極電阻Rc上電壓的波形必然隨之產(chǎn)生同樣的失真,所以輸出電壓一定失真。因晶體管截止而產(chǎn)生的失真稱為“截止失真”。結論二:Q點偏高,工作點易進入飽和區(qū),當信號稍大時,便會出現(xiàn)“飽和失真”。上底部失真(三)Q點偏高,首先出現(xiàn)“飽和失真”Q點位于輸出負載線的上部,稱為Q點偏高。結論三 Q點偏高,當輸入信號較大時,晶體管工作點進入飽和區(qū),使輸出波型產(chǎn)生飽和失真。應當指出: 應當指出,截止失真和飽和失真都是比較極端的情況。實際上,在輸入信號的整個周期內,即使晶體管始終工作在放大區(qū)域,也會因為輸人特性和輸出特性的非線性使輸出波形產(chǎn)生失真,只不過當輸入信號幅值較小時,這種失真非常小,可忽略不計而已。 因晶體管輸入特性曲線的非線性,輸出電壓總是存在不可避免的失真現(xiàn)象。tt·VCCUCEQUCES=VCC-UCEQUCEQ-UCESQ點居中(四)最大不失真輸出電壓Uom當Q點位于輸出負載線中點時,不失真輸出電壓Uom。當Q點不在輸出負載線中點時,放大電路的最不失真輸出電壓Uom由(VCC–UCEQ)和(UCEQ–UCES)兩者中較小者決定?!CCUCEQUCESVCC-UCEQUCEQ-UCESQ點偏低·VCCUCEQUCESVCC-UCEQUCEQ-UCESQ點偏高(五)消除工作點失真的方法1.工作點合適而出現(xiàn)的“截幅失真”,只要減小輸入信號的幅值便可消除。(五)消除工作點失真的方法2.消除工作點偏低出現(xiàn)的“截止失真”,使IBQ↑:uBEQVBB斜率:②Rb
↓①VBB
↑iBQ點偏高解決方法·Q點偏高①減小IBQ·②減小Rc·(五)消除工作點失真的方法3.工作點偏高出現(xiàn)“飽和失真”:VBB↓、Rb↑→IBQ
↓換一個β↓的管子?;騌c↓、VCC↑
。圖2.3.3阻容耦合共射放大電路的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負載電阻RL是交流負載電阻直流工作點與Rs和RL無關直流交流四、直流負載線與交流負載線四、直流負載線與交流負載線從圖2.3.3可以看出,阻容耦合放大電路的負載電阻是集電極電阻RC
與交流負載電阻RL的并聯(lián)值,輸出電壓取決于(RC//RL),而不僅僅是由RC決定。在阻容耦合放大電路中,研究動態(tài)特性時,應以交流負載線為依據(jù)。直流負載線:由Rc決定的輸出負載線;交流負載線:由Rc和交流負載電阻RL共同決定的負 載線。定義:
RL’=Rc//RL
(a)在求解靜態(tài)工作點時,由于信號變化量為0,所以隔直電容起作用,靜態(tài)工作點Q與負載電阻RL無關。直流負載線方程:UCE=VCC–IC
·Rc(b)當輸入交流信號時,稱為動態(tài)。這時,電容器可以看作是短路,交流負載電阻是
RL’
。V’=UCEQ+ICQRL’RL’=RC//RL交流負載線方程:uCE=V’?iCRL’式中:交流負載線交流負載線的特點:1.經(jīng)過Q點;2.斜率為V’直流負載線交流負載線作圖法1.確定Q點(UCEQ,ICQ)2.求輔助點V’3.連接V’與Q點并延長之,得交流負載線。3k12Vβ=1003k560k求輔助點V’:【例】(1)求圖示阻容耦合共射電路的交流負載線。解:5432163126915··iC=4mAVCC=12V直流負載線·(6V,2mA)·V’輔助點V’=9V交流負載線,斜率:Q點位置ICQ=2mAUCEQ=6VQ點位置偏低(1)按照交流負載線確定最大輸出電壓幅值Uom3k12Vβ=1003k560k解:即
UCEQ–UCES
>ICQRL’∴Uom=ICQ·RL’
=2×1.5k=3(V)由上題結果可知,Q點偏低,3k12Vβ=1003k?k(3)為得到最大的不失真輸出電壓Uom,Rb應取多大?Uom=?解:當Q點選擇在交流負載線中點時,電路有最大Uom。Q點位于交流負載線中點時,應該有:UCEQ–UCES=ICQRL’··uCE(V)iC(mA)UCESUCEQICQ·RL’V’∵Q點是交、直流負載線的公共點,所以有:UCEQ=VCC-ICQRcUCEQ–UCES=ICQRL’UCEQ=VCC-ICQRc聯(lián)立求解Q點:UCEQ–0.3
=ICQ×1.5kUCEQ=12
–ICQ×3k解得:UCEQ
=12-2.6×3K=4.2(V)3k12Vβ=1003k?k求Rb:
最大不失真輸出電壓:Uom=UCEQ-UCES
=4.2-0.3=3.9(V)或最大不失真輸出電壓:Uom=ICQ·RL’
=2.6×1.5=3.9(V)Q點位于交流負載線中點時,應該有:UCEQ–UCES=ICQRL’··uCE(V)iC(mA)UCESUCEQICQ·RL’V’Q(4.2V,2.6mA)4.20.38.1UCEQ=4.2VICQRL’=2.6×1.5K=3.9VV’=UCEQ+ICQRL’=4.2+3.9=8.1(V)3.93.9作業(yè)2.2、2.4、2.6、2.8、2.92.3.3等效電路法一、晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點的估算法圖2.3.11晶體管的直流模型使用條件:晶體管工作在放大區(qū)。二、晶體管共射h參數(shù)等效模型1.h參數(shù)等效模型的由來:在低頻小信號情況下,對上兩式取全微分得:vBEvCEiBcebiC圖2.3.15雙口網(wǎng)絡h參數(shù)方程:輸出端交流短路時的輸入電阻;輸出端交流短路時的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù);輸入端電流恒定(交流開路)時的輸出電導,〈10-5S四個參數(shù)量綱各不相同,故稱為混合參數(shù)(H參數(shù))。輸入端電流恒定(交流開路)的反向電壓傳輸比,內反饋系數(shù),〈10-2;圖2.3.12晶體管的共射h參數(shù)等效模型2.h參數(shù)的物理意義圖2.3.13h參數(shù)的物理意義及求解方法HomeNextBack一般采用習慣符號,即rbe=h11e
=h21e;
h12e很小,一般為10-210-3;
ib
是受控源
,且為電流控制電流源(CCCS)。電流方向與ib的方向是關聯(lián)的。
圖2.3.17h參數(shù)簡化模型rbe 得到簡化電路(如圖2.3.12所示)
rce=1/h22e很大,約為100k。故一般可忽略它們的影響;3.簡化的h參數(shù)等效模型4.rbe的近似表達式晶體管的輸入電阻
rbe定義式:
一般用測試儀測出;
rbe與Q點有關,可用近似表達式計算。圖2.3.15晶體管輸入回路的分析發(fā)射結的總電流發(fā)射結Q點的動態(tài)電阻:三極管的動態(tài)輸入電阻:(2.3.9)其中對于低頻小功率管rbb’≈(100~300)
(T=300K)討論一1.在什么參數(shù)、如何變化時Q1→Q2→Q3→Q4?2.從輸出電壓上看,哪個Q點下最易產(chǎn)生截止失真?哪個Q點下最易產(chǎn)生飽和失真?哪個Q點下Uom最大?3.設計放大電路時,應根據(jù)什么選擇VCC?2.空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少?在圖示電路中,有無可能在空載時輸出電壓失真,而帶上負載后這種失真消除?增強電壓放大能力的方法?討論二已知ICQ=2mA,UCES=0.7V。1.在空載情況下,當輸入信號增大時,電路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真?若帶負載的情況下呢?三、共射放大電路動態(tài)參數(shù)的分析利用h參數(shù)等效模型可以求解放大電路的:電壓放大倍數(shù)(Au)、輸入電阻(Ri)、輸出電阻(Ro)A交流通路:圖2.3.1(b)圖2.2.1所示基本共射放大電路的交流通路1.電壓放大倍數(shù)Au∵∴(2.3.10)2.輸入電阻Ri∵∴(2.3.11)3.輸出電阻Ro(2.3.12)歸納:
晶體三極管交流動態(tài)參數(shù)分析步驟
:①分析直流電路,求出“Q”,計算rbe。②畫電路的交流通路。③在交流通路上把三極管畫成
h參數(shù)模型。④分析計算交流動態(tài)參數(shù)Au、Ri、Ro。[例2.3.3]在圖2.2.5(a)所示電路中,已知VCC=12V,Rb=510kΩ,Rc=3kΩ;晶體管的rbb’=150Ω,β=80,導通時的UBEQ=0.7V;RL=3kΩ。(1)求出電路的Au、Ri和Ro;(2)若所加信號源內阻Rs為2kΩ,求出usRs圖2.2.5(a)阻容耦合共射放大電路
的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負載電阻直流工作點與Rs和RL無關直流交流解:(1)先求出Q點和rbe,圖2.3.17圖2.2.5(a)所示電路的交流等效電路(2.3.17)(2)根據(jù)的定義得:討論五:波形分析
Home2.4.1.靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性
Next2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定(1)必要性靜態(tài)工作點決定放大電路是否產(chǎn)生失真;靜態(tài)工作點影響電壓放大倍數(shù)、輸入電阻等動態(tài)參數(shù);靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定,將導致動態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定,甚至使放大電路無法正常工作。(2)影響靜態(tài)工作點穩(wěn)定的因素電源電壓波動、元件老化、環(huán)境溫度變化等,都會引起晶體管和電路元件參數(shù)的變化,造成靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定。其中,溫度對晶體管參數(shù)的影響是最為主要的。HomeNextBack(3)溫度對靜態(tài)工作點的影響(a)溫度變化對ICEO的影響(b)溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度T輸出特性曲線上移溫度T輸入特性曲線左移(c)溫度變化對的影響溫度每升高1℃,要增加0.5%1.0%溫度T輸出特性曲線族間距增大總之:
ICBO
ICEOT
VBE
IB
IC
溫度40℃溫度20℃溫度升高,輸出特性曲線上移,β升高。IBQ=(Vcc-UBE)/Rb當:T↑→ICQ↑→Q↑→飽和失真
(4).靜態(tài)工作點上移時輸出波形分析∴要是Q’點回到原來的位置則應是IBQ↓HomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定2.4.2.典型的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路
(1)電路組成直流通路一、電路組成和Q點穩(wěn)定原理BHomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定(2)Q點穩(wěn)定原理目標:溫度變化時,使IC維持恒定。如果溫度變化時,B點電位能基本不變,則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。分析B點電位基本不變的原因:當I1>>IBQ則T
ICIEIC
UE、UB不變
UBE
IB(直流負反饋)一般取I1=(5~10)IBQ,UBQ=3V~5VI2=I1+
IBQQ點穩(wěn)定的過程: 在穩(wěn)定的過程中,Re起著重要作用,當晶體管的輸出回路電流Ic變化時,通過發(fā)射極電阻Re上產(chǎn)生電壓的變化來影響b~e間電壓,從而使Ic向相反方向變化,達到穩(wěn)定Q點的目的。B反饋—將輸出量(Ic)通過一定的方式(利用Re將Ic的變化轉化成電壓UE的變化)引回到輸入回路來影響輸入量(UBE)的措施稱為反饋。負反饋—由于反饋的結果使輸出量的變化減小,故稱為負反饋。直流負反饋—由于反饋出現(xiàn)在直流通路之中,故稱為直流負反饋。B直流負反饋電阻總結Q點穩(wěn)定的原因:(1)Re的直流負反饋作用;(2)在情況下,UBQ在溫度變化時基本不變B這種電路稱為分壓式電流負反饋Q點穩(wěn)定電路。HomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定二、Q點的估算B已知I1>>IBQ(2.4.3)用戴維寧定理計算列輸入回路方程直流通路交流通路 Ce的存在,交流通路中Re被短路,發(fā)射極直接接地。
注意:Rb與rbe并聯(lián)而不是串聯(lián)。三、動態(tài)參數(shù)的估算RiRoRo=RC無Ce電路的交流參數(shù)計算公式bce(2.4.8)Au僅決定于電阻取值,不受溫度影響。例2.4.1已知VCC=12V,
Rb1=5k,Rb2=15k,Re=2.3k,Rc=5.1k,RL=5.1k,=50,rbe=1k,UBEQ=0.7V。求:“Q”,Au,Ri。1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRe+Ce++Rb2Rb1+ui+uo[解]IBQUCEQ∵(1+β)Re>>Rb1//Rb2當無Ce時,電路的電壓放大能力很差,因此在實用電路中常常將Re分成兩部分,只將其中一部分接旁路電容。(2)求解Au和Ri。當有Ce時:HomeNextBack作業(yè):P131-132:2.13,2.192.5晶體管單管放大電路的三種基本接法
共射放大電路既實現(xiàn)了電流放大又實現(xiàn)了電壓放大。通過基極電流iB對集電極電流iC的控制作用,實現(xiàn)能量轉換,負載電阻從直流電源VCC中獲得比信號源提供的大得多的輸出信號功率。
共集放大電路以集電極為公共端,通過iB對iE的控制作用實現(xiàn)功率放大; 共基放大電路以基極為公共端,通過iE對iC的控制作用實現(xiàn)功率放大。
共射、共集、共基是單管放大電路的三種基本接法。2.5.1基本共集放大電路一、電路的組成電路直流通路交流通路IBQ=(VBB
–UBEQ)/[Rb+(1+)
Re]IEQ=(1+)IBQUCEQ=VCC–
IEQ
Re二、靜態(tài)分析IBQ圖2.5.2基本共集放大電路的交流等效電路二、動態(tài)分析1同相,射極跟隨器大小射極輸出器特點Au1
輸入輸出同相Ri
大(高)Ro小(低)用途:多極放大電路的輸入級、輸出級 或中間隔離級起緩沖級作用。例2.5.1p109習題2.172.18p1322.5.2基本共基極放大電路(1)電路組成(2)靜態(tài)分析IBQ=(VBB-VBEQ)/[(1+)
Re]ICQ=IBQVCEQ=VCC-ICQRc-VE=VCC-ICQRc+VBEQ(3)動態(tài)分析2.當Re=0時,Au數(shù)值大小與共射電路相同。優(yōu)點:頻帶寬,用于無線電通訊。3.輸入電阻小。共基極放大電路電路特點:
只能放大電壓,不能放大電流,2.5.3三種接法的比較本講主要介紹了晶體管放大電路的三種組態(tài):
共發(fā)射極放大電路既能放大電壓,也能放大電流,輸入電阻居中,輸出電阻較大,頻帶較窄。常作低頻電壓放大。
共集電極放大電路只能放大電流,不能放大電壓。輸入電阻最大、輸出電阻最小,具有電壓跟隨的特點常用于多級放大的輸入級和輸出級,有時還用作中間隔離級(緩沖級),起阻抗變換的作用。
共基極放大電路只能放大電壓,不能放大電流。輸入電阻最小,頻率特性最好。cec輸出ebb輸入共基共集共射接法三種接法的比較:空載情況下接法共射共集共基Au大小于1大Aiβ1+βαRi
中大小Ro
大小大頻帶窄中寬討論一:
圖示電路為哪種基本接法的放大電路?它們的靜態(tài)工作點有可能穩(wěn)定嗎?求解靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達式。接法共射共集共基輸入bbe輸出cec2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.6.1復合管放大電路一、復合管的組成及其電流放大系數(shù) 為了進一步改善放大電路的性能,用多只晶體管構成復合管來取代基本電路中的一只晶體管;
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