模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第6講《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》3233共射極放大電路及圖解分析法課件

3.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡介3.1半導(dǎo)體三極管（BJT）3.1.2BJT的電流分配與放大原理3.1.3BJT的特性曲線3.1.4BJT的主要參數(shù)NPN型PNP型基本參數(shù)限值參數(shù)3.2共射極放大電路基本放大電路組成簡單工作原理放大電路的靜態(tài)和動態(tài)直流通路和交流通路放大的概念1、放大的概念

放大一般是指把微弱的電信號增強(qiáng)到所要求的數(shù)值；

基本放大電路一般是指由一個三極管組成的三種基本組態(tài)放大電路，利用三極管的電流控制作用把微弱的電信號（電壓或電流）在幅度上得到放大，使輸出信號的能量得到加強(qiáng)。

在放大電路中，輸出信號的能量實際上是由直流電源提供的，只是經(jīng)過三極管的控制，使之轉(zhuǎn)換成信號能量，提供給負(fù)載。Vi=0Vi=Vsint3、簡單工作原理4.放大電路的兩種工作狀態(tài)

（靜態(tài)和動態(tài)）

靜態(tài)：輸入信號為零時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。

動態(tài)：輸入信號不為零時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)。

電路處于靜態(tài)時,三極管各電極的電壓、電流在特性曲線上確定為一點(diǎn),稱為靜態(tài)工作點(diǎn),常稱為Q點(diǎn).常用IB、IC和VCE

(或IBQ、ICQ和VCEQ)表示。#

放大電路為什么要建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)？工作點(diǎn)偏低工作點(diǎn)偏高工作點(diǎn)合適作業(yè)P141-3.2.13.3圖解分析法用近似估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)

用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)交流通路及交流負(fù)載線

輸入交流信號時的圖解分析

BJT的三個工作區(qū)與波形失真

輸出功率和功率三角形

3.3.1靜態(tài)工作情況分析

3.3.2動態(tài)工作情況分析*靜態(tài)vi=0時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。靜態(tài)分析確定放大電路的靜態(tài)值IBQ、ICQ、VCEQ,即靜態(tài)工作點(diǎn)Q。靜態(tài)工作點(diǎn)的位置直接影響放大電路的質(zhì)量。靜態(tài)分析方法計算法圖解分析法要借助于放大電路的直流通路，直流通路是直流電流的通路。只要將電路中的耦合電容和旁路電容開路，即可得到直流通路。VoViVCC

3.3.1靜態(tài)工作情況分析2.圖解法放大電路的輸入和輸出直流負(fù)載線三極管的輸入和輸出特性曲線確定靜態(tài)工作點(diǎn)（1）由輸入特性曲線和輸入直流負(fù)載線求IBQ、VBEQVCCIBICVBEVCEVBE=VCC-IBRb→直流負(fù)載線iBVBEVcc/RbVccIBQVBEQQ-1/Rb作出直流負(fù)載線，直流負(fù)載線和輸入特性曲線的交點(diǎn)即是靜態(tài)工作點(diǎn)Q，由Q可確定IBQ、VBEQ

3.3.1靜態(tài)工作情況分析求兩點(diǎn)IB=0VBE=VCCVBE=0IB=VCC/RbVCE=VCC-ICRc→直流負(fù)載線（2）由輸出特性曲線和輸出直流負(fù)載線求ICQ、VCEQVCCIBICVBEVCE求兩點(diǎn)IC=0VCE=VCCVCE=0IC=VCC/Rc作出直流負(fù)載線，它和輸出特性曲線有多個交點(diǎn)。只有與iB=IBQ對應(yīng)的那條曲線的交點(diǎn)才是靜態(tài)工作點(diǎn)。2.圖解法

3.3.1靜態(tài)工作情況分析若改變IB，便可改變靜態(tài)工作點(diǎn)的位置，從而影響放大電路的放大質(zhì)量。動態(tài)輸入信號vi≠0時放大電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)。動態(tài)分析要借助于交流通路動態(tài)分析確定放大電路的放大倍數(shù)AV或AI，輸入電阻ri和輸出電阻ro(1)將放大電路中電容視作短路；1、交流通路的畫法：(2)直流電源內(nèi)阻很小，對交流信號可視作短路。

3.3.2動態(tài)工作情況分析voviVCCvoviIiIcIb由交流通路得純交流負(fù)載線：

共射極放大電路交流通路icvce+-vce=-ic(Rc//RL)因為交流負(fù)載線必過Q點(diǎn)，即vce=

vCE-VCEQ

ic=

iC-ICQ

同時，令RL=Rc//RL3.交流通路及交流負(fù)載線則可求出交流負(fù)載線：vCE-VCEQ=-(iC-

ICQ)

RL

即iC

=(-1/RL)

vCE+(1/RL)VCEQ+

ICQ過輸出特性曲線上的Q點(diǎn)做一條斜率為-1/RL直線，該直線即為交流負(fù)載線。R'L=RL∥Rc，是交流負(fù)載電阻。

交流負(fù)載線是有交流輸入信號時Q點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。

3.3.2動態(tài)工作情況分析IbmIcmUom不截止Ucm1不飽和Ucm24.輸入交流信號時的圖解分析4.輸入交流信號時的圖解分析

3.3.2動態(tài)工作情況分析共射極放大電路通過圖解分析，可得如下結(jié)論：

1.vivBEiBiCvCE|-vo|

2.vo與vi相位相反；3.可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù)；4.可以確定最大不失真輸出幅度。#動態(tài)工作時，iB、iC的實際電流方向是否改變，vCE的實際電壓極性是否改變？特性曲線判斷三極管工作狀態(tài)的依據(jù)：飽和區(qū):發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏或：Ube0.5V（Si)|Ube|

0.2V（Ge)放大區(qū):發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏iCuCEuo

Q點(diǎn)過低，動態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)入截止區(qū)會產(chǎn)生截止失真輸出波形輸入波形ib由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。iCuCEib輸入波形uo輸出波形

由于放大電路的工作點(diǎn)到達(dá)了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。

Q點(diǎn)過高，動態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)會產(chǎn)生飽和失真*6.輸出功率和功率三角形

要想PO大，就要使功率三角形的面積大，即必須使Vom和Iom都要大。功率三角形放大電路向電阻性負(fù)載提供的輸出功率在輸出特性曲線上，正好是三角形ABQ的面積，這一三角形稱為功率三角形。

3.3.2動態(tài)工作情況分析共射極放大電路放大電路如圖所示。已知BJT的?=80，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：（1）放大電路的Q點(diǎn)。此時BJT工作在哪個區(qū)域？（2）當(dāng)Rb=100k時，放大電路的Q