共射極放大電路分析

課程目標(biāo)1、掌握放大電路的耦合方式2、掌握共射放大電路的組成及其元件作用3、掌握共射放大電路的靜態(tài)通路及其靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置計算方法4、理解共射放大電路的動態(tài)通路及其信號傳輸過程5、掌握共射放大電路動態(tài)指標(biāo)的估算方法當(dāng)前第1頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/81直接耦合方式

信號的輸入與輸出2.3共發(fā)射極放大電路電容耦合方式變壓器耦合當(dāng)前第2頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/821）晶體管構(gòu)成的放大電路中，放大的主要作用是利用晶體管的電流或電壓控制作用，將微弱的電壓或電流不失真地放大到需要的數(shù)值。2）“放大”的實質(zhì)是利用有源元件具有的對直流能量的控制作用將較小能量的交流輸入信號轉(zhuǎn)換為較大能量的交流輸出信號1.“放大電路”的作用當(dāng)前第3頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/83“信號放大”在電子系統(tǒng)中起著十分重要的作用電子系統(tǒng)中一般都存在微弱的電信號，如：a）前級放大器的輸出信號；b）收音機(jī)天線接收到的廣播電臺發(fā)射的無線電信號；c）溫、濕度控制系統(tǒng)中采集的溫、濕度變化轉(zhuǎn)化的電信號；d）光敏器件檢測到的光信號變化轉(zhuǎn)化的電信號等，當(dāng)前第4頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/84實際中需要將這些微弱的電信號加以放大，

放大到需要的數(shù)值，最后送到功率放大電路中，功率放大到一定值，才能推動喇叭、繼電器、電動機(jī)、顯示儀表等執(zhí)行元件工作。2.放大電路系統(tǒng)框圖當(dāng)前第5頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/852.3.2共射極放大電路的組成1.放大電路的基本組成當(dāng)前第6頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/862.共射極放大電路的組成當(dāng)前第7頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/87電路中各元件的作用如下⑴三極管：電流放大⑵電容C1和C2：隔直耦合⑶基極偏置電阻：Rb⑷基極回路電源：UBB⑸集電極電源:UCC⑹集電極負(fù)載電阻:Rc當(dāng)前第8頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/88固定偏置共射放大電路圖當(dāng)前第9頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/89共射放大電路實現(xiàn)信號放大的工作過程當(dāng)前第10頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/810?靜態(tài)分析---直流通路1）輸入信號ui=0的等效電路2）畫直流通路有兩個要點(diǎn)：①電容視為開路②電感視為短路3）估算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q時必須依據(jù)直流通路。當(dāng)前第11頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/811?動態(tài)分析---交流通路畫交流通路時有兩個要點(diǎn)：①耦合電容視為短路。②直流電壓源（內(nèi)阻很小，忽略不計）視為短路。③直流電流源視為開路。計算動態(tài)參數(shù)Au、Ri、R0時必須依據(jù)交流通路。當(dāng)前第12頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8121.近似估算法

由直流通路應(yīng)用KVL可算的靜態(tài)時的基極電流為注：UBEQ近似為常數(shù)，硅管約為0.6V～0.7V，鍺管約為0.2V～0.3V一、靜態(tài)工作點(diǎn)確定當(dāng)前第13頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8131）通常UCC>>UBEQ，故基極電流改為注：當(dāng)UCC和RB確定后，IBQ即為固定值，故此電路稱為固定偏置式放大電路。2）集電極電流3）三極管輸出電壓當(dāng)前第14頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/814靜態(tài)工作點(diǎn)Q的定位當(dāng)前第15頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8152.圖解法

1）先用估算法求出基極電流IBQ2）根據(jù)IBQ在輸出特性曲線中找到對應(yīng)的曲線3）作直流負(fù)載線

由輸出方程UCE=UCC-ICRC確定注：靜態(tài)工作點(diǎn)由直流負(fù)載線和輸出特性曲線上的IBQ線共同確定Q點(diǎn)，屬兩者的交點(diǎn)當(dāng)前第16頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/816圖解法求放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)當(dāng)前第17頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/817放大電路的交流動態(tài)指標(biāo)包括電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro放大電路動態(tài)分析的方法有圖解法和微變等效法兩種二、共射放大電路的動態(tài)分析當(dāng)前第18頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8181）共射放大電路的負(fù)載線直流負(fù)載線交流負(fù)載線1.圖解法當(dāng)前第19頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8192）放大電路動態(tài)工作情況當(dāng)前第20頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/820注：1）稱交流負(fù)載電阻；2）負(fù)號表示電流ic和電壓uo的方向相反3）共射放大電路的交流輸出信號當(dāng)前第21頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/821(1)截止失真:輸出波形的正波被削

4）放大電路的失真消除截止失真的方法：設(shè)法使VB增大，使VBE增大，從而增大IB數(shù)值，使Q點(diǎn)上移。當(dāng)前第22頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/822（2）飽和失真：輸出波形的負(fù)波被削

消除飽和失真的方法：設(shè)法使VB減小，以減小IB數(shù)值，使Q點(diǎn)下移，思考：如果兩種失真都有，該如何解決？當(dāng)前第23頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8232.微變等效電路法為什么放大電路要用微變等效電路來分析？當(dāng)前第24頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8241）三極管的微變線性模型小功率三極管的輸入電阻當(dāng)前第25頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8252）共射放大電路的微變等效電路（1）電壓倍數(shù)Au3）動態(tài)指標(biāo)（2）輸入電阻Ri（3）輸出電阻R0R0Ri①接負(fù)載RL②斷開RL注：源電壓放大倍數(shù)AusP50例2-3當(dāng)前第26頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/826例2-3如圖(a)所示固偏式共射放大器，已知三極管為硅管，β＝50，求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)Q（參數(shù)）；（2）電壓放大器數(shù)Au及輸入、輸出電阻Ri、Ro。當(dāng)前第27頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/827注：靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路

——分壓式偏置式電路

1.溫度變化對靜態(tài)工作點(diǎn)Q的影響影響Q點(diǎn)的因素有很多，如電源波動、偏置電阻的變化、管子的更換、元件的老化及溫度的變化等等。主要的影響因素則是環(huán)境溫度的變化。當(dāng)前第28頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/828溫度對工作點(diǎn)的影響具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1)溫度升高，三極管的反向電流增大2)溫度升高，三極管的電流放大系數(shù)β增大3)溫度升高，相同基極電流IB下，UBE減小，三極管的輸入特性具有負(fù)的溫度特性。溫度每升高1℃，UBE大約減?。?~2.5）mV。當(dāng)前第29頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8292.分壓式偏置電路1)電路的組成為保證Q點(diǎn)的穩(wěn)定，要求電路：一般取當(dāng)前第30頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/8302)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理(1）基極電位VB(2）穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過程存在VB基本固定的特點(diǎn)借助RE形成的電流負(fù)反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作電流IC的過程為當(dāng)前第31頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/831(3）靜態(tài)分析當(dāng)前第32頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/832(4）動態(tài)分析?交流通路當(dāng)前第33頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/833

?微變等效電路?動態(tài)指標(biāo)1）電壓倍數(shù)2）輸入電阻3）輸出電阻①接負(fù)載RL②斷開RLP50例2-4當(dāng)前第34頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/834如果斷開CE的交流通路動態(tài)指標(biāo)1）電壓倍數(shù)2）輸入電阻3）輸出電阻①接負(fù)載RL②斷開RL當(dāng)前第35頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/835例2-4如圖a所示分壓偏置共射放大器，RB1=75kΩ、RB2=18kΩ、RC=4kΩ、RE＝1kΩ、RL＝4kΩ、VCC＝9V，三極管為硅管

β＝50，（1）試求靜態(tài)工作點(diǎn)Q；（2）若更換管子使β變?yōu)?00，確定此時的靜態(tài)工作點(diǎn)；（3）求Au，Ri，Ro（β＝100時）。當(dāng)前第36頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/836當(dāng)前第37頁\共有39頁\編于星期日\19點(diǎn)2023/6/837