共射極放大電路分析概要.ppt

2020 3 13 1 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(jì)算方法4 理解共射放大電路的動(dòng)態(tài)通路及其信號(hào)傳輸過(guò)程5 掌握共射放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)的估算方法 2020 3 13 2 直接耦合方式 2 3 1信號(hào)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 2020 3 13 3 1 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(shí)質(zhì)是利用有源元件具有的對(duì)直流能量的控制作用將較小能量的交流輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為較大能量的交流輸出信號(hào) 1 放大電路 的作用 2020 3 13 4 信號(hào)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(hào) 如 a 前級(jí)放大器的輸出信號(hào) b 收音機(jī)天線(xiàn)接收到的廣播電臺(tái)發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電信號(hào) 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(hào) d 光敏器件檢測(cè)到的光信號(hào)變化轉(zhuǎn)化的電信號(hào)等 2020 3 13 5 實(shí)際中需要將這些微弱的電信號(hào)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(dòng)喇叭 繼電器 電動(dòng)機(jī) 顯示儀表等執(zhí)行元件工作 2 放大電路系統(tǒng)框圖 2020 3 13 6 2 3 2共射極放大電路的組成 1 放大電路的基本組成 2020 3 13 7 2 共射極放大電路的組成 2020 3 13 8 電路中各元件的作用如下 三極管 電流放大 電容C1和C2 隔直耦合 基極偏置電阻 Rb 基極回路電源 UBB 集電極電源 UCC 集電極負(fù)載電阻 Rc 2020 3 13 9 固定偏置共射放大電路圖 2020 3 13 10 共射放大電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的工作過(guò)程 2020 3 13 11 靜態(tài)分析 直流通路 1 輸入信號(hào)ui 0的等效電路 2 畫(huà)直流通路有兩個(gè)要點(diǎn) 電容視為開(kāi)路 電感視為短路 3 估算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q時(shí)必須依據(jù)直流通路 2020 3 13 12 動(dòng)態(tài)分析 交流通路 畫(huà)交流通路時(shí)有兩個(gè)要點(diǎn) 耦合電容視為短路 直流電壓源 內(nèi)阻很小 忽略不計(jì) 視為短路 直流電流源視為開(kāi)路 計(jì)算動(dòng)態(tài)參數(shù)Au Ri R0時(shí)必須依據(jù)交流通路 2020 3 13 13 1 近似估算法由直流通路應(yīng)用KVL可算的靜態(tài)時(shí)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 2020 3 13 14 1 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(chēng)為固定偏置式放大電路 2 集電極電流 3 三極管輸出電壓 2020 3 13 15 靜態(tài)工作點(diǎn)Q的定位 2020 3 13 16 2 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(xiàn)中找到對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)3 作直流負(fù)載線(xiàn)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(xiàn)和輸出特性曲線(xiàn)上的IBQ線(xiàn)共同確定Q點(diǎn) 屬兩者的交點(diǎn) 2020 3 13 17 圖解法求放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 2020 3 13 18 放大電路的交流動(dòng)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(dòng)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(dòng)態(tài)分析 2020 3 13 19 1 共射放大電路的負(fù)載線(xiàn) 直流負(fù)載線(xiàn) 交流負(fù)載線(xiàn) 1 圖解法 2020 3 13 20 2 放大電路動(dòng)態(tài)工作情況 2020 3 13 21 注 1 稱(chēng)交流負(fù)載電阻 2 負(fù)號(hào)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(hào) 2020 3 13 22 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 2020 3 13 23 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 2020 3 13 24 2 微變等效電路法 為什么放大電路要用微變等效電路來(lái)分析 2020 3 13 25 1 三極管的微變線(xiàn)性模型 小功率三極管的輸入電阻 2020 3 13 26 2 共射放大電路的微變等效電路 1 電壓倍數(shù)Au 3 動(dòng)態(tài)指標(biāo) 2 輸入電阻Ri 3 輸出電阻R0 接負(fù)載RL 斷開(kāi)RL 注 源電壓放大倍數(shù)Aus P50例2 3 2020 3 13 27 例2 3如圖 a 所示固偏式共射放大器 已知三極管為硅管 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 2020 3 13 28 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(duì)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(dòng) 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 2020 3 13 29 溫度對(duì)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) 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大約減小 2 2 5 mV 2020 3 13 30 2 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 2020 3 13 31 2 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(guò)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(guò)程為 2020 3 13 32 3 靜態(tài)分析 2020 3 13 33 4 動(dòng)態(tài)分析 交流通路 2020 3 13 34 微變等效電路 動(dòng)態(tài)指標(biāo) 1 電壓倍數(shù) 2 輸入電阻 3 輸出電阻 接負(fù)載RL 斷開(kāi)RL P50例2 4 2020 3 13 35 如果斷開(kāi)CE的交流通路 動(dòng)態(tài)指標(biāo) 1 電壓倍數(shù) 2 輸入電阻 3 輸出電阻 接負(fù)載RL 斷開(kāi)RL 2020 3 13 36 例2 4如圖a所示分壓偏置共射放大器 RB1 75k RB2 18k RC 4k RE 1k RL 4k VCC 9V 三極管為硅管 50 1 試求靜態(tài)工作點(diǎn)Q 2 若更換管子使 變?yōu)?00 確定此時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn) 3 求Au Ri Ro 100時(shí) 2020 3 13