《基本放大電路》

1、整理課件整理課件整理課件整理課件共射極放大電路共射極放大電路 電路組成電路組成 簡化電路及習慣畫法簡化電路及習慣畫法 簡單工作原理簡單工作原理 放大電路的靜態(tài)和動態(tài)放大電路的靜態(tài)和動態(tài) 直流通路和交流通路直流通路和交流通路整理課件共射極放大電路共射極放大電路1. 電路組成電路組成輸入回路（基極回路）輸入回路（基極回路）輸出回路（集電極回路）輸出回路（集電極回路）整理課件放大元件放大元件iC= iB，工，工作在放大區(qū)，要保作在放大區(qū)，要保證集電結反偏，發(fā)證集電結反偏，發(fā)射結正偏。射結正偏。射極放大電路的結構及各元射極放大電路的結構及各元件的作用件的作用+b2b-iuC+R-b1RuToL+CcR

2、VCCBBV各元件作用：各元件作用：使發(fā)射結正偏，使發(fā)射結正偏，并提供適當?shù)撵o并提供適當?shù)撵oIB和和UBE?；鶚O電源與基基極電源與基極電阻極電阻+b2b-iuC+R-b1RuToL+CcRVCCBBV集電極電源，為集電極電源，為電路提供能量。電路提供能量。并保證集電結反并保證集電結反偏。偏。集電極電阻集電極電阻RC，將變化的電流轉將變化的電流轉變?yōu)樽兓碾妷?。變?yōu)樽兓碾妷?。耦合電容：耦合電容：電解電容，有極性，電解電容，有極性，大小為大小為10 F50 F作用：作用：隔直通交隔直通交隔離隔離輸入輸出與電路直流輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時能使信的聯(lián)系，同時能使信號順利輸入輸出。號順利輸入輸出

3、。+b2b-iuC+R-b1RuToL+CcRVCCBBV各元件作用：各元件作用：整理課件+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE整理課件4. 簡單工作原理簡單工作原理Vi=0Vi=Vsin t整理課件整理課件5. 放大電路的放大電路的靜態(tài)和動態(tài)靜態(tài)和動態(tài) 靜態(tài)：靜態(tài)：輸入信號為零（輸入信號為零（v vi i= 0 = 0 或或 i ii i= 0= 0）時，）時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)直流工作狀態(tài)。 動態(tài)：動態(tài)：輸入信號不為零時，放大電路的工

4、作輸入信號不為零時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)交流工作狀態(tài)。 電路處于靜態(tài)時，三極管個電極的電壓、電電路處于靜態(tài)時，三極管個電極的電壓、電流在特性曲線上確定為一點，稱為流在特性曲線上確定為一點，稱為靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點，常稱為常稱為Q點。一般用點。一般用IB、 IC、和、和VCE （或（或IBQ、ICQ、和和VCEQ ）表示。）表示。整理課件整理課件6. 直流通路和交流通路直流通路和交流通路 直流通路直流通路 耦合電容：通交流、隔直流耦合電容：通交流、隔直流 共射極放大電路共射極放大電路( IB 、 IC 、 UCE )對交流信號對交流信號(輸入信號輸入信號ui)放大器的交

5、流通路放大器的交流通路交流通路交流通路分析動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況交流通路的畫法：交流通路的畫法：-u+T+b2V-uRc.ob1RLC+b1CCCRi 將直流電壓源短路，將電容短路。將直流電壓源短路，將電容短路。短路短路短路短路置零置零交流通路交流通路+R-uoTuRbRLic+整理課件-VCCRcRLReRb2Rb1Cb2Cb1+-vo+-vi+cebRB1RCC1C2RB2RERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+試畫出圖示電路的直流通路和交流通路試畫出圖示電路的直流通路和交流通路整理課件放大電路無信號輸入（放大電路無信號輸入（ui = 0）時的工作狀態(tài)。）時的工作狀態(tài)。估

6、算法估算法各極電壓電流的直流分量。各極電壓電流的直流分量。放大電路的直流通路。放大電路的直流通路。 (1)靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點Q：IB、IC、UCE 。靜態(tài)分析：靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。確定放大電路的靜態(tài)值。整理課件BBECCB RUUI 所所以以BCCBRUI 根據(jù)電流放大作用根據(jù)電流放大作用CEOBC III BB II 當當UBE UCC時，時，+UCCRBRCT+UBEUCEICIB整理課件已知：已知：UCC=12V，RC=4k ，RB=300k ， 。解：解：mAmABCCB04030012. RUImA5 . 1mA04. 05 .37BCIIVV CCCCCE645112

7、 .RIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIB整理課件EECCCCCERIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI BC II EEBEBBCCRIURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB整理課件放大電路的動態(tài)分析放大電路的動態(tài)分析整理課件交流通路交流通路+R-uoTuRbRLic+整理課件 把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為個線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個線性元件。一個線性元件。 晶體

8、管在小信號（微變量）情況下工作。因此，晶體管在小信號（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點附近小范圍內的特性曲線可用直線近在靜態(tài)工作點附近小范圍內的特性曲線可用直線近似代替。似代替。 利用放大電路的微變等效電路分析利用放大電路的微變等效電路分析計算計算放大電路放大電路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻、輸入電阻ri、輸出電阻、輸出電阻ro等。等。整理課件)mA()mV(26)1()(200EbeIr CEBBEbeUIUr CEbbeUiu O整理課件CEBCUII CEbcUii BCCEceIIUr BcceIiu O整理課件ibicicBCEib ib晶體三極管晶體三極管微變等效電

9、路微變等效電路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC 晶體管的晶體管的B、E之間之間可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶體管的晶體管的C、E之間可用一之間可用一受控電流源受控電流源ic= ib等效代替。等效代替。整理課件ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii整理課件電路如圖所示。試畫出其微變等效電路。電路如圖所示。試畫出其微變等效電路。-VCCRcRLReRb2Rb1Cb2Cb1+-vo+-vi+ceb bI bI

10、 rbe e b c bI bI Re rbe e b c bI iI iV bI Rb2 Re rbe + - e b c bI iI iV bI Rb1 Rb2 Re rbe + - e b c bI iI iV bI Rb1 Rb2 Rc Re rbe + - e b c bI iI iV bI oV Rb1 Rb2 Rc Re RL rbe + - + - e b c 例例1：RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+整理課件ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISEr

11、beRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS整理課件bebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定義定義Lb RI rbebeCrRAu iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS整理課件 LcoRIU LCL/RRR io :UUAu 定義定義Lb RI rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREEebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI EbeL) 1(RrRAu 整理課件iii IUr 輸輸入入電電阻阻SESRiIi

12、UirSESRiIiU整理課件iiIUri beB/rR 時時，當當beBrR bRiBIIU EebebiRIrIU Ebbeb)1 (RIrI Ebeib)1 (RrUI EbeBi)1 (/RrRr beirr rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSririBRIBRI整理課件oUoEoooIUr 輸輸出出電電阻阻：oUSE整理課件iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoooRIU

13、r 例例3：求求ro的步驟：的步驟：1) 斷開負載斷開負載RLoU3) 外加電壓外加電壓oI4) 求求or外加外加oICRcoIII bcII CoRCRUI 0 0 cb II所所以以2) 令令 或或0i U0S E整理課件rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIERbbo IIII EoSBbeoSBbeoRUR/RrUR/RrU ESbeo1/11RRRrr 外加外加oIor1) 斷開負載斷開負載RLoU3) 外加電壓外加電壓oI4) 求求2) 令令 或或0i U0S EERI整理課件例例5： 解：解：（1）4Vk4mA212cCC

14、CCE RIVVmA2uA4050BC IIuA40k300V12bCCbBECCB RVRVVI（2） 863)mA()mV(26)1(200)mA()mV(26)1(200CEbeIIr 87.115)/(beLcioV rRRVVA 863/bebebirrRRk4co RR36.73)87.115(500863863VsiiVS ARRRAioVVVA soVSVVA 放大電路如圖所示。試求：（放大電路如圖所示。試求：（1）Q點；（點；（2）、oi RR 、。已知已知 =50。整理課件常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfIUCE = UCC ICRC +UCCRBRCT+UBEUCEICIB整

15、理課件UCE /VIC/mAOBBECCBRUUI CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfI直流負載線直流負載線Q由由IB確定的那確定的那條輸出特性與條輸出特性與直流負載線的直流負載線的交點就是交點就是Q點點整理課件DC交流負載線交流負載線 直流負載線直流負載線L1tanR 流負載線更陡。交流負載線比直所以因為,CLRR IC/mA4321O4812162080 AA60 A40 A20 AUCE/VQ整理課件QuCE/VttiB/ AIBtiC/mAICiB/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQiCQ1Q2ibuiuo整理

16、課件Q2uOUCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1整理課件uiuOtiB/ AiB/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE整理課件RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS整理課件EBBECCB)1(RRUUI BE)1(II EECCCERIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBICRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS整理課件LEL/ RRR LeoRIU Lb1RI ）（ LebebiRIrIU Lbbeb)1 (RIrI LbbebLb)1()1(RIrIRIAu LbeL)1(1RrR ）（

17、rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiI整理課件rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIiBi/rRr LbeBi)1 (/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr LEL/RRR irir 整理課件 1sbeoRrrSBS/RRR RrRr 1/sbeEosbeE) 1 ( RRr 通通常常：rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIor整理課件LbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1

18、(/RrRr Rrr 1sbeo整理課件整理課件. 在圖示放大電路中，已知在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶體管，晶體管=60， UBE=0.6V, 信號源內阻信號源內阻RS= 100，試求試求: :(1) 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點 IB、IE 及及 UCE； 畫出微變等效電路；畫出微變等效電路；(3) Au、ri 和和 ro 。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS整理課件mA035. 0mA260)(12006 . 012) (1EBBECCB RRUUImA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V

19、142212EECCCE.RIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBIC整理課件3 .176010094. 0Sbeo Rrrk94. 024. 1266120026) (1200Ebe Ir LbeBi) 1 (/RrRr k7 .41 LbeL) 1()(1RrRAu 98.0 rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRE整理課件 合理設置靜態(tài)工作點是保證放大電路正常工作合理設置靜態(tài)工作點是保證放大電路正常工作的先決條件，但是放大電路的靜態(tài)工作點常因外界的先決條件，但是放大電路的靜態(tài)工作點常因外界條件的變化而發(fā)生變動。條件的變化而發(fā)生變動

20、。 前述的前述的固定偏置固定偏置放大電路，簡單、容易調整，放大電路，簡單、容易調整，但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動等外部但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動等外部因素的影響下，將引起靜態(tài)工作點的變動，嚴重時因素的影響下，將引起靜態(tài)工作點的變動，嚴重時將使放大電路不能正常工作，其中影響最大的是溫將使放大電路不能正常工作，其中影響最大的是溫度的變化。度的變化。整理課件 共射極放大電路共射極放大電路非線性失真與Q點的關系(1) 合適的靜態(tài)工作點合適的靜態(tài)工作點(2) Q點過低點過低 信號進入截止區(qū)信號進入截止區(qū)(3) Q點過高點過高信號進入飽和區(qū)信號進入飽和區(qū)截止失真截止失真飽和失真飽和失

21、真不失真不失真整理課件 在固定偏置放大電路中，在固定偏置放大電路中，當溫度升高時，當溫度升高時，UBE 、 、 ICBO 。 上式表明，當上式表明，當UCC和和 RB一定時，一定時， IC與與 UBE、 以及以及 ICEO 有關有關，而這三個參數(shù)隨溫度而變化。，而這三個參數(shù)隨溫度而變化。CBOBBECCCEOBC)1( IRUUIII溫度升高時，溫度升高時， IC將增加，使將增加，使Q點上移。點上移。整理課件iCuCEQQ 固定偏置電路的工作點固定偏置電路的工作點Q點是不穩(wěn)定的，為此需要改進偏置電路。當溫度升點是不穩(wěn)定的，為此需要改進偏置電路。當溫度升高使高使 IC 增加時，能夠自動減少增加時

22、，能夠自動減少IB，從而抑制，從而抑制Q點的變點的變化，保持化，保持Q點基本穩(wěn)定。點基本穩(wěn)定。O整理課件B2II 若若滿滿足足： 基極電位基本恒定，基極電位基本恒定，不隨溫度變化。不隨溫度變化。2B2BRIV 2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+整理課件VBEBEBECRUVII BEBUV 若若滿滿足足：EBEBEBEC RVRUVII RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+整理課件VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCC

23、uiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定整理課件從從Q點點穩(wěn)定的角度來穩(wěn)定的角度來看似乎看似乎I2、VB越大越好。越大越好。但但 I2 越大，越大，RB1、RB2必須取得較小，將增加必須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。損耗，降低輸入電阻。而而VB過高必使過高必使VE也增也增高，在高，在UCC一定時，勢一定時，勢必使必使UCE減小，從而減減小，從而減小放大電路輸出電壓的小放大電路輸出電壓的動態(tài)范圍。動態(tài)范圍。I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。的阻值一般為幾十千歐。VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+整理課件CC2B1B2BURRRVB EBEBECRUVII CBII EECCCCCERIRIUU VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+整理課件 對交流：對交流：旁路電容旁路電容 CE 將將R 短路，短路， R 不起不起作用，作用， Au，ri，ro與固定偏置電路相同。與固定偏置電路相同。如果去掉如果去掉CE ，Au，ri，ro ？旁路電容旁路電容RB1RCC