電氣工程師公共基礎(chǔ)科目第21講第十一章放大電路基礎(chǔ)

1、第11章放大電路基礎(chǔ)大綱要求：掌握基本放大電路、靜態(tài)工作點、直流負(fù)載和交流負(fù)載線掌握放大電路的基本的分析方法了解放大電路的頻率特性和主要性能指標(biāo)了解反饋的概念、類型及極性；電圧串聯(lián)型負(fù)反饋的分析計算了解正負(fù)反饋的特點；其它反饋類型的電路分析：不同反饋類型對性能的影響；口激的原因及條了解消除口激的方法，去耦電路11.1基本放大電路11.1.1半導(dǎo)體三極管（1）三極管的結(jié)構(gòu)及類型半導(dǎo)體三極管也稱為晶體三極管，它最主要的功能是電流放大和開關(guān)作用。三極管顧名思義具有三個電極。二極管是由一個PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個電極成為三極管 的基極（用字母b表示）其他的兩個電極成為集電極（

2、用字母c表示）和發(fā)射極（用字母e表示）。 由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。（2）三極管的電流分配與放大作用發(fā)射結(jié)加正偏時，從發(fā)射區(qū)將有大量電子向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流，與PN結(jié)中的情況相同 因集電結(jié)反偏，使集電結(jié)區(qū)的少子形成漂移電流1血。丁是可得如下電流關(guān)系式：】e =Ib+Ic對r集電極電流IC和發(fā)射極電流2E之間的關(guān)系可以用系數(shù)來說明，定義： =/CN/E友稱為共基極直流電流放大系數(shù)。它表示最后達(dá)到集電極的電子電流2CN與總發(fā)射極電流JE的 比值。入與厶相比，因入中沒有2EP和兀乂所以臣的值小于1,但接近1。由此可得：=【CN + 1CBO =

3、可E + 1CBO = &UC +）+ 1CBO定義:稱為共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)。丁是仝亙?nèi)鐏A盛丄=旦/B 1-7 l-N /B 1-臣 /B l-a(3) 三極管在放大電路中的連接方式三極管的三種組態(tài)共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示。共基極接法，基極作為公共電極，用CB表示。共集電極接法，集電極作為公共電極，用CC表示。CBBJT的三種組態(tài)(4)三極管的特性曲線1. 輸入特性曲線陰=/(匕(1) 當(dāng)匕=嶺寸，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。b/rA(2) 當(dāng) 乙 州寸， =vC-vfiov集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收集電子，基區(qū)復(fù)合 減少，同樣的紜下，幾減小，特性曲線右移。(3

4、) 輸入特性曲線的三個部分：死區(qū)；非線性區(qū)；線性區(qū)2. 輸出特性曲線Zc/mA八飽和區(qū)Zg2 = SO kA放大區(qū)7ei = 40p-A43210246/B = o璘止區(qū) 乏駕N吃e/VC=f（VcE） iu =const放大區(qū)：矗平行丁心軸的區(qū)域,曲線基本平行等距。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。截止區(qū)：力接近零的區(qū)域，相當(dāng)詳0的曲線的下方。此時，尬小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏。飽和區(qū)：力明顯受滄控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般 i加 t 乙一 ic - vCE tI 匕,I 乃與力相位相反： 可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù): 可以確定最大不失真輸出幅度。飽和區(qū)特點：力不再隨is的増加而線性増加，截止

5、區(qū)特點：is= 0, ie= Iceo當(dāng)工作點進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時，將產(chǎn)生非線性失真飽和失真：由于放大電路的工作點達(dá)到了三極管的飽和區(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。截止失真：由丁放大電路的匸作點達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于冊管，輸 出電圧表現(xiàn)為頂部失真。2)微變等效電路法建立小信號模型的思路：當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲 線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。H參 數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。H參數(shù)與工作點有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。H參數(shù)都是 微變參數(shù)，所以只

6、適合對交流信號的分析。BJT的H參數(shù)模型BJT的H參數(shù)簡化模型BJT的H參數(shù)簡化模型模型的簡化：H參數(shù)的確定：0 般用測試儀測出；g與。點有關(guān)，可用圖示儀測出。 一般也用公式估算:么心200。+ (1 + 0)?)用H參數(shù)小信號模型分析共射極基本放大電路1. 利用直流通路求。點:一般硅管乙二07V,錯管生二0.2V, 0己知。 %,lc=叭VCE = VCC - RJc2. 畫出小信號等效電路3. 求電壓增益：；d/KRR）b _ （&）州=:=曾I仏%e4. 求輸入電阻：R產(chǎn)5. 求輸出電阻:R = R。放大電路小信號模型分析法的一般步驟：1. 根據(jù)直流通路估算靜態(tài)工作點，并確定H參數(shù)：2. 畫出放大電路的交流通路；3. 根據(jù)交流通路用BJT的H參數(shù)小信號模型代替電路中的BJT,畫出放大電路的小信號模型等效 電路。4. 根據(jù)放大電路的小信號模型等效電路計算放大電路的交流指標(biāo)人,、&、心。11. 1.4共集電極及共基極放大電路的幾個動態(tài)性能指標(biāo)（1）共集電極放大電路 求靜態(tài)工作點:VC = VCC-fERe 2 VCC 一人代 電床增益:；_5_ 認(rèn)+ 0）（心心）_ （1 + 0）（人心）%飛么+（