ch3-2基本共射放大電路的工作原理1

半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ)3.2基本交流放大電路3.3基本放大電路的分析方法3.4工作點(diǎn)穩(wěn)定問題3.5共C和共B電路3.6基本要求與小結(jié)3.2基本交流放大電路一、放大的概念及構(gòu)成1.

放大的概念放大的對(duì)象：主要放大微弱、變化的信號(hào)，使Po(Vo或Io)得到放大！放大的本質(zhì)：能量的控制（直流能交流能)放大的特征：功率放大（判斷電路能否放大的基本點(diǎn)）放大的基本要求：不失真--放大的前提2、基本共射放大電路的組成VBB、Rb：使VBE＞Vth，且有合適的IB，發(fā)射結(jié)正偏。VCC：使VCE≥VBE，集電結(jié)反偏，同時(shí)作為負(fù)載的能源。Rc：將ΔiC轉(zhuǎn)換成ΔvCE(vo)。動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí)：

輸入電壓vs為零時(shí)，晶體管各極的電流、b-e間的電壓、管壓降稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q，記作IBQ、ICQ（IEQ）、VBEQ、VCEQ。二、工作原理—靜態(tài)

輸出電壓必然失真！

設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，首先要解決失真問題，但Q點(diǎn)幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)！

為什么放大的對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，卻要晶體管在信號(hào)為零時(shí)有合適的直流電流和極間電壓？靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)例，P118,例4.2.1（1）原理電路圖（3）原理電路圖工作點(diǎn)的選擇，對(duì)電壓放大，應(yīng)使其落在放大區(qū)的中間。二、工作原理—?jiǎng)討B(tài)飽和失真截止失真底部失真頂部失真動(dòng)態(tài)信號(hào)馱載在靜態(tài)之上輸出和輸入反相！三、放大電路的組成原則靜態(tài)工作點(diǎn)合適：合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路，在負(fù)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)。對(duì)實(shí)用放大電路的要求：共地、直流電源種類盡可能少、負(fù)載上無直流分量。四.

性能指標(biāo)1)增益：輸出量與輸入量之比信號(hào)源信號(hào)源內(nèi)阻輸入電壓輸出電壓輸入電流輸出電流任何放大電路均可看成為二端口網(wǎng)絡(luò)。2)輸入電阻和輸出電阻

將輸出等效成有內(nèi)阻的電壓源，內(nèi)阻就是輸出電阻。開路輸出電壓帶RL時(shí)的輸出電壓輸入電壓與輸入電流之比。從輸入端看進(jìn)去的等效電阻3)通頻帶

由于電容、電感及半導(dǎo)體器件PN結(jié)的電容效應(yīng)，使放大電路在信號(hào)頻率較低和較高時(shí)電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降，并產(chǎn)生相移。衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力。下限頻率上限頻率4)失真最大不失真輸出電壓Uom：交流有效值。放大電路受帶寬限制，不同頻率分量的增益和相移不同，稱為線性失真。（a）線性失真放大電路本身的非線性引起的失真，稱為非線性失真。（b）非線性失真非線性失真系數(shù)：兩種實(shí)用放大電路

直接耦合放大電路問題：1.兩種電源2.信號(hào)源與放大電路不“共地”將兩個(gè)電源合二為一共地，且要使信號(hào)馱載在靜態(tài)之上靜態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)時(shí)，b-e間電壓是vs與Rb1上的電壓之和。一種實(shí)用放大電路

阻容耦合放大電路

耦合電容的容量應(yīng)足夠大，即對(duì)于交流信號(hào)近似為短路。其作用是“隔離直流、通過交流”。靜態(tài)時(shí)，C1、C2上電壓？動(dòng)態(tài)時(shí)，C1、C2為耦合電容！vBE＝vs＋VBEQ，信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。負(fù)載上只有交流信號(hào)。3.3放大電路的分析方法一、放大電路的直流通路和交流通路二、圖解法三、小信號(hào)模型分析法一、放大電路的直流通路和交流通路1.直流通路：①

vs=0；②電容開路；③電感相當(dāng)于短路（線圈電阻近似為0）。2.交流通路：①大容量電容相當(dāng)于短路；②直流電源相當(dāng)于短路（內(nèi)阻為0）。

通常，放大電路中直流電源的作用和交流信號(hào)的作用共存，這使得電路的分析復(fù)雜化。為簡化分析，將它們分開作用，引入直流通路和交流通路的概念。

VBB越大，VBEQ取不同的值所引起的IBQ的誤差越小?；竟采浞糯箅娐返闹绷魍泛徒涣魍?/p>

列晶體管輸入、輸出回路方程，將VBEQ作為已知條件，令I(lǐng)CQ＝βIBQ，可估算出靜態(tài)工作點(diǎn)。二、圖解法

應(yīng)實(shí)測(cè)特性曲線

1.靜態(tài)分析：圖解二元方程輸入回路負(fù)載線負(fù)載線2.電壓放大倍數(shù)的分析斜率不變3.失真分析截止失真消除方法：增大VBB，即向上平移輸入回路負(fù)載線。減小Rb能消除截止失真嗎？飽和失真飽和失真產(chǎn)生于晶體管的輸出回路！消除飽和失真的方法消除方法：增大Rb，減小VBB，減小β，減小Rc，增大VCC。

最大不失真輸出電壓Vom

：比較VCEQ與（VCC－VCEQ

），取其小者，除以。當(dāng)VCC>>VBEQ時(shí)，已知：VCC＝12V，Rb＝300kΩ，Rc＝4kΩ，β＝100。Q＝？直流通路阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路

P124例，4.3.1直流負(fù)載線和交流負(fù)載線Vom=?Q點(diǎn)在什么位置Vom最大？交流負(fù)載線應(yīng)過Q點(diǎn)，且斜率決定于（Rc∥RL）4、圖解法的特點(diǎn)形象直觀；適應(yīng)于Q點(diǎn)分析、失真分析、最大不失真輸出電壓的分析；能夠用于大信號(hào)分析；不易準(zhǔn)確求解；不能求解輸入電阻、輸出電阻、頻帶等參數(shù)。討論1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4？2.從輸出電壓上看，哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真？哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真？哪個(gè)Q點(diǎn)下Uom最大？3.設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)根據(jù)什么選擇VCC？討論2.空載和帶載兩種情況下Vom分別為多少？3.在圖示電路中，有無可能在空載時(shí)輸出電壓失真，而帶上負(fù)載后這種失真消除？

已知ICQ＝2mA，VCES＝0.7V。

1.在空載情況下，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，電路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真？若帶負(fù)載的情況下呢？1.BJT的h參數(shù)及小信號(hào)模型在交流通路中可將晶體管看成為一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，輸入回路、輸出回路各為一個(gè)端口。三、小信號(hào)模型分析法在低頻、小信號(hào)作用下的關(guān)系式交流等效模型（按式子畫模型）電阻無量綱無量綱電導(dǎo)h參數(shù)的物理意義b-e間的動(dòng)態(tài)電阻反向電壓傳輸--內(nèi)反饋系數(shù)電流放大系數(shù)c-e間的電導(dǎo)分清主次，合理近似！什么情況下hre和hoe的作用可忽略不計(jì)？簡化的h參數(shù)等效電路－參數(shù)的確定查閱手冊(cè)，近似可取200～300基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略利用PN結(jié)的電流方程可求得由IEQ算出在輸入特性曲線上，Q點(diǎn)越高，rbe越??！3.

放大電路的動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析例題(P132)作業(yè):P186：4.2.1P188：4.3.5

4.3.84.3.9 4.3.12練習(xí):P186：4.2.2Multisim-共射放大電路_直流分析3.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響二、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路三、穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響

所謂Q點(diǎn)穩(wěn)定，是指ICQ和VCEQ在溫度變化時(shí)基本不變，這是靠IBQ的變化得來的。T（℃）→β↑→ICQ↑→Q’

若溫度升高時(shí)要Q’回到Q，則只有減小IBQICEO↑若VCEQ不變IBQ↑Q’二、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路

1.電路組成2.穩(wěn)定原理

為了穩(wěn)定Q點(diǎn)，通常I1>>IB，即I1≈I2；因此基本不隨溫度變化。Re的作用T(℃)↑→IC↑→VE↑→VBE↓（VB基本不變）→IB↓→IC↓Re起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?，其值越大，反饋越?qiáng)，Q點(diǎn)越穩(wěn)定。關(guān)于反饋的一些概念：將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措施稱為反饋。直流通路中的反饋稱為直流反饋。反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱為負(fù)反饋，反之稱為正反饋。Re有上限值嗎？IC通過Re轉(zhuǎn)換為ΔVE影響VBE溫度升高IC增大，反饋的結(jié)果使之減小3.Q點(diǎn)分析分壓式電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路什么條件下成立？4.動(dòng)態(tài)分析利?弊?無旁路電容Ce時(shí)：4.動(dòng)態(tài)分析三、穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法引入直流負(fù)反饋溫度補(bǔ)償：利用對(duì)溫度敏感的元件，在溫度變化時(shí)直接影響輸入回路。例如，Rb1或Rb2采用熱敏電阻。Rb1應(yīng)具有負(fù)溫度系數(shù)，Rb2應(yīng)具有正溫度系數(shù)。討論圖示兩個(gè)電路中是否采用了措施來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)？若采用了措施，則是什么措施？作業(yè)P190：4.4.3,P191：

4.4.5共射放大電路_交流分析Q點(diǎn)穩(wěn)定其他方法：電流源一、基本電流源二、集成電路電流源一、三極管基本電流源(a)(b)

圖1分壓偏置基本放大電路Io

=IC=IE

=(VB

－VBE)/Re

三極管電流源(Rc是負(fù)載)圖2求Ro微變等效電路

(參4.4.8式onP137)Rb=Rb1||Rb2二、集成電路電流源(refertoNeamen’sP577-)

一、鏡像電流源(P257)(Currentmirror)三極管T1、T2匹配，則,BE2BE1BE21VVV====bbb

圖3鏡像電流源時(shí)：IC1=IC2二、精密鏡像電流源和普通鏡像電流源相比，其精度提高了倍

圖4精密電流源鏡像電流源

圖5微電流源3.5晶體管放大電路的三種接法一、基本共集放大電路二、基本共基放大電路三、三種接法放大電路的比較四、三種接法的組合形式一、基本共集放大電路

1.靜態(tài)分析2.動(dòng)態(tài)分析：電壓放大倍數(shù)故稱之為射極跟隨器2.動(dòng)態(tài)分析：輸入電阻的分析Ri與負(fù)載有關(guān)！帶負(fù)載電阻后2.動(dòng)態(tài)分析：輸出電阻的分析Ro與信號(hào)源內(nèi)阻有關(guān)！3.特點(diǎn)

輸入電阻大，輸出電阻??；只放大電流，不放大電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用！令Us為零，保留Rs，在輸出端加Uo，得：二、基本共基放大電路

1.靜態(tài)分析2.動(dòng)態(tài)分析3.特點(diǎn)：輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓，不放大電流！三、三種接法的比較：空載情況下

接法共射共集共基

Av大

小于1

大

Aiβ1＋βαRi

中

大

小

Ro

大

小

大頻帶窄中寬四、三種接法的組合形式為使單級(jí)放大電路具有多方面的優(yōu)良性能，有時(shí)采用組合接法。例如：共集－共基形式：輸入電阻高、電壓放大倍數(shù)較大、頻帶寬共集－共射形式：輸入電阻高、電壓放大倍數(shù)較大

具有什么特點(diǎn)？是為了增強(qiáng)電壓放大能力嗎？討論一

圖示電路為哪種基本接法的放大電路？它們的靜態(tài)工作點(diǎn)有可能穩(wěn)定嗎？求解靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)式。電路如圖，所有電容對(duì)交流信號(hào)均可