共射放大電路演示文稿

共射放大電路演示文稿本文檔共44頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分定性分析:在輸入端加一微小電壓，將依次產(chǎn)生一下過程：適當(dāng)選擇參數(shù)，可使uCE可比ui大得多，從而實(shí)現(xiàn)放大作用。二.放大電路的工作原理：

VBBuiRBRCT+-uoVCC~

IBiCuCEUBE本文檔共44頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分工作波形:uBEQuCEQiBQiBOt

OtuBE

OtuCE

OtiCiCQuoui本文檔共44頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分1.三極管必須工作在放大區(qū)，原理電路缺點(diǎn):放大電路組成原則：3.iC能夠轉(zhuǎn)化為uCE,并傳送到放大電路的輸出端。2.ui能夠傳送到三極管的基極回路,產(chǎn)生相應(yīng)的iB1.需要兩路直流電源,既不方便也不經(jīng)濟(jì)2.輸入、輸出電壓不共地。本文檔共44頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分共射放大電路的改進(jìn)電路：

C1、C2是隔直或耦合電容，RL是放大電路的負(fù)載電阻，省去了基極直流電源VBB。RBRCT+-uo單管共射放大電路+-uiRLC1C2+VCC++本文檔共44頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分2.2.2放大電路的分析方法一、直流通路與交流通路1.直流通路用于放大電路的靜態(tài)分析。電容相當(dāng)于開路電感相當(dāng)于短路在直流通路中:RBRCT+-uo單管共射放大電路+-uiRLC1C2+VCC++RBRCT+VCC直流通路本文檔共44頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分2.交流通路用于放大電路的動(dòng)態(tài)分析。電容和理想電壓源相當(dāng)于短路電感和理想電流源相當(dāng)于開路在交流通路中:RBRCT+-uo單管共射放大電路+-uiRLC1C2+VCC++RBRCT+-uiRL+-uo交流通路本文檔共44頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分二、靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算靜態(tài)工作點(diǎn):外加輸入信號(hào)為零時(shí),三極管的

IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ

在輸入輸出特性曲線上對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)Q點(diǎn)。一般UBEQ可近似認(rèn)為：硅管(0.6~0.8)V鍺管(0.1~0.3)V靜態(tài)分析(估算靜態(tài)工作點(diǎn))討論對(duì)象是直流成分。本文檔共44頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分估算方法:RBRCT+VCC直流通路本文檔共44頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分三.圖解分析法圖解法即可分析靜態(tài),也可分析動(dòng)態(tài)。過程一般是先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)。任務(wù):用作圖法確定靜態(tài)工作點(diǎn),求出IBQ,ICQ和UCEQ。一般用近似估算法求IBQ和UBEQ。1.圖解法分析靜態(tài)本文檔共44頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分直流輸出回路的等效電路直流負(fù)載線和靜態(tài)工作點(diǎn)的求法直流負(fù)載線方程RBRCT+-uo單管共射放大電路+-uiRLC1C2+VCC+++-uCE+-uCETRcVCCMNiCiC本文檔共44頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分iB=IBQVCCICQRcVCCUCEQiC/mAuCE/VO根據(jù)輸出回路方程uCE=VCC–iCRc作直流負(fù)載線，與橫坐標(biāo)交點(diǎn)為VCC,與縱坐標(biāo)交點(diǎn)為VCC/Rc，直流負(fù)載線與特性曲線Ib=IBQ的交點(diǎn)即Q點(diǎn),如圖示。Q直流負(fù)載線和靜態(tài)工作點(diǎn)的求法斜率為-1/RC，是靜態(tài)工作點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。+-uCE+-uCETRcVCCMNiCiC本文檔共44頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分2.圖解法分析動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)分析(估算動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo))討論對(duì)象是交流成分。交流輸出回路的等效電路交流負(fù)載線：過靜態(tài)工作點(diǎn)Q，作一條斜率為-1/（RC//RL）的直線。RBRCT+-uo+-uiRLC1C2+VCC++VT+-ΔuCE+-ΔuCEMNΔiCΔ

iC

交流通路的輸出回路RCRL本文檔共44頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分交流負(fù)載線iB=80μА60402001226QiC/mAOuCE/V4直流負(fù)載線畫法：過靜態(tài)工作點(diǎn)Q，作一條斜率為-1/（RC//RL）的直線。ΔuCE=-ΔiC(RC//RL)交流負(fù)載線：描述放大電路的動(dòng)態(tài)工作情況。VT+-ΔuCE+-ΔuCEMNΔiCΔ

iC

交流通路的輸出回路RCRL本文檔共44頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分QIBQ402060iB/μАuBE/VOiCOtiBOt0.7ΔuBEUBEQOtuBEOtuCEUCEQΔuCE0.720.68ΔiB放大電路動(dòng)態(tài)工作情況交流負(fù)載線iB=80μА60402001226QiC/mAOuCE/V4直流負(fù)載線本文檔共44頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分用圖解法求放大電路的放大倍數(shù)：假設(shè)IBQ附近有一個(gè)變化量ΔiB，在輸入特性上找到相應(yīng)的ΔuBE，在輸出特性的交流負(fù)載線上找到相應(yīng)的ΔiC和ΔuCE。則電壓放大倍數(shù)：本文檔共44頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分結(jié)論：單管共射放大電路中:1.交直流并存，2.有電壓放大作用，3.有倒相作用。圖解法的步驟:（一）畫輸出回路的直流負(fù)載線，（二）估算IBQ，確定Q點(diǎn)，得到ICQ和UCEQ，（三）畫交流負(fù)載線，（四）求電壓放大倍數(shù)。本文檔共44頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分3.圖解法分析非線性失真當(dāng)Q點(diǎn)過低時(shí)，輸入信號(hào)的負(fù)半周進(jìn)入截止區(qū)---截止失真iC/mAOuCEiC/mAtOQuCEtOUCEQICQ截止失真uCE波形出現(xiàn)頂部失真。交流負(fù)載線iB本文檔共44頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分當(dāng)Q點(diǎn)過高時(shí)，輸入信號(hào)的負(fù)半周進(jìn)入飽和區(qū)---飽和失真飽和失真交流負(fù)載線iC/mAOuCEQICQtOiC/mAuCEtOUCEQuCE波形出現(xiàn)底部失真。iB本文檔共44頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分4.圖解法分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響OuCEiCOuCEiCQ1Q2VCCRCVCCRb1<Rb2Q1Q2VCCRC1VCCRC2>RC1VCCRC2增大RCQ點(diǎn)向右側(cè)移動(dòng)增大Rb

Q點(diǎn)向右下方移動(dòng)本文檔共44頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分OuCEiCuCEOiCQ1Q2VCCRCVCCβ2>β1Q1Q2VCC2RCVCC2VCC2>VCC1VCC1RCVCC1VCC升高Q點(diǎn)向右上方移動(dòng)β增大Q點(diǎn)向左上方移動(dòng)本文檔共44頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分四.微變等效電路法適用條件：微小交流工作信號(hào)，三極管工作在線性區(qū)。解決問題：處理三極管的非線性問題。等效：從線性電路的三個(gè)引出端看進(jìn)去，其電壓、電流的變化關(guān)系和原來的三極管一樣。本文檔共44頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分1.用簡化的微變等效電路計(jì)算單管共射放大電路電壓放大倍數(shù)為RBRCT+-uo

+-uiRLC1C2+VCC+++-+-rbe

uiiC

βib

uoibecbRcRLRB單管共射放大電路的等效電路Au=uo

ui=-β

ibRc//RLibrbe=rbe-β

Rc//RL輸入電阻=Rb//rbeRi=uiii本文檔共44頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分輸出電阻+-

uoio

ui+-rbeiC

βibibecbRcRbRoui=0RL=∞

uoio==Rc本文檔共44頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分2.等效電路法的步驟確定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q，(3)畫出放大電路的微變等效電路，(2)求出Q點(diǎn)處的β和rbe，(4)列出電路方程求解和。、

本文檔共44頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分3.有射極電阻的共射放大電路++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRBRE

RBRcT+-uiRLC1C2+VCC+-uoREui

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Re

uiβ

RL′

uoAu==

-

rbe

+(1+

β)Reuo=-β

ib

RL′其中RL′=Rc//RL電壓放大倍數(shù)本文檔共44頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//RbRo

≈

Rcui′+-ui′

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Reii′

=

ib

Ri′

=rbe

+(1+

β)ReRi′RiRi

=Ri′//Rb輸入電阻和輸出電阻本文檔共44頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分該放大電路與基本共射放大電路相比較：電壓放大倍數(shù)減小了輸入電阻提高了輸出電阻沒有變化本文檔共44頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分[例2.3]圖示放大電路中,β

=501.試估算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn),2.求電壓放大倍數(shù),3.求輸入電阻和輸出電阻。接有發(fā)射極電阻的單管共射放大電路RBRcT+-uiRLC1C2+VCC+-uoRe240Ω3kΩ3kΩ本文檔共44頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分解:直流通路如圖所示IBQRb+

UBEQ+IEQRe=VCCIBQ=VCC-UBEQRb+(1+

β)Re=0.04mAICQ=β

IBQ=50×0.04=2mA

≈IEQUCEQ

=VCC

-ICQ

Rc

-

IEQRe

=

12-2×(3+0.82)=4.36VIBQICQIEQ+-UBEQ+VCCRbRcVTRe直流通路本文檔共44頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分rbe

≈

rbb?+(1+

β)26IEQ=300+(1+50)262=963

ΩβRL′Au=-

rbe

+(1+

β)Re=-

1.75

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//Rb=36.3KΩRo

≈

Rc=3KΩ射極電阻Re使電壓放大倍數(shù)降低++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe本文檔共44頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分小結(jié)圖解法優(yōu)點(diǎn):1.即能分析靜態(tài),也能分析動(dòng)態(tài)工作情況；2.直觀形象；3.適合分析具有特殊輸入/輸出特性的管子；4.適合分析工作在大信號(hào)狀態(tài)下的放大電路。缺點(diǎn):1.特性曲線存在誤差；2.作圖麻煩,易帶來誤差；3.無法分析復(fù)雜電路和高頻小工作信號(hào)。本文檔共44頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分微變等效電路法優(yōu)點(diǎn):1.簡單方便；2.適用于分析任何基本工作在線性范圍的簡單或復(fù)雜的電路。缺點(diǎn):1.只能解決交流分量的計(jì)算問題；2.不能分析非線性失真；3.不能分析最大輸出幅度。本文檔共44頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分2.2.3放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問題一.溫度的變化對(duì)三極管的工作點(diǎn)的影響

TUBEQICBOβICQ溫度升高，靜態(tài)工作點(diǎn)移近飽和區(qū)，使輸出波形產(chǎn)生飽和失真?？梢姡航鉀Q措施:保持放大電路的工作溫度恒定。2.從放大電路自身解決。本文檔共44頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分二.分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路

基極靜態(tài)工作點(diǎn)電位基本不變

TUBEQIBQICQ

UEQICQRLC2RB1RB2RcT+-uiC1+VCC+-uoRECEUBUEiRiBiC本文檔共44頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分由以上分析可知：該電路是通過發(fā)射極電流的負(fù)反饋?zhàn)饔?，牽制集電極電流的變化。也稱為電流負(fù)反饋式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路。Re愈大,電路的溫度穩(wěn)定性愈好，但將影響輸出電壓幅度。Rb2和Rb2值的選用：一般取i1=(5~10)iB,且uBQ=(5~10)UBEQ本文檔共44頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分

1.靜態(tài)分析從估算入手

靜態(tài)發(fā)射極電流為靜態(tài)基極電流為靜態(tài)電壓為:UBIEICIBuERB1RB2RcT+VCCRE本文檔共44頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分RLC2RB1RB2RcT+-uiC1+VCC+-uoRECEUBUEiRiBiC

2.動(dòng)態(tài)分析e+-rbeicβibibcbRcRLRB2+-

ui

uoio

iiRB1本文檔共44頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分e+-rbeicβibibcbRcRLRB2+-

ui

uoio

iiRB1Au=uo

ui=rbe-

β

Rc//RL電壓放大倍數(shù)為輸入電阻為輸出電阻為Ri

=rbe//Rb1//Rb2Ro=Rcuo=-

β

ib

Rc//RL

ui=ibrbeRiRo本文檔共44頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分[例2.4]：已知晶體管的β=60，rbe=1.8kΩ，信號(hào)源電壓us=15mV，內(nèi)阻Rs=0.6kΩ，其它參數(shù)已標(biāo)在電路圖中。⑴求該放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；⑵求該放大電路的輸入電阻和輸出電阻；⑶試求輸出電壓uo；⑷若RF=0，uo等于多少？+VCCusUBUERLC2RB1RB2RcT+-uiC1+-uoRECeRFRs+-100Ω2kΩ3.9kΩ120kΩ39kΩ3.9kΩ+12V本文檔共44頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期三\21點(diǎn)22分RB1RB2RcT+VCCRERF100Ω39kΩ120kΩ3.9kΩ2kΩ12V解：求靜態(tài)工作點(diǎn)UB≈RB1+RB2RB1VCCIEQ=ICQ≈UEQ=UBQ-UBEQIEQ=1mAUCEQ=VCC-ICQ

Rc-IEQ(RE+RF)≈VCC-ICQ(