第十五章基本放大电路分解.doc

第十五章 基本放大电路 半导体三极管具有放大作用，利用这种电流放大作用，可以组成各种类型的放大电路。 15.1基本放大电路的组成 晶体管 T： 放大电路中的放大元件，整个电路的核心。当es变化时，iB变化，利用其电流放大作用，iC有较大变化，iC受输入信号的控制。 集电极电源EC：不仅为输出信号提供能量，①保证集电结反向偏置，使晶体管起到放大作用。②是放大电路的能源（放大电路把微弱电信号放大成较强的信号，能量的来源不是信号源和三极管本身，而是EC。即输入信号通过三极管的控制作用去控制电源EC所供给的能量，在输出端得到一个能量较大的信号。 集电极负载电阻RC：将集电极电流的变化转变成电压的变化，以实现电压放大。 基极电源EB和基极电阻RB：保证发射结正向偏置，并提供合适的基极电流IB，使放大电路获得合适的静态工作点。 耦合电容C1和C2：隔断直流，耦合交流的作用。使交流信号能顺利地通过放大电路进行放大。同时隔断直流，使EC产生的直流电流不能流入信号源和负载电阻。 负载电阻RL：放大电路输出端所接负载，经过放大的电压或电流就是供它使用的。 原图需两个直流电源，使用时不方便，改为基极、集电极共用EC。 与以往交流电路相比，有以下特点： 1．必须设置合适的静态工作点 静态工作点指无信号输入时，放大电路各处的电压、电流值IB，IC，UBE，UCE，在输入输出特性曲线上对应一点，叫静态工作点，静态工作点的设置对放大电路有很大影响。如不设静态工作点，使IB=0，则ui正半周，e结导通，ui负半周，e结截止，放大电路无输出，iB=0，iC=0，输出信号不能再现输入信号的波形，造成放大电路的失真，所以必须在无信号时，就有一个直流IB，IB与信号电流叠加，使iB0，。或说，UBE与ui叠加，使uBE死区电压。 *在交流放大电路中既有直流分量又有交流分量，是一个交直流共存电路。 2．三极管放大电路是非线性电路 由于三极管是一个非线性元件，所以放大电路实质上是一个非线性电路。因此不能直接用交流线性电路的概念来分析交流放大电路。 分析方法： 静态分析：ui=0，确定IB，IC，UBE，UCE 动态分析：ui≠0，确定Au，ri，ro 15.2 放大电路的静态分析 一、直流通路法 C1、C2视作开路 二、图解法 未知时，用图解法 当时，；当时， 直流负载线与输出特性曲线的交点Q称为静态工作点。从图上可求出Q点所对应的IB，IC，UCE。 改变RB可以改变IB，从而改变Q点以满足对三极管工作状态的要求。 RB—偏置电阻 IB--偏置电流 15.3 放大电路的动态分析 一、微变等效电路法 所谓微变等效电路，就是把非线性元件晶体管线性化，将放大电路等效成一个线性电路。 1．晶体管的微变等效电路 rbe称为晶体管的输入电阻，它表示晶体管的输入特性。在小信号的情况下， rbe是一常数，由它确定ube和ib之间的关系。因此，晶体管的输入电路可用rbe等效代替。 常用下式估算 晶体管的输出特性曲线是一组曲线，在线性区是近似等距离的平行直线。 当UCE=常数时，ΔIC与ΔI B之比 即为晶体管的电流放大系数。在小信号的条件下，β为常数。因此，晶体管的输出电路可用一个等效恒流源iC= βiB代替，以表示晶体管的电流控制作用。另外，输出特性曲线不与横轴完全平行，当IB=常数时，ΔUCE与ΔI C之比 称为晶体管的输出电阻。看作受控电流源的内阻，其阻值很高，可忽略不计。。 2．放大电路的微变等效电路 放大电路的交流通路： 放大电路的微变等效电路 3. 电压放大倍数的计算 设输入的是正弦信号，则电流、电压都可以用相量表示。 为放大电路的等效交流负载。 放大电路的电压放大倍数： 4．放大电路输入电阻的计算 放大电路的输入端总是与信号源(或前级放大电路)相联的，其输出端总是与负载(或后级放大器)相联的。因此，放大电路与信号源及负载之间都是相互影响的。 放大电路对于信号源来说，是一个负载，可以用一个电阻等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻，也就是放大电路的输入电阻ri ，即 *希望放大电路的输入电阻大一些。因为 ①如果 ri 较小，将从信号源取用较大电流；与信号源内阻分压使Ui减小； ②后级放大电路的输入电阻为前级的负载电阻，ri 较小，会使前级电压放大倍数下降。 5. 放大电路输出电阻的计算 放大电路对于负载来说，是一个信号源，其内阻即为放大电路的输出电阻ro。 将负载电阻去掉，利用计算电源等效内阻的方法可知，输出电阻 ro为： *希望放大电路的输出电阻小一些。因为放大电路对负载或对后级放大电路来说，是一个信号源，输出电阻相当于信号源的内阻，若输出电阻较大，当负载变化时，输出电压的变化较大，也就是放大电路带