第5章基本放大电路.ppt

* 基极电源 5.1 共发射极电压放大器 双电源共发射极单管放大电路 EC C2 + RC RB + C1 3DG6 IC IB IE ＋ － EB ＋ RL 输入回路 输出回路 集电极电阻，约为几至几十欧 NPN型管 耦合电容 耦合电容 基极电阻，约几十至几百千欧 集电极电源，约为几至几十伏 负载电阻 电路中发射极是输入、输出回路的公共支路，而且放大的是电压信号，因此称之为共发射极 电压放大器。 电路各部分作用： 晶体管T：放大器的核心部件，在电路中起电流放大作用； 电源EC：为放大电路提供能量和保证晶体管工作在放大状态； 电源EB和电阻RB：使管子发射结处于正向偏置，并提供适当的基极电流IB； 耦合电容C1和C2：一般为几微法至几十微法，利用其通交隔直作用，既隔离了放大器与信号源、负载之间的直流干扰，又保证了交流信号的畅通； 电阻RC：将集电极的电流变化变换成集电极的电压变化，以实现电压放大作用。 单电源共发射极单管放大电路 +UCC C2 + RC RB + C1 RL 实用中，一般都采用单电源供电，而且把发射极的公共端作为“地”点，并按习惯画法把集电极电源以电位形式标在图中。 放大电路的直流通道 晶体管放大电路实际上是一个交、直流共存的电路。当交流信号ui=0时，电路所处的工作状态称为“静态”， 静态时等效电路称为它的直流通道。 +UCC RC RB UCE IC IE IB UBE 直流通道中耦合电容相当于开路，电路中的各电压、电流都是直流量。电路中仅有直流量时的工作状态称为“静态”。 放大电路的直流通道 静态时三极管各极电流和电压值称为静态工作点Q（主要指IBQ、ICQ和UCEQ）。静态分析主要是确定放大电路中的静态值IBQ、ICQ和UCEQ。 5.2放大电路的静态分析 +UCC RC RB UCE IC IE IB UBE 由直流通道可对Q点进行估算： 静态工作点 Q 例：已知图中UCC=10V，RB=250KΩ，RC=3KΩ，β=50，求放大电路的静态工作点Q。 解： 所以，Q=｛IB=37.2μA，IC=1.86mA，UCE=4.42V｝。 由于放大器一般都工作在小信号状态，即工作点在特性曲线上的移动范围很小。因此晶体管虽然工作在非线性状态下，但采用它的等效线性模型微变等效电路所分析得出的结果，与其真实状况相比仅有微小误差，可运用线性电路模型分析问题则带给我们极大的方便。 RL ＋ uS － RS ui RC RB u0 uce ic ii ie ib 仅有交流信号作用下，电容相当于短路，UCC=0相当于“地”电位，因此电路为左图所示。 5.3放大电路的动态分析（交流通路） ＋ uS － RS ui RC RB u0 ic ii βib ib rbe 上述微变等效电路中： 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效成一个线性电路，这个线性电路就是放大器的微变等效电路，对该线性电路进行分析的方法称为微变等效电路分析法。等效的条件是晶体管在小信号（微变量）情况下工作。这样就能在静态工作点附近的小范围内，用直线段近似地代替晶体管的特性曲线。 右图所示为晶体管的输入特性曲线。在Q点附近的微小范围内可以认为是线性的。当uBE有一微小变化ΔUBE时，基极电流变化ΔIB，两者的比值称为三极管的动态输入电阻，即rbe。 微变等效电路的基本思路 输出特性曲线在放大区域内可认为呈水平线，集电极电流的微小变化ΔIC仅与基极电流的微小变化ΔIB有关，而与电压uCE无关，故集电极和发射极之间可等效为一个受ib控制的电流源，即： ①电压放大倍数： 对上述微变等效电路进行分析： 式中RL=RC//RL 共发射极放大电路的微变等效电路。 ②输入电阻Ri： 当RL=∞（开路）时： ③输出电阻R0： 共射极电压放大器由于rbe较小而使输入电阻Ri不大；而输出电阻R0=RC，显然不够小。 输入电阻Ri的大小决定了放大电路从信号源吸取电流的大小。为了减轻信号源的负担，总希望Ri越大越好。另外，较大的输入电阻Ri，也可以降低信号源内阻RS的影响，使放大电路获得较高的输入电压。在共发射极放大电路中，由于RB比rbe大得较多，Ri近似等于rbe，一般在在几百欧至几千欧，因此是比较低的，即共射放大器输入电阻不理想。 输入、输出电阻对放大器 有何影响？ 对负载而言，总希望放大电路的输出电阻越小越好。因为放大器的输出电阻Ro越小，负载电阻RL的变化对输出电压的影响就越小，使得放大器带负载能力越强。共发射极放大电路中的输出电阻Ro在几千欧至几十千欧，一般认为是较大的，也不理想。