三极管的主要特性
+EC IC I B ICEO
RB
RC IC
UCE
UCE EC ICRC
(2)图解法: 先估算IB,然后在输出特性曲线上作
出直流负载线,与IB对应的输出特性曲线 与直流负载线的交点就是Q点。
IC
EC RC
Q
IB EC UBE RB
UCE EC
例:用估算法计算静态工作点。 已知:EC=12V,RC=4K,RB=300K ,
三极管放 大电路有 三种形式
共射放大器 共基放大器 共集放大器
以共射放 大器为例 讲解工作 原理
共射放大电路 C1
放大元件
+EC
iC=iB,工作 在放大区,要 保证集电结反
RC
偏,发射结正
C2 偏。
T
输入 ui
RB EB
uo 输出
参考点
共射放大电路
+EC
C1
RC
C2
T
RB
EB
集电极电源, 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。
负载电阻越小,放大倍数越小。
4) 输入电阻的计算: 对于为它提供信号的信号源来说,电路是
入特性在小范围内近
iB iB
似线性。
rbe
uBE iB
ube ib
对输入的小交流信
uBE uBE
号而言,三极管相 当于电阻rbe。
对于小功率三极管:
26(mV )
rbe
300() (1 ) IE (mA )
rbe的量级从几百欧到几千欧。
考察输出回路
iC 近似平行
iC IC ic (IB ib ) IB ib
1. 直流通道和交流通道
放大电路中各点的电压或电流都是在静 态直流上附加了小的交流信号。
但是,电容对交、直流的作用不同。如果 电容容量足够大,可以认为它对交流不起作 用,即对交流短路。而对直流可以看成开路, 这样,交直流所走的通道是不同的。
这样就有了交流通道(只考虑交流信号 的分电路)和直流通道(只考虑直流信号的 分电路)。不同的信号可以分别在不同的通 道分析。
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替
ii
ib
ic
ui RB rbe
ib
RL
rce
uo
RC
3) 电压放大倍数的计算:
•
•
•
Ii
Ib
Ic
•
U i RB rbe
RL
•
•
IB
U o
RC
•
•
Ui Ib rbe
•
•
Uo Ib RL
Au
RL rbe
RL R C // R L
合适的静态工作点 iC
可输出 的最大 不失真 信号
ib
uCE uo
Q点过低,信号进入截止区 iC
信号波形
uCE uo
称为截止失真
Q点过高,信号进入饱和区 iC
信号波形
uCE uo
称为饱和失真
§8.2放大电路的分析方法
放大 电路 分析
静态分析 动态分析
估算法
图解法 微变等效 电路法 图解法
计算机仿真
uCE与uBE反相!
各点波形
+EC iC
RB
RC
C1
C2
uC
iB ui
uo
全量 uA
UA直流分量 ua 交流分量
t
实现放大的条件
1、三极管必须偏置在放大区。发射结正偏, 集电结反偏。
2、正确设置静态工作点,使整个波形处于放 大区。
3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极 电流。
4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化 的集电极电压,经电容滤波只输出交流信 号。
T
( ICQ,UCEQ )
UCEQ
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入 输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。
IB
IC
IBQ
Q
ICQ
UBE UBEQ
Q
UCEQ
UCE
交流放大原理
IB ib
IC ic
Q
uiUBE
假设uBE有一微小的变化
ib UCE
IC ic
uc
uCE的变化沿一 条直线 UCE
问题:
• 1、三极管要实现电流放大要满足什么条件? • 2、基本放大电路要实现信号放大要满足什么条
件? • 3、什么叫静态?什么叫静态工作点? • 4、什么叫直流通道?什么叫交流通道? • 5、什么叫静态分析? • 6、什么动态? • 7、共射放大电路有哪些部分组成?各部分作用
如何?
§ 8.1基本放大电路的组成和工作原理
例: 对直流信号(只有+EC) +EC
RB
RC
C2
C1
开路
开路
直流通道
RB
RC
+EC
对交流信号(输入信号ui)
RB
RC
C1
+EC 置零
C2
短路
短路
交流通道
ui
RB
RC RL uo
2. 直流负载线
+EC
RB
RC IC
1、输出特性。 2、UCE=EC–ICRC。
UCE UCE~IC满足什 么关系?
EC IC RC
直流负载线
UCE=EC–ICRC
与输出特 性的交点 就是Q点 Q IB
UCE EC
静态分析 (1)估算法:
1) RB
根据直流通道估算IB IB EC UBE
+EC
RB
RC
EC 0.7
RB
IB UBE
EC RB
RB称为偏置电阻,IB称 为偏置电流。
2) 根据直流通道估算UCE、IB
=37.5。
解: IB EC 12 0.04mA 40A RB 300
IC IB 37.5 0.04 1.5mA
UCE UCC ICRC 12 1.5 4 6V
请注意电路中IB和IC的数量级
8.3 动态分析
1) 三极管的微变等效电路
首先考察输入回路 当信号很小时,将输
单电源供电
+EC
C1
RC
C2
T
可以省去
RB
EB
单电源供电
RB C1
+EC
RC
C2
T
基本放大电路的工作原理
由于电源
的存在 IB0
RB C1
RC
IBQ ui=0时
+EC IC0
ICQC2
T
IEQ=IBQ+ICQ
基本放大电路的工作原理
+EC
RB C1
(IBQ,UBEQ) UBEQ
RC IBQ
ICQC2
共射放大电路 C1
集电极电阻,
+EC
将变化的电流 转变为变化的
RC
电压。
C2
T
RB
EB
共射放大电路组成
C1
基极电源与 基极电阻
+EC
RC
C2
RB EB
T
使发射结正偏, 并提供适当的基 极电流。
共射放大电路组成
耦合电容
C1
+EC
RC
C2
T
RB
EB
隔离输入输 出与电路直 流的联系, 同时能使信 号顺利输入 输出。
所以:ic ib
输出端相当于一个受 uCE ib控制的电流源。
输出端还要并联一个 大电阻rce。
rce的含义
iC
iC
uC
E
uCE
rce
uce ic
ib ube
ic
ib
uce ube rbe
ic
ib rce uce
rce很大,一般忽略。
c b
e
等效bc eFra bibliotek2) 放大电路的微变等效电路