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第2章 基本放大电路(1)2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2基本放大电路的工作原理
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2.2.4 放大电路的组成原则(P82~P83) 放大电路的组成原则(
一、放大电路的组成原则
1. 晶体管必须偏置在放大区: 晶体管必须偏置在放大区: ——发射结正偏,集电结反偏。 发射结正偏,集电结反偏。 发射结正偏 2. 正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。 正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。 3. 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 4. 输出回路将变化的电流作用于负载。 输出回路将变化的电流作用于负载。
IC IE
( 略 小 IB) 忽 微 量
**3、输出特性三个区域的特点 、输出特性三个区域的特点:
(1) 放大区:发射结正偏,集电结反偏。 放大区:发射结正偏,集电结反偏。 即: IC=βIB , 且 ∆IC = β ∆ IB
c b N P N e
UC>UB >UE
c b P N P e
UC<UB <UE
V BB − U BEQ + u i iB = Rb
= I BQ
= I BQ
ui + Rb + ib
2 - 1 - 30
iC = β i B
= β ( I BQ + i b ) = I CQ + i c
2 - 1 - 31
u CE = V CC − i C R c
= V CC − ( I CQ + i c ) R c
Ri越大,Ii 就越小,ui就越接近 S 越大, 就越小, 就越接近u
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RO
表征放大电路带负载能力的。 表征放大电路带负载能力的 三、输出电阻 ------表征放大电路带负载能力的。 断开负载后, 断开负载后,向放大电路输出端看进去的等效内 定义为输出电压有效值与输出电流有效值之比 输出电压有效值与输出电流有效值之比。 阻,定义为输出电压有效值与输出电流有效值之比。
= U CEQ − i c R c
uO = −icRc
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即: 当ui为正弦 信号时,则有: 信号时,则有: iB = IBQ+ ib iC = ICQ+ ic uCE= UCEQ+ uce = UCEQ- ic RC uO= - ic RC
ui与uo的相位相反。 的相位相反。
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**3、输出特性三个区域的特点 、输出特性三个区域的特点:
(2) 饱和区:发射结正偏,集电结正偏。 饱和区:发射结正偏,集电结正偏。 即: βIB>IC,UCE≈0.3V (3) 截止区:发射结反偏,集电结反偏。 截止区:发射结反偏,集电结反偏。
c
c
b
N UBE<UON P N e
P ,IB=0 , IC=ICEO ≈0 b
所以电子电路工作时, 所以电子电路工作时,始终要有直流量 的支持,电路才可以正常工作。 的支持,电路才可以正常工作。
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基本共射放大电路的符号表示: 基本共射放大电路的符号表示: UA —-大写字母、大写下标,表示直流量。 大写字母、 大写字母 大写下标,表示直流量。 uA ua Ua
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2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用 1、T:放大 、 : 电路的核心元 具有电流 件,具有电流 放大作用, 放大作用, iC=β iB 。
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2、VBB、RB :保
证发射结正偏。 发射结正偏。 正偏 并提供合适的偏 置电流。 置电流。
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基本共射电路的电压放大作用是 利用晶体管的电流放大作用, 利用晶体管的电流放大作用,依靠 RC将电流的变化转化成电压的变化 来实现的。 来实现的。
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习题: 习题:P138 2-1(a)(b)
总结
*1、理解电路组成及各元件的作用; 、理解电路组成及各元件的作用; 2、了解基本放大电路波形分析; 、了解基本放大电路波形分析; **3、掌握放大电路静态工作点的计算。 、掌握放大电路静态工作点的计算。
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2.1.2 放大电路的性能指标
放大电路测试示意图
2-1-9
衡量放大电路放大能力的指标。 一、放大倍数 ------衡量放大电路放大能力的指标。 衡量放大电路放大能力的指标 定义为输出量(电压或电流)和输入量( 定义为输出量(电压或电流)和输入量(电压或 电流)的比值。 电流)的比值。 *电压放大倍数 A 电压放大倍数 & 电流放大倍数
fL -----下限截止频率 下限截止频率 fbw-----通频带 (fbw=fH - fL ) 通频带
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2.2 基本共射放大电路的工作原理 2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
输入回路与输出 回路均包含有发射极, 回路均包含有发射极, 故称之为共射放大电 路,并称公共端为 “地”。
ICQ
在近似估算中常认为U 为已知量,对于硅管, 在近似估算中常认为 BEQ为已知量,对于硅管, 取0.7V,对于锗管,取0.2V。 ,对于锗管,
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三、静态工作点的估算: 静态工作点的估算 IBQ *1、放大电路的直流通路: 、放大电路的直流通路: **2、静态工作点的估算: 、静态工作点的估算:
2-1-1
** 1、 晶体管工作在放大状态的外部条件: 外部条件 、 晶体管工作在放大状态的外部
①发射结正向偏置; 发射结正向偏置;
②集电结反向偏置。 集电结反向偏置。
IC IB IE
**2、晶体管三个极电流关系: 、晶体管三个极电流关系:
IC ≈ IE
2-1-2
IE ≈ (1+ β )IB
IB
IE ≈ IC + IB IC = βIB
uu
& = Au
U& o = U& i
& A
ii
I&o & = Ai = I&i
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电压对电流的放大倍数 A & 电流对电压的放大倍数 A &
ui
iu
U& o = I&i I&o = U& i
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Ri
二、输入电阻------体现了放大电路对信号源的影响程 或向信号源索取电流的能力)。 度 (或向信号源索取电流的能力 。 或向信号源索取电流的能力 从放大电路输入端看进去的等 Ui 效内阻,定义为输入电压有效值与 效内阻,定义为输入电压有效值与 Ri = Ii 输入电流有效值之比。 输入电流有效值之比。
Uo Ro = Io
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放大电路对其 负载而言 而言, 负载而言,相当于 信号源, 信号源,我们利用 戴维南定理得到其 等效电路,这个等 等效电路,这个等 效电路的内阻就是 效电路的内阻就是 输出电阻。 输出电阻。
US ~
Au
ro US' ~
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如何确定电路的输出电阻R 如何确定电路的输出电阻 o ? 方法一: 方法一:计算法 1. 所有的电源置零 (电 电 流源断路,电压源短路, 流源断路,电压源短路, 即将独立源置零, 即将独立源置零,而保 留受控源)。 留受控源 。 2. 加压求流法。 加压求流法。
—-小写字母、大写下标,表示瞬时值 小写字母、大写下标, 小写字母 (交、直流合成量或叫全量)。 直流合成量或叫全量) —-小写字母、小写下标,表示交流分量。 小写字母、小写下标,表示交流分量。 小写字母 —-大写字母、小写下标,表示有效值。 大写字母、小写下标,表示有效值。 大写字母
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I BQ V BB − U BEQ = Rb
ICQ UCEQ
I CQ = β I BQ
(根据晶体管电流分配原则) 根据晶体管电流分配原则)
U CEQ = V CC − I CQ R c
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四、 设置合适静态工作点的必要性
短路( 如果 A与B短路(ui =0)时, 与 短路 ) 晶体管处于截止状态。 晶体管处于截止状态。 加入信号后, 加入信号后,信号峰值小于 开启电压时, 开启电压时,则在整个信号周期 内晶体管始终工作在截止状态, 内晶体管始终工作在截止状态, 输出电压就严重失真。 输出电压就严重失真。
ICQ IBQ UBEQ UCEQ
常将这四个物理量记作: 常将这四个物理量记作: IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。
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(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输出特 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。 性曲线上的一个点称为静态工作点。 IC IB IBQ Q UBE UBEQ UCEQ Q IBQ UCE
2 - 1 - 36ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、常见的两种共射放大电路
1.直接耦合共射放大电路: 直接耦合共射放大电路: 直接耦合共射放大电路 信号源与电路、 信号源与电路、电路与 直接相连。 负载直接相连 负载直接相连。 基本电路的改进 改进: 基本电路的改进: a)电源合并 a)电源合并; 电源合并; b)电源用电位表示。 电源用电位表示。 电源用电位表示 为了防止干扰电源、输入、 为了防止干扰电源、输入、输出要求接 在一个公共端,称为“共地” 在一个公共端,称为“共地”。 注意:电路元件存在的必要性。 注意:电路元件存在的必要性。
2-1-5
第2章 基本放大电路
2-1-6
第2章 基本放大电路的主要内容 章
2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标 2.2 基本共射放大电路的基本工作原理 2.3 放大电路的分析方法 2.4 放大电路静态工作点的稳定 2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法 2.6 场效应管放大电路