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第二章 放大器基础


ii
ib

ib
rbe
ic
io
电压放大倍数
_
+
vi
RB
vi

rce
RC
RL
vo

ic R 'L vo ( RC // RL ) Av β vi ib rbe rbe
2K 40 92 866 讨论:1)共射放大电路为反相放大电路
2)电压增益与β、RC成正比
3)电压增益与Q点位置的高低(ICQ)成反比
电流放大倍数
ii
_
ib

ib
rbe
ic
io
+
vi
RB
vi

rce
RC
RL
vo

io i c Ai β i i ib
讨论:1)RB在输入端产生分流作用 2)RL、RC成在输出端产生分流作用 共射放大电路是一种具有电压和电流放大作用的反相放大器
Q
I BQ
Q ''
iC min
vCE minVCEQ vCE maxVCC vCE vCE
VBEQ
vBE
vBE
vi
t
t
vo
共射电路为反相放大器
工作点的运动轨迹称为动态范围
vi
v i Vim sint
v BE VBEQ v be VBEQ v i i B I BQ ib iC I CQ ic I CQ ib vCE VCEQ v ce (VCC I CQ RC ) iC ( RC // RL )
(1+β)Re≈10Rb1||Rb2
+VCC
②利用Re将IE的变化转化为电压
Rb1
的变化 ΔVE=Δ IE· e R
vi Rb2
I1 RC IB VB I2 Re
IC VE IE RL
vo
稳定过程
T IC
IC IE=IC+IB I
E
VBE=VB-IERe
VBE
IB
加入Re形成了负反馈过程,使电路稳压
RC
v CEQ

RB
VBB
v BEQ

VCC
vCE = VCC - iCRC 直流负载线
B、作非线性部分的V-A特性--三极管输入、输出 特性曲线 C、作线性部分V-A特性直线
iB / A
V BB RB
IBQ
直流负载线 斜率为 -1/RB
VCC RC
iC /mA
直流负载线 斜率为-1/RC
Q
ICQ
三、微变等效法电路分析
iC C C
iB
vi


ICQ
I BQ

RC
vCE

4K
+

RC
RB
300 K
VCC
vBE

RL v o 4K

RB
vCEQ

VCC
VCC
v BEQ

VCC
1)画出直流通路图
'
直流通路
2)计算静态工作点(已知 40, rbb 200 )
I BQ VCC / RB 12 / 300 K 40 A I CQ I BQ 40 40 A 1.6mA
频率失真为线性失真,失真信号中不会产 生新的频率成分。
线性失真:输出信号中不会产生新的频率成分
非线性失真:输出 信号中会产生新的 频率成分的失真。
2.2 共发射极放大电路 一、电路构成 三极管工作在放大区:
发射结正偏 集电结反偏
使发射结正偏,并提供适 当的静态工作点。
集电极电阻,将变化的电流 转变为变化的电压。
四、放大器的偏置电路
偏置电路的要求:
1)提供放大器所需要的工作点。 2)工作点在外部条件(主要是温度)变化时保持不变。
晶体管放大器的偏置电路
固定偏置电路 VBE RB
300kΩ
VCC
+12V
RC T
4kΩ
T

Q
ICEO
改进偏置电路,当温度升高、 IC增加时,能够自动 减少IB,从而抑制Q点的变化。保持Q点基本稳定。
Rs 很小
t
vBE iB
VBEQ t I BQ t
I CQ
iC
vCE
t
VCEQ
vo
t
t
3、Q点位置的选择
iB
I BQ
Q'
iC
Q ''
Q ''
交流负载线
Q
vBE
ICQ
Q
VCEQ
I BQ
Q'
vCE
VBEQ
饱和失真
截止失真
Q点选择在交流负载线的中心点,可获得最大不失 真输出,当信号幅度不大时,为降低电源消耗,在保证 不失真且得到一定电压增益的条件下,可选择低一点。
A、在输入曲线上求iB
vCE VCEQ iC ( RC // RL )
iB / A
B、根据iB在输出特性上求iC和vCE ' RL RC // RL
iC /mA
VCC RC
交流负载线 ' 斜率为 1 / RL
Q
'
iB max
I BQ
Q
''
Q
VBB
iB min
Q'
iC max
I CQ
放大器的性能指标
输入阻抗 Vi 中频段 Zi Ri Ii
输出阻抗 V 'o Zo ' I o
中频段
Ro
Rs
is


Rs
Vs

vi

Ro
Ri

vot
RL
ion
为有效传输信号, 若需要得到较大输入电压,希望 若需要得到较大输入电流,希望
Ro
Ri Rs Ri Rs

RB
RL
VCC
VBB
vBE

vo

vi
RB
vCE

vBE

交流通路
1)输入正弦电压
v i Vim sint

输入回路 vBE = VBEQ + vi
信号通路: vi
输入特性不变 Q点沿输入特性上下移动
vBE
iB
iC
vCE
负载线不变
vo
输入特性
输出特性
Q点沿负载线上下移动
2)图解法确定各电量变化情况
频率特性
放大器中的电抗性元件对不同频率的信号呈 现出不同的阻抗,使放大器对不同频率的输 入信号具有不同的增益,把放大器这种增益 随输入信号频率变化的特性称为频率特性。
A( j ) A( )e j A ( ) 增益函数
A( )为增益的幅值,称为幅频特性
A ( )为增益的相角,称为相频特性
VCEQ VCC I CQ RC 5.6V
3)画出交流通路,并采用H参数交流等效电路替 代三极管 iC
iC C C
iB
vi


iB


RC
vCE

4K
+
RL
4K
+
RC RL
4K 4K

RB
300 K
VCC
vBE

vo

vi

RB
300 K
vCE

v BE

vo

VCC
交流通路
ii
_
RL Ro 若需要得到稳定输出电流,希望 RL Ro
若需要得到稳定输出电压,希望
增益 :放大倍数A,是放大器输出量与输入量的 比值,反映放大器放大电信号的能力。
Vo 电压增益 Av Vi
中频段
Vo 中频段 vo 源电压增益 Avs V v s s I o 中频段 io Ai 电流增益 i I
iC C C
iB
RB
B

C E
vCE

RC
VBB

RL
VCC
vBE

vo
耦合电容, 起到隔离直 + 流、耦合交 流的作用
vi _

参考零 电位点
集电极电源, 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。
放大作用原理
iB RB
iC C C
B

C E
vCE

RC
+
RL
vo

VBB

vBE

vi _
VCC
i
vo vi
中频段 I o io 源电流增益 Ais Is is Io Ag Vi 互导增益 A Io gs Vs
i
Vo Ar Ii 互阻增益 A Vo rs I s
ib

ib
rbe
ic
io
+
vi
RB
vi

rce
RC
RL
vo

交流等效电路
4)参数求解
_
ii
ib

ib
rbe
ic
io
+
vi
RB
vi

rce
RC
RL
vo
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