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第2章-放大电路分析基础分析复习进程
流ic,ic=ib,集电极总电流为iC=ICic;正弦电流ic在集电极
电阻Rc(空载)上产生与ic波形相同的正弦电压icRc,集电极电 阻Rc将集电极电流的变化转变成电压的变化,使管压降uCE 产生变化,uCE=VCCiCRc=VCCICRcicRc=UCEicRc=UCEuce, 所以管压降是在静态电压UCE的基础上叠加一正弦电压uce, 且uce与ic反相。经C2输出的电压uo就是正弦电压uce 。
IB
O O
t
(a)
第2章 放大电路分析基础
iB
IB
ib
O UBE
UBE
ui iC
=
+O
t
O
t
t
(b)
IC
Ic
=
+O
t
O
O
t
t
(c)
放大电路的各极间波形
波形分析
第2章 放大电路分析基础
动态信号 驮载在静 态之上
输出和输入反相!
第2章 放大电路分析基础
二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb:使UBE> Uon,且有 合适的IB。 VCC:使UCE≥Uon,同时作为负 载的能源。 Rc:将ΔiC转换成ΔuCE(uo)。
第2章 放大电路分析基础
当放大电路处于动态,即ui0时,由于电容两端电压不能突 变,b-e间电压在直流电压UBE的基础上叠加一正弦电压ui, 因而基极电流在直流电流IB的基础上叠加一正弦电流ib,基 极总电流为iB=IBib;根据晶体管处于放大状态时的电流分 配关系,集电极电流也在直流电流IC的基础上叠加一正弦电
uoui),即功率得到放大。需要提醒大家的是,输出功 率并非来自输入信号(信号源),而是来自直流电源VCC。 正是由于iB或iE对iC的控制作用,使得在ui的作用下直 流电源VCC输出的电流中包含与ui同样变化且被放大的 分量,即放大电路的输出功率是在输入信号的作用下 通过晶体管将直流电源的能量转换而来。因此,放大 电路放大的实质是能量的控制和转换,放大的量是变 化量。能控制能量的元件称为有源元件,在放大电路 中一定有有源元件,如晶体管等。
极电流IC=IB;流过集电极电阻Rc的电流就是IC,于是Rc上
的电压为ICRc,根据KVL, c-e间电压UCE=VCC ICRc。
第2章 放大电路分析基础
图中C1用于连接信号源与放大电路,C2用于连接放大电路 与负载(电阻RL)。电子线路中起连接作用的电容称为耦合 电容,利用电容连接的电路称为阻容耦合。由于电容的容 抗与信号频率成反比,它们把信号源与放大电路之间,放 大电路与负载之间的直流隔开,起 “隔离直流,通过交流” 的作用。在图2.1所示电路中,C1左边、C2右边只有交流而 无直流,中间部分为交直流共存。由于耦合电容的容量较 大,一般多采用电解电容器。在使用时,应注意它的极性 与加在它两端的工作电压极性相一致,正极接高电位,负 极接低电位。ui=0时, C1两端的电压为UBE,C2两端的电 压为UCE,极性如图所示。RL为负载电阻,无RL,空载。
动态信号作用时:u i ib ic iR c u C ( u E o )
输入电压Ui为零时,晶体管各极的电流、b-e间电压、管 压降,称为静态工作点Q。记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。
第2章 放大电路分析基础
三、设置静态工作点的必要性
为什么放大的对象是动态信号,却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压?
输出电压必然失真! 设置合适的静态工作点,首先要解决失真问题;但Q点 几乎影响着所有的动态参数!
第2章 放大电路分析基础
得到两方面的结论:放大电路的工作原理和组成原则
2.1.2 放大电路的工作原理
基本共射放大电路的工作原理是,对于处于放大状态的晶 体管,当ui作用于晶体管的发射结使基极电流在直流电流IB 的基础上叠加一正弦电流ib时,由于晶体管处于放大状态时 的电流分配关系,集电极电流也在直流电流IC的基础上叠加
下限频率
fbwfHfL
下限频率
4)最大不失真输出电压Uom:交流有效值。
第2章 放大电路分析基础
2.1 基本放大电路的组成及工作原理
2.1.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
T
ui uS
uCE
uo
图2.2.1 基本共射放大电路
第2章 放大电路分析基础
图2.2.1所示基本共射放大电路中,晶体管T是起放大作用的 核心元件。输入信号为正弦波信号ui(源uS)。 图中晶体三极管是NPN型硅管,处于放大状态时具有电流放 大作用,IC=βIB。 当放大电路处于静态,即ui=0时,直流电压源VBB使晶体管 b-e间电压UBE大于开启电压Uon,并与基极电阻Rb(又称偏流 电阻)配合决定基极电流IB,使晶体管能工作在特性曲线的 线性部分;直流电压源VCC的电压足够高(VBBVCC),使晶体 管的集电结反向偏置,保证晶体管处于放大状态,因此集电
一正弦电流ic,ic=ib,ic在集电极电阻Rc(空载)上产生与ic波
形相同的正弦电压icRc,集电极电阻Rc将集电极电流的变化 转变成电压的变化,在放大电路输出端得到与ui反相且幅值 放大的输出电压uo=uce=icRc。
第2章 放大电路分析基础
在基本共射放大电路中,电压和电流都得到放大(ic=ib,
输入电流
输出电流
信号源 内阻
信号源
输入电压
输出电压
1) 放大倍数:输出量与输入量之比
Au u
Au
Uo Ui
Aii
Ai
Io Ii
Aui
Uo Ii
Aiu
Io Ui
电压放大倍数是最常研究和测试的参数
2)输入电阻和输出电阻
第2章 放大电路分析基础
从输入端看进去的 等效电阻
Ri
Ui Ii
输入电压与 输入电流有 效值之比。
Ro
Uo' Uo Uo
(Uo' Uo
1)RL
RL
将输出等效 成有内阻的电 压源,内阻就 是输出电阻。
空载时输出 电压有效值
带RL时的输出电 压有效值
3)通频带
第2章 放大电路分析基础
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
由于电容、电感及半导体器件PN结的电容效应,使放大电 路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降,并产生相 移。
第2章 放大电路分析基础
第2章-放大电路分析基础分析
第2章 放大电路分析基础
一、放大的概念及放大电路的性能指标
1、放大的概念
放大的对象:变化量 放大的本质:能量的控制
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的特征:功率放大
放大的基本要求:不失真,放大的前提
2、性能指标
第2章 放大电路分析基础
任何放大电路均可看成为两端口网络。