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共发射极放大电路(PPT课件)


• 二、分压式射极偏置电路: • 电路应满足: IRb2>>IBQ UBQ>>UBEQ • 1、稳定工作点原理:
• 目标:温度变化时,使IC维持恒定。 • 如果温度变化时,b点电位能基本不变, 则可实现静态工作点的稳定。
稳定原理:
T IC IE VE、VB不变 VBE IB IC
Ib
rbe
R'B
Ic I b
RE1
RL RC
U o
§3.6 共集电极放大电路 和共基极放大电路
• 一、共集电极放大电路
• 1、静态工作点计算: • 直流通路
EC=RbIBQ+IEQRe+UBEQ EC=UCEQ+ReIEQ
又 IEQ=(1+β)IBQ IBQ=(EC-UBEQ)/(Rb+(1+β ) Re) ICQ=βIBQ UCEQ=EC-(1+β)IBQRe

• • • •
(2)、利用输出特性画iC和uCE波形 交流负载线 a、空载时RL=∞ 交流负载线与直流负载线重合,动态工作点在 交流负线上移动,斜率——1/RC • uCE=EC-IC*RC
• b、RL不等于∞ / • 放大电路的交流负载电阻RL =RC‖RL • 交流负载线作法:过Q点作一条斜率 / 为-1/RL 的直线
§3.2 共发射极放大电路
• 一、共发射极基本放大电路 教材图3.2.1 • T:NPN型晶体管,放大的核心部件
• VCC: 集电极回路直流电源提供集电结反偏 • RC: 集电极负载电阻,作用:将iC 转换成U0,反应在 输出端 • VBB,Rb:提供发射结正偏和合适的基极偏流
• C1,C2: 隔直流通交流
RL rbe (1 ) Re
+EC
RB1 RC
C1
C2
ui
RB2
RL RE CE uo
RE射极直流 负反馈电阻
CE 交流旁 路电容
CE的作用:交流通路中, CE将RE短路, RE对交流不起作用,放大倍数不受影响。
• • • •
有旁路电容CE: R ' Av≈ r ri=Rb1∥Rb2∥rbe ro=RC
第三章 晶体三极管(BJT)及 放大电路基础
• • • • • • • §3.1 半导体BJT 一 BJT结构与电路符号 二 晶体管电流的分配与放大作用 演示实验 结论:1、晶体管起放大作用的条件: 发射结正偏,集电结反偏,称为BJT的放大偏置。 即满足下列电压关系: NPN管:VCB﹥0,VBE﹥0或VC>VB >VE PNP管: VCB﹤0,VBE﹤0或 VC<VB<VE
uo
2)饱和失真
Q点过高,信号进入饱和区 iC
ib
放大电路产生 饱和失真 输入波 形
uCE
输出波形
uo
动态工作情况分析小结
波形的 失真
由于放大电路的工作点达到了三极管 的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管, 输出电压表现为底部失真。 由于放大电路的工作点达到了三极管 的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管, 输出电压表现为顶部失真。
对NPN管:VB<VE
特性:IC=ICEO (3) 饱和区 条件:发射结、集电结皆正偏 对NPN管:VCE>VBE 特性:IB增加,IC却不再增加,即 IC≠ß IB ;而 且VCE很小。
四、BJT的主要参数
• 1 电流放大系数 • 共发射极直流电流、交流电流放大系数 • 例:书图3.1.7(b)为3DG6晶体三极管输出特性 曲线,求它的共发射极直流电流、交流电流放 大系数 • 2 极间反向电流 (1) ICBO (2) ICEO • 3 极限参数
B
二、用H参数微变等效电路法分析共射极基
本放大电路
1、画出放大电路的微变等效电路 由BJT的微变等效电路和放大电路的交流通路 可得出放大电路的微变等效电路。
• • • • •
2、求电压增益AV :AV=UO/UI UI=IBRBE (1) 空载时:RL=∞ U0=I′ORC=-ICRC U0=-βIBRC 所以AV=UO/UI=-βIBRC/(IBRBE)=-βRC/RB
• *** 只给出输出特性曲线来确定UCEQ和ICQ • 1) 估算IBQ及UBEQ • 2) 利用输出特性曲线来确定ICQ,UCEQ • 由估算的 IBQ 所对应的输出特性曲线 与直流负 载线的交点Q 对应ICQ,UCEQ
2. 动态工作情况分析
• (1)、利用输入特性画出iB,uBE波形 • 设输入为Ui=UmSINwt(mv) • uBE=UBEQ+ui iB=IBQ+IBMSINwt
iB /uA iB /uA
60 40 20
iC /mA iC /mA
交流负载线
Q` Q IBQ Q`` vBE/V vBE/V
ICQ t
Q` Q
60uA 40uA
Q`` 20uA vC E/V vC E/V
t
t
VBEQ
t
VC EQ
3. 非线性失真 1) 截止失真 Q点过低,信号进入截止区
iC 放大电路产生 截止失真 输入波形 uCE ib
三 BJT静态特性曲线 • BJT静态特性曲线:是在伏安平面上作出的 反映晶体管各极直流电流电压关系的曲线。 • BJT静态特性曲线用途:

1、晶体三极管的组态
• 将晶体三极管视为双端口器件,分析其三种典型接法, 称为组态。 共基极接法(CB)
共射接法(CE) 共接接法(CC)
2、共射输入特性曲线
§3.3 图解分析法
2. 用图解法确定Q点
• 1) 给出输入特性,输出特性曲线 • 2) 画出直流通路:标出IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ • 3) 利用输入特性曲线来确定IBEQ和UBEQ • 基极偏置线:UBE=EC-IB*RB 与输入特性曲线的交点对 应的IBQ,UBEQ • 4) 利用输出特性曲线来确定ICQ和UCEQ • 直流负载线: UCE=EC-IC*RC 与输出特性曲线中 IBQ 线 的交点确定ICQ、UCEQ
L be
如果电路如下图所示,如何分析?
+EC RB1 C1 RC C2
T ui
RB2 RE2 RE1
RL CE uo
动态分析: +EC
RB1
C1
RC
T
C2
RB1 ui
RB2
RE1
RL
uo RC
ui
RB2 RE2
RL CE
RE1
uo
交ห้องสมุดไป่ตู้通路
交流通路:
ui
RB1
RB2
RE1
RL
uo RC
Ii
微变等效电路: U i
二. 组成原则
(1) 发射结正偏 集电极反偏 使T管处于放大状 态 (2) 输入回路:Ui——产生ib 控制ic (3) 输出回路:使iC尽可能多流到RL上(减少其 他支路的分流) (4) 保证放大电路工作正常,T 处于放大状态,
合理设置静态工作点Q
三. 放大电路的性能指标 1、 放大倍数:输入信号若为正弦波 a. 电压放大倍数:AV=U0/UI
• 共射输入特性曲线是以输出电压VCE为参变量,输入口 基极电流iB随发射结电压vBE变化的曲线: • 共射输入特性曲线的特点:
• 3、共射输出特性曲线
• 共射输出特性曲线是在集电极电流IB一定的情况下,的 输出回路中集电极与发射极之间的电压VCE与集电极电流 IC之间的关系曲线。
工作区域划分: (1) 放大区(线性区) 条件:发射结正偏,集电结反偏 对NPN管:VC>VB>VE 特性:IC=ß IB (2) 截止区 条件:发射结反偏
• 一、BJT的微变等效电路
• rbe称为BJT的输入电阻,它表示BJT的输入特性近似计算公
式:rbe=△UBE/△IB=rb+(1+β)re
• rb----基区体电阻 , re——发射击区体电阻 • rbe =200+(1+B)26(mV)/IE(mA) • rce称为BJT的输出电阻,rce=uce/ic∣I ,一般rce>10k可忽略
• • • •
(2) RL≠∞ UO=Io′RL′=-ICRL′=-βIBRL′ AV=UO/UI=-βIBRL/(IBRBE)= -βRL/RBE=-βRC//RL/RBE
• 3、计算输入电阻和输出电阻
• (1) 计算输入电阻 • RI=UI/IB=RB//RBE=RBE • (2) 计算输出电阻 • 当RL=∞时,向左看进去 • 所以UI=0 IB=0则βIB=0 RO=RC
2、放大偏置时的电流分配与放大关 系: (1) IE=IC+IB (2) IC和IE 》IE
基极电流的少量变化△IB可引起集电极电流△IC 的较大变化 (3) 当IB=0时,IC=ICEO
解释:BJT内部载流子的传输过程 ⑴ 发射区向基区注入电子 ⑵ 电子在基区中的扩散与复合 ⑶ 集电区收集扩散过来的电子
(负反馈控制)
• 2、静态分析:
+EC
RB1 I1 IB T RB2
算法:
RC
EC RB1 RB 2 RB 2 EC VB I 2 RB 2 RB1 RB 2
I 2 I B I1 I 2
I2
U BE VB VE VB I E RE
RE
U B U BE U B IC I E RE RE
饱和失真
截止失真
Q点合适,Ui幅度过大——双向失真(截止,饱和失真)
选择静态工作点 iC ib
可输出的 最大不失 真信号
uCE uo
§3.4 微变等效电路法
• 条件:指输入信号 UI 变化量小(即小信号) 输入信号频率在低中频范围 • 原因:根据输入,输出特性曲线 • 在 如 上 条 件 下 : 小信号:——特性曲线近似直线性——可用等 效 的 线 性 电 路 代 替 T 管 低中频:晶体管中结电容的影响极小
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