第2章基本放大电路动态分析
12 =0.06mA 60A
200
IC IB =50 0.06=3mA
∵ IC ICmax ∴ Q 位于饱和区
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Chapter 4
(2)用图解法确定静态工作点Q
图解步骤:
用估算法求出基极电流IB。 根据IB的值在输出特性曲线中找 到对应的IB曲线。
作直流负载线。
UCE=VCC – ICRC
由直流通路
输入回路
IB
VCC UBE Rb
VCC Rb
IC IB
输出回路
UCE VCC RC IC
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Chapter 4
例15.2 已知:
=50,VCC =12V,RC=6k
求:当Rb =600k, Rb =200k 时,
三极管的静态工作点Q位于
哪个区?
解: 当Rb =600k时
IB
输出电阻
ro
U I
U S 0 RL
输出电阻Ro的大小,反映了放大电路带负载能力的 强弱。ro越小,带负载能力越强。
3
Chapter 4
15.1 共发射极放大电路
• 共射极放大电路的组成及放大原理 • 静态分析 • 动态分析 • 射极偏置电路
4
Chapter 4
1. 共射极放大电路的组成及放大原理
三极管的小信号等效电路
放大电路的微变等效电路
计算放大电路的性能指标
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Chapter 4
三极管的小信号等效电路 输入回路
iB
UCE
iB
iC +
rbe
U B E IB
ube ib
IB
Q IB
+ uBE −
uCE 三极管的输入电阻 o
−
UBE uBE
低频小功率管输入电阻的估算公式
ib
b+
ube
rbe
−
VCC
iC N
M(VCC,0)
N(0,VCC) RC
RC
Q
MN称放大电路的直流负 IC
载线,斜率为−1/RC。
确定静态工作点Q。
o
UCE
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Chapter 4
IB
M VCC uCE
3. 动态分析
动态 当放大电路输入信号ui后,电路中各电压、电流 便在其静态值附近随信号变化的而做动态变化。 动态分析 分析信号的传输情况,即计算放大电路的性 能指标如Au、ri、ro等。
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Chapter 4
分析:组成放大电路的原则是:
1)必须保证三极管静态时工作于放大区。
2)信号的输入和负载的接入,既要保证交流信 号能顺利传输,又不能因信号源和负载的接入,而 改变三极管的偏置电压。
uce 集电极和发射极之间可等效为
− e
一个受ib控制的电流源
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Chapter 4
三极管的小信号等效电路
ic c
ib
+
b +
uce
e u−be
− e
ib b
+ ube rbe e−
ic c
+
ib uce
− e
rbe
200()
(1
β)
26(mV IE (mA
) )
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Chapter 4
放大电路的微变等效电路
VCC UBE Rb
VCC Rb
12 =0.02mA 20A
600
IC IB =50 0.02=1mA
而iC 最大饱和电流:ICmax
VCC RC
12 2mA 6
∵ IC ICmax
∴ Q 位于放大区
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Chapter 4
当Rb =200k时
IB
VCC UBE Rb
VCC Rb
信号(Uo、Io、Po)比输入信号增大的倍数,又称 增益。
Rs Ii
Io
+
U s
U+
i
放大电路
U+
o
RL
电压放大倍数 源电压放大倍数
2
Au
U o U i
Aus
U o U s
Chapter 4
2.输入电阻和输出电阻
输入电阻
ri
U i Ii
+
U s
Rs Ii U+ i
ri
ro
Io
+U
o
U+o
RL
Ri反映了放大电路对信号源的衰减程度。Ri越大,放 大电路从信号源索取的电流越小,加到输入端的信号 Ui 越接近信号源电压Us。
组成
保证T处于放大
状态,并提供电
路能量
保证ui加到发 射结,且UCC 不影响us
将iC转换为uo
起放大作用
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Chapter 4
保证只将信号 输送到负载
放大原理
交直流量共存!
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。
直流量:字母大写,下标大写。IB,IC,UCE。
交流量:字母小写,下标小写。ib,ic,uce。
瞬时量:字母小写,下标大写。iB,iC,uCE。
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Chapter 4
2. 静态分析
当输入信号us=0时,电路中各电压、电流均为直流, 故称静态。管子在静态时的电压、电流(IB、IC、 UCE、)称静态值。 静态分析:确定放大电路中的静态工作点Q。 (1)用估算法确定静态工作点Q
C开路
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Chapter 4
输入电阻ri
ri
U i Ii
Rb
// rbe
rbe
输出电阻ro
U i 0,Ib 0 时,
Ic Ib 0
受控电流源相当于开路,
ro Rc
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Chapt电压放大的能力。
无电压放大能力。 因为没接入RC,交流 输出短路。
无电压放大能力。 因为VBB对交流输 入信号短路,ui无 法控制ib。
e
rbe
200() (1
β)
26(mV ) IE(mA )
rbe的量级从几百欧到几千欧。
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Chapter 4
输出回路
iC
iC
iB
+
IC IC
Q
IB
+
uCE
uBE −
−
UCE
uCE
输出特性曲线在放大区域内可认为呈水平线。
当 UCE 为常数时,
ic c
IC ic
IB UCE
ib UCE
+
ib
a. 画交流通路 C短路 VCC对地短路
b. 画出小信号等效电路
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Chapter 4
计算放大电路的性能指标
电压放大倍数Au 由输入回路:
U i rbe Ib
由输出回路: U o Ic RL
Au
U o U i
RL
rbe
Ic Ib
RL Rc // RL
负号表示uo与ui反相
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Chapter 4
图解分析法 动态分析法
小信号模型分析法
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Chapter 4
小信号模型分析法
分析思路:在小信号(微变量)情况下工作时,可在 静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替 三极管的特性曲线,三极管就可以等效为一个线 性元件。这样就可以将非线性元件晶体管所组成 的放大电路等效为一个线性电路。然后用线性电 路的分析方法来计算放大电路的性能指标。
第15章 基本放大电路
放大电路的基本概念
信号源
Rs Ii
Io
+
U s
U+
i
放大电路
U+
o
RL
负载
放大的对象:输入信号(电压或电流) 放大的本质:能量的控制 放大的特征:功率放大 放大的基本要求:不失真,放大的前提
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Chapter 4
性能指标
1. 放大倍数
表征放大电路对微弱信号的放大能力,它是输出