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三极管放大电路工作原理及功能分析
IC UT
而
rce
UA IC
rbb 50~ 300
Rs
Rb hie
us
hfeib 1/ hie
RC RL
rbb'
Rs
Rb
us
+ u1 rb‘e⚀ u1gm rce
-
RC RL
返回
rbb' + u1 rb‘e
-
u1gm rce
休息1 休息2
放大器的动态(交流)参数 (1) 输入电阻:Ri
定义:
Ri
RL
u0 u0
RC // rce R0 // RC
uS 0 R // rce
其中: R 0 rce
休息1
返回 休息2
射放大器的动态(交流)参数
(3) 电压增益
ii
ib
定义: A v
u0 ui
源电压增益:
Rs ui Rb
hie
us
h feib
iC
hfeib 1/ hie
Aus
u0 uS
ui us
C:UCE EC IC RC IE Re EC IC RC Re
返回 休息1 休息2
(3) 等效电源法:
A:利用戴文宁定律简化基极偏置电路
其中: U BB
EC Rb1 Rb2
Rb2
Rb=Rb1//Rb2
B:列出输入回路偏置方程:
UBB=IBRb+UBE+(IB+IC)Re
IB
一 共射放大电路的组成及其交、直流通路 1 电路基本组成:
4) 直流电源 EC:
为放大器提供直流偏置
提供能量,即在 uS 的控制下把直流能 量通过 T 转换成交流能量放大输出。
另外,电路中含有两个独立电源
直流电源 EC 交流信号源 uS 在两电源共同作用下,由线性网络的 选加原理电路中各支路上的电压和电流应 等于每个 独立电源单独作用于网络时产生
第二章 BJT放大电路基础
§2.1 放大电路的工作原理和图解分析 §2.2 三种基本组态放大电路的特性与分析 § 2.3 BJT组合放大电路
§2.1 放大电路的工作原理和图解分析
2.1 .1 放大电路的工作原理和图解分析 2.1.2图解法与动态工作分析
2.1.1 共射放大电路的组成及其交、直流通路 1 电路基本组成:
§2.2 三种基本组态放大电路的特性与分析
2.2.1 共射放大电路的特性与动态分析 2.2.2 共集电极电路(射随器) 2.2.3 共基极(CB)放大电路
返回
2.2.1 共射放大电路的特性与动态分析
三种基本组态: 共射: CE 共集: CC 共基: CB
返回
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2.2.1 共射放大电路的特性与动态分析
ib
iC
hie
hfeib 1/ hie
R’o
RRss Ri
uus s
RsRs
Ri
io
RC RL Ro
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放大器微变等效分析的步骤如下:
(1) 根据直流通道计算静态工作点 Q(IC,UCE)
2) 根据交流通道,用简化的低频小信号混合π(或 h 参数)
等效模型代替 BJT,画出放大器微变等效电路。
-
IBQ
②交流负载线的画法:
a:交流负载线一定过静态工作点: 即当,uCE=UCE iC=IC 得 Q
•
UCE D 返回
F uCE
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二 图解法与动态工作分析:
3 动态工作状况分析
B iB
iC G
IB
·Q
IC
UBE D
UBB
A v BE
休息1 休息2
·Q
•
UCE
D
IBQ
UCC
F uCE
①③B而设J产加T生入的小C总信-瞬号时E正基极弦极电 电电压压 流::为:
即: iB=IB+ib
电路仿真
iC=IC+ic
uCE=UCE+uce
的电压和电流之和,
返回 1 2 3 4 5 7
5)放大器有两类基本的问题:
A:直流偏置问题:
待求问题:Q(IB、IC、UCE)
分析方法: 估算法 等效电源法 直流通道 图解法
B:交流传输问题:
待求问题:输入、输出电阻:R i 、Ro 电流、电压、功率增益:A i、A u、Ap
)
A 点坐标:(UBB,0)
休息1 休息2
返回
A
uBE
IE
1 作直流负载线――图解Q点
(2) 输出回路直流负载线:
①由输出回路偏置方程:
EC=UCE+ICRC+IeRe
=UCE+IC(RC+Re)
可得输出回路直流负载线:
/ IC=(EC-UCE) (RC+Re ) 直流负载线
iC=f(IBQ ,uCE)
-
RC RL
返回
交流小信号(微变动态)分析:
(3) h 参数等效电路 利用简化 h 参数等效模型。(忽略 hre→0)可得放大电路的 h 参数等效电路。
hie
hfeib 1/ hie
注意: hie rbb rbe , gmu1 hfeib ,
1 hoe rce
rb e
UT IC
gm
, gm
输出特性曲线
②输出直流负载线的画法:
iC G
利用截距式确定两点:
IC
G 点:(0,EC/(RC+Re))
F 点:(EC,0)
返回 休息1 休息2
IC + UCE IE
·Q
IBQ
UCE
F uCE
2 作交流负载线――交流动态分析
(1) 输入回路的动态特性方程与交流负载线
②交①流输负载入线回的路画法 外:电路动态方程: ib a : u交b流e=负us载’-线ibR一b定’ 过静态工作点 Q
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交流小信号(微变动态)分析:
(1) 交流等效电路
(2) 微变等效电路(混合π型等效电路)
利用简化 BJT 混合π型等效模型(不计 Cb'e、Cb'c、 rb'c→ ) 休息1
可得放大电路的微变等效电路(混合π型等效电路)
休息2
rbb' +
u1
-
rb‘e⚀
rce u1gm
rbb'
Rs
Rb
us
+ u1 rb‘e⚀ u1gm rce
(因总为瞬当态us’电 =0 流 时,: uBE=UBE , iB = IB)
biB:=利IB用+i截b=距IB式+:(u当s’u-us’=b0e),/R令b’ iB=0,
得 而uBE总=U瞬BE+态IBR电b’, 压可得:点 H(0,UBE+IBRb’) iB
c uB:E连=接UBQE、+Hu两be点即得为输入回路交流负载线 B
3) 由 静 态 工 作 点 计 算 模 型 参 数 : gm=Ic /UT , rb'e= β /gm , rce=UA/IC ,rbb'=50~200Ω
4) 利用线性电路计算:Ri , Ro , A u , A i 等
休息1
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例:右图所示放大电路 (1) 静态工作点
VB=(Rb2Vcc)/(Rb1+Rb2)
Ic≈(VB-VBE)/(Re1+Re2)
VCE=Vcc-Ic(Rc+Re1+Re2)
(2) 微变等效电路
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例:右图所示放大电路
(2) h 微变等效电路
ib
ic
① Ri=Rb//Ri’=Rb//(hie+(1+β)Re1)
U BB U BE
Rb 1 Re
(IC≈βIB) ,UBE : s i :0.6-0.7V
C: ∵Ic=βIB
Ge:0.2V
输出回路偏置方程:
UCE=Ec-IcRC-IERe≈Ec-Ic(Rc+RE) (Ic=αIE≈IE)
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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3: 交流通道
(1) 交流通道画法:
耦合、旁路电容短路
ui ii
iiRb //hie
ii
Rb //hie
Rb // rbb rbe Rb // Ri
其中:
R i rb b rb e h ie
ii
ib
Rs u i Rb
hie
us
iC
hfeib 1/ hie
io
RC
uo
RL
Ri R’i
R’o
Ro
(2) 输出电阻 R0:
定义:
R0
u0 i0
分析方法:图解法 交流通道
等效电路法
2 直流通道(直流等效电路)
(1) 直流通道画法:
原则:放大电路中所有电容开路, 电感短路, 变压器初级和次级之间开路, 所剩电路即为直流通道 交流信号源取零值
原因: 当 0 时 1
j c
j L 0
2 直流通道(直流等效电路)
(2) 静态工作点 Q 的估算法
RCuo RL
Ro
休息1
Ri 休息2
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射放大器的动态(交流)参数
(4) 电流增益:
ii
定义: A i
io ii
Rs
Rb
Ais
i0 is
ii io is ii
Rs Ri Rs
Ai
us
. (5) 功率增益:
Ri R’i