当前位置:
文档之家› 电工与电子技术基础-第5章 基本放大电路
电工与电子技术基础-第5章 基本放大电路
ri Au s Au E S U i E S rs ri Uo Uo Ui
以共发射极基本放大电路为例,其输入电阻为
Ii
2. 用图解法确定静态值 根据
UCE UCC RC IC
可得出:
IC 0 时
UCE 0 时
在晶体管的输出特性曲线组上作出一直线,它称为直 流负载线,与晶体管的某条(由 IB 确定)输出特性曲线的交 点 Q 称为放大电路的静态工作点,由它确定放大电路的电 压和电流的静态值。 基极电流 IB 的大小不同,静态工作点在负载线上的位 置也就不同,改变 IB 的大小,可以得到合适的静态工作点, IB 称为偏置电流,简称偏流。通常是改变 RB 的阻值来调整 IB 的大小。
U i rbe I b
Uo RC Auo Ui rbe
RL 越小,电压放 大倍数越低。
(4) 放大电路输入电阻的计算 放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说,是一个 负载,可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负 载电阻,也就是放大电路的输入电阻 ri ,即 Ui
5.1.1 共射放大电路的组成
1.电路中各元件的作用:
晶体管 T
RB +UCC RC C2 + + TuCE i 晶体管是放大元 C1 iB C + + 件,利用它的电流放 + + uBE R uo 大作用,在集电极电 RS L + ui 路获得放大了的电流 es iC ,该电流受输入信 号的控制。 即 共射极放大电路 iC = iB
放大电 路放大作用
放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。静态分析 是要确定放大电路的静态值(直流值) IB , IC , UBE 和 UCE。
1. 用放大电路的直流通路确定静态值(估算法) 将电路中的隔直电容C1、C2开路,直流通道的简化电路 如图所示。 +UCC +UCC RC C2 RC + RB IC RB iC + C1 iB + + + IB TuCE + + T UC + RS uo uBE RL ui + E UBE es
简称集电极电阻,它
RB
+UCC
RC
iB + uBE iC
主要是将电流的变化
变换为电压的变化, 以实现电压放大。
+ RS + es
C1 + ui
C2 + + TuCE
+
RL uo
共射极放大电路
偏置电阻 RB
+UCC RB C1 + + RC iC uBE
iB
+
C2 + + TuCE
它的作用是提
Q
IB
UCE
UCE
晶体管的输出特性曲线不完全与横轴平行,当 IB 为 常数时,UCE 与 IC 之比 U CE uce rce I C I ic I IC
B B
IC
Q
IB
UCE
IC
UCE
UCE
称为晶体管的输出 电阻,在小信号的条件下, rce 也是一常数,在等效 电路中与 ib 并联,由于 rce 的阻值很高,可以将 其看成开路。
基本放大电路的静态分析
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。 电路中电容对交、直流的作用不同。如果电 容容量足够大,可以认为它对交流不起作用,即 对交流短路。而对直流可以看成开路,这样,交 直流所走的通道是不同的。 交流通路---只考虑交流信号的分电路。 直流通路 ---只考虑直流信号的分电路。 不同的信号可以在不同的通道进行分析。
CE CE
UBE O UBE
称为晶体管的输入电阻,在小 信号的条件下,rbe 是一常数, 由它确定 ube和 ib 之间的关系。 因此,晶体管的输入电路可用 rbe 等效代替。
低频小功率晶体管输入电阻的常用下式估算
rbe 是对交流而言的一个动态电阻。
26 (mV ) rbe 200 ( ) ( 1) I E (mA )
eS
+
Ui
ri
如果放大电路的输入电阻较小:第一,将从信号源取用 较大的电流,从而增加信号源的负担;第二,经过内阻 Rs 和 ri 的分压,使实际加到放大电路的输入电压 Ui 减小,从 而减小输出电压;第三,后级放大电路的输入电阻,就是前 级放大电路的负载电阻,从而将会降低前级放大电路电压放 大倍数。因此,通常希望放大电路的输入电阻能高一些。 对信号源的放大倍数
晶体管输出特性曲线的线性工作区是一组近似等距离 的平行直线,当 UCE 为常数时,IC 与 IB 之比 I C ic IC I B U ib U
CE CE
即为晶体管的电流放大 系数,在小信号的条件 下, 是一常数,由它 IC IC 确定 ic受 ib 的控制关系。 因此,晶体管的输出电 路可用一受控电流源 ic = ib 等效代替。
Ic c
RL
+
U i RB
ui = ube
rbe
β Ib
e
RC
RL
Uo
uo = uce
当负载开路RL=∞时
(3) 电压放大倍数的计算 由上图可列出
U o RL I c RL I b Uo RL RL RC // RL Au Ui rbe
它是对交流信号而言的一个动态电阻。 +UCC
ri
Ii
Ii
等效 R S +
放R C
1
RC
B
+
+ RS + es
大 +
iB
iC
C2 +
+
TuCE
+ RL uo
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱui
uBE
电
eS
+
Ui
ri
路
输入电阻的影响
Ii
+ RS
Es Ui R s ri ri Ui Es Rs ri
集电极电源电压 UCC
+UCC
RB
C1 + + RS + es
RC iB iC uBE
+
C2 + + TuCE
ui
RL
电源电压 UCC 除 为输出信号提供能量 + 外,它还保证集电结 uo 处 于 反 向 偏 置 , 以 使 晶体管具有放大作用。
共射极放大电路
集电极负载电阻 RC
集电极负载电阻
电工电子教研室2009.8
第 5 章 基本放大电路
5.1 共发射极放大电路 5.2 共静态工作点的稳定-分压式偏置电路
5.3 共集电极放大电路极 5.4 阻容耦合多级放大电路
5.5 互补对称功率放大电路
基本要求:
1.正确理解共发射极放大电路的组成、工作原理,理 解静态工作点的作用; 2.正确理解放大电路中的交流参数:输入电阻、输出 电阻和放大倍数,掌握放大电路静态工作点的估算 法和小信号微变等效电路法计算交流参数; 3.理解静态工作点的稳定过程,理解射极输出器的基 本特点和熟悉其用途。 重点:静态工作点的估算,交流参数的计算。 难点:静态工作点的稳定过程和射极输出器输出电阻 的计算。
3 2 1
静态工作点 40 µ A
Q
A 20 µ IB = 0 µ A
M
UCE /V 求得静态值为 : IB = 40 A ,IC = 2 mA , UCE = 6V
O 2 4 6 8 10 12
5.1.3 基本放大电路的动态分析
放大电路有输入信号时的工作状态称为动态, 动态分析是在静态值确定后,分析信号的传输情况, 确定放大电路的电压放大倍数 Au ,输入电阻 ri 和 输入电阻ro 。
第 5 章 基本放大电路
§5.1 共发射极放大电路
放大器的目的是将微弱的变化电信号转换为 较强的电信号。 放大器实现放大的条件: 1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏, 集电结反偏。 2. 正确设置静态工 作点,使整个波形处于 放大区。
3. 输出回路将变化的集电极电流转化成变
化的集电极电压,经电容滤波只输出交流信号。
β=50 , 试求放大电路的静态值。
【解】 根据直流通道可得出 +UCC
UCC
IB = RB 12 = 40 µ A = 300×103
RC
RB IB + UBE
IC
IC = IB =50 ×0.04
+
T UCE
= 2 mA
UCE = UCC – ICRC =12 - 2×10-3 ×3×103 =6V
由以上分析可得出晶体管的微变等效电路
由以上分析可得出晶体管的微变等效电路 ic B C + ib + ib B rbe ib T ube + uce ube E E
(2) 放大电路的微变等效电路
ic
C
+
rce uce
先画出下图所示放大电路的交流通路,对交流分量而 言,电容可视作短路;一般直流电源的内阻很小,可忽略 不计,对交流讲直流电源也可以认为是短路的。将交流通 路中的三极管用其微变等效电路来代替,即得到放大电路 的微变等效电路。
供大小适当的基极
+
电流,以使放大电