第二章 单管基本放大电路.ppt

第七章 基本放大电路 7．1 共射极单管放大电路 共射极放大电路是指组成放大电路的晶体管为共射极组态，即输入信号和输出信号都经过晶体管的发射极。共射极放大电路中只有一个晶体管的称为共射极单管放大电路。 7．1．1 共射极单管放大电路的组成和工作原理 7．1．2 直流通路和交流通路 放大电路工作，当无输入信号时，电路中只有直流电流；当有输入信号时，电路中既有直流电流又有交流电流。直流电流流过的路径称为放大电路的直流通路；交流电流流过的路径称为放大电路的交流通路。由于电路中存在着电抗元件，所以直流通路和交流通路不相同。在计算、分析具体的放大电路时，一定要分清交、直流通路。1．直流通路直流通路的简化方法是将电抗元件中的电容看作开路，电感看作短路，其他元件不变。 2．交流通路 交流通路的简化方法是将电抗元件中的电容看作短路，电感看作开路，其他元件不变。直流电源只能产生直流激励，在交流电路中不起作用，而其内阻很小忽略不计，作为短路处理。 图7-2 共射极单管放大电路的直流、交流通路 (a)直流通路 (b)交流通路 7．1．3 静态分析 放大电路的静态是指未加交流信号以前的起始状态。此时，晶体管各极直流电压和直流电流分别用UBEQ、UCEQ、IBQ和ICQ表示。由于这些数值代表着输入特性曲线和输出特性曲线上一个点的坐标，习惯上称该点为静态工作点或直流工作点，此时晶体管的各极电压和电流均在静态值的基础上变化。 2．静态工作点的确定方法 由放大电路的直流通路可确定静态工作点（IBQ、ICQ、UCEQ）。对静态工作点的求解，可用图解法和近似估算法。 （1）近似估算法 根据基尔霍夫电压定律列出图7-2（a）的回路方程： 7．1．4 动态分析放大电路有交流信号输入时的工作状态称为动态。一个放大电路的性能如何？除了要看其静态工作点的位置以外，还要看动态性能指标。放大电路的主要性能指标包括增益、输入/输出电阻、频率特性、非线性失真等。本节中主要讲解增益、输入电阻、输出电阻的求解方法。 1．微变等效电路法 （1）输入电阻ri （2）输出电阻ro （3）晶体管动态输入电阻rbe （4）电压增益Au 7．2 分压式偏置放大电路 7．2．1 分压式偏置放大电路的组成 分压式偏置放大电路如图7-7所示。V是放大管；RB1、RB2是偏置电阻，RB1、RB2组成分压式偏置电路，将电源电压UCC分压后加到晶体管的基极；RE是射极电阻，还是负反馈电阻；CE是旁路电容与晶体管的射极电阻RE并联，CE的容量较大，具有“隔直、导交”的作用，使此电路有直流负反馈而无交流负反馈，即保证了静态工作点的稳定性，同时又保证了交流信号的放大能力没有降低。 图7-7 分压式偏置放大电路 图7-8 分压式偏置放大电路的直流通路 7．2．2 稳定静态工作点的原理 分压式偏置放大电路的直流通路如图7-8所示。当温度升高，IC随着升高，IE也会升高，电流IE流经射极电阻RE产生的压降UE也升高。又因为UBE=UB-UE，如果基极电位UB是恒定的，且与温度无关，则UBE会随UE的升高而减小，IB也随之自动减小，结果使集电极电流IC减小，从而实现IC基本恒定的目的。如果用符号“ ”表示减小，用“ ”表示增大，则静态工作点稳定过程可表示为： 要实现上述稳定过程，首先必须保证基极电位UB恒定。由图7-7可见，合理选择元件，使流过偏置电阻RB1的电流I1比晶体管的基极电流IB大很多，则UCC被RB1、RB2分压得晶体管的基极电位UB： 分压式偏置放大电路中，采用了电流负反馈，反馈元件为RE。这种负反馈在直流条件下起稳定静态工作点的作用，但在交流条件下影响其动态参数，为此在该处并联一个较大容量的电容CE，使RE在交流通路中被短路，不起作用，从而免除了RE对动态参数的影响。 7．2．3 电路定量分析1．静态分析 根据KVL定理可得输出回路方程 2．动态分析由分压式偏置放大电路图7-7可得交流通路如图7-9所示及微变等效电路如图7-10所示。图7-9 分压式偏置电路的交流通路 图7-10 分压式偏置电路的交流微变等效电路 （1）电压放大倍数Au 输入电压 输出电压 （2）输入电阻ri （3）输出电阻ro 7．3 共集电极放大电路 共集电极放大电路是一种应用非常广泛的单元电路之一。一般来说，它可用来作为多级放大器的输入级、输出级和中间级。共集电极放大电路还可用作缓冲级在电路中起阻抗匹配的作用。 7．3．1