第二章 单管基本放大电路.ppt
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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
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