电工第8章.PPT
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1、(2-1),第8章 基本放大电路,三极管有3个极,任一个都可作为输入、输出的公共 端;故三极管有共射极、共集电极和共基极3种连接 方式。,共基极电路,共射极电路,共集电极电路,(2-2),8.1.1 共射放大电路的组成,放大元件:iC= iB工作在放大区,要保证发射结正偏,集电结反偏,8.1 基本共射极放大电路,(2-3),放大电路中u、i 有直流量、交流量、总量等形式; 为方便表示,符号规定:,t,uA = UA + ua,(2-4),8.1.2 放大电路的几个主要性能指标,三极管工作在线性放大区时可视为二端口网络; 输入端可用输入电阻Ri等效,输出端可用输出电阻 Ro和电动势O的串联等效(
2、戴维南等效电路)。, 电压放大倍数Au 又称增益,Au定义为输出、输入电压之比:,Au是复数,反映输出和输入的幅值比与相位差。,(2-5), 输入电阻Ri,Ri定义为输入电压、电流之比:,Ri 越大,Ii越小, ui越接近uS;对信号源影响越小。, 输出电阻Ro,Ro定义为 O= 0、RL= 时, 输出端外加电压与相应电流之比:,Ro越小,放大电路带负载的能力越强。,(2-6), 通频带,输入信号频率较低或较高时,放大电路的放大倍数 将下降,如图。将Au在高频和低频段下降到中频放 大倍数Aum的0.707时对应频率分别称为上限截止频 率fH和下限截止频率fL,两者间的频宽称通频带BW,即 :
3、BW = fH fL,通频带表明了放大电路对不同频率信号的放大能力。,(2-7),8.1.3 图解分析法,图解法是利用三极管的输入、输出特性曲线,通过 作图的方法求解放大电路的工作状态。,放大电路工作在放大状 态时交直流量同时存在, 交流量叠加在某一直流 量上。所以,分析放大 电路中有静态分析和动 态分析。分析过程遵循 先静态、后动态的原则。,(2-8),1. 直流通路和静态分析,静态:交流输入ui = 0 时的直流工作状态。,(2-9),用图解法确定静态值: 包含非线性元件的电路,线性部分R0串U0 (戴维宁 电路);非线性元件与线性部分的伏安曲线的交点Q 同时满足两部分电路,称电路的静态工
4、作点。,(2-10),输出线性部分的伏安曲线:UCE =UCC ICRC 称直流 负载线,直流负载线与三极管输出特性中 IB=IBQ 曲 线的交点即输出部分的静态工作点Q。改变IB的大小 即可改变Q的位置,IB称偏置电流;RB称偏置电阻。,(2-11),* Q点也可由直流通路近似估算。,ICQ =IBQ,UBEQ = UCC IBQRB,UBEQ :硅管取0.7V,锗管取0.2V; 也可取UBEQ = 0。,例1已知:UCC =12V,RC= 4 k, RB=300 K,= 37.5;求静态值。,解:,UCEQ=UCC -ICQRC=12- (1.510-3)(4103)=12-6 = 6V,
5、(2-12),2. 交流通路和动态分析,交流通路:交流电流的通路。 C1、C2 - 短路, UCC置0 对地短路;电路的交流通路如图。,(2-13),动态分析:Q点确定后,分析交流信号的工作情况; 即确定输入、输出电阻和交流电压放大倍数。,动态分析的对象是交流通路,具体分析过程见 教材P174176,课堂不讨论。,(2-14),8.1.4 微变等效电路分析法,若输入交流信号很小,电路状态在Q点附近变化时; 三极管可等效为一线性元件,可用叠加定理分析。,1. 三极管的微变等效电路,称晶体管 输入电阻,对小功率三极管:,对交流小信号,三极管等效为rbe。 rbe为动态电阻,约为几百欧到几千欧。,(
6、2-15),输出端:Q点附近,IC =IB ic =ib ;,2. 用微变等效电路 分析放大电路的动态参数,(2-16),(1) 交流电压放大倍数Au,负号表示o 与i相位相反,未接负载RL时:,(2) 输入电阻ri,(RB rbe 时),(3) 输出电阻ro,(2-17),* 微变电路只能用于放大电路的动态计算, 不能计算静态工作点。,例2已知:VCC =12V,RC = 4 k,RB = 300 K, = 37.5,RL=4 k;求ri、Au、ro。,解:例1已求得: IC = 1.5 mA IE ,,= 0.87k,= 44 = 2 k,ri rbe = 0.87 k,roRC = 4
7、k,(2-18),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. 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。,4. 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。,如何判断一个电路是否能实现放大?,1. 信号能否输入到放大电路中。,2. 信号能否输出。,3. 晶体管是否工作在放大区。发射结正偏,集电结反偏。,4. 静态工作点设置是否正确,整个波形处于放大区。 如已给定电路参数,则计算静态工作点来判断; 如果未给定电路的参数,则假定参数设置正确。,(2-19),8.1.5 静态工作点的稳
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