改基本放大电路改.ppt
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1、第2章 基本放大电路,2.1 共发射极放大电路的组成,2.2 放大电路的静态分析,2.4 静态工作点的稳定,2.6 射极输出器,2.8 互补对称功率放大电路,2.3 放大电路的动态分析,放大的概念:,放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。,放大的实质: 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。,对放大电路的基本要求 : 1. 要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2. 尽可能小的波形失真。 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。,2.1.3 共射放大电路的电压放大作用,无输入信号(ui = 0)时:,uo = 0 uBE =
2、 UBE uCE = UCE,结论:,(1) 无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的 电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE 。,(IB、UBE) 和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点,称为静态工作点。,UBE,无输入信号(ui = 0)时:,uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE,?,有输入信号(ui 0)时,uCE = UCC iC RC,uo 0 uBE = UBE+ ui uCE = UCE+ uo,2.1.3. 共射放大电路的电压放大作用,结论:,(2) 加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大 小均发生了变化,都在直流量的基础上叠加了 一个交流
3、量,但方向始终不变。,+,集电极电流,直流分量,交流分量,动态分析,静态分析,结论:,(3) 若参数选取得当,输出电压可比输入电压大, 即电路具有电压放大作用。,(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180, 即共发射极电路具有反相作用。,1. 实现放大的条件,(1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏,集 电结反偏。 (2) 正确设置静态工作点,使晶体管工作于放大 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,经电容耦合只输出交流信号。,2. 直、流通路和交流通路,直流通路:无信号时电流(直流电流)的通路, 用来计算静
4、态工作点。,交流通路:有信号时交流分量(变化量)的通路, 用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻等动态参数。,2.2 放大电路的静态分析,静态:放大电路无信号输入(ui = 0)时的工作状态。,分析方法:估算法、图解法。 分析对象:各极电压电流的直流分量。 所用电路:放大电路的直流通路。,设置Q点的目的: (1) 使放大电路的放大信号不失真; (2) 使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是动态的基础。,静态工作点Q:IB、IC、UCE 。,静态分析:确定放大电路的静态值。,2.2.1 用估算法确定静态值,1. 直流通路估算 IB,根据电流放大作用,2. 由直流通路估算UCE、IC,当UBE
5、 UCC时,,由KVL: UCC = IB RB+ UBE,由KVL: UCC = IC RC+ UCE,所以 UCE = UCC IC RC,例1:用估算法计算静态工作点。,已知:UCC=12V,RC=4k,RB=300k, =37.5。,解:,注意:电路中IB 和 IC 的数量级不同,例2:用估算法计算图示电路的静态工作点。,由例1、例2可知,当电路不同时,计算静态值的公式也不同。,由KVL可得:,由KVL可得:,2.2.2 用图解法确定静态值,用作图的方法确定静态值,步骤: 1. 用估算法确定IB,优点: 能直观地分析和了解静 态值的变化对放大电路 的影响。,2. 由输出特性确定IC 和
6、UCE,直流负载线方程,2.2.2 用图解法确定静态值,直流负载线斜率,直流负载线,由IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是Q点,O,2.3 放大电路的动态分析,动态:放大电路有信号输入(ui 0)时的工作状态。,分析方法: 微变等效电路法,图解法。 所用电路: 放大电路的交流通路。,动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。,分析对象: 各极电压和电流的交流分量。,目的: 找出Au、 ri、 ro与电路参数的关系,为设计 打基础。,2.3.1 微变等效电路法,微变等效电路: 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化,等效为一个
7、线性元件。,线性化的条件: 晶体管在小信号(微变量)情况下工作。因此,在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。,微变等效电路法: 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。,ib,晶体三极管,微变等效电路,1. 晶体管的微变等效电路,晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。,晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=ib等效代替。,晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。,当信号很小时,在静态工作点附近的输入特性在小范围内可近似线性化。,1. 晶体管的微变等效电路,UBE,对于小功率三极管:,rbe一般为几百欧到几千欧。,2.3.1
8、微变等效电路法,(1) 输入回路,Q,输入特性,晶体管的 输入电阻,晶体管的输入回路(B、E之间)可用rbe等效代替,即由rbe来确定ube和 ib之间的关系。,(2) 输出回路,输出特性,输出特性在线性工作区是 一组近似等距的平行直线。,晶体管的电流放大系数,晶体管的输出回路(C、E之 间)可用一受控电流源 ic= ib 等效代替,即由来确定ic和 ib之间的关系。,一般在20200之间,在手册中常用hfe表示。,O,2. 放大电路的微变等效电路,将交流通路中的晶 体管用晶体管微变等 效电路代替即可得放 大电路的微变等效电 路。,交流通路,微变等效电路,分析时假设输入为正弦交流,所以等效电路
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