第5章基本放大电路
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1、1第第5 5章章 基本放大电路基本放大电路25.1 放大电路的组成放大电路的组成 5.1.1 放大电路概述放大电路概述35.1.2. 基本共射极放大电路基本共射极放大电路给T提供适当的偏置集电极电阻，将集电极电流转换成集电极电压基极电阻，决定基极电流放大电路的核心输入交流电压信号基极电源，提供适当偏置输出电压信号地4 静止状态（静态）静止状态（静态）：u ui i=0=0时时电路中各处的电压、电流都是不变的直流。电路中各处的电压、电流都是不变的直流。若UBB和和UCC能使T的发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏三极管工作在放大状态三极管工作在放大状态，则：0iuBBEBBBRUUIBC
2、IICCCCCERIUU5当 时ib含有交流分量含有交流分量BCIICCCCCERIUU0iuic也有交流分量也有交流分量 uce产生变化产生变化 uO变化变化uO与与ui相比相比： uO幅度幅度 ui幅度幅度 波形形状相同波形形状相同6电压、电流等符号的规定电压、电流等符号的规定直流量：直流量： 大写字母+大写下标，如IB交流量：交流量： 小写字母+小写下标，如ib交流量有效值：交流量有效值： 大写字母+小写下标，如Ib瞬时值（直流分量和交流分量之和）：瞬时值（直流分量和交流分量之和）：小写字母+大写下标，如iB， iB= IB+ ib7uBEube叠加量叠加量交流分量交流分量tUBE直流分
3、量直流分量 8 重要：静态工作点的作用重要：静态工作点的作用静态工作点静态工作点Q Q（QuiescentQuiescent）：）：静态时，晶体管的IB、IC、UBE和UCE 记作：IBQ、ICQ、UBEQ和UCEQBBEQBBBQRUUIBQCQIICCQCCCEQRIUU9 静态时（静态时（ui=0）：）：UBB=0 UBEQ=0发射结不能导通；发射结不能导通；三极管三极管T工作在截止区工作在截止区为什么要设计静态工作点？为什么要设计静态工作点？ 动态时（动态时（ui0） ：ui UBE（ON）发射结无法正偏发射结无法正偏三极管一直在截止区三极管一直在截止区 uo= UCE = UCC即使
4、即使 u ui i U UBEBE（ONON），输出仍然严重失真。，输出仍然严重失真。 只有在信号的整个周期内晶体管始终工作在只有在信号的整个周期内晶体管始终工作在放大状态，输出信号才不会产生失真。放大状态，输出信号才不会产生失真。10静态工作点的作用：静态工作点的作用： 保证放大电路中的三极管正常工作保证放大电路中的三极管正常工作 ，保证放大电路输出不产生失真。保证放大电路输出不产生失真。放大电路的基本要求：放大电路的基本要求：输出不失真输出不失真输出能够放大输出能够放大 11 晶体管放大电路的放大原理晶体管放大电路的放大原理当ui0:iB=IBQ+ibiC=ICQ+ic=ICQ+ibuCE
5、=UCEQ+uceuo=uce icuCE icuCE方向和方向和ic相反相反12结结 论论 设置合适的静态工作点，让交流信号承载在直流分量之上，保证晶体管在输入保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真。输出电压波形才不会产生非线性失真。 基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠依靠RC将将电流的变化转化成电压的变化来实现的。电流的变化转化成电压的变化来实现的。13组成放大电路必须组成放大电路必须遵守的原则遵守的原则 设置合适的静态工作点，使三极管偏置设置合适的静态工作点，使三极管偏置于于放
6、大状态放大状态。 输入信号能够作用于的输入回路输入信号能够作用于的输入回路(基极基极-发射极回路发射极回路)。 必须设置合理的信号通路。必须设置合理的信号通路。5.1.3. 放大电路的分析方法放大电路的分析方法当静态工作点设置在放大区后，就要叠加需要放大的当静态工作点设置在放大区后，就要叠加需要放大的交流小信号交流小信号uS，为了使电路的静态工作点不至于发生，为了使电路的静态工作点不至于发生漂移。必须选择合理的叠加方式。漂移。必须选择合理的叠加方式。14 直接耦合直接耦合：电路中信号源电路中信号源与放大电路，放大电路与与放大电路，放大电路与负载电阻均负载电阻均直接直接相连相连。RCVRBUCC
7、uoRLui 直接耦合共射放大电路 阻容耦合阻容耦合：电路中信号源电路中信号源与放大电路，放大电路与与放大电路，放大电路与负载电阻均通过负载电阻均通过电容电容相连。相连。RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大电路 UCC：直流电源直流电源RB：基极偏置电阻基极偏置电阻RC：集电极偏置电阻集电极偏置电阻RL：负载电阻负载电阻ui：正弦信号源电压及内阻正弦信号源电压及内阻15耦合电容耦合电容C1、C2（一般几微法到几十微法）（一般几微法到几十微法） 隔离直流隔离直流 通过交流通过交流RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大电路 作用：作用：静态工作点与信号静态工作点与
8、信号源内阻和负载电阻源内阻和负载电阻无关，且不受输入无关，且不受输入交流信号的影响。交流信号的影响。16 5.1.3. 1 直流通路和交流通路直流通路和交流通路 直流通路：直流通路：直流电源作用下直流电流流经的道路直流电源作用下直流电流流经的道路 画直流通路的原则画直流通路的原则C C开路，开路，L L短路，输入信号为短路，输入信号为0 0（保留内阻）（保留内阻）RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大电路 RBUCCRC (a)直流通路直流通路17 交流通路：交流通路：只考虑交流信号的分电路只考虑交流信号的分电路 画交流通路的原则画交流通路的原则C C短路短路直流电源对地短路直
9、流电源对地短路（恒压源处理）（恒压源处理）交流通路交流通路18RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大电路 RCuousRsRBRLIiIo (b)交流通路交流通路交流通路交流通路19直流通路直流通路交流通路交流通路练习：请画出下面电路的直流练习：请画出下面电路的直流通路的交流通路。通路的交流通路。20直流通路直流通路交流通路交流通路21 由于交流信号均叠加在静态工作点上，且交流由于交流信号均叠加在静态工作点上，且交流信号幅度很小，因此对工作在放大模式下的电路进信号幅度很小，因此对工作在放大模式下的电路进行分析时，应先进行直流分析，后进行交流分析。行分析时，应先进行直流分析，后进
10、行交流分析。5.1.3.2 图解分析法图解分析法直流分析法直流分析法分析指标：分析指标：IBQ、ICQ、UCEQ分析方法：分析方法：图解法、估算法图解法、估算法 交流分析法交流分析法分析指标：分析指标：Au 、Ri 、Ro分析方法：分析方法：图解法、微变等效电路法图解法、微变等效电路法 22图解法：图解法：在已知放大管的输入特性、输出特性以及放大电路中其它各元件参数的情况下，利用作图的方法对放大电路进行分析。优点：优点：直观、形象直观、形象23(一）静态工作点图解一）静态工作点图解当输入信号u1=0时，在晶体管的输入回路中，静态工作点既应在晶体管的输入特性曲线上，又应满足外电路的回路方程：uB
11、E =VBB -iB Rb 画出直线与横轴的交点为（VBB , 0 )，与纵轴的交点为（0,VBB / Rb），斜率为-l / Rb。直线与曲线的交点就是静态工作点Q，其横坐标值为UBEQ，纵坐标值为IBQ. 1、 IBQ、UBEQ的图解的图解242、 ICQ、UCEQ的图解的图解输出特性曲线与输出回路方程的交点为静态工作点输出特性曲线与输出回路方程的交点为静态工作点Q。iBIBQuCE0NQMiCUCEQUCCICQUCCRCCR1:斜率为(a)直流负载线与直流负载线与Q点点直流负载线直流负载线CCCCCERiUu25(二）交流图解二）交流图解iBIBQtiBIBQuBEuBEtiBmaxi
