教学课件PPT基本放大电路.ppt
第六章 基本放大电路,主要内容：基本放大电路的组成 基本放大电路的静态分析 基本放大电路的动态分析,共发射极基本放大电路的组成及工作原理,放大的实质：用较小的信号去控制较大的信号。,6.1 基本放大电路的组成,T,(1)集电极电源UCC：为输出信号提供能量和集电结反 向偏置，UCC几伏到几十伏(2)集电极负载电阻RC：集电极电流变化换为电压变化，实现电压放大，RC几千欧到几十千欧基极电源UBB：发射结正向偏置，提供IB 基极电阻RB：RB几十千欧到几百千欧偶合电容C1和C2：C1、C2为几微法到几十微法 作用：隔离作用 C1隔放大电路与信号源直流通路 C2隔放大电路与负载直流通路 交流偶合 沟通信号源、放大电路、负载三者 交流通路,共发射极放大电路的实用电路,6.2 放大电路的静态分析,静态 静态分析主要是确定放大电路中的静态值IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ,1 用放大电路直流通路确定静态值,画直流通路：耦合电容可视为开路。,硅管UBEQ=0.60.7V,解：,取UBEQ=0.6VIBQ=（UCC-UBEQ）/RB=（12-0.6)/300000=38A,UCEQ=UCC-ICQ.RCRC=（UCC-UCEQ）/ICQ=（12-6）/0.001425=4.2K,由UCE=UCCICRC所决定的直流负载线,两者的交点Q就是静态工作点,2用图解法确定静态值,要有晶体管伏安特性曲线和负载线，两者交点为静态工作点,例如：RB=470K，RC=6K，UCC=20V，图解法求静态工作点。,所以：IBQ=40A，ICQ=1.8mA，UCEQ=10V,一般步骤：输出特性曲线作直流负载线由直流通路求偏流IB静态工作点找静态值,6.3放大电路的动态分析,有输入信号时，各电流和电压有直流分量和交流分量直流分量：静态值交流分量：静态值确定后分析信号传输情况，考虑电流和电压交流分量（信号分量）,1、微变等效电路法 把非线性元件晶体管所组成放大等效成一线性电路，即把晶体管线性化，等效成一个线性元件线性化条件：晶体管在小信号（微变量）情况下工作 这样工作点附近小范围内用直线段近似代替晶体管特性曲线,A、晶体管微变等效电路,共发射极输入特性,当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。,uBE,对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe。,rbe的量级从几百欧到几千欧。,共发射极输出特性,所以：,(1)输出端相当于一个受ib 控制的电流源。,(2)考虑 uCE对 iC的影响，输出端还要并联一个大电阻rce。,rce的含义,rce很大，一般忽略。,三极管的微变等效电路,交流通路：指在ui单独作用下的电路。电容C1、C2足够大，容抗近似为零（相当于短路），直流电源UCC短接。,B、放大电路的微变等效电路,交流通路,微变等效电路,电压放大倍数,式中RL=RC/RL。当RL=（开路）时,例：如上图中，UCC=12V，RC=4K，RB=300K，=37.5，RL=4K，求AU,解：IB=UCC/RB=12/300000=40A IC=IB=37.5*40=1.5mAIE rbe=200+(1+)*26/IE=200+(1+37.5)*26/1.5=0.867k RL=RCRL=2K AU=-RL/rbe=-37.5*2/0.867=-86.5,输入输出电阻:,放大电路对信号源是一负载，可用一电阻等效变换，这电阻为输入电阻ri放大电路对负载是一信号源，内阻为放大电路输出电阻ro,例2：图示电路，已知，RB=300k，RC=RL=3k，=50，UCC=12V，试求：（1）RL接入和断开两种情况下电路的电压放大倍数Au，Aus；（2）输入电阻Ri和输出电阻Ro；,（1）RL接入时的电压放大倍数为：,RL断开时的电压放大倍数为：,（2）输入电阻Ri为：,输出电阻Ro为：,C、图形失真 静态工作点不合适或信号太大，工作范围超出特性曲线线性范围，引起非线性失真,uo,可输出的最大不失真信号,选择静态工作点：,uo,1.Q点过低，信号进入截止区,放大电路产生截止失真,2.Q点过高，信号进入饱和区,放大电路产生饱和失真,6.4 静态工作点的稳定,为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。,对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、和ICEO 决定，这三个参数随温度而变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。,一、温度对UBE的影响,二、温度对 值及ICEO的影响,总的效果是：,小结：,固定偏置电路的Q点是不稳定的。Q点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化。保持Q点基本稳定。,常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。,分压式偏置电路：,一、静态分析,RE射极直流负反馈电阻,CE 交流旁路电容,RB1、RB2构成偏置电路,1.求静态工作点,算法一：,上述四个方程联立，可求出IE，进而，可求出UCE。,本算法比较麻烦，通常采用下面介绍的算法二、三。,方框中部分用戴维南定理等效为：,进而，可求出IE、UCE。,算法二：,算法三：,可以认为与温度无关。,似乎I2越大越好，但是RB1、RB2太小，将增加损耗，降低输入电阻。因此一般取几十k。,例：已知=50，EC=12V，RB1=7.5k，RB2=2.5k，RC=2k，RE=1k，求该电路的静态工作点。,算法二的结果：UBE=0.7V,算法三的结果：,结论：三种算法的结果近似相等，但算法三的计算过程要简单得多。,二、动态分析,+EC,uo,问题1：如果去掉CE，放大倍数怎样？,
