電子技術(shù)基礎(chǔ)1.單管共射放大電路任務(wù)目標(biāo):1.熟悉放大的概念；2.掌握放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)；3.掌握單管共發(fā)射極放大電路的組成；4.掌握單管共發(fā)射極放大電路的工作原理。一、放大的基本概念放大電路的核心元件:是雙極型三極管和場效應(yīng)管。放大的對象:是變化量。放大作用:是小能量對大能量的控制作用。放大的本質(zhì):是實現(xiàn)能量的控制。1.電壓放大倍數(shù)2.電流放大倍數(shù)IoIiUoUiIoIiAuAi==1.放大倍數(shù)放大電路Ri+-+-RsRoRL正弦測試電壓

放大電路技術(shù)指標(biāo)測試示意圖Us+-Ui+-Uo負(fù)載電阻二、放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)2.輸入電阻中頻段通常希望Ri愈大愈好IoIi放大電路Ri+-+-RsRoRL正弦測試電壓

放大電路技術(shù)指標(biāo)測試示意圖Us+-Ui+-Uo負(fù)載電阻3.輸出電阻中頻段通常希望Ro愈小愈好。IoIi放大電路Ri+-RsRo

放大電路技術(shù)指標(biāo)測試示意圖+-Ui+-Uo4.通頻帶

5.非線性失真VBBuiRbRCVT+-uoVCC~原理電路三、單管共射放大電路組成IBiCVT是放大電路的核心，VCC提供輸出信號能量，Rb和VBB提供發(fā)射結(jié)偏置電壓UBE和靜態(tài)基極電流IB。uCEUBERC將iC的變化量轉(zhuǎn)化為uCE的變化量，四、單管共射放大電路的工作原理定性分析:在輸入端加一Δui將依次產(chǎn)生ΔuBE、ΔiB、ΔiC、ΔuCE

和Δuo

UCEUBEibic適當(dāng)選擇參數(shù)，Δuo可比Δui大得多，從而實現(xiàn)放大作用。VBBuiRbRCVT+-uoVCC~原理電路ui=0靜態(tài)工作情況(b)ui=sint

動態(tài)工作情況iB=IBQ+ibiC=ICQ+icuCE=UCEQ+uceuo=uce1.三極管必須工作在放大區(qū)，原理電路缺點:★放大電路組成原則：3.ΔiC能夠轉(zhuǎn)化為ΔuCE,并傳送到放大電路的輸出端。2.

Δui

能夠傳送到三極管的基極回路,產(chǎn)生相應(yīng)的ΔiB

，1.需要兩路直流電源,既不方便也不經(jīng)濟，2.輸入、輸出電壓不共地。C1、C2

是隔直或耦合電容，RL是放大電路的負(fù)載電阻，省去了基極直流電源VBB?！飭喂芄采浞糯箅娐返母倪M電路RbRcVT+-uo單管共射放大電路+-uiRLC1C2+VCC++2.放大電路的基本分析方法任務(wù)目標(biāo)：1.熟悉直流通路與交流通路；2.掌握靜態(tài)工作點的近似估算；3.掌握圖解法。電容相當(dāng)于開路、電感相當(dāng)于短路信號源視為短路，但應(yīng)保留其內(nèi)阻一、直流通路與交流通路RbRcVT+VCC直流通路1.直流通路用于放大電路的靜態(tài)分析。在直流通路中:RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uo電容和理想電壓源相當(dāng)于短路電感和理想電流源相當(dāng)于開路2.交流通路用于放大電路的動態(tài)分析。在交流通路中:RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uoRbRcVT+-uiRL+-uo交流通路動畫二、靜態(tài)工作點的近似估算靜態(tài)工作點:外加輸入信號為零時,三極管的IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ，在輸入輸出特性曲線上對應(yīng)一個點：Q點。

UBEQ可近似認(rèn)為：硅管

UBEQ=(0.6~0.8)V鍺管

UBEQ=(0.1~0.3)V靜態(tài)分析(估算靜態(tài)工作點)討論對象是直流成分。+-UBE+-UCEIBIC由圖中的直流通路,估算方法:IB

Rb

+

UBEQ

=

VCCICQ

Rc

+UCEQ

=

VCC可求得單管放大電路的靜態(tài)工作點的值為:直流通路VT+VCCRbRc三、圖解法（一）圖解法的過程圖解法即可分析靜態(tài)，也可分析動態(tài)。1.圖解分析靜態(tài)用作圖法確定靜態(tài)工作點，求出IBQ，ICQ和UCEQ。一般用近似估算法求IBQ和UBEQ。+-uCE+-uCEVTRcVCCMNiCiCRbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uo輸出回路的圖解法。輸出回路的等效電路iB=IBQVCCICQRcVCCUCEQiC/mAuCE/VO根據(jù)輸出回路方程uCE=VCC–iCRc

作直流負(fù)載線，與橫坐標(biāo)交點為VCC,與縱坐標(biāo)交點為VCC/Rc，直流負(fù)載線與特性曲線Ib=IBQ的交點即Q點。Q直流負(fù)載線和靜態(tài)工作點的求法斜率為-1/RC。+-uCE+-uCEVTRcVCCMNiCiC2.圖解分析動態(tài)動態(tài)分析討論對象是交流成分。RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uoVT+-ΔuCE+-ΔuCEMNΔiCΔ

iC

交流通路的輸出回路RCRL交流負(fù)載線iB=80μА60402001226QiC/mAOuCE/V4直流負(fù)載線畫法：過靜態(tài)工作點Q

，

作一條斜率為-1/（RC//RL）的直線。ΔuCE=-ΔiC(RC//RL)交流負(fù)載線：uCE-UCEQ=-(iC-

ICQ)R

L

VT+-ΔuCE+-ΔuCEMNΔiCΔ

iC

交流通路的輸出回路RCRLQIBQ402060iB/μАuBE/VOiCOtiBOt0.7ΔuBEUBEQOtuBEOtuCEUCEQΔuCE0.720.68ΔiB放大電路動態(tài)工作情況交流負(fù)載線iB=80μА60402001226QiC/mAOuCE/V4直流負(fù)載線用圖解法求放大電路的放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)：Δ

uBEAu

=ΔuCE電流放大倍數(shù)：ΔiBΔ

iCAi

=Q點過低iC/mAOuCEiC/mAtO（二）、圖解法的應(yīng)用1.分析非線性失真QuCEtOUCEQICQ截止失真uCE波形出現(xiàn)頂部失真。交流負(fù)載線iB飽和失真交流負(fù)載線iC/mAOuCEQICQtOiC/mAuCEtOUCEQuCE波形出現(xiàn)底部失真。iBQ點過高OuCEiC/mA2.用圖解法估算最大輸出幅度QiB=0μАCDEABQ點應(yīng)盡量設(shè)在交流負(fù)載線上線段AB的中點。若CD=DE，則否則交流負(fù)載線直流負(fù)載線通過圖解分析，可得如下結(jié)論：

1.vi

vBE

iB

iC

vCE

|-vo|

2.vo與vi相位相反；

3.可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù)；

4.可以確定最大不失真輸出幅度。3.放大電路的基本分析方法任務(wù)目標(biāo)：1.熟悉微變等效電路法；2.掌握溫度對靜態(tài)工作點的影響；

3.掌握分壓式靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路；一、微變等效電路法適用條件：微小交流工作信號，三極管工作在線性區(qū)。解決問題：當(dāng)放大電路的輸入信號電壓足夠小時，晶體管工作于線性區(qū)，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。下頁上頁首頁三極管的簡化h參數(shù)等效電路+-+-rbeΔuBEΔiCβΔiBΔuCEΔiBecb+-bce+-ΔuBEΔuCEΔ

iBΔiC（一）簡化的h參數(shù)微變等效電路1.三極管的等效電路用簡化的微變等效電路計算單管共射放大電路的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻。+-+-rbe

uiiC

βib

uoibecbRcRLRb單管共射放大電路的等效電路RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uo電壓放大倍數(shù)：Au=uo

ui=-β

ibRc//

RLibrbe=rbe-

β

Rc//

RL輸入電阻：=

Rb//

rbe輸出電阻：Roui

=

0RL=

∞Ri=uiii

uoio=Ro

=

Rc+-

uoio+-+-rbe

uiiC

βib

uoibecbRcRLRb

ui+-rbeiC

βibibecbRcRb2.

rbe的近似估算公式rbe

≈

rbb?+(1+β)26IEQ其中:

rbb?是三極管的基區(qū)體電阻,若無特別說明，可認(rèn)為rbb?約為300Ω。（二）微變等效電路法的應(yīng)用++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe接有發(fā)射極電阻的單管共射放大電路RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uoReui

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Re

uiβ

RL′

uoAu==

-

rbe

+(1+

β)Reuo=-β

ib

RL′其中RL′=Rc//RL++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//RbRo

≈

Rcui′+-ui′

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Reii′

=

ib

Ri′

=rbe

+(1+

β)ReRi′RiRi

=Ri′//Rb[例]圖示放大電路中，

β

=501.試估算放大電路的靜態(tài)工作點,2.求電壓放大倍數(shù),3.求輸入電阻和輸出電阻。接有發(fā)射極電阻的單管共射放大電路RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uoRe240Ω3kΩ3kΩ解:直流通路如圖所示IBQRb+

UBEQ

+

IEQRe=

VCCIBQ=VCC-UBEQRb+(1+

β)Re=

0.04mAICQ=β

IBQ=50×

0.04

=2mA

≈IEQUCEQ

=VCC

-

ICQ

Rc

-

IEQRe

=

12-2×(3+0.82)=4.36VIBQICQIEQ+-UBEQ+VCCRbRcVTRe直流通路rbe

≈

rbb?+(1+

β)26IEQ=300+(1+50)262=963

ΩβRL′Au=-

rbe

+(1+

β)Re=-

1.75

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//

Rb=36.3KΩRo

≈

Rc=3KΩ射極電阻Re使電壓放大倍數(shù)降低++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbReOuCEiC

溫度對Q點的影響Q2Q1VCCRCVCCTUBEQICBOβICQ溫度升高,靜態(tài)工作點移近飽和區(qū)，使輸出波形產(chǎn)生飽和失真。飽和失真一、溫度對靜態(tài)工作點的影響外因:

環(huán)境溫度的變化。內(nèi)因:

三極管本身所具有的溫度特性。解決措施:保持放大電路的工作溫度恒定。2.

從放大電路自身解決。引起靜態(tài)工作點波動的原因:二、分壓式靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路圖示給出了最常用的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路，通常稱為分壓式工作點穩(wěn)定電路。TUBEQIBQICQuBQ基本不變ICQ

UEQuB=Rb1+Rb2Rb1VCC目標(biāo)：溫度變化時，使IC維持恒定。如果溫度變化時，b點電位能基本不變，則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。b點電位基本不變的條件：IB1>>IB，VB>>VBE，則（一般取IB1=(5~10)IB，VB=3V~5V

）Q點穩(wěn)定原理:1.靜態(tài)分析RLC2Rb1Rb2RcVT+-uiC1+VCC+-uoReCeRLRb1Rb2RcVT+-ui+-uo2.動態(tài)分析e+-rbeicβibibcbRcRLRb2+-

ui

uoio

iiRb1[例]：已知晶體管的

β

=

60

，

rbe=1.8

kΩ

，信號源電壓us

=15mV，內(nèi)阻Rs

=

0.6

kΩ

，其它參數(shù)已標(biāo)在電路圖中。⑴求該放大電路的靜態(tài)工作點；⑵求該放大電路的輸入電阻和輸出電阻；⑶試求輸出電壓

uo4.共集電極放大電路及多級放大電路任務(wù)目標(biāo)：1.熟悉共集電極放大電路；2.熟悉共基極放大電路；3.熟悉多級放大電路。一、共集電極放大電路共集電極放大電路Rs+-usRbVT+-uoRLC1C2+VCC+-uiRe輸入信號ui和輸出信號uo的公共端是集電極。又稱為射極輸出器或電壓跟隨器。（一）靜態(tài)分析IBQ=VCC

-

UBEQRb+（1+β）ReICQ≈βIBQUCEQ=

VCC

-

IEQReVCC

=

IBQRb+UBEQ+（1+β）IBQReIBIERb+VCCVTRe直流通路≈VCC-ICQRe

Rb+-

uoRe（二）動態(tài)分析-uoRs+-usRbVT+RLC1C2+VCC+-uiRe1.微變等效電路RL+-

ui+-

usRsicibrbeβibecbRb+-

uoRe電壓放大倍數(shù)：RL+-

ui+-

usRsicibrbeβibecbuo

=

ieRe′ui

=

ibrbe

+（1+

β）

ibRe′=（1+

β）

ibRe′Au

=uoui=（1+β）

Re′

rbe+（1+β）Re′Rb+-

uoReRL+-

ui+-

usRsicibrbeβibecb輸入電阻、輸出電阻Ri=

Rb

//[

rbe

+

（1+

β）

Re′]Ro

=rbe

+

Rs′1+β//

Re單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式C2RcVT+-uiC1VCC+-uoReVEERb1Rb2CbC2RcVT+-uiC1VCC+-uoRe共射電路

A