模電第三講-共射極放大電路_圖文

1、第三講第二節(jié)、共射極放大電路一、基本共射放大電路的組成和工作原理二、放大電路的主要性能指標(biāo)第三節(jié)、圖解分析法一、靜態(tài)情況分析二、動(dòng)態(tài)情況分析第三講一、基本共射放大電路的組成和工作原理1、組成 輸入回路(基極回路輸出回路(集電極回路第三講 基本共射電路習(xí)慣畫(huà)法第三講2、直流偏置R b :起限流作用,為基極提供合適的偏置電流,稱為基極偏置電阻。Rc :將集電極電流轉(zhuǎn)化為輸出電壓,稱為集電極偏置電阻。I B =V CC -V BE R b V CC R b 因?yàn)榛鶚O電流相對(duì)固定,該電路又稱為固定第三講3、利用電容“隔直通交” Vi=0Vi=Vsin t 因此,Cb1和Cb2稱為隔直電容或耦合電容。第

2、三講二、放大電路的主要性能指標(biāo)1、性能指標(biāo)靜態(tài)性能指標(biāo):I BQ、I CQ和V CEQ動(dòng)態(tài)性能指標(biāo):電壓放大倍數(shù)輸入電阻Ri輸出電阻Ro第三講2、兩種基本分析方法圖解法微變等效電路法(小信號(hào)模型分析法第三講第三節(jié)、圖解分析法一、靜態(tài)情況分析1、放大電路的兩種工作狀態(tài)Vi=0:靜態(tài);各處電壓和電流保持不變并且在管子的特性曲線上確定一點(diǎn),即靜態(tài)工作點(diǎn),用Q表示。Vi0:動(dòng)態(tài)。我們可以通過(guò)作交、直流通路來(lái)分析。第三講作直流通路的原則:電容相當(dāng)于開(kāi)路;電感相當(dāng)于短路。作交流通路的原則:直流電壓源相當(dāng)于交流接地;直流電流源相當(dāng)于交流開(kāi)路;較大的電容,在信號(hào)頻率較高時(shí)相當(dāng)于短路。因此,我們可以分別作出基本

3、共射放大電路的交、直流通路如下圖:第三講 直流通路共射極放大電路第三講2、靜態(tài)工作點(diǎn)的兩種確定方法近似估算法注意到:V BE=0.50.7V(硅管=0.10.3V(鍺管I C =I B+I CEOI BI E由基本共射放大電路的直流通路可知:I BQ=(V CC-V BE/R bV CC/ R bI CQ= I BQ ,V CEQ=V CC -I CQ R C第三講用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)前提:必須已知三極管的輸入輸出特性曲線。步驟:通過(guò)放大器的直流通路來(lái)進(jìn)行:將電路分為非線性和線性兩部分。非線性部分:包括非線性元件和確定三極管偏流的V BB和R b;線性部分:則由V CC和R C串聯(lián)而成。作出

4、三極管非線性部分的輸出特性曲線。第三講1、在輸入特性曲線上,作出直線V BE =V CC -I B R b ,兩線的交點(diǎn)即是Q 點(diǎn),得到I BQ 。2、在輸出特性曲線上,作出直流負(fù)載線V CE =V CC -I C R C ,與I BQ 曲線的交點(diǎn)即為Q 點(diǎn),從而得到V CEQ 和I CQ 。斜率 -1R QV CEQ I CQ I BQV CC i C cR cCC V CCv CEC第三講二、動(dòng)態(tài)情況分析1. 交流通路及交流負(fù)載線由交流通路得純交流負(fù)載線:v ce = -i c (R c /R L 因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過(guò)Q 點(diǎn),即:v ce = v CE -V CEQ ,i c = i C -

5、I CQ 同時(shí),令R 'L = R c /R L則交流負(fù)載線為:I C = (-1/R 'L v CE +(1/R 'L V CEQ +I CQ交流通路i c v ce+-'L =R L R c ,是交流負(fù)載電阻。過(guò)輸出特性曲線上的Q 點(diǎn)做一條斜率為-1/R 'L 直線,該直線即為交流負(fù)載線。有交流輸入信號(hào)時(shí)Q 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。斜率 -1R cQV CE QI CQI BQRcV CC VCCv CEi C 斜率1R c/ R L第三講2、輸入交流信號(hào)時(shí)的圖解分析QQQI BQV BE Qv BE /Vi B /uAttv BE /V i B /uA204

6、060QQQI CQ V CEQv CE /Vi C /mAv CE /V i C /mAtt交流負(fù)載線20uA40uA60uA 通過(guò)圖解分析,可得如下結(jié)論:1. v i v BE i B i C v CE |-v o |2. v o 與v i 相位相反;3. 可以測(cè)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。第三講 3. 三極管的三個(gè)工作區(qū) 飽和區(qū)特點(diǎn)： iC不再隨iB的增 加而線性增加，即ic iB ， 此時(shí)， iB >ic，vCE= VCES ， 典型值為0.3V。 iC /mA 飽和區(qū) 200uA 160uA Q1 放大區(qū) Q 120uA 80uA iB =40

7、uA Q2 0 vCE/V 截止區(qū)特點(diǎn)：iB=0， iC= ICEO 截止區(qū) 當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí)，將產(chǎn)生非線性失真。 end 第三講 波形的失真： 飽和失真：由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管 的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于 NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。 截止失真：由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管 的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于 NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。 注意：對(duì)于PNP管，由于是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn) 形式，與NPN管正好相反。 end 例題 放大電路如圖所示。已知BJT的 ß=80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= 12V， 求： （1）放大

8、電路的Q點(diǎn)。此時(shí)BJT 工作在哪個(gè)區(qū)域？ （2）當(dāng)Rb=100k時(shí)，放大電路的Q點(diǎn)。此 時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略BJT的飽和 壓降） 解：（1） I B = VCC - VBE 12V » = 40uA Rb 300k 共射極放大電路 I C = b × I B = 80 ´ 40uA = 3.2mA VCE = VCC - Rc × I C = 12V - 2k ´ 3.2mA = 5.6V 靜態(tài)工作點(diǎn)為Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大區(qū)。 VCC 12V I C = b × I B = 80 ´ 120uA = 9.6mA （2）當(dāng)Rb=100k時(shí)， I B = R » 100k = 120uA b VCE = VCC - Rc × I C = 12V - 2k ´ 9.6mA = -7.2V VCE不