電路組成及各元件的作用

1、7.1 7.1 共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路7.17.1 共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路三極管放三極管放大電路有大電路有三種形式三種形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放以共射放大器為例大器為例講解工作講解工作原理原理HOME實現(xiàn)放大的條件實現(xiàn)放大的條件1. 三極管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)三極管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。反偏。2. 正確設(shè)置靜態(tài)工作點正確設(shè)置靜態(tài)工作點Q，使整個波形處于放大區(qū)。，使整個波形處于放大區(qū)。3. 輸入回路輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。4. 輸出回路輸出回路

2、 將變化的將變化的 ic 轉(zhuǎn)化成變化的轉(zhuǎn)化成變化的 uce，經(jīng)電容，經(jīng)電容濾波只輸出交流信號。濾波只輸出交流信號。HOME如何判斷一個電路是否能實現(xiàn)放大？如何判斷一個電路是否能實現(xiàn)放大？3. 晶體管必須滿足晶體管必須滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。4. 正確設(shè)置靜態(tài)工作點，使整個波形處于放大區(qū)。正確設(shè)置靜態(tài)工作點，使整個波形處于放大區(qū)。如果已給定電路的參數(shù)，則計算靜態(tài)工作點來如果已給定電路的參數(shù)，則計算靜態(tài)工作點來判斷；如果未給定電路的參數(shù)，則假定參數(shù)設(shè)判斷；如果未給定電路的參數(shù)，則假定參數(shù)設(shè)置正確置正確。1. 信號能否輸入到放大電路中。信號能否輸入到放大電路中。2. 信號能

3、否輸出。信號能否輸出。 與實現(xiàn)放大的條件相對應(yīng)，判斷的過程如下：與實現(xiàn)放大的條件相對應(yīng)，判斷的過程如下：HOME+UCCRCC1C2TRB7.1.1電路組成及各元件的作用電路組成及各元件的作用ui輸入輸入uo輸出輸出集電極電源，集電極電源，為電路提供能為電路提供能量。并保證集量。并保證集電結(jié)反偏。電結(jié)反偏。集電極電阻，將集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸樽兓碾妷?。基極偏基極偏置電阻置電阻 耦合電容：耦合電容： 有極性。大小有極性。大小為為10 F50 F作用：作用：隔直通交隔直通交是否滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏？是否滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏？HOME各點各點波形波形

4、RB+ UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB工作原理工作原理輸入微弱正弦信號，經(jīng)三極管放大后，輸出同頻、反相、放大的正弦信號輸入微弱正弦信號，經(jīng)三極管放大后，輸出同頻、反相、放大的正弦信號。結(jié)結(jié)論論純交流純交流直流載交流直流載交流純交流純交流HOME7.1.2 7.1.2 靜態(tài)分析靜態(tài)分析交流通道：交流通道：只考慮交流信號的分電路。只考慮交流信號的分電路。直流通道：直流通道：只考慮直流信號的分電路。只考慮直流信號的分電路。信號的不同分量可分別在不同的通道分析。信號的不同分量可分別在不同的通道分析。直流通路直流通路RB+UCCRCRBRCRLuiu0交流通路交流通

5、路RB+UCCRCC1C2+ + +C C1 1、C C2 2 開路開路 得到得到C C1 1 C C2 2 短路，短路，UCC 置零置零 得到得到HOME1.1.估算法估算法根據(jù)直流通道估算根據(jù)直流通道估算IBUBEBBECCBRUUIBCCRU7 . 0+UCC直流通道直流通道RBRCBCIICCCCCERIUU靜態(tài)分析目的：求出電路的靜態(tài)工作點值靜態(tài)分析目的：求出電路的靜態(tài)工作點值工工作作點點值值HOMEIBUBEQIBQUBEUCEICQUCEQICQ2.2.圖解法圖解法1.1.從輸入輸出曲線上求三極管的靜態(tài)工作點從輸入輸出曲線上求三極管的靜態(tài)工作點(IBQ, ICQ,UCEQ ）2.

6、2.觀察各處波形有無失真觀察各處波形有無失真3.3.作圖求出電壓放大倍數(shù)作圖求出電壓放大倍數(shù)U U0 0/U/Ui i目目的的依依UBE 求出求出 IBQQ Q點與縱軸點與縱軸交點為交點為ICQ 依依UCE = EC ICRC 畫出畫出 直流負載線直流負載線IBQ與與IBQ交交點為點為Q點點Q Q點與橫軸點與橫軸交點為交點為UCEQHOME用估算法計算靜態(tài)工作點。用估算法計算靜態(tài)工作點。已知：已知：U UCC CC =12V=12V，R RC C =4k=4k ， R RB B =300k=300k ， = 37.5= 37.5。解：解：A40mA04. 030012BCCBRUImA5 .

7、104. 05 .37BBCIIIV645 . 112CCCCCERIUU請注意電路中請注意電路中IB 和和IC 的數(shù)量級。的數(shù)量級。RB+UCCRCC1C2+ + +一般地，工作點值在各區(qū)時有如下具體標志：一般地，工作點值在各區(qū)時有如下具體標志：I IB B（20502050AA）I IC C（12 mA12 mA) )U UCECEU UCC CC /2/2放放大大區(qū)區(qū)飽飽和和區(qū)區(qū)I IB B（6060AA以上）以上）I IC C（2.5 mA2.5 mA以上以上) )U UCECE0.30.3V V截截止止區(qū)區(qū)I IB B 10 10AA以下以下I IC C 很小很小U UCE CE U

8、 UCCCCHOMEiCuCE3.3.電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響(1)(1)、R Rb b 的影響的影響UCCQ1Q2Rb2 Rb1UCCRC0HOME(2) Ucc (2) Ucc 的影響的影響iCuCEUCC1UCC2UCC2RCUCC1RCQ1Q20UCC2 UCC1 HOMEiCuCEUCCUCCRC10Q1Q2UCCRC2(3)(3)、Rc Rc 的影響的影響RC2 RC1 HOMEiCuCEUCCUCCRC0Q1Q2(4)(4)、 的影響的影響2 1HOME各各點點波波形形RB+UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB純交流純交

9、流直流載交流直流載交流純交流純交流電壓放大倍數(shù)？電壓放大倍數(shù)？iiUUUUA007.1.3 動態(tài)分析動態(tài)分析1.1.圖解法圖解法（1）.負載開路時的動態(tài)分析負載開路時的動態(tài)分析HOMEIBUBEQICUCEibtibtictuitQQ點這點這樣變化樣變化QQQQQQQQucet假設(shè)假設(shè)uBE有一有一微小的變化微小的變化uce相位如何相位如何uce與與ui反相反相！uCE怎么變化怎么變化會引起會引起 ib很很大大的變化的變化也會引起也會引起 ic很大的變化很大的變化波形有無波形有無失真？失真？放大倍數(shù)放大倍數(shù) ？HOME交流負載線交流負載線 交流通交流通路外電路的路外電路的伏安特性稱伏安特性稱為

10、為交流負載交流負載線線此時等效負載為此時等效負載為 iCiCuCEuCERCRLRC = RL RL(2).(2).帶負載時的動態(tài)分析帶負載時的動態(tài)分析HOME交流負載線的做法交流負載線的做法：作法作法2 2：兩點式：兩點式作法作法1 1：點斜式：點斜式 過過Q點和交流負載線與橫軸（點和交流負載線與橫軸（UCE軸軸）交點）交點（UCEQ+ICQRL ，0）作直線為所求）作直線為所求交流負載線交流負載線。VCCQVCCRCIC直流直流負載線負載線UCEVCEQICQiB = IBQ 交流負交流負載線載線HOME(3)(3)放大電路的非線性失真放大電路的非線性失真IBUBEQIBQUBEuitIC

11、UCEibtibtticucet波形發(fā)波形發(fā)生失真生失真HOMEiCuCEuoQ點過低，信號進入截止區(qū)點過低，信號進入截止區(qū)稱為截止失真稱為截止失真信號波形信號波形HOMEiCuCEuoQ點過高，信號進入飽和區(qū)點過高，信號進入飽和區(qū)稱為飽和失真稱為飽和失真信號波形信號波形HOMEHOME2.2.微變等效電路法微變等效電路法 輸入回路輸入回路iBuBE當信號很小時，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。當信號很小時，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。 uBE iBbbeBBEbeiuiur對輸入的小交流對輸入的小交流信號而言，三極信號而言，三極管相當于電阻管相當于電阻rbe。)mA()mV(26)1 ()(

12、300EbeIrrbe的量級從幾百歐到幾千歐。的量級從幾百歐到幾千歐。對于小功率三極管：對于小功率三極管：B BE EB BC CE EB BE Erbe即：即：等效為等效為HOMEiCuCE近似平行近似平行rce的含義的含義 iC uCEcceCCEceiuiur即：即：C CE E等效為等效為c ibE Er rcece輸出回路輸出回路HOMEbcii由于有由于有輸出端相當于一個受輸出端相當于一個受ib 控制的電流源?？刂频碾娏髟?。rce的含義？的含義？c ibE Er rcecerbebiB BE ERce值很大，可略值很大，可略E EB BC C（1）三極管的微變等效電路）三極管的微變

13、等效電路HOME(2). 放大電路的微變等效電路放大電路的微變等效電路uiuoRBRCRLRB+UCCRCC1C2+ + +RL ibrbeibicHOMEHOME(3) (3) 動態(tài)性能分析動態(tài)性能分析bebirIULboRIUbeLbeBLBiurRrIRIUUA0LCLRRR/特點：特點：負載電阻越小，放大倍數(shù)越小。負載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au:Au:HOME 輸入輸出電阻的計算輸入輸出電阻的計算對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負載，這個負載的大小可以用輸入

14、電阻來表示。載，這個負載的大小可以用輸入電阻來表示。rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbIbebeBirrRr/電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。輸入與輸出電阻的定義：輸入與輸出電阻的定義：輸入電阻輸入電阻r ri i輸出電阻輸出電阻r r0 0CRr 0HOMEuiuoRBRCRLRB+UCCRCC1C2+ + +RL ibrbeibic7.47.4（a a）(b)(b)微變等效電路微變等效電路圖（圖（b b）是圖）是圖7.47.4（a a）的微變等效電路，試

15、用微變等效電路法求：）的微變等效電路，試用微變等效電路法求：（1 1）動態(tài)性能指標：）動態(tài)性能指標：A Au u，R Ri i,R,Ro o. .(2) (2) 斷開負載斷開負載R RL L后，再計算后，再計算A Au u，R Ri i,R,Ro o. .HOME解：由例解：由例7.17.1可知可知967 5 . 126) 5 .371 (30026)1 (300mAmVImVrEbeRi = RB / rbe=300 / 0.9670.964k 78967. 0)4/4(5 .37/beLurRAI IE E1.5mA1.5mARo=RC=4kHOME（2 2）斷開）斷開R RL L后后15

16、6967. 045 .37beCurRARi = RB / rbe = 300 / 0.9670.964k Ro= RC = 4k可見，斷開可見，斷開R RL L后，后， Ri ，Ro 不變，但電壓放大倍數(shù)增大了。不變，但電壓放大倍數(shù)增大了。HOME7.1.4 穩(wěn)定工作點的電路穩(wěn)定工作點的電路為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點。但是，溫度的變化嚴重影響靜穩(wěn)定的靜態(tài)工作點。但是，溫度的變化嚴重影響靜態(tài)工作點。態(tài)工作點。對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點由作點由UBE、 和和IC

17、EO 決定，這三個參數(shù)隨溫度而變決定，這三個參數(shù)隨溫度而變化，溫度對靜態(tài)工作點的影響主要體現(xiàn)在這一方面?；瑴囟葘o態(tài)工作點的影響主要體現(xiàn)在這一方面。TUBE ICEOQHOME溫度對溫度對UBE的影響的影響iBuBE25C50CTUBEIBICBBECCBRUUIHOMEHOME溫度對溫度對 值及值及ICEO的影響的影響T 、 ICEOICiCuCEQQ 總的效果是：總的效果是：溫度上升時，溫度上升時，輸出特性曲輸出特性曲線上移，造線上移，造成成Q點上移。點上移。HOME小結(jié)：小結(jié)：TIC 固定偏置電路的固定偏置電路的Q點是不穩(wěn)定的。點是不穩(wěn)定的。 Q點點不穩(wěn)定可能會導(dǎo)致靜態(tài)工作點靠近飽和區(qū)

18、或不穩(wěn)定可能會導(dǎo)致靜態(tài)工作點靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為此，需要改進偏截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為此，需要改進偏置電路，當溫度升高、置電路，當溫度升高、 IC增加時，能夠自動增加時，能夠自動減少減少IB，從而抑制，從而抑制Q點的變化。保持點的變化。保持Q點基本點基本穩(wěn)定。穩(wěn)定。常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點。常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點。電路見下頁。電路見下頁。HOME1.1.射極偏置電路射極偏置電路RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoRE射極直流射極直流負反饋電阻負反饋電阻CE 交流交流旁旁路電容路電容（2）靜態(tài)工作點穩(wěn)定的原理）靜態(tài)工作點穩(wěn)定的原理本電路穩(wěn)

19、壓的過程本電路穩(wěn)壓的過程實際是由于加了實際是由于加了RE形成了形成了負反饋負反饋過程過程TUBEIBICUEIC（1 1）電路形式）電路形式HOMEI1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路直流通路（3）靜態(tài)分析）靜態(tài)分析B BBII22121BBCCRRUIICCBBBBURRRU212BEBEUUUEBEBEBECRURUUIIEECCCCCERIRIUU1EIBIHOMEu0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLuiRCRLoU（4）動態(tài)分析）動態(tài)分析畫微變等效電路畫微變等效電路rbebIcIbIiURBbeLiurRUUA0beBBirRRr/21CRr 0求電壓放大倍數(shù)

20、求電壓放大倍數(shù)求求 輸輸 入入 電電 阻阻求求 輸輸 出出 電電 阻阻HOME三極管三極管=50=50。試求：。試求：1 1）靜態(tài)值）靜態(tài)值 ；2 2）A Au u和和r ri i和和r r0 0；解：解：1 1）V5 . 3122 . 6152 . 6BUmAIE4 . 127 . 05 . 3mAIIEC4 . 1 AmAIICB28028. 0VUCE5 234 . 112）（接下頁接下頁靜靜態(tài)態(tài)值值RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo3K3K2K2K15K15K6.2 K6.2 K1K1K3 3）不接）不接C CE E時的時的A Au u和和r ri i和和r r0 0；4 4）若換用）若換用=100=100的三極管，重新計算靜態(tài)值的三極管，重新計算靜態(tài)值 和電壓放大倍數(shù)。和電壓放大倍數(shù)。HOME （2 2）RCoUrbebIcIbI先畫微變等效電路：先畫微變等效電路：3025. 175. 050beLrRuAkRRrRBBbei97. 02 . 6/5 . 6/25. 1/21kRRC30RBus RsKrbe25. 1513004 . 126HOMEu0+