21三極管放大電路

項(xiàng)目二小信號(hào)基本放大電路引言2-2場(chǎng)效應(yīng)管放大電路2-1三極管基本放大電路2-3負(fù)反饋放大電路引言基本思想非線(xiàn)性電路經(jīng)適當(dāng)近似后可按線(xiàn)性電路對(duì)待，利用疊加定理，分別分析電路中的交、直流成分。一、分析三極管電路的基本思想和方法直流通路(ui

=0)分析靜態(tài)。交流通路(ui

0)分析動(dòng)態(tài)，只考慮變化的電壓和電流。畫(huà)交流通路原則：1.直流電壓源都視為短路；2.直流電流源都視為開(kāi)路；3.視電容對(duì)交流信號(hào)短路基本方法1.圖解法：在輸入、輸出特性圖上畫(huà)交、直流負(fù)載線(xiàn)，求靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”，分析波形動(dòng)態(tài)變化及失真情況。2.解析法：（簡(jiǎn)單估算法）根據(jù)發(fā)射結(jié)導(dǎo)通壓降估算靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”。用小信號(hào)等效電路法分析計(jì)算電路動(dòng)態(tài)參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：直觀(guān)、可看到Q點(diǎn)位置、電壓、電流變化情況和失真情況。優(yōu)點(diǎn)：可以估算IBQ、ICQ、UCEQ、AU、Ri、RO靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”是指：IBQ

、UBEQ、ICQ、UCEQ

三極管直流電路的分析三極管直流電路求Q采用工程近似法和圖解法兩種。例圖：1為直流電路和輸出特性曲線(xiàn)。試求電路的工作點(diǎn)Q：IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ=3/0.03=100（電流放大倍數(shù)）+–RBRC+uCE–+

uBE

+–VCCVBB6V6ViBiC178k

1k

解：（1）用估算法求工作點(diǎn)Q=100已知：硅管：UBEQ=0.7VUBB=IBRB+UBEQUCC=ICRC+UCEQ可見(jiàn)，三極管確實(shí)工作于放大狀態(tài)，其工作點(diǎn)Q：IBQ=0.03mA、ICQ=3mA、UBEQ=0.7V、UCEQ=3V+–RBRC+uCE–+

uBE

+–VCCVBB6V6ViBiC178k

1k

二、圖解分析法+–RBRC+uCE–+

uBE

+–VCCVBB6V6ViBiC2、由輸出回路列直流負(fù)載線(xiàn)方程：

uCE=VCC

iC

RC1k

輸出回路圖解uCE/ViC/mAVCCVCC/RCO178k

Q33UCEQICQiB

=30

A1、先由輸入回路估算出

uBE=VBB

iBRBIBQ=(6-0.7)/178=0.03mA作點(diǎn)兩：（0，6）（6，0）并在輸出曲線(xiàn)上作出直流負(fù)載線(xiàn)。M-NM（0，6）N（6，0）其交點(diǎn)Q：ICQ=3mA,

UCEQ=3V2.3.2三極管放大電路及分析方法（即：交流分析）+–

iBiCRBVCCRCC1ui+–

+

–

+uCE

+uBE

–

如圖在VBB、VCC作用下接入待放大信號(hào)ui。因此：三極管各極電流電壓將隨ui變化而變化：IB、UBE、IC、UCE——直流量Ib、Ube、Ic、Uce——交流量有效值ib、ube、ic、uce——交流量iBE、uBE、iC、uCE——脈動(dòng)交流如：iBE=IB+ib=IB+Ibmsint

Ibm、Ubem、Icm、Ucem——交流量最大值C2+U0-VBBui=Iimsint

圖解分析法步驟：1、由輸入回路求IBQ

，并在輸入曲線(xiàn)找出Q點(diǎn)。作出：uBE=UBE+ube=uBE+Ubmsint波形和iBE=IB+ib=IB+Ibmsint波形2、由輸出回路方程求兩點(diǎn)作直流負(fù)載線(xiàn)，并在輸出曲線(xiàn)找出Q點(diǎn)。作出：iC=ICQ+iC=IC+Icmsint波形

uCE=UCE+uce=uCE+Ucmsint波形

由下例分析可知：輸出電壓u0與ui反相，這是共射電路的特點(diǎn)。帶負(fù)載后輸出電壓變小。如上電路加入交流信號(hào)，ui

=10sint(mV)，RB=178k，RC=1k，VCC

=VBB=6V，圖解分析各電壓、電流值。[解]令ui

=0，求靜態(tài)電流IBQuBE/ViB/

AO0.7V30QuiOtuBE/VOtiBIBQ(交流負(fù)載線(xiàn))uCE/ViC/mA41O23iB=10

A20304050505Q6,0直流負(fù)載線(xiàn)Q

Q

0,6OtiCICQUCEQOtuCE/VUcemibicuceRL+–

iBiCRBVCCVBBRCC1ui+–

+

–

+uCE

+uBE

–

uBE=UBE+ube

，iB=IB+ib當(dāng)ui

=0

uBE=UBEQ

iB=IBQ

iC=ICQ

uCE=UCEQ

當(dāng)ui

=Uimsint

ib=Ibmsin

t

ic=Icmsin

t

uce=–Ucem

sint

uo=uceiB

=

IBQ

+Ibmsin

tiC

=

ICQ

+Icmsin

tuCE=

UCEQ

–

Ucem

sin

t=

UCEQ

+Ucem

sin

(t–180°)uBE/ViB/

A0.7V30QuituBE/VtiBIBQuCE/ViC/mA4123iB=10

A20304050605Q6直流負(fù)載線(xiàn)Q

Q

6tiCICQUCEQtuCE/VUcemibicuceOOOOOO即：輸出電壓與輸入反向。基本共發(fā)射極電路的波形：+–

iBiCRBVCCVBBRCC1ui+–

+

–

+uCE

+uBE

–

IBQuiOt

iBOtuCEOtuoOt

iCOtICQUCEQ基本放大電路的放大作用RL二、小信號(hào)等效電路分析法(微變等效)動(dòng)態(tài)分析的目的：確定放大電路的電壓放大倍數(shù)

，輸入電阻和輸入電阻。分析方法：微變（小信號(hào)）等效電路分析法。一、晶體管的微變等效電路+uce–+ube–

ibicCBE從輸入端口看進(jìn)去，相當(dāng)于電阻rbeOIB

UBE

IB

Q

IB

UBE200+26/IBQ200從輸出端口看進(jìn)去為一個(gè)受ib

控制的電流源+uce–+ube–

ibicCBEQiC

ICUCEuCE

IB

ICIC

ic

=

ibrbe

Eibic

ib+ube

+uce

BC

IC

UCE阻值很高，約幾十千歐~幾百千歐，可忽略。所以晶體三極管可用（H參數(shù)）小信號(hào)模型表示：——微變等效變換從輸入端口看進(jìn)去，相當(dāng)于電阻rbe從輸出端口看進(jìn)去為一個(gè)受

ib

控制的電流源

ic

=

ib

，

—電流放大倍數(shù)+uce–+ube–

ibicCBErbe

Eibic

ic+ube

+uce

BC(2)

晶體三極管交流分析步驟：①

畫(huà)出直流電路，求出“Q”，計(jì)算rbe。②

畫(huà)電路的交流通路。③

在交流通路上把三極管畫(huà)成H參數(shù)模型。④

分析計(jì)算疊加在“Q”點(diǎn)上的各極交流量。微變等效電路的畫(huà)法例2.3.4

=100，uS

=10sint(mV)，求疊加在“Q”

點(diǎn)上的各交流量。+uo

+–

iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+–

+–

RS+uCE

+uBE

–

12V12V510470k

2.7k

3.6k

[解]令ui

=0，求靜態(tài)電流IBQ①求“Q”，計(jì)算rbeICQ=

IBQ=2.4mAUCEQ=12

2.4

2.7=5.5(V)②畫(huà)交流通路+uo

+–

iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+–

+–

RS+uCE

+uBE

–

ubeuce③畫(huà)小信號(hào)等效電路+uo

+–

RBRLRSrbe

Eibic

icBCusRC+ube

④分析各極交流量⑤

分析各極總電量uBE

=(0.7+0.0072sin

t

)ViB

=(24+5.5sin

t)

AiC

=(2.4+0.55sin

t

)

mAuCE

=(5.5–

0.85sin

t

)V-0.85sin

t

V2.場(chǎng)效應(yīng)管電路小信號(hào)等效電路分析法小信號(hào)模型rgs

Sidgmugs+ugs

+uds

GD從輸入端口看入，相當(dāng)于電阻

rgs(

)。從輸出端口看入為受

ugs

控制的電流源。id=gmugs例2.3.4gm=0.65mA/V，ui

=20sint

(mV)，求交流輸出uo。10k

4k

交流通路+

RDGDSRGRSid+uO–ui小信號(hào)等效電路

+ui

RSRDSidgmugs+