電子技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目化教程課件 項(xiàng)目四 分立元器件放大電路的設(shè)計(jì) 4.2.4 分壓偏置電路的放大電路

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電路如圖4-19(a)所示。下頁上頁首頁4.2.4分壓偏置電路的放大電路

圖4-19分壓偏置放大電路1.靜態(tài)工作點(diǎn)

將圖4-19(a)所示電路中所有電容均斷開即得到放大電路的直流通路，如圖4-19(b)所示，晶體管的基極偏置電壓是由直流電源VCC經(jīng)過RB1、RB2的分壓而獲得，所以，圖4-19(a)所示電路又稱為“分壓偏置式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路”。下頁上頁首頁直流通路

分壓式偏置電路既能提供靜態(tài)電流，又能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。圖4-19(b)中，當(dāng)流過RB1、RB2的直流電流I1遠(yuǎn)大于基極電流IBQ時(shí)，可得到晶體管基極直流電壓UBQ為由于

，所以晶體管的發(fā)射極直流電流為晶體管集電極、基極的直流電流分別為晶體管的C、E之間的直流壓降為直流通路

現(xiàn)在分析分壓式偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過程。假設(shè)溫度升高，根據(jù)晶體管的溫度特性，ICQ(或IEQ)隨溫度升高而增大，那么UEQ也增大，而UBQ幾乎不隨溫度的變化而變化，可認(rèn)為恒定不變，根據(jù)UBQ＝UBEQ+UEQ，則UBEQ減小，從而使IBQ、ICQ減小，從而使IEQ、ICQ基本穩(wěn)定。這個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)過程可表示如下（“

”表示增，“

”表示減）：下頁上頁首頁反之亦然。由上述分析可知分壓式偏置電路穩(wěn)定工作點(diǎn)的實(shí)質(zhì)是：先穩(wěn)定UBQ，然后通過RE把輸出量(ICQ)的變化引回到輸入端，使輸出量變化減小。該電路實(shí)質(zhì)是引入了一個(gè)直流電流負(fù)反饋的結(jié)果。

由上面的分析知道，要想使穩(wěn)定過程能夠?qū)崿F(xiàn)，必須滿足以下兩個(gè)條件：

1）基極電位固定不變。這樣才使UBEQ真實(shí)的反映ICQ(或IEQ)的變化。那么只要滿足I1>>IBQ，就可近似認(rèn)為：基本恒定，不受溫度的影響。工程上，一般取I1≥（5～10）IBQ。

2）RE足夠大，這樣才使ICQ(或IEQ)的變化引起UEQ更大的變化，更能有效的控制UBEQ。但從電壓利用率來看，RE不能過大，否則，VCC實(shí)際加到管子兩端的UCEQ就會(huì)過小。工程上，一般取UEQ=0.2VCC或UEQ=(1～3)

V。下頁上頁首頁2.性能指標(biāo)分析

將圖4-19(a)中的電容和直流電壓源均短路，得到如圖4-20(a)所示的交流通路，然后將晶體管用小信號(hào)等效模型代替，便得到放大電路的小信號(hào)等效電路，如圖4-20(b)所示，由圖可求得放大電路得性能指標(biāo)關(guān)系式。下頁上頁首頁圖4-20分壓偏置放大電路的小信號(hào)等效電路

（1）電壓放大倍數(shù)（同固定偏置電路相同）所以，放大電路的電壓放大倍數(shù)等于

（2）輸入電阻

由圖2-39(b)可得所以，放大電路的輸入電阻等于下頁上頁首頁

（3）輸出電阻

由圖4-20(b)可見，當(dāng)us＝0時(shí)，ib＝0，則

ib開路，所以，放大電路輸出端斷開RL，接入信號(hào)源電壓u，如圖所示，可得

，因此放大電路的輸出電阻等于：

下頁上頁首頁小信號(hào)等效電路

例4-4：在圖4-19(a)所示的電路中，已知晶體管的β=100，rbb/=200Ω，UBEQ=0.7V，RS=1KΩ，RB1=62KΩ，RB2=20KΩ，RC=3KΩ，RE=1.5KΩ，RL=2KΩ，VCC=15V，各電容的容量足夠大。試求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）Au、Ri、Ro和源電壓放大倍數(shù)Aus；（3）如果發(fā)射極旁路電容斷開，畫出此時(shí)放大電路的交流通路和小信號(hào)等效電路，并求出此時(shí)放大電路的Au、Ri和Ro。下頁上頁首頁解：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算

下頁上頁首頁由式可得

將已知數(shù)代入，則得

下頁上頁首頁(2)Au、Ri、Ro和Aus的計(jì)算先求晶體管的輸入電阻。由式得

（3）斷開CE后，求Au、Ri、Ro

CE開路后，晶體管發(fā)射極E將通過RE接地，因此可得放大電路得交流通路和小信號(hào)放大電路如圖4-21所示。下頁上頁首頁圖4-21發(fā)射極旁路電容CE開路的小信號(hào)等效電路由圖4-21(b)可得

顯然，去掉CE后Au下降很大，這是由于RE對(duì)交流信號(hào)產(chǎn)生了很強(qiáng)負(fù)反饋的結(jié)果。下頁上頁首頁小信號(hào)等效電路

由圖可得因此，放大電路的輸入電阻為：

由圖可見，令ui=0時(shí)，ib=0，則βib=0，視為開路，放大電路的輸出電阻為：

由以上討論可見，無論是固定偏置放大電路還