3.18 晶体三极管放大电路交流分析-等效电路法(79-82)
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测判三极管的口诀三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:“三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴。
”下面让我们逐句进行解释吧。
一、三颠倒,找基极大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。
根据两个PN结连接方式不同,可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。
测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×100或R×1k挡位。
图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。
由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。
假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。
测试的第一步是判断哪个管脚是基极。
这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。
在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。
二、PN结,定管型找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型(图1)。
将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被测管即为PNP型。
三、顺箭头,偏转大找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
(1) 对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。
根据这个原理,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔→c 极→b极→e极→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。
晶体三极管放大电路交流分析-图解法分析步骤小结V CCI B I CU BEU CEu ou iV CC2)图解分析法步骤步骤①:求出静态工作点Q。
62/131u ou iV CCu ou iI iI cI b步骤②: 画交流通路,求交流负载电阻R L ’ ,作交流负载线。
63/13164/131 步骤③: 在输入特性曲线上,以静态工作点Q 为参考点,根据输入u i 的变化波形画出基极电流i b 的变化波形及幅值i bm 。
u BE /Vi BE /μAU BEQI BQ i bmu imttOi C /mAu CE /VI BQI CQU CEQ输出交流流负载线斜率L 1R 'i cmttu omQ u CE 不失真u CE 饱和u CE 截止u om1u om2i cu o I B1I B2I B1I B2i bQu i65/131 步骤④:在输出特性曲线上,根据i b 的变化波形画出i c 的波形和u ce 的波形、i c 幅值i cm 和最大不失真电压峰值u om1和u om2 。
u BE /Vi BE /μAU BEQI BQ i bmu imttOi C /mAu CE /VI BQI CQU CEQ输出交流流负载线斜率L 1R 'i cmttu omQ u CE 不失真u CE 饱和u CE 截止u om1u om2i cu o I B1I B2I B1I B2i bQu i66/131 u BE /Vi BE /μAU BEQI BQ i bmu imttOi C /mAu CE /VI BQI CQU CEQ输出交流流负载线斜率L 1R 'i cmttu omQ u 不失真u 饱和u 截止u om1u om2i cu o I B1I B2I B1I B2i bQu i(2)计算增益 A U = u om /u im , A I =i cm /i im(1)输出最大不失真电压 u om =min(u om1,u om2)i C1i C2步骤⑤ :制作单位:北京交通大学电子信息工程学院《模拟电子技术》课程组。
三极管电路放⼤电路及其分析⽅法第⼀章三极管电路放⼤电路及其分析⽅法⼀、教学要求1.重点掌握的内容(1)放⼤、静态与动态、直流通路与交流通路、静态⼯作点、负载线、放⼤倍数、输⼊电阻与输出电阻的概念;(2)⽤近似计算法估算共射放⼤电路的静态⼯作点;(3)⽤微变等效电路法分析计算共射电路、分压式⼯作点稳定电路的电压放⼤倍数A u和A us,输⼊电阻R i和输出电阻R0。
2.⼀般掌握的内容(1)放⼤电路的频率响应的⼀般概念;(2)图解法确定共射放⼤电路的静态⼯作点,定性分析波形失真,观察电路参数对静态⼯作点的影响,估算最⼤不失真输出的动态范围;(3)三种不同组态(共射、共集、共基)放⼤电路的特点;(4)多级放⼤电路三种耦合⽅式的特点,放⼤倍数的计算规律。
3.⼀般了解的内容(1)共射放⼤电路f L、f H与电路参数间的定性关系,波特图的⼀般知识。
多级放⼤电路与共射放⼤电路频宽的定性分析;(2)⽤估算法估算场效应管放⼤电路静态⼯作点的⽅法。
⼆.内容提要1.共射接法的两个基本电路共射放⼤电路和分压式⼯作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。
学习这两种基本电路的分析⽅法是学习⽐较复杂的模拟电路的基础。
2.两种基本分析⽅法——图解法和微变等效电路法在“模拟电路”中,三极管是⾮线性元件,因此不能简单地采⽤“电路与磁路”课中线性电路地分析⽅法。
图解法和微变等效电路法就是针对三极管⾮线性的特点⽽采⽤的分析⽅法。
3.放⼤电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态由于放⼤电路输⼊、输出端取⾃三极管三个不同的电极,放⼤电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。
由于组态的不同,其放⼤电路反映出的特性是不同的。
在实际中,可根据要求选择相应组态的电路。
4.两种放⼤元件组成的放⼤电路——双极型三极管放⼤电路和场效应管放⼤电路⼀般来说,双极性三极管是⼀种电流控制元件,它通过基极电流i B的变化控制集电极电流I c的变化。
⽽场效应管是⼀种电压控制元件,它通过改变栅源间的电压u GS来控制漏极电流i D的变化;其次,双极性三极管的输⼊电阻较⼩,⽽场效应管的输⼊电阻很⾼,静态时栅极⼏乎不取电流。
交流等效电路分析法交流等效电路分析法 在信号输⼊时,电路中各个环节的电压或电流,就要按输⼈信号的变化规律及电路对输⼈信号的响应规律⽽变化。
这种变化可分两种类型。
⼀种是电路中各点电压或电流的变化规律是与输⼈的信号变化规律相同的(同相或反相这种电路)就是通常所说的放⼤电路和LC 振荡电路,另⼀种是电路中各点电压或电流的变化规律与输⼈信号的变化规律不完全相同,但它们之间有⼀定的关系,例如微分关系、积分关系等。
这种电路常见的有各种脉冲电路、各种解调电路等。
在信号输⼈后,对于前⼀种电路采⽤交流等效电路分析法。
交流等效电路分析法,是把电路的交流系统从电路中分离出来,进⾏单独分析的⼀种⽅法,因此其关键就在于正确地绘制交流等效电路。
绘制交流等效电路有以下三条原则: 把电源看作短路。
把交流旁路电容⼀律看作短路。
把隔直耦合电容⼀律看作短路。
从电路中各元件对信号的放⼤、处理有⽆直接关系来分,可以分为原理性元件与技术性元件两类。
所谓原理性元件指的就是那些与信号的放⼤、处理有直接关系的元件。
辅助电路完成原理性⼯作及为了使电路达到某些技术指标⽽加⼈的,但并不影响电路的基本⼯作的元件称为技术性元件。
电路中的元件是原理性还是技术性应根据元件在电路'中的作⽤來判别。
判别的⽅法是看该元件是不是电路基本功能(例如放⼤或振荡功能)必不可少的,如果将它去掉后,电路仍具有基本功能,说明该元件是技术性元件。
否则,该元件是原理性元件。
判别时应考虑电路所处理的信号频率和元件在电路中的位置。
如果元件是与其他元件并联的,应采⽤开路的⽅法来判别;如果元件是串联在某回路中的,则采⽤短路的⽅法来判别。
晶体管放大电路分析及计算一、共发射极放大电路(一)电路的组成:电源VCC通过RB1、RB2、RC、RE使晶体三极管获得合适的偏置,为三极管的放大作用提供必要的条件,RB1、RB2称为基极偏置电阻,RE称为发射极电阻,RC称为集电极负载电阻,利用RC的降压作用,将三极管集电极电流的变化转换成集电极电压的变化,从而实现信号的电压放大。
与RE并联的电容CE,称为发射极旁路电容,用以短路交流,使RE对放大电路的电压放大倍数不产生影响,故要求它对信号频率的容抗越小越好,因此,在低频放大电路中CE通常也采用电解电容器。
V cc(直流电源): 使发射结正偏,集电结反偏;向负载和各元件提供功率C1、C2(耦合电容): 隔直流、通交流;R B1、R B2(基极偏置电阻):提供合适的基极电流R C(集极负载电阻):将D IC® D UC,使电流放大® 电压放大R E(发射极电阻):稳定静态工作点“Q ”C E(发射极旁路电容):短路交流,消除R E对电压放大倍数的影响(二)直流分析:开放大电路中的所有电容,即得到直流通路,如下图所示,此电路又称为分压偏置式工作点稳定直电流通路。
电路工作要求:I1 ³(5~10)IBQ,UBQ³ (5 ~ 10)UBEQ求静态工作点Q:方法1.估算工作点Q不稳定的主要原因:Vcc波动,三极管老化,温度变化稳定Q点的原理:方法2.利用戴维宁定理求IBQ(三)性能指标分析将放大电路中的C1、C2、CE短路,电源Vcc短路,得到交流通路,然后将三极管用H参数小信号电路模型代入,便得到放大电路小信号电路模型如下图所示。
1.电压放大倍数2.输入电阻计算3.输出电阻R o = R C没有旁路电容CE时:1.电压放大倍数源电压放大倍数2.输入电阻3.输出电阻R o = R C二、共集电极放大电路(射极输出器、射极跟随器)(一)电路组成与静态工作点共集电极放大电路如下图(a)所示,图(b)、(c)分别是它的直流通路和交流通路。