分压式偏置电路.ppt
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分压偏置式共射极放大电路分压偏置式共射极放大电路,这个名字听起来是不是有点让人头疼?不过,别急,我们今天就像捉迷藏一样,轻轻松松地把这个复杂的概念搞明白。
想象一下,你身边有个超级能说的朋友,总能把复杂的事情说得明明白白。
这种电路就像你听的一个小故事,既简单又有趣。
好了,别急着跑,咱们一起捋捋这东西。
先来聊聊这个“共射极放大电路”到底是什么。
共射极听起来像个很高深的名字,但它就是一种常见的电子放大器。
我们用它干嘛呢?放大信号。
就像你拿着一个麦克风,声音可能被放得不够响,大家听得不是很清楚,那怎么办?加个放大器,嗨!声音立马洪亮,大家都能听得见。
放大电路原理上就是这么简单,你给它一个小信号,它帮你放大成大信号,帮你把微弱的东西搞得响亮清晰。
不过,别看它简单,背后可是有学问的。
这里的“共射极”其实指的是电路里那个最重要的连接点。
它就是电流流过的地方,是一个好像中心枢纽的角色。
你可以把它想象成一个中转站,信号从输入端过来,经过放大,最终从输出端出去,顺便还带走了很多有用的信息。
听起来是不是像一台聪明的机器在辛苦工作?再说说这个“分压偏置”,名字一听就让人有点发蒙。
但说白了,它就是为了保证电路里的晶体管能正常工作,给它一个稳定的工作环境。
你要知道,晶体管可不像人类一样能随时适应变化。
它有时候怕电压过高,有时候又怕电压过低。
分压偏置就像一个调皮的小师傅,专门调控电压,保证晶体管工作得又稳又好。
想象一下,一个调皮捣蛋的小孩,如果没人看着,他就会胡乱闹腾;但是一旦有人在旁边稍微管管,他就能在规则里发挥出最大的潜力。
晶体管也是一样,分压偏置的存在,就是为了让它“规规矩矩”地做工作,避免出错。
那这个电路到底怎么工作呢?它的工作原理就像是一场默契的合作。
电流从电源端流进电路,经过一个电阻,接着通过晶体管的集电极,最终流到地线,回到电源。
最神奇的地方在于,当输入信号一进来,晶体管就开始放大了。
要知道,这个放大不是简单的加大音量,而是把微弱的信号变得足够强大,才能让其他电路接收和处理。
2分压式偏置放大电路2.1 分压式偏置放大电路的构成分压式偏置放大电路以下图。
V 是放大管; RB1、 RB2 是偏置电阻, RB1 、 RB2 构成分压式偏置电路,将电源电压 UCC 分压后加到晶体管的基极; RE 是射极电阻,仍是负反应电阻; CE 是旁路电容与晶体管的射极电阻 RE 并联, CE 的容量较大,拥有“隔直、导交”的作用,使此电路有直流负反应而无沟通负反应,即保证了静态工作点的稳固性,同时又保证了沟通信号的放大能力没有降低。
.图 a 图 b2.2 稳固静态工作点的原理分压式偏置放大电路的直流通路如图 a 所示。
当温度高升,IC 跟着高升,I E 也会高升,电流I E流经射极电阻 RE 产生的压降 UE 也高升。
又因为 UBE= UB- UE,假如基极电位U B 是恒定的,且与温度没关,则U BE 会随 UE 的高升而减小, IB 也随之自动减小,结果使集电极电流 IC 减小,进而实现 IC 基本恒定的目的。
假如用符号“”表示减小,用“”表示增大,则静态工作点稳固过程可表示为:T I C I EUBE U B U E且U B 恒定U BE IBI C U E要实现上述稳固过程,第一一定保证基极电位U B 恒定。
由图 b 可见,合理选择元件,使流过偏置电阻 RB1 的电流 I1 比晶体管的基极电流IB 大好多,则 UCC 被 RB1 、 RB2 分压得晶体管的基极电位UB :U BR B 2U CCRB1RB 2RE。
这类负反应在直流条件下起稳固静态分压式偏置放大电路中,采纳了电流负反应,反应元件为工作点的作用,但在沟通条件下影响其动向参数,为此在该处并联一个较大容量的电容CE,使 RE 在沟通通路中被短路,不起作用,进而免去了RE 对动向参数的影响。
.2.3 电路定量剖析1.静态剖析I E U E U B U BE R B2 U CC R E R E R B1 R B 2 R EI BQ I E ICQIBQ 1依据定理可得输出回路方程U CC I C R C U CE I E R EU CEQ U CC I C R C I E R E U CC I CQ(R C R E )2.4动向剖析由分压式偏置放大电路图 A 可得沟通通路如图 C 所示及微变等效电路如图 D 所示图 C 分压式偏置电路的沟通通路图 D 分压式偏置电路的沟通微变等效电路( 1)电压放大倍数K输入电压U sr i i r i i b r be 输出电压 U sc i c R'L i b R'LK Usc i b R'L R C / /R L Usr i b r be r be(2)输入电阻r sr r sr R b1 / / R b 2 / / r be( 3)输出电阻r sc r sc R C设计举例:要求设计一个工作点稳固的单管放大器,已知放大器输出端的负载电阻R L =6KΩ,晶体管的电流放大系数β =50 ,信号频次f= KH z, 电压放大倍数K≥100,放大器输出电压的有效值U SC≥ 2.5V 。
- 1 - 分压式稳定静态工作点偏置电路的组
1、电路图
2、元器件作用
b1R :上偏置电阻,
b2R :下偏置电阻,
e R :发射极电阻,
e C :发射极旁路电容,减少e R 上交流损
耗。
Rc :集电极电阻,将ic 转变为vo RL :负载电阻
、分压式偏置电路稳定静态工作点的原理 基极电压BQ V 由b1R 和b2R 分压后得到,即G b2
b1b2BQ V R R R V +=固定。
当环境温度上升时,引起CQ I 增加,导致EQ I 的增加,使e EQ EQ R I V ⋅=增大。
由于EQ BQ BEQ V V V -=,使得BEQ V 减小,于是基极偏流BQ I 减小,使集电极电流CQ I 的增加受到限制,从而达到稳定静态工作点的
目的。
稳定工作点的过程表示如下:
↵↓↓←↓←↑
↑→↑→↑→BEQ BQ CQ EQ EQ CQ V I I V I I T
I CQ 基本保持不变,从而可以稳定静态工作点。
温度对静态工作点的影响 温度
↑,输入特性曲线←温度↑,输出特性曲线↑
BE u B i O T 1T 2>i C u CE
T 1
i B = 0T 2>i B = 0i B = 0O 2.3.1 温度对静态工作点的影响1.温度对I CEO 的影响
温度每升高10︒C ,
I CBO 约增大1 倍。
2. 温度对β的影响
温度每升高1︒C ,
U BE ↓(2 ~2.5) mV 。
3. 温度对U BE 的影响
温度每升高1︒C ,β↑(0.5 ~1)%。
输出特性曲线间距增大。
分压式射极偏置电路
【提问】那么什么样的电路能克服这种现象呢?
【回答】要保持静态工作点稳
定,我们可以采用分压式射极偏置电路。
【导课】出示分压式射极放大(1)利用上偏置电阻R B1和
下偏置电阻R B2组成串联分
压器,为基极提供稳定的静态工作电压U BQ。
温度稳定过程
二、静态工作点稳定原理
为了便于学生理解静态工作点稳定过程,我们在讲课中可用FLASH动画来模拟,使学生更直观。
【过渡】在讲静态工作点计算的时候可以先让学生回忆一交流通路
三、仿真实验
四、课堂小结
五、作业布置
四、课堂小结
小结本课所学的内容,分压式
电路结构特点,静态工作点如
何得到稳定。
静态工作点计算
采用什么方法。
直流通路,交
流通路在电路分析中起什么
作用等。
五、作业布置
课后习题9、10、11。
可先将
第9题的部分小题进行提示,
讲解,留学生思考练习。
说明:本表可顺延。