电工学第15章基本放大电路
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第14章半导体器件一、选择题1、对半导体而言,其正确的说法是()。
(1)P型半导体中由于多数载流子为空穴,所以它带正电。
(2)N型半导体中由于多数载流子为自由电子,所以它带负电。
(3)P型半导体和N型半导体本身都不带电。
2、在图14-1所示电路中,Uo为()。
(1)-12V (2)-9V (3)-3V-+图14-1+o--图14-33、在图14-2所示电路中,二极管D1、D2、D3的工作状态为()。
(1)D1、D2截止,D3导通(2)D1截至,D2、D3导通(3)D1、D2、D3均导通4、在图14-3所示电路中,稳压二极管Dz1和Dz2的稳定电压分别为5V和7V,其正向压降可忽略不计,则Uo为()。
(1)5V (2)7V (3)0V5、在放大电路中,若测得某晶体管的三个极的电位分别为6V,1.2V和1V,则该管为()。
(1)NPN型硅管(2)PNP型锗管(3)NPN型锗管6、对某电路的一个NPN型的硅管进行测试,测得UBE>0,UBC>0,UCE>0,则此管工作在()。
(1)放大区(2)饱和区(3)截至区7、晶体管的控制方式为()。
(1)输入电流控制输出电压(2)输入电流控制输出电流(3)输入电压控制输出电压二、判断题1、晶体管处于放大区,其PN结一定正偏。
()2、三极管由二极管构成的,三极管具有放大作用,故二极管也具有放大作用。
()3、二极管正向导通,反向截止,当反向电压等于反向击穿电压时,二极管失效了,故所有的二极管都不可能工作在反向击穿区。
()三、填空题1、若本征半导体中掺入某5价杂质元素,可成为,其多数载流子为。
若在本征半导体中掺入某3价杂质元素,可成为,其少数载流子为。
2、PN结的P区接电源的正极,N区接负极称PN结为,PN结的P区接电源的负极,N区接正极称PN结为。
3、晶体管工作特性曲线有三个区域,分别为、和。
四、计算题1、在图14-4所示的两个电路中,已知ui=30sin ωt V,二极管的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压uo的波形。
第15章 基本放大电路15.1 复习笔记一、共发射极放大电路的组成1.电路结构图15-1是共发射极接法的基本交流放大电路。
图15-1 共发射极基本交流放大电路2.性能指标(1)输入电阻放大电路的输入端用一个等效电阻r i 表示,它称为放大电路的输入电阻,是信号源的负载,即(2)输出电阻放大电路的输出端也可用一电压源表示,它是负载电阻R L 的电源,其内阻r o 称为放大电路的输出电阻。
放大电路的输出电压与输入电压之比,称为放大电路的电压放大倍数。
即o U &iU &二、放大电路的静态分析1.用放大电路的直流通路确定静态值图15-2是图l5-1放大电路的直流通路。
画直流通路时,电容C 1和C 2可视为开路。
图15-2 图15-1交流放大电路的直流通路①由直流通路,可得出静态时的基极电流②由I B 可得出静态时的集电极电流③静态时的集-射极电压则为晶体管集电极电流I C与集-射极电压U CE之间的伏安特性曲线即为输出特性曲线(图15-3)。
在图15-2所示的直流通路中,晶体管与集电极负载电阻R C串联后接于电源U CC。
可列出或图15-3 用图解法确定放大电路的静态工作点这是一个直线方程,其斜率为,在横轴上的截距为U CC,在纵轴上的截距为。
这一直线很容易在图15-3上作出,称为直流负载线。
负载线与晶体管的某条输出特性曲线的交点Q,称为放大电路的静态工作点,由它确定放大电路的电压和电流的静态值。
I B通常称它为偏置电流,简称偏流。
产生偏流的电路,称为偏置电路。
R B称为偏置电阻。
通常是改变R B的阻值来调整偏流I B的大小。
三、放大电路的动态分析1.微变等效电路法放大电路的微变等效电路,就是把非线性元件晶体管所组成的放大电路等散为一个线性电路,也就是把晶体管线性化,等效为一个线性元件。
(1)晶体管的微变等效电路图15-4(b)所示就是晶体管微变等效电路(a )(b )图15-4 晶体管及其微变等效电路其中①晶体管的输入电阻②晶体管的电流放大系数③晶体管的输出电阻(2)放大电路的微变等效电路由晶体管的微变等效电路和放大电路的交流通路可得出放大电路的微变等放电路。
1.对放大电路的分析有估算法和图解法估算法是:⑴先画出直流通路(方法是将电容开路,信号源短路,剩下的部分就是直流通路),求静态工作点I B、I C、U CE。
⑵画交流通路,微变等效电路求电压放大倍数A U输入输出电阻R I和R0。
图解法:是在输入回路求出I B后,在输入特性作直线,得到工作点Q,读出相应的I B、U BE而在输出回路列电压方程在输出曲线作直线,得到工作点Q,读出相应的I C、U CE加入待放大信号u i从输入输出特性曲线可观察输入输出波形,。
若工作点Q点设得合适,(在放大区)则波形就不会发生失真。
2、失真有三种情况:⑴截止失真:原因是I B、I C太小,Q点过低,使输出波形后半周(正半周)失真。
消除办法是调小R B,以增大I B、I C,使Q点上移。
⑵饱和失真:原因是I B、I C太大,Q点过高,使输出波形前半周(负半周)失真。
消除办法是调大R B,以减小I B、I C,使Q点下移。
⑶信号源U S过大而引起输出的正负波形都失真,消除办法是调小信号源。
3、放大电路基本组态:固定偏置电路、分压式偏置电路的输入输出公共端是发射极,故称共发射极电路。
共射电路的输出电压U0与输入电压U I反相,所以又称反相器。
共集电路的输出电压U0与输入电压U I同相,所以又称同相器。
入电压。
(是待放大的信号)共模输入电压U iC= U i1=U i2指两个大小相等,相位相同的输入电压。
(是干扰信号)差模输出电压U0d 是指在U id作用下的输出电压。
共模输出电压U0C是指在U iC作用下的输出电压。
差模电压放大倍数A ud= U0d / /U id是指差模输出与输入电压的比值。
共模放大倍数A uc =U0C /U iC是指共模输出与输入电压的比值。
(电路完全对称时A uc =0)共模抑制比K CRM=A ud /A uc是指差模共模放大倍数的比值,电路越对称K CRM越大,电路的抑制能力越强。
6、电压放大器的主要指标是电压放大倍数A U和输入输出电阻R i ,R0 。
第15章基本放大电路一、练习与思考详解15.1.1 改变R c和U CC对放大电路的直流负载线有什么影响?图15-1解:如图15-1所示,直流负载线的基本方程为:U CE=U cc-R C I c,R C为直流负载线斜率的负倒数,于是R c增大,斜率增大,在同一条I B的I c-U CE曲线上,Q点左移,并可进入饱和区。
U cc减少,使直流负载线向左移,Q点左移。
15.1.2 分析图15-2,设U CC和R c为定值,(1)当I B增加时,I C是否成正比的增加?最后接近何值?这时U CE的大小如何?(2)当I B减小时,I c作何变化?最后达到何值?这时U CE约等于多少?图15-2解:(1)起初,I c近似正比于I B增加,但逐渐比值减小,并进入饱和区。
使(2)开始时,I c近似正比于I B减小,逐渐比值减小,最终I C=I CED,I B=0,进入截止区。
当B<0时I c≈I CEO,U CE≈U CC。
15.1.3 在例15.2.2中,如果(1)R c不是4kΩ,而是40kΩ或0.4kΩ,(2)R B不是300kΩ,而是3MΩ或30kΩ,试分别说明对静态工作点的影响,放大电路能否正常工作?图15-3解:例15.2.2的电路如图15-2.3所示,U cc=12V。
(1)R c=40kΩ时,直流负载线斜率大大增加,静态工作点Q移至饱和区,I c=不能放大正半周信号。
R c=0.4kΩ时,直流负载线几乎垂直,而且过点(U CC,0)有电流放大功能,但无电压放大功能。
U CE≈Ucc=12V,不随u i变化,I C≈1.5mA。
(2)R B=3MΩ时,μA静态工作点接近截止区,静态工作点太低。
U CE≈U CC,不能放大负半周信号,出现截止失真。
静态工作点过高,工作在饱和区,U CE≈0,电路不能正常工作,出现饱和失真。
15.1.4 在图15-1所示电路中,如果调节R B使基极电位升高,试问此时I c,U CE及集电极电位V c将如何变化?解:基极电位V B升高,则基极电流I b增大,I c增加,U CE下降,集电极电位V c=U CE也下降。