第15章基本放大电路剖析
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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。
教你如何分析基本放大电路,详细教程放大电路也叫放大器,是电子设备中最基本的单元电路。
在学习放大电路之前,我们先了解一下基本放大电路的组成、元器件的作用及放大原理,明确一些基本概念,如多级放大器的级间耦合方式及特点、功率放大器等,然后简要介绍由场效应晶体管构成的放大电路,最后介绍由晶体管构成的开关电路。
基本放大电路的组成基本放大电路是由晶体管、电阻、电源、耦合电容及负载等构成的。
图2-11a所示为电路原理图,晶体管是放大电路的核心器件,担负着放大电流的作用。
在描绘电路图时习惯用图2-11b所示形式,不再画出电源符号。
图2-11 基本放大电路的组成原理图基本放大电路中各元器件的作用如下:V BB是基极偏置电源,V CC是集电极偏置电源,它们使晶体管具备放大条件。
R b叫做基极偏置电阻,通过V BB可为晶体管提供合适的基极电流(I b),这个电流通常叫基极偏置电流。
R b过大或过小都会造成晶体管不能正常起到放大作用。
R c是集电极负载电阻,一方面给集电极提供适当的直流电位(静态电位),还能防止I c过大使晶体管过热而损坏,另一方面通过它可将电流变化转变为电压变化。
C1和C2为隔直耦合电容器。
我们已经知道电容器对高频信号呈短路(电阻很小),对直流信号呈现为高电阻,相当于不通(直流电被隔断)。
电路图中“⊥”表示“接地”,通常与电源的负极相接。
它并不是指土地的“地”,而是表示电路的参考“零”电位,只表示电路中各点电压的公共端点。
这是一个很重要的概念,在对电路测量电压时大多是以地为参考点的。
在实际应用电路中,使用两个电源很不方便,一般从V CC中通过电阻分压获取V BB,即使用同一个电源,这时要适当改变R b的阻值,以提供合适的I b。
输入端(输入回路)接信号源电压U s,R s表示信号源内阻,输入信号电压为U i;输出端(输出回路)接负载电阻R L,输出电压为U o。
共射放大电路1.固定偏置放大电路固定偏置放大电路的结构如图2-12所示。
二、基本放大电路及其分析方法一个放大器一般是由多个单级放大电路所组成,着重讨论双极型半导体三极管放大电路的三种组态,即共发射极,共集电极和共基极三种基本放大电路。
从共发射极电路入手,推及其他二种电路,其中将图解分析法和微变等效电路分析法,作为分析基础来介绍。
分析的步骤,首先是电路的静态工作点,然后分析其动态技术指标。
对于放大器来说,主要的动态技术指标有电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗。
.共射极基本放大电路的组成及放大作用在实践中,放大器的用途是非常广泛的,它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值,为了了解放大器的工作原理,先从最基本的放大电路学习:图称为共射极放大电路,要保证发射结正偏,集电极反偏Ib=(V BB-V BE)/Rb,对于硅管V BE约为左右,锗管约为左右,I B=/Rb这个电路的偏流I B决定于V BB和Rb的大小,V BB和Rb 一经确定后,偏流I B就固定了,所以这种电路称为固定偏流电路,Rb又称为基极偏置电阻,电容Cb1和Cb2为隔直电容或耦合电容,在电路中的作用是“传送交流,隔离直流”,放大作用的实质是利用三极管的基极对集电极的控制作用来实现的.如下图上图是共射极放大电路的简化图,它在实际中用得比较多的一种电路组态,放大电路的主要性能指标,常用的有放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、非线性失真、频率失真以及输出功率和效率等。
对于不同的用途的电路,其指标各有侧重。
初步了解放大电路的组成及简单工作原理后,就可以对放大电路进行分析。
主要方法有图解法和微变等效法。
.图解分析法静态工作情况分析当放大电路没有输入信号时,电路中各处的电压,电流都是不变的直流,称为直流工作状态简称静态,在静态工作情况下,三极管各电极的直流电压和直流电流的数值,将在管子的特性曲线上确定一点,这点称为静态工作点,下面通过例题来说明怎样估算静态工作点。
解:Cb1与Cb2的隔直作用,对于静态下的直流通路,相当于开路,计算静态工作点时,只需考虑图中的Vcc、Rb、Rc及三极管所组成的直流通路就可以了,I B=(Vcc-)/Rb(I C=βI B+I CEO )I C=βI B,V CE=V CC-I C R C如已知β,利用上式可近似估算放大电路的静态工作点。