第二讲:双极结型晶体管共射放大器设计
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授课次数四授课时间2006-3-5授课内容:一、基本放大电路的构成1、共射极基本放大电路的构成原理2、放大电路的静态工作点及直流通路二、共射放大电路的分析方法1、静态分析2、动态分析三、小结2.2 BJT单管共射极放大电路2.2.1 基本共射放大原理电路的构成利用BJT管或FET管的电流控制作用可以构成放大电路,由单个三极管的构成的放大电路称为单管放大器或基本放大器。
基本放大器有三种电路结构,共射极结构是其中的一种。
由BJT管构成的基本共射极放大原理电路如图BJT,直流电源和电阻电容组成。
对信号来说,它包括信号输入端、输出端和公共端。
图2.2.1 共射极基本放大原理电路对放大电路的分析,一般包括静态分析和动态分析。
静态分析是指当外加信号等于零时,放大电路的直流工作状态,而动态分析是指加入信号后电路的工作状态。
1、静态工作情况在基本放大电路中,BJT管始终要工作在其特性曲线的放大区,所以在外加信号等于零时,及静态时,就要给BJT管施加正确的偏置电压,即BJT管的发射结要外加正向电压,集电结要外加反向电压。
这样才能使BJT管的集电极电流受基极电流的控制,且其数值变化又大于基极电流的变化。
在电路中,CC V 是集电极回路的直流电源(一般在几伏到几十伏的范围),它的负端接发射极,正端通过电阻C R 接集电极,以保证集电结为反向偏置。
C R 是集电极电阻,它的作用是将BJT 管的集电极电流C i 的变化转变为集电极电压CE v 的变化。
BB V 是基极回路的直流电源,它的负端也接发射极,而正端通过基极电阻b R 接基极,以保证发射结为正向偏置,并通过基极电阻b R 供给基极一个合适的基极电流B I ,B I 通常称为偏置电流(简称偏流)。
对图,偏流的大小为bBE BB B R V V I -= ( 公式中,BE V 为BJT 管的发射结电压。
由于发射结是导通的,所以对于硅管,BE V 约为V 7.0左右,对于锗管,BE V 约为V 2.0左右,而BB V 一般在几伏至几十伏的范围内(之后会看到,在实际电路中常取CC BB V V =),即BE BB V V >>,所以近似有bBB B R V I ≈ ( 由上式可见,这个电路的偏流B I 决定于BB V 和b R 的大小,BB V 和b R 一经确定后,偏流B I 就是固定的,所以这种电路称为固定偏置电路,b R 又称为基极偏置电路。
上次课内容1、三极管的分类及结构特点。
(了解)2、三极管内载流子运动规律及电流放大作用。
(了解)3、三极管的伏安特性及三种工作状态和特点。
(熟悉)本次课内容(2学时)§2-2 双极型晶体三极管基本放大电路双极型晶体三极管在电路中共有三种基本接法,即共射极、共基极和共集电极接法。
图1 共射极放大电路2-2-1 共射极放大电路以NPN 型硅三极管为例介绍共射极放大电路。
一、共射极放大电路的组成及工作原理图1(a)为共射极放大电路的典型形式:为基极偏置电阻,Rc 为集电极负载电阻,T 为放大元件,和为耦合电容,直流电源、为电路提供合适的工作点。
图(b)为其基本画法。
b R 1C 2C BB V CC V 输入信号为零时,电路无交流信号,处于静态,三极管T 的发射结正偏,合理选择元件参数可使集电结处于反偏。
当引入输入信号(i v 0≠i v )时,电路里有了交流量,电路处于动态。
由于电容的隔直通交作用,则加在b、e 极上,而输出信号取自于c、e 极,称其为共射极电路。
将引起基极电流的变量i v i v B i b B i i =∆,从而出现集电极电流的变量C i c C i i =∆,b c i i β=,即基极电流的微小变化将引起集电极电流较大的变化。
经成为电压的变化由耦合输出,,电路完成了对输入信号的放大作用。
c i c R 2C ce o v v =i v 二、共射极放大电路的静态分析在§2-1中发现,只有当三极管处于放大状态时,和才近似成线性关系,即几乎C i B i能不失真地起放大作用。
放大电路的静态分析可以有两种方式。
1、图解法分析共射极放大电路静态工作情况 依靠三极管的输入、输出特性曲线。
其步骤如下: (1)根据放大电路的直流通路,如图2,可列出下列方程:2 共射放大电路的直流通路cec c CC be b b CC V R I V V R I V +⋅=+⋅=在相应的输入、输出特性曲线上画出直流负载线,如图3,可得曲线与直线的交点Q。
双极型放大器设计双极型放大器(Bipolar Junction Transistor Amplifier)是一种常用的电子放大器,常见于各种电子设备中。
在本文中,我们将探讨双极型放大器的设计原理和步骤。
一、概述双极型放大器是一种由双极型晶体管构成的电子放大器。
它通过调整输入信号的幅度,以增大输出信号的幅度。
在设计双极型放大器时,我们需要考虑电路的放大增益、频率响应和稳定性等因素。
二、基本电路图双极型放大器的基本电路图如下所示:[在这里,你可以自行根据具体电路图的形式和内容进行描述]三、电路参数计算在设计双极型放大器时,我们需要计算一些关键的电路参数,以确保电路的性能达到预期。
以下是一些常见的电路参数及其计算方法:1. 输入电阻(Rin):输入电阻是指放大器对外部输入信号的阻力,通常用欧姆(Ω)来表示。
计算输入电阻需要考虑晶体管的参数和电路连接方式等。
2. 输出电阻(Rout):输出电阻是指放大器对外部负载电路的阻力,也用欧姆(Ω)表示。
计算输出电阻需要根据电路的连接方式和晶体管的参数等。
3. 放大增益(Av):放大增益是指输出信号幅度与输入信号幅度之间的比值。
计算放大增益需要考虑电路的放大阶段和晶体管的参数等。
4. 频率响应:频率响应是指放大器对不同频率信号的放大程度。
计算频率响应可以采用传递函数的方法,根据电路的特性和晶体管的参数等。
四、偏置电路设计双极型放大器的偏置电路设计是确保电路正常工作的关键。
它通过设置适当的直流电压偏置点来保证晶体管正常工作,并提供合适的工作点稳定性。
在设计偏置电路时,需要考虑以下因素:1. 基极电流(IB):设置适当的基极电流可以确保晶体管工作在合适的工作点上,不过分饱和或截断。
2. 集电极电压(VCE):设置适当的集电极电压可以确保晶体管正常工作,并提供足够的电压幅度来放大输入信号。
3. 发射极电流(IE):设置适当的发射极电流可以确保晶体管正常工作,并提供稳定的工作点。