晶体管放大电路分析及计算.doc

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。 Vcc(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； RB1、RB2(基极偏置电阻)： 提供合适的基极电流 RC(集极负载电阻)： 将 DIC DUC，使电流放大 电压放大 RE(发射极电阻)： 稳定静态工作点“Q ” CE(发射极旁路电容)： 短路交流，消除RE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 (510)IBQ，UBQ (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Ro= RC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Ro= RC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。由交流通路看，三极管的集电极是交流地电位，输入信号ui和输出信号uo以它为公共端，故称它为共集电极放大电路，同时由于输出信号uo取自发射极，又叫做射极输出器。 IBQ=(VccUBEQ)/RB+(1+b) RE ICQ= bIBQ，UCEQ=VccICQRE （二）性能指标分析 1.电压放大倍数 2.输入电阻 RL=RE/RL3.输出电阻 共集电极电路特点共集电极电路用途1.Uo与Ui同相，具有电压跟随作用1.高阻抗输入级2.无电压放大作用 Au12.低阻抗输出级3.输入电阻高；输出电阻低3.中间隔离级一、共基极放大电路共基极放大电路如下图所示。由图可见，交流信号通过晶体三极管基极旁路电容C2接地，因此输入信号ui由发射极引入、输出信号uo由集电极引出，它们都以基极为公共端，故称共基极放大电路。从直流通路看，也构成分压式电流负反馈偏置。（一）求“Q”略（二）性能指标分析 RO=RC（三）特点：共基极放大电路具有输出电压与输入电压同相，电压放大倍数高、输入电阻小、输出电阻大等特点。由于共基极电路有较好的高频特性，故广泛用于高频或宽带放大电路中。2x100W双声道大功率OCL立体声功放电路及制作 本功放机采用典型的OCL电路，它具有稳定性高、频响范围宽、保真度好等优点，在高保真放声设备中常采用这种电路。本OCL立体声扩音机适合广大电子爱好者和音响发烧友装配使用。 一、功放电路及工作原理 图1是本OCL立体声功放机的原理电路图。由图1可看出，扬声器与放大器的输出端是直接耦合，中间省掉了隔直流用的输出电容，为了使电路输出端的直流电位为零伏，采取了正负对称电源供电，差分放大器输入等措施。图1中，vt i、vt2是差分放大输入级，vt3是激励级，vt4vt7是复合互补输出级。音频信号经过耦合电容c 1和r i送到vt i的基极，经放大后，由vt i的集电极输出，并送至vt3进一步大，vt3集电极输出的激励信号去推动功率输出级vt4vt7工作，这样经功率放大后的音频信号可推动扬声器工作。 为了便于进一步分析，可将图1简化为图2的形式。vt4和vt6复合后等效为一只npn型晶体管，而vt5和vt7复合等效为一只pnp型晶体管。从图3电路的vt4、6和vt5、7以及电源滤波电容c9、c10可以看出，它们相当于一个电桥。当vt4、6、vt5、7完全相同，c9、c10也完全相同时，桥臂平衡，扬声器没有直流通过。若正负两组电源完全对称，则可以保证输出端电位为零伏。 由于电路全部是直接耦合，环境温度和元件参数的任何变化都会影响输出端(a点，图2中)的电位。为此，vt 1、vt2组成了差分放大器以克服零点漂移，电路中还施加了直流负反馈，即输出端通过r6加至vt2的基极，这样可以保证输出端(a点)的电位为零伏。其反馈过程是:a点电位ube2 ie2 ur4 ube l 一ic l一uc 1 ube3 一ie2 ur7一ube4、6 (ube5、7 )一vt4、6内阻(vt5、7内阻)一a点电位。反之，如果a点电位，将通过相反变化过程使a点电位。二、元器件选择 输出级选用进口的优质大功率三极管；2n3055，值尽可能高一些，其余晶体管选用南韩进口的三极管9014和9012，vd3vd6选用桥堆1N4001，vd 1、vd2选用1N4148。电源滤波电容器c7c10选用的电解电容器10003 5v，其余元件见元件清单表。三、制作与调试 此电路的印刷电路图见图3。它包括二路OCL功放电路及直流供电电路，4只大功率管2N3055的管身与印刷电路板间需加装散热板，用螺丝固定。电阻器一律卧式安装，电容器及三极管采用立式安装，并紧贴电路板，焊接要求牢固可靠，电路板上有两根跳线，用铁线焊接即可。 本电路所用的电源变压器需自行准备，采用中心抽头双输出变压器(AC：1 5 V2)，功率不低于40瓦，接在印刷电路板的AC和上处，通电后在C9和C10两端产生1 8v的直流电压，扬声器两端的电压为零伏。首先调整差分放大器vt l、vt2的电流，为了