半导体三极管及基本放大电路

1、半导体三极管及基本放大电路    第 11 章 11.1 基本放大电路的组成及各元件的作用11.2 放大电路的静态分析11.3 放大电路的动态分析11.4 射极输出器11.5 阻容耦合多级放大电路本章要求:一,理解单管交流放大电路的放大作用;共发射极放大电路的性能特点和各元件的作用二,掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等效电路分析法.三,了解放大电路输入和输出 图(a)为共射接法的基本放大电路.需要放大的交流信号从输入端AB送入,放大以后的信号,从输出端CD取出. 发射极是输入回路和输出回路的公共端,故该电路称为共射放大电路. +UCCRCC1C2

2、TRBui输入uo输出集电极 耦合 uo = 0uBE = UBEuCE = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO结论:无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的电压和电流:IB,UBE和 IC,UCE .(IB,UBE) 和(IC,UCE)分别对应于输入,输出特性曲线上的一个点,称为静态工作点.QIBUBEQUCEIC静态分析分析方法:估算法,图解法.分析对象:各极电压电流的直流分量.所用电路:放大电路的直流通路.设置Q点的目的:(1) 使放大电路的放大信号不失真;(2) 使放大电路工作在较佳的工作状

3、态,静态是动态的基础.静态工作点Q:IB,IC,UCE .静态分析:确定放大电路的静态值.用估算法确定静态值1. 直流通路估算 IB根据电流放大作用2. 由直流通路估算UCE,IC当UBE(3) 输入电阻高, 输出电阻低. 由图 8 -29 微变等效电路的输入端还可得出射极输出器的输入电阻:ri=Rbrbe+(1+)RLRb(1+)RL (11- 29)式中,(1+)RL是输出回路的RL折算到基极回路的等效电阻.通常Rb阻值较大,约为几十千欧姆到几百千欧姆, 同时(1+)RL的值也大,所以射极输出器输入电阻高, 可达几十千欧姆到几百千欧姆. 射极输出器的电压uoui,当输入电压ui一定时,输出

4、电压uo相当稳定.表明射极输出器有恒压输出特性,故射极输出器输出电阻很小.若不计信号源内阻时,输出电阻ro的估算公式为rorbe可见射极输出器有很小的输出电阻,一般ro为几欧姆到几百欧姆.为了降低输出电阻值可选用值较大的三极管.三,射极输出器的应用射极输出器的特点是电压跟随,即输入电阻很大,输出电阻很小,电压放大倍数接近于1而小于1. 由于具有这些特点,射极输出器常被用作多级放大电路的输入级和输出级或作为隔离用的中间级. 首先,可以利用它作为测量放大器的输入级.由于它具有输入电阻高,从信号源取用的电流小的特点,因而它可以提高测量精度并减小对被测电路的影响. 其次,在利用射极输出器作为中间级时,

5、其高输入阻抗对前一级影响很小;对后一级来说,因它的输出电阻低, 又有射极跟随性,在与输入电阻不高的共射放大电路配合时,既可保证输入相位不变,又可起到阻抗变换作用,从而提高多级放大电路的放大能力. 第三,射极输出器输出电阻低,所以它带载能力强. 若放大器的负载是一个变化的负载,在负载变化时,为了保证放大器的输出电压比较稳定,就要求放大器具有低输出电阻才行.这时, 就可以用射极输出器作为放大器的输出级. 11.5 阻容耦合多级放大电路在实际工作中,为了放大微弱的信号,用一个三极管组成的放大电路,其电压放大倍数往往是不够的.为了达到更高的放大倍数,需要将若干个单管放大电路连接起来, 组成多级放大电路

6、.为了保证信号在各级间不失真地逐级放大,还有些问题需要讨论. 二,级间耦合方式在多级放大电路中, 各级之间的连接方式叫级间耦合. 常用的级间耦合有阻容耦合,直接耦合和变压器耦合.图 多级放大电路极间耦合方式(a) 阻容耦合; (b) 直接耦合; (c) 变压器耦合所谓阻容耦合和变压器耦合,是指两级放大电路之间通过电容或变压器连接起来的方式.这两种耦合方式共同的优点是:由于电容器和变压器的隔离直流作用,各级的直流电路互不相通,因而每一级的静态工作点都是相互独立的,互不影响. 这两种耦合方式的缺点是: 不适合传送缓慢变化的信号; 在线性 直接耦合电路适宜集成化产品, 它的应用领域已越来越大. 二,多级放大电路的电压放大倍数在多级放大电路中,前一级的输出电压就是后一级的输入电压,如图 8 -31 所示.所以,对两级放大电路, 电压放大倍数是同理,对n级放大电路,电压放大倍数为Au=Au1·Au2··Aun (11- 31)可见,多级放大电路总的电压放大倍数,等于每一级电压放大倍数的乘积. 图 计算多级放大电路放大倍数的方框图必须指出的是, 以上所指的每一级的电压放大倍数, 是已经把后一级的输入电阻作为前一级的负载时得出的, 因此它比每一级不带负载时的放大倍数要小. 例:电路如图所示,已知r