模电第三讲-共射极放大电路_图文

1、第三讲第二节、共射极放大电路一、基本共射放大电路的组成和工作原理二、放大电路的主要性能指标第三节、图解分析法一、静态情况分析二、动态情况分析第三讲一、基本共射放大电路的组成和工作原理1、组成 输入回路(基极回路输出回路(集电极回路第三讲 基本共射电路习惯画法第三讲2、直流偏置R b :起限流作用,为基极提供合适的偏置电流,称为基极偏置电阻。Rc :将集电极电流转化为输出电压,称为集电极偏置电阻。I B =V CC -V BE R b V CC R b 因为基极电流相对固定,该电路又称为固定第三讲3、利用电容“隔直通交” Vi=0Vi=Vsin t 因此,Cb1和Cb2称为隔直电容或耦合电容。第

2、三讲二、放大电路的主要性能指标1、性能指标静态性能指标:I BQ、I CQ和V CEQ动态性能指标:电压放大倍数输入电阻Ri输出电阻Ro第三讲2、两种基本分析方法图解法微变等效电路法(小信号模型分析法第三讲第三节、图解分析法一、静态情况分析1、放大电路的两种工作状态Vi=0:静态;各处电压和电流保持不变并且在管子的特性曲线上确定一点,即静态工作点,用Q表示。Vi0:动态。我们可以通过作交、直流通路来分析。第三讲作直流通路的原则:电容相当于开路;电感相当于短路。作交流通路的原则:直流电压源相当于交流接地;直流电流源相当于交流开路;较大的电容,在信号频率较高时相当于短路。因此,我们可以分别作出基本

3、共射放大电路的交、直流通路如下图:第三讲 直流通路共射极放大电路第三讲2、静态工作点的两种确定方法近似估算法注意到:V BE=0.50.7V(硅管=0.10.3V(锗管I C =I B+I CEOI BI E由基本共射放大电路的直流通路可知:I BQ=(V CC-V BE/R bV CC/ R bI CQ= I BQ ,V CEQ=V CC -I CQ R C第三讲用图解法确定静态工作点前提:必须已知三极管的输入输出特性曲线。步骤:通过放大器的直流通路来进行:将电路分为非线性和线性两部分。非线性部分:包括非线性元件和确定三极管偏流的V BB和R b;线性部分:则由V CC和R C串联而成。作出

4、三极管非线性部分的输出特性曲线。第三讲1、在输入特性曲线上,作出直线V BE =V CC -I B R b ,两线的交点即是Q 点,得到I BQ 。2、在输出特性曲线上,作出直流负载线V CE =V CC -I C R C ,与I BQ 曲线的交点即为Q 点,从而得到V CEQ 和I CQ 。斜率 -1R QV CEQ I CQ I BQV CC i C cR cCC V CCv CEC第三讲二、动态情况分析1. 交流通路及交流负载线由交流通路得纯交流负载线:v ce = -i c (R c /R L 因为交流负载线必过Q 点,即:v ce = v CE -V CEQ ,i c = i C -

5、I CQ 同时,令R 'L = R c /R L则交流负载线为:I C = (-1/R 'L v CE +(1/R 'L V CEQ +I CQ交流通路i c v ce+-'L =R L R c ,是交流负载电阻。过输出特性曲线上的Q 点做一条斜率为-1/R 'L 直线,该直线即为交流负载线。有交流输入信号时Q 点的运动轨迹。斜率 -1R cQV CE QI CQI BQRcV CC VCCv CEi C 斜率1R c/ R L第三讲2、输入交流信号时的图解分析QQQI BQV BE Qv BE /Vi B /uAttv BE /V i B /uA204

6、060QQQI CQ V CEQv CE /Vi C /mAv CE /V i C /mAtt交流负载线20uA40uA60uA 通过图解分析,可得如下结论:1. v i v BE i B i C v CE |-v o |2. v o 与v i 相位相反;3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数;4. 可以确定最大不失真输出幅度。第三讲 3. 三极管的三个工作区 饱和区特点： iC不再随iB的增 加而线性增加，即ic iB ， 此时， iB >ic，vCE= VCES ， 典型值为0.3V。 iC /mA 饱和区 200uA 160uA Q1 放大区 Q 120uA 80uA iB =40

7、uA Q2 0 vCE/V 截止区特点：iB=0， iC= ICEO 截止区 当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。 end 第三讲 波形的失真： 饱和失真：由于放大电路的工作点达到了三极管 的饱和区而引起的非线性失真。对于 NPN管，输出电压表现为底部失真。 截止失真：由于放大电路的工作点达到了三极管 的截止区而引起的非线性失真。对于 NPN管，输出电压表现为顶部失真。 注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现 形式，与NPN管正好相反。 end 例题 放大电路如图所示。已知BJT的 ß=80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= 12V， 求： （1）放大

8、电路的Q点。此时BJT 工作在哪个区域？ （2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此 时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和 压降） 解：（1） I B = VCC - VBE 12V » = 40uA Rb 300k 共射极放大电路 I C = b × I B = 80 ´ 40uA = 3.2mA VCE = VCC - Rc × I C = 12V - 2k ´ 3.2mA = 5.6V 静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。 VCC 12V I C = b × I B = 80 ´ 120uA = 9.6mA （2）当Rb=100k时， I B = R » 100k = 120uA b VCE = VCC - Rc × I C = 12V - 2k ´ 9.6mA = -7.2V VCE不