共射放大电路演示文稿

共射放大电路演示文稿本文档共44页；当前第1页；编辑于星期三\21点22分定性分析:在输入端加一微小电压，将依次产生一下过程：适当选择参数，可使uCE可比ui大得多，从而实现放大作用。二.放大电路的工作原理：

VBBuiRBRCT+-uoVCC~

IBiCuCEUBE本文档共44页；当前第2页；编辑于星期三\21点22分工作波形:uBEQuCEQiBQiBOt

OtuBE

OtuCE

OtiCiCQuoui本文档共44页；当前第3页；编辑于星期三\21点22分1.三极管必须工作在放大区，原理电路缺点:放大电路组成原则：3.iC能够转化为uCE,并传送到放大电路的输出端。2.ui能够传送到三极管的基极回路,产生相应的iB1.需要两路直流电源,既不方便也不经济2.输入、输出电压不共地。本文档共44页；当前第4页；编辑于星期三\21点22分共射放大电路的改进电路：

C1、C2是隔直或耦合电容，RL是放大电路的负载电阻，省去了基极直流电源VBB。RBRCT+-uo单管共射放大电路+-uiRLC1C2+VCC++本文档共44页；当前第5页；编辑于星期三\21点22分2.2.2放大电路的分析方法一、直流通路与交流通路1.直流通路用于放大电路的静态分析。电容相当于开路电感相当于短路在直流通路中:RBRCT+-uo单管共射放大电路+-uiRLC1C2+VCC++RBRCT+VCC直流通路本文档共44页；当前第6页；编辑于星期三\21点22分2.交流通路用于放大电路的动态分析。电容和理想电压源相当于短路电感和理想电流源相当于开路在交流通路中:RBRCT+-uo单管共射放大电路+-uiRLC1C2+VCC++RBRCT+-uiRL+-uo交流通路本文档共44页；当前第7页；编辑于星期三\21点22分二、静态工作点的近似估算静态工作点:外加输入信号为零时,三极管的

IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ

在输入输出特性曲线上对应一个点Q点。一般UBEQ可近似认为：硅管(0.6~0.8)V锗管(0.1~0.3)V静态分析(估算静态工作点)讨论对象是直流成分。本文档共44页；当前第8页；编辑于星期三\21点22分估算方法:RBRCT+VCC直流通路本文档共44页；当前第9页；编辑于星期三\21点22分三.图解分析法图解法即可分析静态,也可分析动态。过程一般是先静态后动态。任务:用作图法确定静态工作点,求出IBQ,ICQ和UCEQ。一般用近似估算法求IBQ和UBEQ。1.图解法分析静态本文档共44页；当前第10页；编辑于星期三\21点22分直流输出回路的等效电路直流负载线和静态工作点的求法直流负载线方程RBRCT+-uo单管共射放大电路+-uiRLC1C2+VCC+++-uCE+-uCETRcVCCMNiCiC本文档共44页；当前第11页；编辑于星期三\21点22分iB=IBQVCCICQRcVCCUCEQiC/mAuCE/VO根据输出回路方程uCE=VCC–iCRc作直流负载线，与横坐标交点为VCC,与纵坐标交点为VCC/Rc，直流负载线与特性曲线Ib=IBQ的交点即Q点,如图示。Q直流负载线和静态工作点的求法斜率为-1/RC，是静态工作点的移动轨迹。+-uCE+-uCETRcVCCMNiCiC本文档共44页；当前第12页；编辑于星期三\21点22分2.图解法分析动态动态分析(估算动态技术指标)讨论对象是交流成分。交流输出回路的等效电路交流负载线：过静态工作点Q，作一条斜率为-1/（RC//RL）的直线。RBRCT+-uo+-uiRLC1C2+VCC++VT+-ΔuCE+-ΔuCEMNΔiCΔ

iC

交流通路的输出回路RCRL本文档共44页；当前第13页；编辑于星期三\21点22分交流负载线iB=80μА60402001226QiC/mAOuCE/V4直流负载线画法：过静态工作点Q，作一条斜率为-1/（RC//RL）的直线。ΔuCE=-ΔiC(RC//RL)交流负载线：描述放大电路的动态工作情况。VT+-ΔuCE+-ΔuCEMNΔiCΔ

iC

交流通路的输出回路RCRL本文档共44页；当前第14页；编辑于星期三\21点22分QIBQ402060iB/μАuBE/VOiCOtiBOt0.7ΔuBEUBEQOtuBEOtuCEUCEQΔuCE0.720.68ΔiB放大电路动态工作情况交流负载线iB=80μА60402001226QiC/mAOuCE/V4直流负载线本文档共44页；当前第15页；编辑于星期三\21点22分用图解法求放大电路的放大倍数：假设IBQ附近有一个变化量ΔiB，在输入特性上找到相应的ΔuBE，在输出特性的交流负载线上找到相应的ΔiC和ΔuCE。则电压放大倍数：本文档共44页；当前第16页；编辑于星期三\21点22分结论：单管共射放大电路中:1.交直流并存，2.有电压放大作用，3.有倒相作用。图解法的步骤:（一）画输出回路的直流负载线，（二）估算IBQ，确定Q点，得到ICQ和UCEQ，（三）画交流负载线，（四）求电压放大倍数。本文档共44页；当前第17页；编辑于星期三\21点22分3.图解法分析非线性失真当Q点过低时，输入信号的负半周进入截止区---截止失真iC/mAOuCEiC/mAtOQuCEtOUCEQICQ截止失真uCE波形出现顶部失真。交流负载线iB本文档共44页；当前第18页；编辑于星期三\21点22分当Q点过高时，输入信号的负半周进入饱和区---饱和失真饱和失真交流负载线iC/mAOuCEQICQtOiC/mAuCEtOUCEQuCE波形出现底部失真。iB本文档共44页；当前第19页；编辑于星期三\21点22分4.图解法分析电路参数对静态工作点的影响OuCEiCOuCEiCQ1Q2VCCRCVCCRb1<Rb2Q1Q2VCCRC1VCCRC2>RC1VCCRC2增大RCQ点向右侧移动增大Rb

Q点向右下方移动本文档共44页；当前第20页；编辑于星期三\21点22分OuCEiCuCEOiCQ1Q2VCCRCVCCβ2>β1Q1Q2VCC2RCVCC2VCC2>VCC1VCC1RCVCC1VCC升高Q点向右上方移动β增大Q点向左上方移动本文档共44页；当前第21页；编辑于星期三\21点22分四.微变等效电路法适用条件：微小交流工作信号，三极管工作在线性区。解决问题：处理三极管的非线性问题。等效：从线性电路的三个引出端看进去，其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。本文档共44页；当前第22页；编辑于星期三\21点22分1.用简化的微变等效电路计算单管共射放大电路电压放大倍数为RBRCT+-uo

+-uiRLC1C2+VCC+++-+-rbe

uiiC

βib

uoibecbRcRLRB单管共射放大电路的等效电路Au=uo

ui=-β

ibRc//RLibrbe=rbe-β

Rc//RL输入电阻=Rb//rbeRi=uiii本文档共44页；当前第23页；编辑于星期三\21点22分输出电阻+-

uoio

ui+-rbeiC

βibibecbRcRbRoui=0RL=∞

uoio==Rc本文档共44页；当前第24页；编辑于星期三\21点22分2.等效电路法的步骤确定放大电路的静态工作点Q，(3)画出放大电路的微变等效电路，(2)求出Q点处的β和rbe，(4)列出电路方程求解和。、

本文档共44页；当前第25页；编辑于星期三\21点22分3.有射极电阻的共射放大电路++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRBRE

RBRcT+-uiRLC1C2+VCC+-uoREui

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Re

uiβ

RL′

uoAu==

-

rbe

+(1+

β)Reuo=-β

ib

RL′其中RL′=Rc//RL电压放大倍数本文档共44页；当前第26页；编辑于星期三\21点22分++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//RbRo

≈

Rcui′+-ui′

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Reii′

=

ib

Ri′

=rbe

+(1+

β)ReRi′RiRi

=Ri′//Rb输入电阻和输出电阻本文档共44页；当前第27页；编辑于星期三\21点22分该放大电路与基本共射放大电路相比较：电压放大倍数减小了输入电阻提高了输出电阻没有变化本文档共44页；当前第28页；编辑于星期三\21点22分[例2.3]图示放大电路中,β

=501.试估算放大电路的静态工作点,2.求电压放大倍数,3.求输入电阻和输出电阻。接有发射极电阻的单管共射放大电路RBRcT+-uiRLC1C2+VCC+-uoRe240Ω3kΩ3kΩ本文档共44页；当前第29页；编辑于星期三\21点22分解:直流通路如图所示IBQRb+

UBEQ+IEQRe=VCCIBQ=VCC-UBEQRb+(1+

β)Re=0.04mAICQ=β

IBQ=50×0.04=2mA

≈IEQUCEQ

=VCC

-ICQ

Rc

-

IEQRe

=

12-2×(3+0.82)=4.36VIBQICQIEQ+-UBEQ+VCCRbRcVTRe直流通路本文档共44页；当前第30页；编辑于星期三\21点22分rbe

≈

rbb΄+(1+

β)26IEQ=300+(1+50)262=963

ΩβRL′Au=-

rbe

+(1+

β)Re=-

1.75

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//Rb=36.3KΩRo

≈

Rc=3KΩ射极电阻Re使电压放大倍数降低++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe本文档共44页；当前第31页；编辑于星期三\21点22分小结图解法优点:1.即能分析静态,也能分析动态工作情况；2.直观形象；3.适合分析具有特殊输入/输出特性的管子；4.适合分析工作在大信号状态下的放大电路。缺点:1.特性曲线存在误差；2.作图麻烦,易带来误差；3.无法分析复杂电路和高频小工作信号。本文档共44页；当前第32页；编辑于星期三\21点22分微变等效电路法优点:1.简单方便；2.适用于分析任何基本工作在线性范围的简单或复杂的电路。缺点:1.只能解决交流分量的计算问题；2.不能分析非线性失真；3.不能分析最大输出幅度。本文档共44页；当前第33页；编辑于星期三\21点22分2.2.3放大电路的工作点稳定问题一.温度的变化对三极管的工作点的影响

TUBEQICBOβICQ温度升高，静态工作点移近饱和区，使输出波形产生饱和失真。可见：解决措施:保持放大电路的工作温度恒定。2.从放大电路自身解决。本文档共44页；当前第34页；编辑于星期三\21点22分二.分压式工作点稳定电路

基极静态工作点电位基本不变

TUBEQIBQICQ

UEQICQRLC2RB1RB2RcT+-uiC1+VCC+-uoRECEUBUEiRiBiC本文档共44页；当前第35页；编辑于星期三\21点22分由以上分析可知：该电路是通过发射极电流的负反馈作用，牵制集电极电流的变化。也称为电流负反馈式工作点稳定电路。Re愈大,电路的温度稳定性愈好，但将影响输出电压幅度。Rb2和Rb2值的选用：一般取i1=(5~10)iB,且uBQ=(5~10)UBEQ本文档共44页；当前第36页；编辑于星期三\21点22分

1.静态分析从估算入手

静态发射极电流为静态基极电流为静态电压为:UBIEICIBuERB1RB2RcT+VCCRE本文档共44页；当前第37页；编辑于星期三\21点22分RLC2RB1RB2RcT+-uiC1+VCC+-uoRECEUBUEiRiBiC

2.动态分析e+-rbeicβibibcbRcRLRB2+-

ui

uoio

iiRB1本文档共44页；当前第38页；编辑于星期三\21点22分e+-rbeicβibibcbRcRLRB2+-

ui

uoio

iiRB1Au=uo

ui=rbe-

β

Rc//RL电压放大倍数为输入电阻为输出电阻为Ri

=rbe//Rb1//Rb2Ro=Rcuo=-

β

ib

Rc//RL

ui=ibrbeRiRo本文档共44页；当前第39页；编辑于星期三\21点22分[例2.4]：已知晶体管的β=60，rbe=1.8kΩ，信号源电压us=15mV，内阻Rs=0.6kΩ，其它参数已标在电路图中。⑴求该放大电路的静态工作点；⑵求该放大电路的输入电阻和输出电阻；⑶试求输出电压uo；⑷若RF=0，uo等于多少？+VCCusUBUERLC2RB1RB2RcT+-uiC1+-uoRECeRFRs+-100Ω2kΩ3.9kΩ120kΩ39kΩ3.9kΩ+12V本文档共44页；当前第40页；编辑于星期三\21点22分RB1RB2RcT+VCCRERF100Ω39kΩ120kΩ3.9kΩ2kΩ12V解：求静态工作点UB≈RB1+RB2RB1VCCIEQ=ICQ≈UEQ=UBQ-UBEQIEQ=1mAUCEQ=VCC-ICQ

Rc-IEQ(RE+RF)≈VCC-ICQ(