电工学简明教程第10章基本放大电路讲述.ppt

第 10 章 基本放大电路 第 10 章　基本放大电路 10.1　共发射极放大电路的组成 10.2　共发射极放大电路的分析 10.3　静态工作点的稳定 10.4　射极输出器 *10.5　差分放大电路 10.6　互补对称放大电路 *10.7　场效晶体管及其放大电路 10.1　共发射极放大电路的组成 电路中各元件的作用： 　　晶体管 T　晶体管是电流放大元件，在集电极电路获得放大了的电流 iC ，该电流受输入信号的控制。 　　集电极电源电压 UCC 　　电源电压 UCC 除为输出信号提供能量外，它还保证集电结处于反向偏置，以使晶体管具有放大作用。 　　集电极负载电阻 RC　将 iC 的变化变换为 uC 的变化，实现电压放大。 　　偏置电阻 RB　它的作用是提供大小适当的基极电流，以使放大电路获得合适的工作点，并使发射结处于正向偏置。 　　耦合电容 C1 和 C2 　　1．起隔直作用； 　　2．起交流耦合的作用，即对交流信号可视为短路。 10.2　共发射极放大电路的分析 10.2.1　静态分析 　　放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。静态分析是要确定放大电路的静态值(直流值) IB ， IC ， UBE 和 UCE。 1. 用放大电路的直流通路确定静态值 　　可用右图所示的直流通路来计算静态值 　　硅管的 UBE 约为 0.6 V，比UCC 小得多，可以忽略不计。 [解] 2．用图解法确定静态值 根据直线方程　　　UCE = UCC ? RCIC 可得出：　　　IC = 0 时，　 UCE = UCC 　 图解过程说明: 　　在晶体管的输出特性曲线组上作出一直线，它称为直流负载线，与晶体管的某条(由 IB 确定)输出特性曲线的交点 Q 称为放大电路的静态工作点，由它确定放大电路的电压和电流的静态值。 　　基极电流 IB 的大小不同，静态工作点在负载线上的位置也就不同，改变 IB 的大小，可以得到合适的静态工作点， IB称为偏置电流，简称偏流。通常是改变 RB 的阻值来调整 IB的大小。 0 IB = 0 μA 20μA 40 μA 60 μA 80 μA 1 2 3 2 4 6 8 10 12 图解过程: IC / mA UCE /V 　　[例 2]　在共发射极基本交流放大电路中，已知 UCC = 12 V，RC = 4 k?， RB = 300 k?，晶体管的输出特性曲线如上图。(1)作出直流负载线，(2)求静态值。 [解] (1) 由 IC = 0 时， UCE = UCC = 12 V，和 UCE = 0 时， 可作出直流负载线 (2)由 得出静态工作点 Q，静态值为 IB = 40 ?A　　　IC = 1.5 mA　　　UCE = 6 V 0 IB = 0 μA 20μA 40 μA 60 μA 80 μA 1 2 3 1.5 2 4 6 8 10 12 M 求得静态值为：IB = 40 μA ，IC = 1.5 mA，UCE = 6 V IC / mA UCE /V N 10.2.2　动态分析 放大电路有输入信号时的工作状态称为动态。 动态分析是在静态值确定后，分析信号的传输情况。 确定放大电路的电压放大倍数 Au ； 输入电阻 ri ； 输入电阻 ro 。 动态分析的两种基本分析方法： 微变等效电路法和图解法。 1．微变等效电路法 晶体管在小信号(微变量)情况下工作时， 　　可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替晶体管的特性曲线， 晶体管就可以等效为一个线性元件。 　　这样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。 (1)晶体管的微变等效电路 　　在晶体管的输入特性曲线上，将工作点 Q 附近的工作段近似地看成直线，当 UCE 为常数时，?UBE 与 ?IB 之比 称为晶体管的输入电阻，在小信号的条件下，rbe 是一常数，由它确定 ube 和 ib 之间的关系。因此，晶体管的输入电路可用 rbe 等效代替。 低频小功率晶体管输入电阻的常用下式估算 Rbe 是对交流而言的一个 动态 电阻。 动态 　　晶体管输出特性曲线是一组近似等距离的平行直线，当 UCE 为常数时，?IC 与 ?IB 之比为 ?。 　　即为晶体管的电流放大系数，在小信号的条件下，? 是一常数，由它确定 ic 受 ib 的控制关系。 　　因此，晶体管的输出电路可用一受控电流源 ic = ? ib 等效代替。 UCE 晶体管的输出特性曲线不完全与横轴平行。 　　在小信号的条件下，rce 也是一常数，在等效电路中与 ? ib 并联，由于 rce的阻值很高，可以将其看成开路。 当 IB 为常数时， ?UCE 与 ?IC 之比 称为晶体管的