[理学]汽车电工电子基础第六章.pptVIP

第六章 基本放大电路 第一节 三极管放大电路的组成及工作原理 第二节 放大电路的静态分析 第三节 放大电路的动态分析 第四节 静态工作点的稳定 第五节 射极输出器 第六节 场效应管放大电路 第七节 多级放大电路 第八节 集成运算放大器 第一节 三极管放大电路的组成及工作原理 一、单管放大管的组成 由三极管构成的共发射极放大电路如图6-1所示。 1.三极管T 2.集电极电源Ucc 3.集电极负载电阻Rc 4.电源UBB和偏置电阻RB 5.耦合电容C1和C2 图6-1 单管共发射极放大电路 第一节 三极管放大电路的组成及工作原理 二、放大电路的工作原理 我们用图6-2所示的电路图来说明放大电路的工作原理。当输入端信号ui=0时，放大电路的工作状态称为静态。在直流电源电压的作用下，形成静态基极电流IB、集电极电流IC、发射极电流IE以及基、射极间电压UBE和集、射极间电压UCE。 当输入端加上输入信号时，放大电路的工作状态称为动态。Ui通过C1加到三极管的基极，使基、射极间电压在静态值UBE的基础上按ui的规律变化。 图6-2 电压放大原理图 第二节 放大电路的静态分析 静态分析就是确定放大电路的静态工作点。静态分析的主要方法是估算法和图解法。 一、估算法 估算法是利用放大电路的直流通路计算各静态值。在如图6-1（b）中，由于电容C1C2具有隔直流的作用，所以，放大电路的直流通路如图6-3所示。根据直流通路，可求出各静态值。 基极电流 图6-1 单管共发射极放大电路 图6-3 放大电路的直流通路 第二节 放大电路的静态分析 二、图解法 图解法就是在三极管的输出特性上，通过作图的方法求解静态工作点。在图6-1（b）所示电路中，三极管的输出特性曲线如图6-4所示，其他参数同例6.1，图解步骤如下： 1.用估算法求出基极电流IB，IB=40μA； 2.在输出特性曲线上找到IB的对应曲线； 3.作出直流负载线 4.确定静态工作点Q。 图6-1 单管共发射极放大电路 图6-4 用图解法确定静态工作点 第三节 放大电路的动态分析 一、图解分析法 动态工作的放大电路，有输出端带负载和不带负载两种情况。下面我们以图6-5所示带负载的放大电路为例，说明图解法的分析步骤。 1.根据静态图解分析方法，求出静态工作点Q，见图6-6所示。 2.根据ui的变化，在输入特性曲线上确定ib的变化范围。 3.作交流负载线。 4.根据输出特性和交流负载线，确定iC、uCE的变化范围。 5.计算电路的电压放大倍数。 图6-5 带负载的放大电路 图6-6 放大电路的动态图解法 第三节 放大电路的动态分析 二、小信号模型分析法 1.三极管的小信号模型电路 三极管作共发射极连接时，基极与发射极为输入端，集电极与发射极为输出端，如图6-8（a）所示。当输入信号很小时，三极管输入特性在静态工作点Q附近的一段可认为是线性的，如图6-8（b）所示。若UCE为常数，则ΔUBE与ΔIB之比为 图6-8 三极管小信号模型电路的分析 第三节 放大电路的动态分析 三极管工作在放大区时，其输出特性是一簇近似平行于横轴的直线。 综上所述，工作在交流小信号条件下的三极管，其动态特性可用图6-9所示的小信号模型电路来表示。 2.放大电路动态指标的分析 将图6-5所示放大电路交流通路中的三极管用小信号模型电路代替，便得到放大电路的小信号模型电路，如图6-10所示。然后可用线性电路的分析方法分析其动态指标。 （1）电压放大倍数Au （2）输入电阻ri （3）输出电阻r0 图6-5 带负载的放大电路 图6-9 三极管的小信号模型电路 图6-10 放大电路的小信号模型电路 第四节 静态工作点的稳定 一、温度对静态工作点的影响 引起静态工作点不稳定的因素很多，其中最主要的因素是三极管的参数随温度变化而使静态工作点产生漂移。 二、工作点稳定的放大电路 为稳定静态工作点，须对偏置电路加以改进。图6-13（a）是常用的能使工作点稳定的放大电路。其工作原理如下： 图6-13（b）是放大电路的直流通路。RB1 RB2构成偏置电路，若RB1 RB2取值适当，使得I2?IB，则I1≈I2,基极单位 　　 图6-13 工作点稳定的放大电路 第四节 静态工作点的稳定 接入射极电阻RE后，三极管基射极间电压 在上述分析中，为使静态工作点稳定，必须满足I2?IB,VB?UBE的条件． 　　 第五节 射极输出器 一、静态分析 射极输出器的直流通路如图６－１７所示。由图可得静态分析的三个重要指标：ＩＢ　ＩＣ　ＵＣ