共射放大电路组成和工作原理.pptVIP

* 2.1共射放大电路组成和工作原理 第二章 半导体三极管基本放大电路 重点：共射放大电路组成、工作原理、静态、动态概念及静态工作点、动态指标估算 一.放大电路的组成及各元件的作用 放大电路主要功能：把微弱的输入信号，转换成一定强度的、随输入信号变化的输出信号 共射放大电路：被放大信号电压vi从基极和发射极间输入，放大后的信号电压vo从集电极和发射极间输出，发射极是输入回路和输出回路的公共端。 各元件作用： 三极管V：放大电路核心元件，正常工作时主要起电流放大作用。 电源VCC；放大器的能源与恰当阻值的RB、RC配合，使发射结正偏、集电结反偏，以满足三极管放大的外部条件。 基极偏流电阻RB：和Vcc一起，给基极提供一个合适的基极偏流IB。三极管只有建立了合适的基极偏流IB，输出信号才不会失真 集电极负载电阻Rc：将放大后的IC电流变化转变成RC上电压变化，从而引起VCE的变化，这个变化电压就是输出电压vO。 耦合电容C1和C2 ：“隔直通交”作用， 利用电容交流阻抗小，直流阻抗大的特点实现耦合交流信号，隔断直流信号，从而避免信号源与放大电路之间、放大电路与负载之间直流电流的相互影响。 注意：放大电路中！ 既含有直流 又含有交流 交流信号是叠加在直流上进行放大的 直流是加偏置而产生的，为正常放大提供了必要的条件，交流就是要放大的变化信号，是放大的目的。 二. 放大电路中的直流通路和交流通路 1.放大电路的直流通路 静态：放大电路未加输入信号即vi=0时，电路的工作状态。 电路中的电压、电流都是直流信号，IB、IC、VCE的值称为放大电路的静态工作点，记作Q。 (IBQ、ICQ、VCEQ) 直流通路：放大电路中直流电通过的路径。 直流通路是分析计算放大电路中的静态工作点IB、IC、VCE的先决条件，就应先画出放大电路的直流通路。 直流通路中电容相当于开路，负载被电容隔断，不画 2. 放大电路的交流通路 动态：输入端加信号时，电路的工作状态 交流信号叠加在直流！ 输入信号vi叠加在直流的VBE上，即vBE=VBE+vi 基极电流iB=IB+ib ，式中ib是vi引起的电流 经放大iC=IC+ic vCE=VCC-RCiC=VCC-RC（IC+ic） =VCC-RCIC-RCic=VCE-RCic 可见vCE也是由直流分量VCE和交流分量-RCic组成的， C2的隔直通交作用，使输出电压只有交流分量，即:vo=Vce=-Rcic 上式表明，只要RC取值适当，就可使vO比vi大许多倍，从而实现电压放大。 另外还可看出，vO与RCic在数值上相等，而在相位上却相反。由于vi、ib、ic、vRC都是同相位，所以vO和vi的相位相反。这就是共射放大电路输入信号与输出信号之间所具有的倒相作用 演示实验：共射放大电路的电压放大与倒相作用。 交流通路:放大电路中交流通过的路径 画交流通路作用： 分析放大电路的动态工作情况，计算放大电路的放大倍数， 画法：对频率较高的交流信号，电容相当于短路；直流电源的内阻一般都很小，所以对交流信号来说，直流电源认为是短路的。 3.放大电路的非线性失真 产生原因：因三极管是非线性所造成的(称为非线性失真)。例如：静态工作点设置不合理，放大电路就不能正常工作 1）截止失真:因静态工作点太低，接近截止区，输入信号叠加在直流量上后，负半周仍处在发射结的死区或仍使发射结处于反偏，这样iB、iC、vRC的负半周被削去，反相后vCE和vO的正半周被削去。 改善方法：减小RB值，使IBQ增大，Q点升高。 2）饱和失真：因静态工作点太高，接近饱和区。即IB、IC太大，放大后的iC已经超出了三极管饱和时集电极电流ICS≈VCC/RC，因此iC未变化到正半周的顶部即被削去，与此相应vRC的正半周也被削去，反相后vCE和vO的负半周被削去。 改善方法：增大RB值，使IBQ减小，Q点降低。 三. 静态工作点的估算 例2.1 求放大电路的静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ。 解：先画出放大电路的直流通路，然后估算 对IB回路应用KVL得：IBQRB+VBE=VCC (由于VCCVBE，故VBE可忽略，工程上经常采用这种近似估算) ICQ=βIBQ=50×40=2mA 对IC回路应用KVL，得VCC=ICQRC+VCEQ VCEQ=VCC-ICQRC=20-2×6=8V 因此放大电路的静态工作点Q为：IBQ=40μA、ICQ=2mA、VCEQ=8V。 四.动态交流指标的计算 先画出放大电路的交流通路，进而画出放大电路