电工与电子技术第_10_章_晶体三极管放大电路.pptVIP

第 10 章 晶体三极管放大电路 10 . 1 交流电压放大电路的组成和信号放大概述 10 . 1 . 1 共射组态基本放大电路的组成 晶体管的主要用途之一，是利用其电流放大作用组成放大电路。共射组态基本放大电路如图 10 一 1 所示。利用放大器件工作在放大区时所具有的电流控制特性，可以实现放大作用。放大电路由放大器件、直流电源、偏置电路、输人电路和输出电路几部分组成 1 ．输入回路 ( 1 ）藕合电容 Q 起隔直流通交流的作用。 ( 2 ）基极偏置电阻 RB 。它的作用是给发射结提供正向偏置电压， 2 ．输出回路 ( 1 ）集电极电源 Ucc 和集电极负载电阻 RC 。电源 Ucc 除了为输出信号提供能量外，还通过 RC 给集电结提供反向偏置电压，使晶体管处于放大状态 ( 2 ）藕合电容 Q 。 Q 的作用与 Q 相似，一方面隔断放大电路与负载之间的直流通路，使晶体三极管的静态工作点不受影响；另一方面沟通放大电路与负载之间的交流通路，使放大电路的输出信号毫无损失地加到负载两端。 3 ．晶体三极管 晶体三极管具有电流放大作用，是放大电路中的核心器件。利用其能量放大作用可实现输人端能量较小的信号去控制电源 Ucc 供给的能量，以在输出端获得一个能量较大的信号。这就是晶体三极管放大作用的实质，因此，晶体三极管还可以看成一个控制元件。 10 . 1 . 2 信号放大概述 10.2交流电压放大电路的分析 10 . 2 . 1 放大电路的静态分析 无信号输人时（ u ；一 0 ) ，放大电路的工作状态称为静态。静态时，电路中各处的电压、电流均为直流量。由于电路中的电容、电感等电抗元件对直流没有影响，因此，对直流而言，放大电路中的电容可视为开路、电感可视为短路。据此所得到的等效电路称为放大电路的直流通路，如图 10 一 3 所示。对直流通路进行电路分析，求解输人、输出电路的伏安关系即放大电路的静态分析，从而确定出静态工作点 Q 。 利用晶体三极管的输人、输出特性曲线，通过作图的方法，直观地分析放大电路工作性能的方法，称为图解法。应用图解法可直观地看到交流信号放大传输的过程，正确地选择静态工作点和确定动态工作范围，估算电压放大倍数。 10 . 2 . 2 放大电路的动态分析 1 ．放大电路无信号偷入的情况 如图 10 一 1 所示的放大电路，当无信号输人时（相当于输人端短路），放大电路是直流通路 2 ．放大电路有信号偷入后的情况 1 ）输入回路 基极电流i B 可根据输人信号电压 u ；从管子的输人特性上求得。 2 ）不接负载电阻 RL 时的电压放大倍数 3 ）接入负载电阻 RL 时的电压放大倍数 10 . 2 . 3 电路参数对放大器工作的影响 1 . RB 的影响 2 . RC 的影响3 ．直流电源Ucc 的影响 10 . 2 . 4 放大电路的非线性失真 截止失真：三极管进人截止区而引起的失真。可通过减小基极偏置电阻 RB 的阻值来消除。饱和失真：三极管进人饱和区而引起的失真。可通过增大基极偏置电阻 RB 的阻值来消除。失真波形如图 10 一 9 所示。 10 . 2 . 5 动态交流指标的估算 1 ．三极管的微变等效电路 如何把三极管线性化，用一个等效电路来代替，可从共发射极接法三极管的输人特性和输出特性两方面来分析讨论 2 ．放大电路的微变等效电路 放大电路的微变等效电路如图 10 一 13 ( b ）所示。画放大电路微变等效电路的步骤如下。 ( 1 ）画出放大电路的交流通路的原则：在放大电路中，藕合电容 C ：和 G 的电容量比较大，其交流容抗很小，可忽略它们的交流压降，故用短路线取代；直流电源内阻很小，也可以忽略不计，对交流分量，直流电源可视为短路。如图 1 。一 13 ( a ）所示。 ( 2 ）放大电路的微变等效电路：用三极管的微变等效电路取代交流通路中的三极管，如图 10 一 13 ( b ）所示。 3 ．放大电路的主要性能指标 Au 、 Ri 、 Ro ( 1 ）电压放大倍数 ( 2 ）输人电阻 Ri ( 3 ）输出电阻 RO 输出电阻 R 。就是从放大器输出端（不包括外接负载电阻 RL ）看进去的交流等效电阻，如图 10 一 13 所示。因为晶体管输出端在放大区反映出的动态电阻、很大，所以输出电阻就近似等于集电极电阻。即 10 . 3 典型交流电压放大电路 1 ．各元件作用 ( 1 ）基极偏置电阻 RBI , RBZ : R 二为三极管提供一个大小合适的基极直流电流几， RBI 由 RP 和 R 组