共射极放大电路组成及静态分析
放大电路的静态分析方法三
i ( 2 )用小写字母带小写下标表示交流分量。 b 规定: (3)用小写字母带大写下标表示直流分量与交流 分量的叠加。 iB I B ib
Ui (4)用大写字母加小写下标表示交流分量的有效值。
二、放大电路的静态分析方法
1.估算法确定静态工作点
I BQ
I CQ I BQ
U CC U BE U CC = Rb Rb
三、放大电路的动态分析方法
(一)图解分析法—不带负载 RL 时的图解分析
由于负载开路,交流负载线与直流负载线是同一条 步骤: (1)根据
u i 在输入特性曲线上画出 iB 波形 。
u i =0.02sinω t(V)
iB 波形和直流负载线画出 u BE 0.7 0.02 sin tV
设放大电路的输入信号 则:
第二节 放大电路的分析方法
模 拟 电 子 技 术 基 础
一、放大电路的几个重要概念 二、放大电路的静态分析方法 三、放大电路的动态分析方法
一、放大电路的几个重要概念
1.静态、直流通道、静态分析和静态工作点Q
静态(直流工作状态):
ui 0 时电路所处的工作状态叫静态。
直流通道: 直流电流流经的途径 静态工作点Q: 静态时电路中的 I B I C U CE 的数值
(a)在输入特性曲线上分析 U im (b)在输出特性曲线上分析 0.02
150
三、放大电路的动态分析方法
(一)图解分析法—带负载 RL 时的图解分析 交流负载线是有交流输入信 • 带负载时,对输入回路无影响,对输出回路的静态也无影响, 只影响输出回路的动态。 号时,工作点Q的运动轨迹。
• 放大电路的交流等效负载: Rc // RL RL 对应的负载线称为交流负载线。
9 共射极放大电路
江 阴 学 院
• 三极管微变等效电路模型的建立
1 使用条件
低频 小信号 变化量
江 阴 学 院
输入回路可等效为
ib
B
u be
B
等效为
ib
u be
江 阴 学 院
rbe
E
对于小功率三极管:
E
26(mV ) rbe 200( ) (1 β ) I E (mA )
rbe一般为几百欧到几千欧。
基极电流的瞬时值(交流分量+直流分量)
共射放大电路的电压放大作用
+UCC RB C1 + C2 + + iB iC + + T uCE uBE – uo – iE – iC RC
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+ ui
–
uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE
uCE
无输入信号(ui = 0)时:
uBE UBE tO iB IB tO
分析对象:各极电压电流的直流分量。 所用电路:放大电路的直流通路。
江 阴 学 院
设置Q点的目的: (1) 使放大电路的放大信号不失真; (2) 使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是 动态的基础。
分压偏置放大电路——工作点稳定
RB1、RB2——分压电阻,保证VB恒定。
U CC
RC
江 阴 学 院
RB1
波形分析
RB
iC
C1 +
+UCC RC
江 阴 学 院
ui
+
iB
t ui
–
t + + iB iC u T uCE C + uBE – – t iE
3.2 共射放大电路解读
io
vs
vi
-
线性 有源 四端 网络
+ RL
vo
-
1、输入电阻Ri 2、输出电阻Ro
is
Ri
Ro
3、增益
RS
vs is Rs
1、输入电阻Ri
ii
RS +
是实际存 在的电阻 吗?
vs
+ -
vi
-
线性 有源 四端 网络
+ RL
vo
-
vi Ri ii
不是实在电阻
Ri
对信号源而言,放大器可以看作它的负载,用等 效电阻Ri表示,称为放大器的输入电阻。 表示本级电路对输入信号源的影响程度,输入电阻的 大小决定了放大电路从信号源吸取信号幅度的大小。
得 vCE VCE IC RL
A
vCE
VCC
即求得交流负载线与横轴相交A点的坐标。
连接A、Q向上延长,即为交流负载线。
3)由输入、输出特性曲线及交 流负载线,画出输出点过低或过高,输出 信 号会怎样? 2)电压v过大,输出信号会怎样?
iB
ib
iC
iC
ic
Q
I BQ
受截止失真限制所能输出的最大电压幅值:
Vo max IC RL
受饱和失真限制所能输出的最大电压幅值:
Vo max VCE VCES VCE
两者中小的值即为放大电路的最大输出电压幅值。
三、微变等效电路分析法
综述
当交流信号幅度较小时,放大电路在 动态时的工作点只是在静态范围作微小的 变化。此时三极管的特性可以在小范围内 进行线性化,三极管可用小信号线性化模 型代替。这样,在交流小信号的条件下, 就可以建立放大电路的“微变”等效电路, 从而可以用处理线性交流电路的方法分析 放大电路。
电工学第15章基本放大电路
制
作
电 工
习题15.3.1
学
I
电 用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。
子
技 术
+UCC
部 分
RB
RC
C2
C1
RS
U• S
ui
uo
RL
哈 理
工
大 学
王 亚 军 制 作
电 工
例题15.3.1
学 I
电 用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。
子
技 【解】
术
I• b B
画交流通路的方法 ui
电容视为短路; 直流电源视为短路;
哈
理
工
uo
大 学
王
亚 军 制
作
电 工
15.3 放大电路的动态分析
学 I
电 子
一、微变等效电路法
技
术 部
1 放大电路的交流通路
分 因电容对交直流的作用不同,所
以交直流所走的路径是不同的。
不同的信号可以分别在不同的通
路来进行分析。
ube
Ube
uBE
学 王
亚
军
制
作
电 工
15.2 放大电路的静态分析
学
I
电 子
三、用放大电路的直流通路确定静态值
技
术 部
1 放大电路的直流通路
分 因电容对交直流的作用不同,所 以交直流所走的路径是不同的。
+UCC
不同的信号可以分别在不同的通 路来进行分析。
RB
直流通路
RC
C2
直流通路是在直流电源
共发射极放大电路的分析
12 0.7 377
30A
+ us−
RL uo
−
IC IB 5030 1.5mA U CE VCC RC IC 12 61.5 3V
+VCC
RB RC IC
IB + +UBE−U−CIEE
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
3.电压放大倍数Au、Aus
画出小信号等效电路
Au
例2 电路如图所示。
已知 三极管的UBE=0.7V,
RB RC
β=50,RB=377kΩ, RC=6kΩ, RL=3kΩ, RS=100Ω, VCC=12V。
Rs C1 +
us−
试计算:
+VC
C
C2 +
RL uo
−
1.试标出电容C1、C2极性;2.求电路的静态工作点Q ; 3.电压放大倍数Au、Aus ; 4.输入电阻ri、输出电阻ro。
−
c b
e RC
RE
+
RL uo −
共发射极放大电路
RB1 RC
C1 + b c
+
u−i RB2
e
RE
+C2
RL
+VC
C
+
uo
−
小信号等效电路
+ ui RB1
−
ib b
rbe RB2
e
RE
c ic ib
RC
+ RL uo
−
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
计算性能指标
电压放大倍数Au 由输入回路: U i rbe Ib R E Ie
共射极基本放大电路
为了使放大电路能够正常工作,三极管必须处于放大状态。 因此,要求三极管各极的直流电压、直流电流必须具有合适
的静态工作参数IB、IC、UBE、UCE ,也即是放大电路的静态工
作点。静态工作点是放大电路工作的基础,它设置的合理及 稳定与否,将直接影响放大电确定静态工作点。
交点,即为静态工作点Q。从Q点查出结果与估算法所得 结果一样。
2.动态工作情况
当接入正弦信号时,电路将处在动态工作情况,可
以根据输入信号电压ui通过图解确定输出电压uo,从而 可以得出ui与uo之间的相位关系和动态范围。 图解的步 骤是先根据输入信号电压ui在输入特性上画出ib的波形, 然后根据ib的变化在输出特性上画出ic和UBE的波形,如图
图 7.4 图解法分析动态工作情况
设放大电路的输入电压正弦波,当它加到放大电路
值得指出的是, 放大作用是利用晶体管的基极对集电极的 控制作用来实现的, 即在输入端加一个能量较小的信号,通过 晶体管的基极电流去控制流过集电极电路的电流, 从而将直流
电源VCC的能量转化为所需要的形式供给负载。 因此, 放大作
用实质上是放大器件的控制作用;放大器是一种能量控制部件
1.2共射极基本放大电路的分析
态时的集电极电流
IC IB ICEO IB
(7-2)
由图7.2的输出回路可知 静态时的集电极与发射极间 电压
VCC
Rb
IB Rc
IC
(+12V)
300KΩ
4KΩ
U CE VCC IC RC
(7-3)
图 7.2 共射放大电路直流通 路图从式(7-1),由图7.2所 示参数可求得
UBE
T UCE
件组成,信号源电压ui从AO端输入,放大后的信号电压uo从BO端
共集电极放大电路汇总
所以 因为
Av(1 β1 βrb 2)erb2e•1β2(R rcb2|e|R 2L) β2 1
因此
Av
β1(Rc2|| RL) rbe 1
RL
rbe2 1 β2
输入电阻
Ri=
vi ii
=Rb||rbe1=Rb1||Rb2||rbe1
输出电阻
Ro Rc2
动态指标与单级共射电路接近,优点是频带宽。
一般 RL rbe,则电压增益接近于1, 即 Av 1。vo与vi同相
电压跟随器
③输入电阻
Rvi [bre(1)RL]ib
i i b
ib
rbe(1)RL
R vi R R
ii
bi
i
R ||[r (1 β )R ]
b
be
L
输入电阻大,且与负载有关
R i
R
L
④输出电阻
由电路列出方程
it ibβbiiRe
vt ib(rbeRs)
vt iReRe
其中 RsRs||Rb
则输出电阻 Ro vitt Re||R1sβrbe
输出电阻小,且与信号源内阻有关
总结
Av 1 R i R b|[|r b e(1 β )R L ]
Ro
Re
||
Rs rbe 1β
共集电极电路特点:
◆ 电压增益小于1但接近于1,vo与vi同相
共集电极放大电路
共集电极放大电路的组成
共集电极放大电路
共集电极电路结构如图示
该电路也称为射极输出器
1.静态分析 由 V C C IBR Q b V BE I Q ER Q e
IEQ(1β)IBQ
第4讲基本共射极放大电路的静态分析
课题:基本共射极放大电路的静态分析课型:讲练结合教学目的:知识目标:1.熟悉基本共射极放大电路的组成、特点、工作原理。
2.掌握基本共射极放大电路的静态分析。
技能目标:学会基本共发射极放大电路静态工作点的调试方法。
教学重点、难点:重点:基本共发射极放大电路的静态分析难点:基本共发射极放大电路的静态分析复习与提问:1、三极管有哪几种工作状态?(在黑板上画出三极管的输出特性图并提问让学生指出相应的区域)2、在模拟电子电路中三极管通常工作在什么区?教学过程:引子:我们知道在模拟电路中,三极管通常都工作在放大区,那么如何保证三极管始终工作在放大区,也就是让发射结正偏、集电结反偏?这节课我们主要来解决这个问题.(在黑板上画出基本共射放大电路,进行讲解)我们来看下这个电路.一、基本共射极放大电路1、电路图2、电路组成元件及作用(1)三极管V:具有电流放大作用,是放大器的核心元件。
不同的三极管有不同的放大倍数。
1产生放大作用的外部条件是:发射结为正向电压偏置,集电结为反向电压偏置。
(2)集电极直流电源U CC:确保三极管工作在放大状态。
(3)集电极负载电阻RC:将三极管集电极电流的变化转变为电压变化,以实现电压放大。
(4)基极偏置电阻RB:为放大电路提供基极偏置电压。
(5)耦合电容C1和C2:隔直流通交流。
电容C1和C2具有通交流的作用,交流信号在放大器之间的传递叫耦合,C1和C2正是起到这种作用,所以叫作耦合电容。
C1为输入耦合电容,C2为输出耦合电容。
电容C1和C2还具有隔直流的作用,因为有C1和C2,放大器的直流电压和直流电流才不会受到信号源和输出负载的影响。
3.放大器的工作原理(这部分知识先在这里讲解,具体的实际操作能力在动态分析的测试中再进行)(1)ui直接加在三极管V的基极和发射极之间,引起基极电流i B作相应的变化。
(2)通过V的电流放大作用,V的集电极电流i C也将变化。
(3)i C的变化引起V的集电极和发射极之间的电压u CE变化。
单管交流电压放大电路的组成、 放大电路的分析(静态分析)(教案)
单元七晶体管交流放大电路及其分析(教案)
注:表格内黑体字格式为(黑体,小四号,1.25倍行距,居中)
7.1 单管交流电压放大电路的组成
7.2 放大电路的分析(静态分析)【教学过程】
组织教学:
1.检查出勤情况。
2.检查学生教材,习题册是否符合要求。
3.宣布上课。
复习旧课:
1.三极管的结构、类型和电路符号。
2.三极管三种工作状态的特点。
3.三极管的电流放大作用,电流分配关系。
引入新课:
1.通过演示功放经扬声器放出音乐的过程,向学生讲解放大电路的基本结构和信号流程,使学生对放大电路有初步的认识。
2.放大电路广泛应用于各种电子设备中,如音响设备、视听设备、精密仪器、自动控制系统等。
放大电路的功能是将微弱的电信号进行放大得到所需要的信号。
讲授新课:
7.1 单管交流电压放大电路的组成
一个放大器必须含有一个或多个有源器件,如三极管、场效晶体管等,同时还包含电阻、电容、电感、变压器等无源元件。
放大器框图如图所示。
放大器框图
放大电路通常有两部分,如图7-1-1所示,第一部分为电压放大电路,它的任务是将微弱的电信号加以放大去推动功率放大电路,一般它的输出电流较小,电压放大电路是整个放大电路的前置级。
第二部分为功率放大电路,是放大电路的输出级,它的任务是输出足够大的功率去推动执行元件(如继电器、电动机、喇叭、指示仪表等)工作。
功率放大器的输出电(提问,学生回答)
(结合实物讲解)
)。
共射基本放大电路的静态工作点分析知识分享
VCE QVGICQ RC =12-1.88m×4k=4.48V
四、总结
1、静态工作点Q: IBQ,ICQ,VCEQ,VBEQ 2、静态工作点Q的计算
IBQ
VG
VBEQ RB
ICQIBQ
VCE QVGICQ RC
五、思考题
已知共发射极基本放大电路,VG=12V,集
电极负载电阻Rc=12k, 50,如果使
三极管的VcEQ=6V,则基极偏置电阻RB应为 多少?
五、作业 P51:3-10,3-11
共射基本放大电路的静态 工作点分析
王丹凤
复习导入
三极管中集电极电流Ic与基极电流
No IB的关系
共射放大电路的习惯画法
Image 共射放大电路的直流通路
开路
直流通路 +VG
RB RC
开开路路
一、共射放大电路静态工作点分析
1、静态 放大电路没有输入信号时的工作状
态称为静态。
2、静态工作点分析 所用电路:放大电路的直流通路
解:
IBQ
VG
VBEQ RB
ICQIBQ
VCE QVGICQ RC
三、练习
在共发射极基本放大电路中,已知
UG=12V,RC=4k,RB=300k, 50
试求放大电路的静态工作点。
解:
IBQ
VG
VBEQ RB
=
12 0.7 300 k
≈37.6uA
ICQIBQ =50×37.6uA=1.88mA
此时,晶体管
直流电流IB、IC和 直流电压VCE, VBE。
统称为静态工
作点Q,分别记为 IBQ、ICQ、VCEQ、 VBEQ。
3、静态工作点的计算
共集电极放大电路静态分析
射极输出器的主要特点是电压放大倍数接近于1,输入电阻高, 输出电阻低。
1-3-3 放大电路的三种接法
从交流通路可见,输入信号从发射极加入,输 出信号从集电极取出。输入信号和输出信号的公 共端是基极,故该电路称为共基极放大电路。
1-3-3 放大电路的三种接法
共基放大电路的主要特点
1.共基放大电路的电压放大倍数在数值上与共 射基本放大电路相同,且为正值,输出电压与 输入电压同相。 2.输入电阻很低,一般只有几欧姆到几十欧姆。 3.输出电阻与共射电路相同。
二、共集电极放大电路动态分析
2.输B // rbe (1 ) RL
射极输出器的输入电阻 比共发射极电路的输入 电阻高得多
3.输出电阻
Ro UO IO
rbe RS rbe RS 1
射极输出器的输出电阻 远远小于共发射极电路 的输出电阻
集电极与发射极之间电压的静态值 U CE VCC I E RE VCC I C RE
射极输出器(a)电路图;(b)直流通路
1-3-3 放大电路的三种接法
二、共集电极放大电路动态分析
1.电压放大倍数
U (1 ) R' L Au= o rbe (1 ) R' L U i
+
RL
+ uo
–
1-3-3 放大电路的三种接法
一、共集电极放大电路静态分析
VCC I B RB U BE I E RE I B RB U BE (1 β ) I B RE
集电极电流的静态值 I C βI B
VCC U BE 基极电流的静态值 I B RB (1 ) RE
基本放大电路_放大电路的基本概念及其性能指标;共发射极放大电路的组成和静态分析
共发射极放大电路
RB RC +C2
C1 + iB + ui
+ uCE − RL
−
+VC
C
+ uo
−
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
放大电路中各点的电压或 电流都是在静态直流上附加了 小的交流信号。
放大电路的基本概念及其性能指标
3.输出电阻
ro的求法 —外施电源法
+
Us
Rs Ii
roro
U+ i
+
U放o 大电路
Io IT
U+ o
+UR TL
在信号源短路,负载开路条件下,在放大电路的输出端
加一测试电压,相应的产生测试电流。
ro
U T IT
U S 0 RL
第五章 基本放大电路
放大电路的基本概念及其性能指标
I Cmax
VCC RC
12 6
2mA
RB
C1 + + ui
−
RC +C2
+VC
C
+
RL uo
−
第五章 基本放大电路
当RB =600k时
IB
VCC U BE RB
VCC RB
12 0.02mA 20A
600
IC IB 50 0.02 1mA ICmax
Q 位于放大区
共发射极放大电路
VCC RB
IC IB
输出回路
UCE VCC RC IC
共发射极放大电路
共发射极放大电路静态工作点
2,静态工作点:VBEQ、VCEQ、IBQ、ICQ
+VG RB IBQ + C1 VBEQ
RC
ICQ + VCEQ C2
3,静态工作点的分析
基本式共发射极放大电路:
0.7V VBEQ= IBQ= 0.3V VG—VBEQ RB 硅管 锗管 RB IBQ + C1 RC ICQ +
+VG
C2
ICQ=βIBQ VCEQ=VG—ICQRC
+VG RB IBQ
RC
VG+2V-VBEQ
RB+(1+ β)RE 10+2-0.7 220+(1+ 60)1
ICQ
mA =40μA
RE 2v
ICQ=βIBQ=60× 40μA=2.4mA
VCEQ=VG+2V-ICQ(RC+RE)
=10-2.4 ×2=5.2V
练习2:电路如图所示,β=100,VBE=0.7V。
求:该电路的静态工作点。 IEQ 解:IBQ= 1+β 2.02mA = 1+100 =0.02mA
ICQ=IEQ-IBQ
RB 510KΩ RC 2KΩ +VG 12V
2.02mA
=2.02mA-0.02mA=2mA VCEQ=-ICQRC+IBQRB+VBE
=-2×2+0.02×510+0.7=6.9V
0
RB
+ C1
IBQ
RC
iC
+
+VG
iB
C2 v0
t
+ vi -
ii
0
t
共射基本放大电路的静态工作点分析
解:
I BQ
VG
VBEQ RB
I CQ I BQ
VCEQ VG I CQ RC
三、练习
在共发射极基本放大电路中,已知 UG=12V,RC=4k,RB=300k, 50 试求放大电路的静态工作点。
解:
I BQ
VG
VBEQ RB
= 12 0.7 ≈37.6uA 300k
此时,晶体管
直流电流IB、IC和 直流电压VCE, VBE。
统称为静态工
作点Q,分别记为 IBQ、ICQ、VCEQ、 VBEQ。
3、静态工作点的计算
I BQ
VG
VBEQ RB
I CQ I BQ
VCEQ VG ICQ RC
二、例题
如图已知VG=12V, RC = 2 k,RB=470K ,
I CQ I BQ =50×37.6uA=1.88mA
VCEQ VG I CQ RC =12-1.88m×4k=4.48V
四、总结
1、静态工作点Q: IBQ,ICQ,VCEQ,VBEQ 2、静态工作点Q的计算
I BQ
VG
VBEQ RB
I CQ I BQ
VCEQ VG I CQ RC
五、思考题
已知共发射极基本放大电路,VG=12V,集 电极负载电阻Rc=12k, 50 ,如果使 三极管的VcEQ=6V,则基极偏置电阻RB应为 多少?
五、作业 P51:3-10,3-11
共射基本放大电路的静 态工作点分析
王丹凤
复习导入
三极管中集电极电流Ic与基极电流 IB的关系
共射放大电路的习惯画法 共射放大电路的直流通路
开路
共集电极放大电路
||
Rs rbe 1 β
电流折算法记公式:
射极电阻折到基极,乘(1+)倍; 基极电阻折到射极,除(1+)倍; 集电极电阻折到基极,乘倍。
基极分压式射极偏置电路
电压增益:
Av
vo vi
β ib (Rc || RL ) ib[rbe (1 β)Re ]
β (Rc || RL ) rbe (1 β)Re
例3 判断多级放大组态,并写出电压增益表达式
多级放大器的组合方式: (1)阻容耦合——Q点独立设置,要求电容大,对集成不利; (2)直接耦合——有利集成,但Q点相互影响; (3)变压器耦合。
例4 电路如图示,三极管的=120,rbe=3K,静态时VBE=0.7V,所有电容
对交流可视为短路 (1)直流通道和交流通道 (2)静态工作点Q
4.5.1 共集电极放大电路
共集电极电路结构如图示
该电路也称为射极输出器
1.静态分析
由 VCC IBQRb VBEQ IEQ Re IEQ (1 β )IBQ
得
IBQ
VCC VBEQ Rb (1 β)Re
ICQ β IBQ
VCEQ VCC IEQ Re VCC ICQ Re
1 β2
Rs Rs Rb
≈12
R或i=:Rb|| [ rbe+(1+
)R ]L Ro
Re
||
rbe Rs Rb 1 β
习题课
例1 判断图示各电路是否能放大交流信号
判断依据 (1)能够满足BJT的外部工作条件:发射结正偏置,集电结反偏置; (2)能设置合适的静态工作点 ; (3)交流通道信号能够顺利通过。
ri be b
r be
i ie - ie (1 )ib 1
双极型三极管放大电路的三种基本组态
41 × 2.8 = 1.6 + 41× 2.8 = 0.986
12
第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
3. 输入、输出电阻
b ib
e - ie
+ Rs us+ ui
rbe Rb
iC βib
+
RL Re
uo
--
-
c
Ri = Rb //[ rbe + (1 + β) Re′] = 78.4 kΩ
-
b ib
ic c
rbe
Rb
e
βib
+
Re
RL uo
-
4
第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
+ Rs
+ ui us
-
b ib
ic c
rbe
βib
Rb
e
Re
RL
ii
b ib
eie
io
R s +
rbe
+
+ ui
+ uo
u s-
-
-
βib
uo R e ic c
b ib
e - ie
+
rbe
+
Rs us+ ui Rb
ii +
ui
Re
ie e ic
ib
βib
rbe
io c +
uo
R´L
-
-
b 共基极放大电路的等效电路
共基接法的输出电阻比共射接法高得多 考虑Rc的作用 Ro= Rc // rcb ≈ Rc
共发射极放大电路的静态分析
共发射极放大电路的静态分析
当输入信号ui=0时,电路中各电压、电流均为直流量,称为静态。
静态分析就是确定电路的静态工作点Q,即求静态值IB,IC,UCE。
首先画出ui=0时的等效电路,称为直流通路。
注意:在直流通路中电容C1、C2相当于开路。
1、估算法
由直流通路可以得到:
2、图解法
步骤:
① 用估算法求出基极电流IB=VCC/RB;
② 根据IB值在三极管输出特性曲线上找到对应的iC曲线;
③ 根据UCE=VCC-ICRC,作过(0,VCC/RB)和(VCC,0)两点的直线,这条直线称为直流负载线,斜率为−1/RC;
④ 确定静态工作点Q,并从图中确定IC,UCE 。
三极管的IC,UCE既要满足IB对应的输出特性曲线,又要满足直流负载线,因而必然工作在它们的交点Q,称为静态工作点,对应的坐标为静态值UCE,IC 。
静态工作点Q设置的好坏对放大电路的性能指标影响很大,如果设置的不合适,可能会使放大电路不能正常工作。
共射共基共集电路静动态分析方法总结
共射共基共集电路静态分析方法总结学生:李晓辉朱芸瑶陈正华指导老师:陈永强摘要:三极管放大电路是模电课程的重要学习内容,其学习的好坏直接关系到整个模电课程的学习,该内容的学习难点在于三极管放大电路的形式多种多样,分析过程复杂,同时分析的时候还需要画岀放大电路的直流通路和小信号等效电路。
本文针对三极管放大电路的直流通路和小信号等效电路,全面总结了画图步骤、常见电路形式、以及相应的分析方法和推导过程。
关键字:三极管放大电路、静态分析、动态分析、直流通路、小信号等效电路1引言放大电路分为共射、共集和共基电路,分析方法包括静态分析和动态分析。
静态分析用于确定放大电路的静态工作点,而动态分析用于确定放大电路的动态性能。
静态分析的基本思路是画出电路的直流通路并求出I BQ、I CQ、V CEQ。
动态分析的基本思路是画出电路的小信号等效电路并求出电压增益A v、输入电阻R i出电阻R。
2静态分析要使三极管起放大作用,就是要让三极管处于放大区。
对放大电路进行静态分析就是为了估算电路的基本参数(I BQ、I CQ、V CEQ),给三极管提供放大时所需的静态环境。
2.1直流通路的画法静态分析时只需要考虑直流分量对电路的作用,与交流信号无关,所以应把电路中的交流元器件去掉(交流电源短路、电容开路)。
2.2常见直流通路形式及其分析方法如下2.2.1共射极电路总结归纳: 1、 v i 和v0同频反向; 2、 最大电流增益 A3、 用途:多级放大电路的中间级;4、 R 0较大,电压放大倍数较大,即放大电流也放大电压,其功率放大倍数也最大; 5、 静态工作点Q 的估算:V C E Q V CC I (C Q R R e )V CEQ V CC - I CQ (R CI R C 2)V B 一 V BEI EQ I CQR e图①,I BQ =V CC - V BEnI CQR (1 )R-I BQ图②,V CC - V BE IBQ =R bI CQT BQ图③,V BR b2 R b1 R b2V CC|EQ|CQ|BQ二1+0 PV CEQ = Vcc - |CQ(R C R e)222共集电路RJD1THRD2Vccvi *RLReVci1、v0与vi同频同向2、最大电流增益A^ 13、用途:输入级,中间级,输出级;4、共集电极放大电路又称射级电压跟随器。
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二、基本放大电路
C1 +
+
ui
Rb
_
Hale Waihona Puke VbRCC2+
+
T
VC
uo
_
Vb、Rb使发射结正 偏,并提供合适的 基极电流;
VC、RC为电路提 供能量,并使集电 结反偏;
C1、C2称为耦合电 容,其作用是隔直 流,通交流。
§15.1 共发射极放大电路的组成
二、基本放大电路
Rb
CC1 1 ++
++
ui _ui
一、估算法(确立静态工作点) 计算IB、IC、UCE。
据KVL:
Rb
得:
UCC
RC
IB
+ UBE _
IC +
T _UCE
§15.2 放大电路的静态分析 一、估算法(确立静态工作点)
例一:
Rb
如图直流通路,已知UCC=12V, RC=4k,Rb=300k,β=37.5, 估算其静态工作点。
UCC
Rb
UCC
RRC C
CC2 2
++
++
TT
uo VC
_uo
_
Vb
_
常用共射极放大电路
§15.2 放大电路的静态分析 静态:放大电路无信号输入时的状态。 ui = 0
直流通路: 直流信号通过的路径。 Rb
直流通路技巧: 耦合电容断开
C1 +
+
ui _
UCC
RC
C2
+
+
T
uo
_
§15.2 放大电路的静态分析
RC
IB
+ UBE _
IC +
T _UCE
§15.2 放大电路的静态分析
一、估算法(确立静态工作点) 例二: 列出估算静态工作点表达式。 Rb
UCC
RC
IC
IB
+
+ T _UCE
UBE _ IE
RE
§15.2 放大电路的静态分析
二、图解法 用作图的方法确定静态值 Rb
优点:直观,一目了然! 步骤: 1、用估算法确定IB
确定一条输出特性曲线 2、列写输出回路方程
UCC
RC
IB
+ UBE _
IC +
T _UCE
Q
画出直流负载线
§15.2 放大电路的静态分析 二、图解法
Q
内容小结
作业
15.2.3 15.2.4 15.2.5 15.2.6
话筒
放大电路
扬声器
信号源
负载
结论: 放大电路需要电源才可以正常工作 对于信号源而言,放大电路就是负载 对于负载而言,放大电路就是信号源
§15.1 共发射极放大电路的组成 一、理解放大电路
+
话R筒S
+
放大电r路O
ri
+
_
_
_
+
扬声器
RL
_
放大倍数
输入电阻 输出电阻
§15.1 共发射极放大电路的组成
练习题
在晶体管放大电路中,测得三个晶体管的各个电 极的对地静态电位如图所示,判断各晶体管的类 型(NPN、PNP、硅、锗),并注明电极e、b、c 的位置。
①②③ 2V 2.7V 5V
①②③ 2V 4.3V 5V
①②③ -5V -1V -1.3V
§15.1 共发射极放大电路的组成 一、理解放大电路