4第十章 基本放大电路
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-
微变等效电路法 -
2.共发射极放大电路的静态分析方法
+EC RB C1 IB ●先画出放大电路的直流通道
RC IC
C2 RB RC +EC
ui=0
+ + UCE UBE RL IE=IB+IC
直流通路
●再估算
E C U BE E C 0.7 IB RB RB
C
I B I)1 ( E I
IC IB 37.5 0.04 mA 1.5 mA
U CE U CC RC I C (12 4 103 1.5 103 )V 6 V
26 (mV ) rbe 200 ( ) ( 37.5 1) 0.867 k 1.5 (mA ) RL 2 Au 37.5 86.5 rbe 0.867
第 10 章 基本放大电路
放大电路的组成
静态工作点分析 动态分析 失真分析
1.
共发射极放大电路的组成
基极 电阻 集电极 电阻
静态分析
+EC 正电源 输出耦 C2 合电容 + T 估算法
图解法
RC
输入耦 合电容 C1 + + ui
RB
+
三极管
RL 负载 电阻
输出 uo 电压 图解法
动态分析
输入 电压
Ii
3. 放大器等效电路。
Eo AuoU i
RS
Ii
Ui +
ro
+ ES -
ri E _
o
+
+
RL U _ o
ri ui E s r 愈大，从信号源取得的ui愈大。 ri R s
i
RL RL uo Eo AuoU i r 愈小，带负载能力愈强。 ro RL ro RL
ri= RB// rbe 基本不变
ro= RC 不变
某一固定偏置NPN管共射放大电路如图1 所示，其输入和输出 电压 波形 如图2 所示，造成这种失真的原因是（ ）。
(a) 管子的值太小 (c) 偏置电阻太小
+
(b) 电路电源电压太高 (d) 偏置电阻太大
ui U CC
RB
RC
+
+ uo -
+
ui
RS + 短 ui es + 路 – –
uo + +R r uce R + B L be - RC eS R S - -u uO E + i RB RC RL – es微变等效电路 – –
i交流通路 ic b B C ic ib ib +
+
RC 无负载时：Auo rbe RL 有负载时：Au rbe
+ +
ui
O
t
uo
-
t O
图1
图2
IB、IC、UCE如何变化？ Uu、Ri、Ro如何变化？
+EC
RB C1
RC
C2
EC U BE IB (固定) RB
RL
IC=βIB、增近一倍， UCE =Ec-IcRc 减小
26(m V) I E (m A)
rbe 200 (1 )
基本不变
RL Au rbe
增加近一倍
(2)动态分析：
RL RC // RL 2 k
ri RB //rbe rbe 0.87 k
ro R C 2 k
4. 不失真
Q设置合适，不失真
iC/mA
Q1
Q设置合适，是指IC接近0.5ICS
或是指UCE接近0.5Ucc
t O
O
Q
Q2
uCE/V uCE/V UCE t uo
IC= β IB=6mA
2. IC= (UCC-UCE)/RC= 2mA
RC= (UCC-UCE)/IC= 1kΩ
IB= IC/ β =0.04mA
RB= (UCC)/IB= 300kΩ
某放大器在负载开路时的输出电压为6V，接入2kΩ的负载电 阻后输出电压降为4V，试说明放大器的输出电阻为多少？
仅β增加一倍，
ri
Ui
R B // rbe
rbe
26(mV) ic i ii (1b ) rbe 200 () B C I E (mA) + + ib RS uo RL RC // RL (等效负载) ui + RB rbe RC RL eS - E
ro 微变等效电路 Rc
饱和状态
电路如图所示,UBE＝0.6 V，则该管 子的临界饱和电流ICS 约为 3mA 。
IBห้องสมุดไป่ตู้约为
30uA
。
4k 100 k
+12 V
工作状态为 放大 。
I C为 UCE为
1.5mA
C β =50 B
。 。
+3.6 V
E
6V
所示电路中，设UCC=12V，三 极管的β=50，管子UBE不考虑 1、若RB=100kΩ ，为使电路能 正常放大(设此时UCE=6V),RC应调 为多大？ 2、若RC=3k Ω ，为使用电路能正 常放大(设此时UCE=6V)，RB应调 为多大？ 1. IB= UCC/ RB=0.12mA
C
R C I CE
B
I C I
EC
U
3. 放大电路的动态概念 iC iB RB RC
+EC
C2
C1
ui =0 Ui uBE
u CE
uo
3.
放大电路的动态分析方法
+UCC
RB C1 + RC + i iB C + 短路 + + T uCE uBE – RL u o – – iE C2 置 零 RS ii
4. 饱和失真
若Q设置过高，造成饱和失真
iC iC Q1 Q Q2 IC
O
Q设置过高，是指IC接近ICS
或是指UCE接近0
t O
O
适当减小基 极电流可消除 失真。
uCE uCE
uo
UCE t
4. 截止失真
iC/mA
若Q设置过低，造成截止失真 Q设置过低，是指IC接近0 或是指UCE接近Ucc
Q
O O
uCE/V uCE/V UCE uo
适当增加基 极电流可消除 失真。
t
例子： 关于电路组成
从静态工作点的设置和微变等效电路上，判断各电 路对输入的正弦交流信号ui有无放大作用，并说明原因。 假设各电容对交流信号均可视为短路。 ui 幅度很小，在 10mV以内。
题1
+EC
C1
无放大作用
T ui
RB R
E
C2
静态IB、IC=0
uo
题2
RC
+EC
C1 T
ui
C2
uo RE CE
无放大作用。 输入信号通过直流电源对地短路
题3
C3 C1
RB
+EC RC C2
T
ui uo RE CE
无放大作用。 输入信号通过电容C3及直流电源对地短路
题4
RB
+EC
C1 T
ui
C2
uo RE
无放大作用。 无RC，输出电压=0
题5
RB RC T ui
+EC
C1
C2
uo
无放大作用。 PNP三极管，无静态电流
例子： 关于静态工作点
电路如图所示晶体管工作在( (a)截止状态 (b)放大状态 )
(c)饱和状态
+6 V
2k 53k + + β =40
ICS=6/2=3mA
IB=(6-0.7)/53=0.1mA β IB=4mA> ICS
o
例1
在如图电路中，试求: (1) 静态值。 (2)Au ，Ri ，Ro 。 RS + es
RB 300k + ui
RC 4k T
+UCC C2 12V + +
C1 +
[解] (1) 静态值。
U 12 I B CC A 40 A 3 RB 300 10
37.5
RL uo 4k
微变等效电路法 -
2.共发射极放大电路的静态分析方法
+EC RB C1 IB ●先画出放大电路的直流通道
RC IC
C2 RB RC +EC
ui=0
+ + UCE UBE RL IE=IB+IC
直流通路
●再估算
E C U BE E C 0.7 IB RB RB
C
I B I)1 ( E I
IC IB 37.5 0.04 mA 1.5 mA
U CE U CC RC I C (12 4 103 1.5 103 )V 6 V
26 (mV ) rbe 200 ( ) ( 37.5 1) 0.867 k 1.5 (mA ) RL 2 Au 37.5 86.5 rbe 0.867
第 10 章 基本放大电路
放大电路的组成
静态工作点分析 动态分析 失真分析
1.
共发射极放大电路的组成
基极 电阻 集电极 电阻
静态分析
+EC 正电源 输出耦 C2 合电容 + T 估算法
图解法
RC
输入耦 合电容 C1 + + ui
RB
+
三极管
RL 负载 电阻
输出 uo 电压 图解法
动态分析
输入 电压
Ii
3. 放大器等效电路。
Eo AuoU i
RS
Ii
Ui +
ro
+ ES -
ri E _
o
+
+
RL U _ o
ri ui E s r 愈大，从信号源取得的ui愈大。 ri R s
i
RL RL uo Eo AuoU i r 愈小，带负载能力愈强。 ro RL ro RL
ri= RB// rbe 基本不变
ro= RC 不变
某一固定偏置NPN管共射放大电路如图1 所示，其输入和输出 电压 波形 如图2 所示，造成这种失真的原因是（ ）。
(a) 管子的值太小 (c) 偏置电阻太小
+
(b) 电路电源电压太高 (d) 偏置电阻太大
ui U CC
RB
RC
+
+ uo -
+
ui
RS + 短 ui es + 路 – –
uo + +R r uce R + B L be - RC eS R S - -u uO E + i RB RC RL – es微变等效电路 – –
i交流通路 ic b B C ic ib ib +
+
RC 无负载时：Auo rbe RL 有负载时：Au rbe
+ +
ui
O
t
uo
-
t O
图1
图2
IB、IC、UCE如何变化？ Uu、Ri、Ro如何变化？
+EC
RB C1
RC
C2
EC U BE IB (固定) RB
RL
IC=βIB、增近一倍， UCE =Ec-IcRc 减小
26(m V) I E (m A)
rbe 200 (1 )
基本不变
RL Au rbe
增加近一倍
(2)动态分析：
RL RC // RL 2 k
ri RB //rbe rbe 0.87 k
ro R C 2 k
4. 不失真
Q设置合适，不失真
iC/mA
Q1
Q设置合适，是指IC接近0.5ICS
或是指UCE接近0.5Ucc
t O
O
Q
Q2
uCE/V uCE/V UCE t uo
IC= β IB=6mA
2. IC= (UCC-UCE)/RC= 2mA
RC= (UCC-UCE)/IC= 1kΩ
IB= IC/ β =0.04mA
RB= (UCC)/IB= 300kΩ
某放大器在负载开路时的输出电压为6V，接入2kΩ的负载电 阻后输出电压降为4V，试说明放大器的输出电阻为多少？
仅β增加一倍，
ri
Ui
R B // rbe
rbe
26(mV) ic i ii (1b ) rbe 200 () B C I E (mA) + + ib RS uo RL RC // RL (等效负载) ui + RB rbe RC RL eS - E
ro 微变等效电路 Rc
饱和状态
电路如图所示,UBE＝0.6 V，则该管 子的临界饱和电流ICS 约为 3mA 。
IBห้องสมุดไป่ตู้约为
30uA
。
4k 100 k
+12 V
工作状态为 放大 。
I C为 UCE为
1.5mA
C β =50 B
。 。
+3.6 V
E
6V
所示电路中，设UCC=12V，三 极管的β=50，管子UBE不考虑 1、若RB=100kΩ ，为使电路能 正常放大(设此时UCE=6V),RC应调 为多大？ 2、若RC=3k Ω ，为使用电路能正 常放大(设此时UCE=6V)，RB应调 为多大？ 1. IB= UCC/ RB=0.12mA
C
R C I CE
B
I C I
EC
U
3. 放大电路的动态概念 iC iB RB RC
+EC
C2
C1
ui =0 Ui uBE
u CE
uo
3.
放大电路的动态分析方法
+UCC
RB C1 + RC + i iB C + 短路 + + T uCE uBE – RL u o – – iE C2 置 零 RS ii
4. 饱和失真
若Q设置过高，造成饱和失真
iC iC Q1 Q Q2 IC
O
Q设置过高，是指IC接近ICS
或是指UCE接近0
t O
O
适当减小基 极电流可消除 失真。
uCE uCE
uo
UCE t
4. 截止失真
iC/mA
若Q设置过低，造成截止失真 Q设置过低，是指IC接近0 或是指UCE接近Ucc
Q
O O
uCE/V uCE/V UCE uo
适当增加基 极电流可消除 失真。
t
例子： 关于电路组成
从静态工作点的设置和微变等效电路上，判断各电 路对输入的正弦交流信号ui有无放大作用，并说明原因。 假设各电容对交流信号均可视为短路。 ui 幅度很小，在 10mV以内。
题1
+EC
C1
无放大作用
T ui
RB R
E
C2
静态IB、IC=0
uo
题2
RC
+EC
C1 T
ui
C2
uo RE CE
无放大作用。 输入信号通过直流电源对地短路
题3
C3 C1
RB
+EC RC C2
T
ui uo RE CE
无放大作用。 输入信号通过电容C3及直流电源对地短路
题4
RB
+EC
C1 T
ui
C2
uo RE
无放大作用。 无RC，输出电压=0
题5
RB RC T ui
+EC
C1
C2
uo
无放大作用。 PNP三极管，无静态电流
例子： 关于静态工作点
电路如图所示晶体管工作在( (a)截止状态 (b)放大状态 )
(c)饱和状态
+6 V
2k 53k + + β =40
ICS=6/2=3mA
IB=(6-0.7)/53=0.1mA β IB=4mA> ICS
o
例1
在如图电路中，试求: (1) 静态值。 (2)Au ，Ri ，Ro 。 RS + es
RB 300k + ui
RC 4k T
+UCC C2 12V + +
C1 +
[解] (1) 静态值。
U 12 I B CC A 40 A 3 RB 300 10
37.5
RL uo 4k