电工学-1

集电极电阻, 集电极电阻, 将变化的电流 转变为变化的 电压, 电压,实现电 压放大。 压放大。Rc= ?～几十 几十K 几K?～几十K?
共射放大电路组成 +EC RC C1 T
基极电源与 基极电阻
C2
使发射结正偏， 使发射结正偏， 并提供适当的 静态工作 点 ,RB为几十 K?至几百 ?。 ?至几百K?
2、偏置电路
用图解法确定静态工作点。 例：用图解法确定静态工作点。 已知： 已知：EC=12V，RC=4K?，RB=300K ?， ， ? β=37.5。 。 解：
EC 12 IB ≈ = = 0.04mA = 40μA RB 300
IC ≈ βIB = 37.5 × 0.04 = 1.5mA
16.2.1 直流通道和交流通道 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。 态直流上附加了小的交流信号。 但是,电容对交 直流的作用不同。 电容对交、 但是 电容对交、直流的作用不同。如果 电容容量足够大， 电容容量足够大，可以认为它对交流不起作 即对交流短路。而对直流可以看成开路， 用，即对交流短路。而对直流可以看成开路， 这样，交直流所走的通道是不同的。 这样，交直流所走的通道是不同的。 这样就有了交流通道 交流通道（ 这样就有了交流通道（只考虑交流信号 的分电路） 直流通道（ 的分电路）和直流通道（只考虑直流信号的 分电路）。 ）。不同的信号可以分别在不同的通 分电路）。不同的信号可以分别在不同的通 道分析。 道分析。
e
C
E E
rce很大， 很大， 一般忽略。 一般忽略。
2.放大电路的微变等效电路 放大电路的微变等效电路
1)交流通路 交流通路 (1)电容可忽略 以短路代替。 电容可忽略,以短路代替 电容可忽略 以短路代替。 (2)直流电源可认为是短路。 直流电源可认为是短路。 直流电源可认为是短路
IC
EC RC
据此做出直流负载线, 据此做出直流负载线 与输出特性曲线交点为Q. 与输出特性曲线交点为Q.
Q
UCE EC
EC ? UBE IB = RB
2)、作出直流负载线， 、作出直流负载线， 3)、由直流通路求 B 、由直流通路求I 4)、定Q点 、 点 5)、找出静态值IC、UCE 、
EC RC 3
EC ) 若改变R 则 B 若改变 B,则I( I B ≈ RB
随之改变,Q点一在直流负载曲线上移 随之改变 点一在直流负载曲线上移
IC
100
+EC RB IB RC Q'' Q
80 60 40
IC UCE
1、晶体管的微变等效电路 、
1）、从输入特性分析 ）、从输入特性分析 ）、 当信号很小时， 当信号很小时，将输 入特性在小范围内近 似线性。
iB ?iB ?uBE uBE
u BE rbe = ?i B
U CE
u be = ib
U CE
RB EB
共射放大电路组成 +EC
耦合电容
RC C1 T RB EB
C2
隔离输入输 出与电路直 流的联系， 流的联系， 同时能使信 号顺利输入 输出。 、 输出。C1、C2 值较大,几 值较大 几uF 至几十uF的 至几十 的 电解电容. 电解电容.
2 1
3 6 9 12
Q' 20uA 0 U CE
EC
UBE
图解法求Q点的步骤 图解法求 点的步骤 已知输出特性曲线 作直流负载线 求偏流I 求偏流 B
得出Q 得出 点 找出静态值
15.3放大电路的动态分析 放大电路的动态分析
U CE
ic 所以： 所以： = β i b
为一受控源
uCE
输出端相当于一个受 ib控制的电流源。 控制的电流源。 输出端还要并联一个 大电阻rce。 大电阻
rce的含义: 的含义
晶体管的输出电阻 iC 值很大,可以略 可以略。 值很大 可以略。
UCE = UCC ? ICRC = 12 ? 1.5 × 4 = 6V
请注意电路中I 请注意电路中 B和IC的数量级
(1)作直流负载线 作直流负载线
UCE=EC-ICRC 所以 IC=0时, UCE=EC=12V 时 UCE=0时, IC = E C = 3mA 时
RB RC C1 短 路
+EC 置 C2 零 短 路
B
ib C
ic uce
u
i
ube
RB E RC RL uo
交流通路
2)放大电路的微变等效电路 晶体管用微变等效电路代替 放大电路的微变等效电路(晶体管用微变等效电路代替 放大电路的微变等效电路 晶体管用微变等效电路代替)
E R
C C
IC 100 3 80 60 Q IB 40 20uA 0 U 3 6 9 12 E CE
C
2 1.5 1
RC
做出直流负载线 得出 交点Q 交点
EC 12 (2)由IB ≈ 由 = = 0.04mA = 40 μA RB 300
将晶体管线性化,把放大电路等效为线性电路。 将晶体管线性化 把放大电路等效为线性电路。 把放大电路等效为线性电路 线性化条件,就是晶体管在小信号 微变量)情况下工作 就是晶体管在小信号(微变量 线性化条件 就是晶体管在小信号 微变量 情况下工作 。 这样在Q点附近的小范围内用直线段近似地代替晶体管的 这样在 点附近的小范围内用直线段近似地代替晶体管的 特性曲线。 特性曲线。
其静态值为I 其静态值为 B=40uA, IC=1.5mA, UCE=6V
动,如图所示IB成为偏置电流，简称偏流。产生偏流的电路， 如图所示 成为偏置电流，简称偏流。产生偏流的电路， “地” 地 为偏置电路， 其路径为E 为偏置电路， 其路径为 C RB 发射结 RB成为偏置电阻。 成为偏置电阻。
T
输入 ui
RB EB
参考点
uo 输出
共射放大电路 +EC RC C1 T RB EB C2
集电极电源， 集电极电源， 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。 电结反偏。
共射放大电路 +EC RC C1 T RB EB C2
U CE rce = ?I C
IC
IB
uce = ic
IB
IB
u ce ic = rce
受控源模型
UCE
uCE
uce ∴ i c = βi b + ≈ βi b rce
晶体管的微变等效 ic
rbe的量级从几百欧到几千欧。 的量级从几百欧到几千欧。
2）、从输出特性分析 ）、从输出特性分析 ）、
在线性工作区内： 在线性工作区内：
iC
I
C
I C β= ?I B
IB
U CE
ic = ib
U CE
三、简化 +EC RC C1 T
可以省去
C2
RB EB
+EC RB C1 T RC C2
§15.2 放大电路的静态分析 估算法 静态分析 图解法 放大 电路 分析 微变等效 电路法 动态分析 图解法 计算机仿真
静态:没有输入信号时的工作状态，直流。 静态 没有输入信号时的工作状态，直流。 没有输入信号时的工作状态 静态分析的作用：确定静态值 、 、 静态分析的作用：确定静态值IB、IC、UBE、UCE, 、 其值直接影响放大电路的质量。 其值直接影响放大电路的质量。 动态：有输入信号（Dc+Ac=变化量） 变化量） 动态：有输入信号（ 变化量 动态分析的作用： 动态分析的作用：确定放大电路的电压放大 输入电阻r 输出电阻r 倍数 Au、输入电阻 i、输出电阻 o。
UCE = EC ? ICRC
二、用图解法确定静态值
1、图解法求 点的步骤 、图解法求Q点的步骤 1)、给出输出特性曲线 、 由直流通路列出: 由直流通路列出 UCE=EC-ICRC 或 I = ? U CE + EC C RC RC ? 1 ? ? tgα = ? ? ? RC ? ? ?
一. 直流通路 +EC RB C1 开路 RC C2 开路 原则:对直流信号 原则 对直流信号 电容可是作开路
二、计算 +EC RB RC IC UCE UBE
EC ? UBE IB = RB
E C ? 0. 7 ≈ RB EC ≈ RB
IB
I C = β I B + I CEO≈ β I C
对输入的小交流信 号而言， 号而言，晶体管的 输入电路可用r 输入电路可用 be等 效代替。 效代替。
ic
C B
பைடு நூலகம் ib
uc
e
E
对于低频小功率三极管： 对于低频小功率三极管：
26(mV ) rbe = 200(?) + (1 + β ) I E (mA)
§ 15.1 基本放大电路的组成
一、电路（共射 共射） 共射
共射放大器 三极管放 大电路有 三种形式 共基放大器 共集放大器 以共射放 大器为例 讲解工作 原理
二、共射放大电路组成
T为控制元件.从能量 为控制元件. 为控制元件 +EC 守恒观点看, 守恒观点看,能量较小 的输入信号, 的输入信号,通过晶体 管的控制作用, 管的控制作用,在输出 RC C2 端得到一个能量较大的 C1 信号, 信号,增大的能量来自 EC. 放大元件i β 放大元件 C=βiB， 工作在放大区， 工作在放大区， 要保证集电结反 发射结正偏。 偏，发射结正偏。