共射极基本放大电路
共基共射放大电路
共基共射放大电路
共基共射放大电路是一种常见的放大电路,它由共基放大电路和共射放大电路组成。
这种电路的特点是具有高增益、低噪声、宽带宽等优点,因此在电子设备中得到广泛应用。
共基放大电路是一种基极作为输入端的放大电路,它的特点是输入电阻低、输出电阻高、电压增益大。
在共基放大电路中,基极作为输入端,发射极作为输出端,集电极作为公共端。
当输入信号加到基极时,由于基极与发射极之间的PN结是正偏的,因此电流会从基极流入发射极,从而使发射极的电流增大,输出信号也随之增大。
共射放大电路是一种源极作为输入端的放大电路,它的特点是输入电阻高、输出电阻低、电压增益小。
在共射放大电路中,源极作为输入端,漏极作为输出端,栅极作为公共端。
当输入信号加到源极时,由于源极与漏极之间的PN结是反偏的,因此电流不会从源极流入漏极,而是从栅极流入漏极,从而使漏极的电流增大,输出信号也随之增大。
将共基放大电路和共射放大电路组合起来,就形成了共基共射放大电路。
在这种电路中,共基放大电路作为输入级,共射放大电路作为输出级。
由于共基放大电路具有高增益、低噪声的特点,可以将输入信号放大到较大的幅度;而共射放大电路具有低输出电阻、高输出功率的特点,可以将放大后的信号输出到负载上。
因此,共基共射放大电路既具有高增益、低噪声的特点,又具有低输出电阻、
高输出功率的特点,是一种非常优秀的放大电路。
共基共射放大电路是一种常见的放大电路,具有高增益、低噪声、宽带宽等优点,广泛应用于电子设备中。
在实际应用中,需要根据具体的需求选择合适的电路参数,以达到最佳的放大效果。
共射极放大电路
(2)静态工作点的作用 若不设置静态工作点,三极管只有在大于死区电
压才能导通,其他情况下不导通,故放大电路中的信 号是严重失真的信号。
若设置合适的静态工作点,三极管在任何时刻都 能正常导通,来自信号源的信号能完整通过放大电路 ,是真实的信号。
作用:使来自信号源的信号能完整通过放大电路进 行放大。
4.工作原理
放大电路的种类
二、共射极基本放大电路的组成及工作原理
1.放大电路的组成及各元件的作用
双电源供电
单电源供电
习惯画法
偏置电阻
RB C1
Ui电源
UCC
V
耦合电容
RL Uo
负载
放大电路各元件的作用
2.放大器中电压、电流符号及正方向的规定
在没有信号输入时,放大电路中三极管各电极电压、 电流均为直流。
在共射极基本放大电路中,设UCC=12V, RB=300kΩ,RC=2kΩ,β=50,试求静态工作点?
(2).若输入信号电压ui,即ui≠0时,称为动态。 与直流电压UBEQ叠加,这时基极总电压为
uBE U BEQ ui
基极总电流为 iB I BQ ib
集电极总电流为 iC I CQ ic
当有信号输入时,电路中有两个电源共同作用,电路 中的电流和电压时直流分量和交流分量的叠加。
3.静态工作点的设置 (1).静态工作点 静态:放大电路处于放大状态但没有交流信号时的状态叫静态。 静态值:静态时,放大电路中IB、IC、UBE、UCE叫静态值。 静态工作点:静态值对应三极管特性曲线上的一点Q。
共射极基本放大电路
复习
1.三极管图形符号 2.三极管工作电压 3.三极管电流放大作用 4.三极管三个工作区 5.用万用表测三极管
基本共射极放大电路电路分析
基本共射极放大电路电路分析3.2.1基本共射放大电路1.放大电路概念:基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。
a.放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。
b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。
■■童■ Br - - ■:必)iy, :信号慷:I ■t>A放大电路!»!2.电路组成:(1)三极管T;(2)VCC :为JC提供反偏电压,一般几〜几十伏;(3)RC :将IC的变化转换为Vo的变化,一般几K〜几十K。
VCE=VCC-ICRC RC,VCC同属集电极回路。
(4)VBB :为发射结提供正偏。
(习R十一般为儿1 K - JLT-Rb一般,程骨V開=e7V当%*宀只£时;,V B,I B A(6)Cb1,Cb2 :耦合电容或隔直电容,(7)Vi :输入信号(8)Vo :输出信号(9)公共地或共同端,电路中每一点的电位实际上都是该点与公共端之间的电位差。
图中各电压的极性是参考极性,电流的参考方向如图所示。
其作用是通交流隔直流。
V⑵输入电阻RiI£黒 b ZCKt亡/〒气V.V2^3.共射电路放大原理f' h : 1112V峠变化% %变化7变化 %尸%-叫好变化 > %变化SOOK A 4KTHl/cc/jt 躍—=40w/{ Ic = E h = \ .6rffA J cE = f4v-AVr = -bn y T M = —5 址44.放大电路的主要技术指标放大倍数/输入电阻Ri /输出电阻Ro /通频带(1)放大倍数放大电路的输出信号的电压和电流幅度得到 了念大,所以输出功零也龛筋「所肢大.对赦夫电ffilfilH'W:电压放人侣数;凰=峙电 电流放脸倚tt : ■半二扫冷 功率ttXMSi :心=£『尸=峡!鰹 通常它们蛊;fi 按F 张怙宦义的4放大俗数定 义式中各有其S 如图所示,慮频段九—中频段一■久高频詁(3)输出电阻Ro输出电阻是表明放大电路帯负栽的能力,饨大表明 放大电路带负载的能力差,心的宦义:R 、=4-g(町根捌图"}・在帯竝肘,测得!色 鶴 JF 跑时的繭dj 为J*畀 则;心人! 丁 乂(厂:=口}认C 」叫 / 4 K 10 — 1 : %注总:肚大倍数、输入电阻、输岀电阻通常^^;11在 E 弦信巧下的它渝琴®, iHr n-放k 电呂&处于威k 状态且输;IM 伙珥的条件卜V 们息义.(4)通频带放大电路的增率的歯数4在低预段和 高频段放大缶数祁要下降。
基本 放大电路
第三节 多级放大电路
四、阻容耦合多级放大电路的分析
由两级共射放大电路采用阻容耦合组成的多级放大电路如 图7-17所示。
由图7-17可得阻容耦合放大电路的特点: (1)优点 因电容具有“隔直”作用,所以各级电路的静态
工作点相互独立,互不影响。这给放大电路的分析、设计和 调试带来厂很大的方便。此外,还具有体积小、质量轻等优 点。 (2)缺点 因电容对交流信号具有一定的容抗,在信号传输 过程中,会受到一定的衰减。尤其对于变化缓慢的信号容抗 很大,不便于传输。此外,在集成电路中,制造大容量的电 容很困难,所以这种祸合方式下的多级放大电路不便于集成。
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第三节 多级放大电路
三、变压器耦合
我们把级与级之间通过变压器连接的方式称为变压器耦合。 其电路如图7-16所示。
变压器耦合的特点: (1)优点 因变压器不能传输直流信号,只能传输交流信号
和进行阻抗变换,所以,各级电路的静态工作点相互独立, 互不影响。改变变压器的匝数比,容易实现阻抗变换,因而 容易获得较大的输出功率。 (2)缺点 变压器体积大而重,不便于集成。同时频率特性 差,也不能传送直流和变化非常缓慢的信号。
分压偏置共射极放大电路如图7-12 (a)所示,发射极电阻 RE起直流负反馈作用,在外界因素变化时,自动调节工作点 的位置,使静态工作点稳定。
分压偏置共射极放大电路的直流通路如图7-12 (b)所示电路
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第二节 共集电极电路
一、共集电极放大电路的组成
如图7-13 (a)所示,由于直流电源对交流信号相当于短路, 集电极便成为输入与输出回路的公共端,因此这个电路称为 共集电极放大电路,简称共集放大器,又称射极输出器它的 直流通路如图7-13 ( b)所示,交流通路如图7-13 (c)所示。
共射极基本放大电路
R b1 C b1
+
u-i
短路
+ 置VC零C
Rc
C b2
T 短路
+
uo RL -
.
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共射极基本放大电路
交流通路
+
+
ui RB -
+
T Rc
+
RL u o -
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共射极基本放大电路
三极管微变等效电路
T rbe
26(mV)
C = 12V , RB1 = 20kΩ ,
RB2 =10kΩ, RC=2 kΩ,
RB1
RE=2 kΩ,RL=3 kΩ,β =50, UBE =o.6V。试求:+
C1
+
1)静态值 IB、IC 和UCE 。
u i
RB2
2) 电压放大倍数Au ,输入 -
电阻 Ri和输出电阻 Ro。
+
Rc
+VCC C2
T
共射极基本放大电路
1. 共射基本放大电路的组成
图所示是一个典型的共射基 本放大电路。电路中各元件的 作用如下所述:
(1)三极管T。它是放大电 路的核心器件,具有放大电流 的作用
(2)基极偏流电阻RB。其作 用是向三极管的基极提供合适 的偏置电流,并使发射结正向 偏置。
R b1 Cb1
+
u-i
+ VCC
RL
u
o
-
+
+
u i
R B1
R B2
rbe
-
基本共射极放大电路
5.2 基本共射极放大电路放大:小信号→大信号信号源放大电路负载小信号放大器:处理幅度小的电压或电流 放大器大信号放大器(功率放大器): 功率放大5.2.1 基本共射极放大电路的组成基本共射极放大电路vsb极voc极剩e极 共用共射极放大电路P171、 P177元件介绍BJT管:晶体管,电流放大元件 (核心)。
VBB :基极电源 保证发射结正偏 Rb : 基极偏置电阻,提供合适的基极偏流 IB VCC :集电极电源向RL提供能量 保证集电结反偏Rc : 集电极电阻接地符号, 电路中的零参考电位5.2.2 基本共射极放大电路的工作原理直流电源VBB 、VCC→直流交流信号源vs →交流交、直流共存 叠加原理、 分开研究静态、动态1. 静态(直流)vs=0时,仅直流电源作用VBB 、VCC 直流通路直流分量:IBQ 、 ICQ 、VBEQ、VCEQ(大写字母、大写下标 )估算法:I BQVBB VBEQ RbICQ βIBQ ICEO βIBQVCEQ=VCC-ICQRc直流通路 发射结导通压降VBEQ : Si管:0.7V ; Ge管: 0.2V P172 例5.2.1例5.2.1、VBB=4V、VCC=12V、Rb=220k、 Rc=5.1k、=80, VBEQ=0.7V。
求IBQ、ICQ、VCEQ估算静态工作点-Q点I BQVBB VBEQ Rb4 0.7 220 103 1.5 105 A 15AICQ βIBQ 80 15 1200A 1.2mAVCEQ=VCC-ICQRc=121.25.1 5.9V直流通路发射结正偏, 放大区 集电结反偏。
2. 动态(Q点已知)加入vs后, 静态值+ vs引起的变化量 当仅交流信号源vs作用交流通路 交流分量:ib 、 ic 、 vbe 、vce (vo )(小写字母、小写下标 )交流通路画法:P173①直流电源VBB 、VCC短路 — 接地; ②电容C短路;交流通路3、交直流叠加瞬时总电量=直流分量+交流分量iB 、 iC 、vBE 、vCE(小写字母、大写下标 )iB = IBQ + ibiC = ICQ + iciBvBE = VBEQ + vbevCE = VCEQ + vce = VCE Q+ voib IBQP171放大前提——直流通路(选VCC、Rb、Rc ),保证BJT工作在放大区放大目的——交流小信号 vi, BJT放大 大信号vo (不失真)5.3.1 图解分析法: Q点—静态工作点输入特性曲线Q点 (IBQ 、VBEQ ) 输出特性曲线Q点 (ICQ 、VCEQ )IBQ。
共射极基本放大电路分析
共射极基本放大电路分析为了更好地理解共射极基本放大电路,我们需要进行以下几个方面的分析:1.伏安特性分析:首先我们需要了解晶体管的伏安特性曲线,它描述了晶体管的电流与电压之间的关系。
晶体管的伏安特性曲线通常具有三个区域:截止区域、饱和区域和放大区域。
在截止区域,输入电压较低,晶体管处于截止状态,没有电流通过。
在饱和区域,输入电压较高,晶体管处于饱和状态,有最大的电流通过。
在放大区域,输入电压介于截止电压和饱和电压之间,晶体管将以放大信号的形式输出。
2.小信号模型分析:在共射极基本放大电路中,输入信号通常是小信号,我们可以将晶体管视为线性放大器。
我们可以使用小信号模型来简化电路,将晶体管视为电流放大器和电压放大器。
在这种情况下,共射极基本放大电路可以被看作是一个共射极放大器。
3.增益分析:共射极基本放大电路的放大增益是指输出电压与输入电压之间的比值。
放大增益通常用β表示,β是晶体管的电流放大因子或射极电流与基极电流之比。
增益值可以通过测量输入和输出信号的幅度来计算。
4.截止频率分析:共射极基本放大电路的截止频率是指输入信号频率超过该频率时,晶体管的放大增益开始下降。
截止频率可以通过晶体管的频率响应特性来确定。
5.稳定性分析:共射极基本放大电路的稳定性是指输出信号对于电源电压和温度变化的抗干扰能力。
稳定性分析可以通过电压分压器和电流源的设计来实现。
除了上述的分析,还可以对共射极基本放大电路进行功率分析、频率响应分析、电流增益分析等等。
这些分析可以帮助我们更好地理解共射极基本放大电路的工作原理,并且有助于我们进行电路设计和性能优化。
总结起来,共射极基本放大电路是一种重要的放大电路,需要对其伏安特性、小信号模型、增益、截止频率和稳定性等方面进行详细分析,以便更好地理解其工作原理并进行电路设计和优化。
共基共射放大电路
共基共射放大电路共基共射放大电路是一种常用的放大电路,常见于各种电子设备和通信系统中。
它结合了共基放大电路和共射放大电路的特点,具有高增益、宽频带和低输入电阻等优点,被广泛应用于各种领域。
在共基共射放大电路中,晶体管的基极作为输入端,发射极作为输出端,集电极则通过一个电容连接到地。
当输入信号加在基极上时,晶体管将放大这个信号并输出到负载电阻上。
由于基极和发射极之间有一个电容耦合,因此可以实现信号的放大和隔离。
共基共射放大电路的特点之一是增益高。
由于基极是输入端,发射极是输出端,信号被放大两次,因此整体的增益要高于单一放大电路。
这使得共基共射放大电路在需要高增益的场合下非常有用,比如在无线通信系统中用于信号放大。
另一个特点是宽频带。
由于晶体管在共基和共射两种工作状态之间切换,因此可以实现更宽的频带响应。
这使得共基共射放大电路在需要处理高频信号的场合下表现出色,比如在射频前端电路中应用广泛。
共基共射放大电路还具有低输入电阻的优点。
由于基极直接连接到输入信号源,其输入电阻相对较低,可以有效地匹配输入信号源的阻抗,减少信号源的功率损耗。
总的来说,共基共射放大电路是一种性能优越的放大电路,适用于各种领域的电子设备和通信系统中。
它的高增益、宽频带和低输入电阻等特点使得它成为工程师们设计电路时的首选之一。
在实际应用中,工程师们可以根据具体的需求选用不同的晶体管和元器件,调整电路的参数以达到最佳的性能。
通过合理设计和优化,共基共射放大电路可以发挥出最大的功效,为各种应用场合提供稳定可靠的放大功能。
共基共射放大电路是一种性能优越的放大电路,具有高增益、宽频带和低输入电阻等优点,适用于各种领域的电子设备和通信系统中。
工程师们可以通过合理设计和优化,充分发挥其功效,为现代科技的发展做出贡献。
共射放大电路、共集放大电路、共基放大电路
共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路是电子电路中常见的三种基本放大电路结构。
它们在放大器设计中扮演着重要的角色,具有各自特点和适用范围。
本文将从深度和广度的角度,对这三种放大电路进行全面评估,并据此撰写有价值的文章,让读者能更全面、深刻地了解这些电路结构。
1. 共射放大电路共射放大电路是一种常用的放大器电路结构,它具有电压增益大、输入阻抗低、输出阻抗高等特点。
在共射放大电路中,晶体管的发射极作为输入端,集电极作为输出端,而基极则连接输入信号源。
这种结构使得共射放大电路在信号放大方面表现出色,尤其适用于需要高电压增益和较低输出阻抗的场合。
然而,由于其输入端与输出端之间存在反相放大,因此在直流工作状态下需要进行偏置设置,以保证工作在正常放大区域。
2. 共集放大电路共集放大电路又称为源跟随器,是一种特殊的放大器电路结构。
在共集放大电路中,晶体管的栅极作为输入端,漏极作为输出端,而源极则连接输入信号源。
这种结构使得共集放大电路在输出端能够提供比较低的输出阻抗,从而能够驱动负载电路,适用于需要驱动能力强的场合。
由于其输入端与输出端之间存在同相放大,因此在直流工作状态下较为简单,不需要复杂的偏置设置。
3. 共基放大电路共基放大电路是放大器电路结构中的一种特殊形式,它具有电压增益大、输入阻抗低、输出阻抗高等特点。
在共基放大电路中,晶体管的集电极作为输入端,基极作为输出端,而发射极则连接输入信号源。
这种结构使得共基放大电路在信号放大方面表现出色,适用于需要高电压增益和较低输出阻抗的场合。
然而,由于其输入端与输出端之间存在反相放大,因此在直流工作状态下需要进行偏置设置,以保证工作在正常放大区域。
总结回顾从以上对共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路的评估中可以看出,这三种放大电路各具特点,在不同的应用场合有着不同的表现和适用范围。
共射放大电路适用于需要高电压增益和较低输出阻抗的场合,而共集放大电路则适用于需要驱动能力强的场合,共基放大电路适用于需要高电压增益和较低输出阻抗的场合。
基本共射极放大电路
2.3 图解 分析法
2.3.2 动态工作情况分析
3. BJT的三个工作区
②放大电路 的动态范围
放大电路要想 获得大的不失真输 出幅度,要求:
• 工作点Q要设置在 输出特性曲线放大区 的中间部位;
• 要有合适的交流负载线。
2.3 图解 分析法
2.3.2 动态工作情况分析
4. 输出功率和功率三角形
放大电路向电阻性负载提供的输出功率
=1.62 k
Au空= - RC /rbe=-60 5/1.62=-186 Au载= - RL /rbe=-60 (5//5)/1.62=-93
EC
uo UBE=UB-UE
=UB - IE RE
IE = IC +IB IC
+EC 静态工作点稳定过程
RB1 C1
I1 RC IC C2
IB
C
ui
RB2
B
I2
E
RE
RL
IE CE
UB
R B2 R B1 R B2
EC
UB被认为较稳定
uo
U本BE=电U路B-稳UE压的 过 于程 加=U实 了B R际- IEE是形R由成E
iCiC
VCC VVCRCCcC RRc c
ICQ ICICQQ
Q Q
Q Q
斜斜率率 -IIBIBQBQQ
11 RRc c
VVCCCEQ VC EQVC EQ
VCC vvCCEE
2.3
2. 放大电路如图所示。当测得 BJT的VCE 接近VCC的值时,问 管子处于什么工作状态?可能 的故障原因有哪些?
Po
Vom 2
Iom 2
1 2
Vom
基本共射极放大电路资料
当放大电路的输入信号电压很小时,就可以把三极管 小范围内的特性曲线近似地用直线来代替,从而可以把 三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处 理。
(1)模型的建立
H 参数模型
vbe hieib hrevce ic hfeib e
(2)模型中的主要参数
①hie为输入电阻,即 rbe ②hre为电压反馈系数,即μr
输入特性随温度的增加而左移 结果:IC增加
可见,温度上升时,参数的变化都会使放大电路中的集电 极静态电流ICQ随温度升高而增加,从而使Q点随温度变化。
要想使ICQ基本稳定不变,就要求在温度升高时,电路 能自动地适当减小基极电流IBQ 。
4.4.2 射极偏置电路
1. 基极分压式射极偏置电路
(1)稳定工作点原理
基本放大电路:共射极放大电路
共集电极放大电路
分析方法:
共基极放大电路 图解法 微变等效电路法
待求量:
静态工作点Q(IB,IC,VCE)
电压放大倍数 输入电阻Ri 输出电阻Ro
4.2.1 基本共射极放大电路的组成
RC:将集电极电流信号
转换为电压信号。
分析方法:叠加 前提:BJT工作在线性区
4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理
其中对于低频小功率管 rbb′≈200
而 re
VT (mV ) IEQ (mA )
26(mV ) IEQ (mA )
(T=300K)
则
rbe
200
(1
)
26(mV) I E Q ( mA )
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路 (1)画小信号等效电路
H参数小信号等效电路
(3)求放大电路动态指标
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
基本放大电路中,射极输出器和共射极放大电路的特点
射极输出器和共射极放大电路是基本放大电路中常见的两种电路结构,它们在放大器的设计和性能特点上有着各自的优势和特点。
下面将分别从电路结构、输入输出特性、频率特性和稳定性等方面对其进行详细比较和分析。
1. 电路结构射极输出器是一种基本放大电路结构,它的输入信号加在晶体管的基极上,输出信号从晶体管的射极上输出。
射极输出器的电路结构简单,稳定性好,可以直接驱动大功率负载。
共射极放大电路是另一种常见的放大电路结构,它的输入信号加在晶体管的基极上,输出信号从晶体管的集电极上输出。
共射极放大电路的电路结构复杂,但可以实现较大的电压增益。
2. 输入输出特性射极输出器的输入特性较好,输入电阻较高,可以实现较好的输入匹配性能。
输出特性较一般,输出阻抗较低,可以推动较大的输出负载。
共射极放大电路的输入特性一般,输入电阻较低,需要外部匹配电路来匹配输入信号源。
输出特性较好,输出阻抗较高,可以实现较大的电压增益。
3. 频率特性射极输出器的频率特性较好,可以实现较宽的频率响应范围。
在高频和超高频放大器中应用较多。
共射极放大电路的频率特性一般,受到电容和电感等因素的影响较大,频率响应范围较窄。
4. 稳定性射极输出器的稳定性较好,对供电电压波动和温度变化的影响较小。
可以实现较稳定的放大性能。
共射极放大电路的稳定性一般,对供电电压和温度变化的影响较大,需要外部稳定化电路来保证稳定的工作性能。
射极输出器和共射极放大电路在放大器设计中各有其独特的优势和特点。
在实际应用中需要根据具体的需求来选择合适的电路结构,以实现最佳的性能和稳定性。
射极输出器和共射极放大电路是基本放大电路中常见的两种电路结构,它们在放大器的设计和性能特点上有着各自的优势和特点。
接下来我们将继续深入从输入输出特性、频率特性、稳定性和应用领域等方面对它们进行详细比较和分析。
输入输出特性:1. 射极输出器的输入特性较好,输入电阻较高,可以有效地匹配输入信号源,降低信号源的输出电压波动对放大器的影响。
共射极基本放大电路
共射极放大电路的组成
共射极基本放大电路
2.直流通路与交流路中, 电容因对直
流量呈无穷大电抗而相当于开路, 电感因电阻非常小可忽略不计而相当于
短路, 信号源电压为零(即us = 0) , 但保留内阻Rs 。
信号放大电路
1.1
共射极放大电路的组成
共射极基本放大电路
3.符号使用规定
由于三极管放大电路中各极的电压和电流均为交、直流的叠加量, 为防止
混淆, 有必要对电压和电流符号的使用规定作一个说明。
(1) 直流分量: 用大写变量和大写下标符号表示, 如IB 表示基极的直
流电流。
(2) 交流分量: 用小写变量和小写下标符号表示, 如ib 表示基极的交流
电流。
(3) 总瞬时值: 用小写变量和大写下标符号表示, 如iB = IB + ib 表示
信号放大电路
1.2
放大电路的静态分析
2.静态工作点对输出波形的影响
在图放(大b)电中路,中,Q 交点流偏信高号,的在放输大入 是流正建工弦立作信在点号三的的极 基 正管 础 半具 上 周有 , ,一如 三个果 极合工 管适作 在的点 部直 选分择时不间当内,工作则于三饱极和管区可,能产会生进了入 饱严和重区的或失截真止 ,区称,为产饱生和严失重真的。失由
电路与电子技术
基极电流的总量, 即直流分量与交流分量之和。
(4) 交流有效值: 用大写变量和小写下标符号表示, 如Ib 表示基极交
流电流的有效值。
信号放大电路
1.2
放大电路的静态分析
1.静态工作点分析
共射极基本放大电路
在放大电路中, 未加交流信号(ui = 0) 时电路各处的电压、电流都是直 流量, 这时称电路的状态为静态。当输入交流信号后, 电路中各处的电压 和电流是变动的, 这时称电路的状态为动态。
共射极基本放大电路
共射极基本放大电路
共射极基本放大电路是一种常见的放大电路,在电子学中被广泛应用。
该电路由一个NPN或PNP晶体管和一些电路元件组成,如电阻和电容等。
它的特点是输入信号接在晶体管基极上,输出信号从晶体管源极上取出,晶体管的集电极则接地。
在电路中,输入信号通过基极电阻流入晶体管的基极,改变基极与发射极之间的电压,从而影响晶体管的放大作用。
晶体管的发射极接有一个负反馈电阻,可以调节放大倍数和稳定电路工作状态。
输出信号则从源极上流出,经过负载电阻后转化为电压信号输出。
共射极基本放大电路的优点是放大倍数高、线性范围宽、稳定性好。
它常被应用于放大低频信号和直流放大电路,如音频放大器和电源稳压器等。
但它也存在一些缺点,如输出阻抗相对较高、噪声较大等。
总之,共射极基本放大电路是电子学中经典的电路之一,具有广泛的应用价值和研究意义。
- 1 -。
电子技术-共发射极基本放大电路课件
无交流输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的电压和 流:IB、UBE和 IC、UCE ,称为静态值。这些静态值分别 在输入、输出特性曲线上对应着一点,称为静态工作点,
用Q表示。这时的静态量可表示为IBQ、ICQ、UCEQ。
三、共发射极放大电路的直流、交流通路
(1)共发射极放大电路的直流通路:
+ ui
–
习惯画法ห้องสมุดไป่ตู้
一、共发射极放大电路的组成
(1)晶体管 V:
放大电路中的核心器件。具有电流放大作用, 可将微小的基极电流转换成较大的集电极电流。 (2) 集电极电源EC: 不仅为输出信号提供能 量,还为发射结加正向偏 置电压、集电结加反向偏 + 置电压,使晶体管起到放 ui – 大作用。
RB C1 + +EC C2 + + iB iC + T uCE + uBE – uo – iE – RC
重点应掌握共发射极放大电路静态工作点的分析。
作业
1、画出共发射极放大电路图,并说明各组 成元器件的作用。 2、画出共发射极放大电路的直流通路图。
+UCC Rb C1
+
ICQ =( U - U )/R CC CEQ C =(12-6)/2 ICQ≈β IBQ IBQ ≈ ICQ/ β =3/50=0.06mA =3mA
Rc
+
C2
V
ui
uo
IBQ≈UCC/ Rb Rb ≈ UCC/ IBQ =12/ 0.06=200K
小
结
本堂课我们主要学习了共发射极放大电路和直流 通路、交流通路的画法以及静态工作点的估算。
1、静态时的情况
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向却始终保持和静态时一致,所以静态工作点IBQ、ICQ、 UCEQ是交流放大的基础.
第二章 半导体三极管及其放大电路
不能简单地认为,只要对输入电压进行放大就是 放大器.从本质上说,上述电压放大作用是一种能量转 换作用,即在很小的输入信号功率控制下,将电源的 直流功率转变成较大的输出信号功率.放大器的输出功 率必须比输入功率要大,否则不能算是放大器.例如, 虽然升压变压器可以增大电压幅度,但由于它的输出 功率总比输入功率小,因此就不能称它为放大器.
UBEQ
0
放大器输入图解分析
第二章 半导体三极管及其放大电路
(3)图解分析放大器的动态工作情况 1)画交流负载线
① 作交流负载线的辅助线.辅助线 与横轴的交点坐标为 N(VCC, 0),与纵轴的交点坐标为L (0,VCC/ RL').
② 过Q点作辅助线的平行线,即 为交流负载线.
L(0,UCC/ RL') 辅助线
直流通路
输入、输出特性曲线上的Q点
第二章 半导体三极管及其放大电路
(2)静态工作点的作用 思考:放大电路为什么要设置静态工作点?
Q
未设静态工作点时ui和iB波形 具有合适静态工作点时ui和iB波形
设置静态工作点的目的:使放大器能不失真放大交流信号.
第二章 半导体三极管及其放大电路
4、工作原理
(1)静态(ui=0)工作情况 静态: 所谓静态指的是放大器在没有交流信号输
Ri
Ro
Ro越小越好
对负载来说,放大器又相当于一个具有内阻的信号源,这个内阻就是放大电路的输 出电阻.
Ro≈RC
第二章 半导体三极管及其放大电路
3)电压放大倍数Au 放大器的电压放大倍数是指放大器输出电压与输入电压的比值.
即:
Au
uo ui
由交流等效电icRL'
那么,电压放大倍数为:Au
第二章 半导体三极管及其放大电路
三、共射极放大电路的分析方法 1、近似估算法
已知电路各元器件的参数,利用公式通过近似计算来分 析放大器性能的方法称为近似估算法.
(1)近似估算放大器的静态工作点
直流通路——所谓直流通路是指直流信号流通的路径.
画法:把电容看作断路
静 态
V U I R BQ
CC
BEQ VCC
两种情况下的电压放大倍数.
解:静态偏置电流:
V I BQ
CC
12 300103
0.04(mA)
4(0 μA)
RB
静态集电极电流:
I I 500.04 2(mA)
CQ
BQ
静态集电极电压:
U V I R
12 22 8(V)
CEQ
CC CQ C
三极管的交流输入电阻:rbe
300
(1
)
26
基极偏置电阻 其作用为电路提供 静态偏流IBQ.
输入耦合电容 其作用一是隔直 流;二是通交流
集电极电阻 其作用将三极管的电流放大 作用变换成电压放大作用.
直流电源 其作用一是为电路提 供能源;二是为电路 提供工作电压.
输出耦合电容 其作用一是隔直流; 二是通交流
三极管
其作用可以将微小的基极电流转 换成较大的集电极电流,它是放 大器的核心.
IBQ=30μA, ICQ≈2mA,UCEQ≈6V.
Q'
第二章 半导体三极管及其放大电路
(2)静态工作点的调整
1) RC、VCC不变,改变RB
例如:
RB增大
→Q沿直流负载线向下移动
RB减小
→Q沿直流负载线向上移动
RB减小
Q沿直流负载线向
Q
上移动RB增大
IBQ
Q沿直流负载线向 下移动
Q'
第二章 半导体三极管及其放大电路
第二章 半导体三极管及其放大电路
一、概述
也可能是一 级放大电路
放大器的基本结构
可能是某种用电设 备,也可能是一级 放大器
第二章 半导体三极管及其放大电路
分类方法
信号的 大小
种类 小信号放大器
大信号放大器
放大电路的种类
应用 位于多级放大电路的前级,专门用于小信号的放大 位于多级放大电路的后级,如功率放大器,专门用于大信号的放大
Q IBQ
VCC减小,Q向 左下方移动
提示:在实际应用中,一般RC和VCC一定情况下,调整静态工作点是通
过改变RB的阻值来实现.
第二章 半导体三极管及其放大电路
IBQ
利用图解法进行动态情况分析的具体作法为:
1)作直流负载线确定静态工作 点
A
2)过静态工作点作交流负载线
Q
B
3)随输入电压ui的变化,uBE 将以UBEQ为基础而变化,对应 的iB以IBQ为基础而变化,在 Ibmax和Ibmin之间变化
RL ' r be
其中, RL' RC // RL
特殊地:空载时,RL
电压放大倍数为:Au
RC r be
第二章 半导体三极管及其放大电路
【例2-3】在共射极基本放大电路中,设VCC=12V,RB=300kΩ,RC=2 kΩ,
β=50,RL=2 kΩ.试求静态工作点、输入电阻Ri、输出电阻Ro及空载与带载
B
RB
2)作直流负载线
由回路电压定律可知:
UCE=VCC-ICRC
直流通路
第二章 半导体三极管及其放大电路
【例2-4】 在共射极基本放大电路中,已知VCC=12V,RB=40kΩ, RC=3kΩ,三极管的输出特性曲线下图所示.试利用图解法求电路的
静态工作点.
解:(1)求静态基极电流
V I BQ
CC
B
RB
工
作
I I
CQ
BQ
点
U V I R
CEQ
CC
CQ C
直流通路
第二章 半导体三极管及其放大电路
(2)近似估算放大器的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数
交流通路——所谓交流通路是指交流信号流通的路径.
画法:把电容和直流电源都视为交流短路
三极管的交流等效电路 c与be与间e间 等等 效效 为为 恒r流be 源
所放大的 信号频率
三极管的 连接方式
直流放大器
专门用于放大直流信号和变化缓慢的信号,集成电路采用的就是直流放大器
低频放大器 高频放大器
共射极放大器
共集电极放大 器
共基极放大器
专门用于低频信号的放大
专门用于高频信号的放大
最常用的放大器,具有电压和电流放大能力,是唯一能够同时放大电流和电 压的放大器
常用放大器,只有电流放大能力,没有电压放大能力,又称为射极输出器或 射极跟随器.
uo 饱和失真
Q
uo 截止失真
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J
交流负载线
提示:交流负载线过静 态工作点,比直流负载 线陡.
H
Q ''
第二章 半导体三极管及其放大电路
2)在输出特性曲线上找出IBQ及 Ibmax和Ibmin对应的特性曲线和交 流负载线的交点Q,可得到相对
应的集电极电流的动态范围和集
电极与发射极间电压的动态范围.
3)求电压放大倍数.
ib
已知输入交流电压Uim, 求出输出电压 Uom.
第二章 半导体三极管及其放大电路
2、放大器中电压、电流符号及正方向的规定
(1)电压、电流符号:
物理量
表示符号
直流量 交流量
用大写字母带大写下标.如:IB、IC、IE、UBE、 UCE
用小写字母带小写下标.如:ib、ic、ie、ube、
uce、ui、uo
交直流叠加量
用小写字母带大写下标.如:iB、iC、iE、uBE、 uCE
12 40103
0.03(mA)
3(0 μA)
RB
(2)在输出特性曲线簇中找到IBQ=30μA对应的曲线.
(3) 由直流输出回路,列关于IC与UCE的线性方程式
UCE=VCC-ICRC=12-3 IC 画直流负载线MN.
(4)确定静态工作点Q
直流负载线MN与IBQ所在的输出特性曲线的交点Q即 为静态工作点.
入(即ui=0)时的工作状态.
共射极基本放大电路
静态时电路的工作情况
第二章 半导体三极管及其放大电路
iB
+
+
ui
uBE
-
-
iC
+
+
uCE
uo
-
-
ui→uBE→iB→iC→uCE→uo
第二章 半导体三极管及其放大电路
(2)动态工作情况
输入 ui uBE=UBEQ+ui
iB=IBQ+ib
iC=ICQ+ic uCE=UCC-iCRC=VCC-ICQRC-icRC
用示波器观察到的输入输出电压波形
视频
第二章 半导体三极管及其放大电路
从工作波形我们可以看出:
(1)输出电压uo的幅度比输入电压ui大,说明放大器实 现了电压放大.ui、ib、ic三者频率相同,相位相同,而uo 与ui相位相反,这叫做共射极放大器的“反相”作用. (2)动态时,uBE、iB、iC、uCE都是直流分量和交流分量
交流分量的有效值
用大写字母带小写下标.如:Ib、Ic、Ie、Ube、
Uce
(2)电压、电流的正方向:
电压用“+”、“-”表示 电流用箭头表示.
第二章 半导体三极管及其放大电路
3、静态工作点的设置 (1)静态工作点
静态:ui=0 三极管的IB、IC、UBE和UCE值叫静态值.