三极管放大电路及其分析方法

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三极管放大电路分析基础

三极管放大电路分析基础
啸叫故障
检查反馈电路是否正常,特别 是反馈电阻和电容,检查输入 信号是否过大。
失真故障
检查三极管的工作点是否合适 ,检查放大电路的增益是否过 大或过小,检查反馈电路是否 正常。
自激振荡故障
检查放大电路的反馈系数是否 合适,检查输入信号是否过大

故障排除实例分析
实例一
一台三极管甲类放大器无声,经检查 发现集电极电压为0V,更换三极管 后故障排除。
工作原理
通过三极管的电流放大作用,将 输入信号的微弱变化转换为输出 信号的较大变化。
三极管放大电路的应用
01
02
03
音频信号放大
用于将微弱的音频信号放 大,驱动扬声器发声。
Hale Waihona Puke 弱电信号放大在测量、自动控制等领域, 用于放大微弱的电信号。
无线通信
在无线通信系统中,用于 放大调制信号,提高通信 质量。
三极管放大电路的类型
对带宽和增益的需求。
04
三极管放大电路的设计
静态工作点的设置
总结词
合理设置静态工作点是三极管放大电路设计的关键,它决定了电路的放大性能和 稳定性。
详细描述
静态工作点是指放大电路在没有输入信号时的工作状态,包括集电极电流和基极 电流、集电极和基极之间的电压等参数。合理设置静态工作点可以保证三极管在 放大信号时处于最佳工作状态,提高电路的放大性能和稳定性。
作用
作为放大电路的核心元件, 三极管能够控制电流的放 大作用。
工作原理
利用基极电流控制集电极 和发射极之间的电流,实 现电流的放大。
类型
根据结构和工作特性,可 分为NPN和PNP型。
电阻
作用
在放大电路中,电阻用于限制电 流和电压,以及提供一定的负载。

三极管运算放大电路

三极管运算放大电路

三极管运算放大电路一、概述三极管运算放大电路是一种常用的模拟放大器,广泛应用于信号处理、控制系统等领域。

它具有高放大倍数、低输入输出阻抗、高速响应等特点,能够实现电压放大、电流放大、功率放大等功能。

本文将介绍三极管运算放大电路的基本原理、组成结构、分析方法及应用实例。

二、三极管运算放大电路的基本原理三极管运算放大电路的核心是三级管,它由三个半导体器件组成,包括两个N型和P型半导体,分别称为发射极、基极和集电极。

通过合理地连接和配置这些器件,可以获得较高的电压放大倍数。

三极管运算放大电路通常由输入级、中间级和输出级三部分组成。

输入级是差分放大器,具有抑制零点漂移的作用;中间级是放大器主体,决定着放大电路的放大倍数;输出级能够提高电路的输出电阻,并减小输出电压的失真。

三、三极管运算放大电路的分析方法分析三极管运算放大电路时,需要掌握其直流和交流分析方法。

直流分析是指对电路进行静态工作点分析,确定放大器的输入输出电压范围、偏置电流等参数;交流分析则关注电路的动态性能,包括放大倍数、带宽增益等参数。

四、三极管运算放大电路的应用实例1. 音频信号放大三极管运算放大电路广泛应用于音频信号的放大处理。

通过适当的设计和配置,可以实现声音信号的高保真放大,广泛应用于音响设备、音频处理系统等领域。

2. 传感器信号放大传感器输出的信号通常较弱,需要经过放大处理才能被后续电路识别和处理。

三极管运算放大电路具有高灵敏度、低噪声等特点,适用于各种传感器信号的放大处理。

3. 控制系统中的信号调理在控制系统中,经常需要对传感器输出的信号进行调理,以适应系统的需要。

三极管运算放大电路能够实现信号的放大、滤波等功能,广泛应用于控制系统中的信号调理电路中。

4. 模拟-数字转换器(ADC)的输入级模拟-数字转换器是数字信号处理系统中的关键器件,其性能好坏直接影响到整个系统的性能。

三极管运算放大电路可以作为模拟-数字转换器的输入级,实现模拟信号的高精度数字化转换。

三极管 电流放大电路

三极管 电流放大电路

三极管电流放大电路
三极管电流放大电路是一种常用的电路结构,可以将输入信号的电流增大,并输出为放大后的电流信号。

其基本原理是利用三极管的放大特性,将小信号输入作为输入电流,经过放大后输出为放大后的电流信号。

三极管电流放大电路通常由一个三极管和数个外围电路组成。

其中,三极管有三个引脚:发射极、基极和集电极。

基极是输入端,发射极是输出端,而集电极则是电源端。

一般情况下,三极管电流放大电路由电源、输入电阻、输出负载、偏置电路和耦合电容等部分组成。

输入信号通过输入电阻进入基极,然后经过偏置电路的偏置,使三极管正常工作。

此时,三极管的集电极与电源相连,形成电流流通路径,输出端的电流信号通过输出负载传递出去。

三极管的工作原理是基于电流放大效应。

当输入电流进入基极时,三极管中的电流会进行放大,并且继续流到集电极,从而使输出电流有放大的效果。

放大倍数称为电流放大倍数,根据三极管型号的不同,可以有不同的电流放大倍数。

通过调整电路中的电阻、电容和电源等参数,可以实现对输入信号的放大程度的调节。

三极管电流放大电路在电流放大方面有很好的性能,常用于放大和驱动高频信号等应用。

三极管放大电路详细分析

三极管放大电路详细分析

三极管放大电路详细分析一、原理1.共射放大电路:共射放大电路的输入信号加在基极上,输出信号从集电极上取出。

在共射放大电路中,基极和集电极之间呈负反馈,使放大电路的输入电阻变大,输出电阻变小。

共射放大电路具有电流放大性能好、电压放大倍数大、输入输出相位差小等特点,常用于对输入电流要求较高的场合。

2.共基放大电路:共基放大电路的输入信号加在发射极上,输出信号从集电极上取出。

在共基放大电路中,发射极与集电极之间呈负反馈,使得输出电阻变小,电流放大倍数增大。

共基放大电路的特点是电压放大率小,但电流放大率较高,具有宽频带、高频特性好的优点,适用于高频放大器。

3.共集放大电路:共集放大电路的输入信号加在栅极上,输出信号从源极上取出。

在共集放大电路中,源极与漏极之间呈负反馈,使放大电路的电压特性和输入输出特性更好。

共集放大电路具有输入电阻大,输出电阻小,电压放大倍数小的特点,常被应用于信号源驱动等场合。

二、特点1.放大性能好:三极管放大电路具有较好的电流放大倍数和电压放大倍数,能够将微弱的输入信号放大为较大的输出信号。

2.宽频带特性:三极管放大电路具有较好的频率响应特性,能够放大高频信号。

3.可控性强:通过改变三极管的偏置电流和工作点,可以调整放大电路的放大倍数和工作状态。

4.可靠性高:三极管具有耐压能力强、温度稳定、寿命较长等优点,可以在恶劣环境下稳定工作。

三、设计步骤1.确定放大电路的类型:根据需要的放大倍数和频率范围选择合适的三极管放大电路类型。

2.计算电阻值:根据三极管的参数和工作要求,计算出各个电阻的取值,以使得放大电路能够工作在合适的工作点。

3.搭建电路:根据设计的电阻值和三极管的引脚接法,搭建放大电路,注意保持电路的稳定性和可靠性。

4.测试和调整:通过信号发生器输入信号,使用示波器和万用表等测试工具,检测并调整放大电路的工作状态,使其达到设计要求。

四、应用三极管放大电路广泛应用于各种电子设备中,包括音频放大器、射频放大器、功率放大器、电子对抗设备等。

(完整版)三极管及放大电路原理

(完整版)三极管及放大电路原理

测判三极管的口诀三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:“三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴。

”下面让我们逐句进行解释吧。

一、三颠倒,找基极大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。

根据两个PN结连接方式不同,可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。

测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×100或R×1k挡位。

图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。

由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。

假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。

测试的第一步是判断哪个管脚是基极。

这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。

在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。

二、PN结,定管型找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型(图1)。

将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被测管即为PNP型。

三、顺箭头,偏转大找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。

(1) 对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。

根据这个原理,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔→c 极→b极→e极→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。

三极管放大电路的分析计算

三极管放大电路的分析计算

三极管放大电路的分析和计算公式在众多的三极管应用电路中,放大电路(或放大器)是其主要用途之一,利用三极管的电流放大作用可以构成各种放大电路,下面对共射基本放大电路(固定偏置放大电路)和工作点稳定的放大电路(分压式偏置放大电路),进行电路分析。

一、共发射极基本放大电路(固定偏置放大电路)1.电路组成2.直流通路直流通路是放大电路u i =0,仅在V CC 作用下直流电流所流过的路径。

画直流通路的原则:(1)输入信号u i 短路。

(2)电容视为开路。

(3)电感视为短路。

3.静态工作点的计算所谓静态工作点就是为了保证放大电路不失真的点。

估算静态工作点就是根据放大电路的直流通路,求I BQ 、I CQ 、I EQ 、和U CEQ 这四个量。

(根据下图,可得出下面两个公式)由以上三个公式,可得出静态工作点的值。

4.交流通路交流通路是放大电路在V CC =0,仅u i =0作用下交流电流所流过的路径。

画交流通路的原则:(1)由于耦合电容容量大,所有耦合电容视为通路。

(2)电源电压对地短路。

5.其主要性能指标的估算估算放大电路的主要性能指标就是根据放大电路的交流通路求,求A U 、R i 、R o 这些主要参数。

beb i r R R //=beLu r R A '-=βLC L R R R //='ber —三极管的输入电阻,是三极管b 、e 之间存在一个等效电阻。

co R R =二、分压式偏置放大电路(工作点稳定的)1.电路组成2.直流通路三、静态工作点估算静态工作点就是根据放大电路的直流通路,求IBQ 、ICQ、IEQ、和UCEQ这四个量。

(根据图,可得出下面的公式)四、交流通路交流通路是放大电路在V CC =0,仅u i 作用下交流电流所流过的路径。

画交流通路的原则:(1)由于耦合电容容量大,所有耦合电容视为通路。

(2)电源电压对地短路。

5.其主要性能指标的估算估算放大电路的主要性能指标就是根据放大电路的交流通路求,求A U 、R i 、R o这些主要参数。

三极管放大电路及其分析方法

三极管放大电路及其分析方法

三极管放大电路及其分析方法1.共射放大电路共射放大电路的基本结构是:输入信号通过电容耦合到三极管的基极,输出信号从集电极输出。

这种电路的特点是电压放大倍数大,功率放大倍数高,但频率响应不是很理想。

共射放大电路的工作原理:当输入信号作用在基极时,三极管的集电流会改变,进而导致集电极的电压改变。

根据负反馈原理,集电极的输出电压与输入信号的相位差为180°,输出电压幅度与输入信号成正比。

分析方法:1)静态工作点分析:通过直流分析,确定三极管的偏置电流和偏置电压。

2)小信号分析:将输入信号分解为直流分量和交流分量,通过等效电路分析交流放大特性。

3) 频率响应分析:通过增益-带宽积(Gain-Bandwidth Product, GBW)计算电路的频率响应特性。

4)稳定性分析:通过极点零点分析,确定电路的稳定性。

2.共基放大电路共基放大电路的基本结构是:输入信号通过电容耦合到三极管的发射极,输出信号从集电极输出。

这种电路的特点是电压放大倍数小,功率放大倍数低,但频率响应较好。

共基放大电路的工作原理:当输入信号作用在发射极时,三极管的发射电流会改变,进而改变集电极的电流。

根据负反馈原理,输出电压与输入信号的相位差与共射放大电路相反,输出电压幅度与输入信号成正比。

分析方法:1)静态工作点分析:通过直流分析,确定三极管的偏置电流和偏置电压。

2)小信号分析:将输入信号分解为直流分量和交流分量,通过等效电路分析交流放大特性。

3)频率响应分析:测量输入和输出的频率特性,并计算放大电路的频率响应。

4)稳定性分析:通过极点零点分析,确定电路的稳定性。

3.共集放大电路共集放大电路的基本结构是:输入信号通过电容耦合到三极管的基极,输出信号从发射极输出。

这种电路的特点是电压放大倍数一般,功率放大倍数较高,频率响应较好。

共集放大电路的工作原理:输入信号作用在基极上时,三极管的集电极电压不变,而发射电压会对应变化。

根据负反馈原理,输出电压与输入信号的相位差与共射放大电路相同,输出电压幅度与输入信号成正比。

三极管放大电路和分析报告

三极管放大电路和分析报告

微变等效条件
研究的对象仅仅是变化量 信号的变化范围很小
第四章 放大电路的基本原理
一、简化的 h 参数微变等效电路
(一) 三极管的微变等效电路 1. 输入电路 晶体管的输入特性曲线 Q 点附近的工作段 近似地看成直线 可认为 uBE 与 iB 成正比
iB Q
iB
uBE
O
uBE
图 14(a)
MOS)输出电流ID受输入电场UGS的控制。
2、输出受输入控制,输入信号的微小变化都能 在输出端有较大变换。
3、输出信号的能量由另一个电源提供。
第四章 放大电路的基本原理
4.2.2 单管共发射极放大电路
4.2.2.1 单管共发射极放大电路的组成
VT:NPN 型三极管,为放大元件;
VCC:为输出信号提供能量; RC:当 iC 通过 Rc,将 电流的变化转化为集电极
2.4 放大电路的基本分析方法
基本分析方法两种 图解法 微变等效电路法
静态分析:电路中未施加输入信号,仅存在偏置电 路直流作用时的电路工作状态,如输入、输出回路 的电流及电压
动态分析:当外加交流输入信号时,电路中存在直 流、交流信号并存状态时的电路状态,如放大倍数、 输入电阻、输出电阻、通频带、最大输出功率等。
基本分析思路:先静态,后动态
第四章 放大电路的基本原理
4.4 放大电路的基本分析方法
静态工作点:当外加输入信号为零时,在直流电源VCC的作 用下,三极管的基极回路及集电极回路均存在直流电流及 直流电压,这些值在三极管输入、输出特性曲线上对应一 个点,该点称静态工作点。
电路中电抗原件及电源的特点:电容对直流信号的阻抗无 穷大,可以认为开路,但对交流信号,阻抗为1/wc,当电容 足够大,可认为短路;电感对直流信号的阻抗很小,可认 为短路,而对交流信号,感抗大小为wL; 对理想电压源,由 于电压变化为零,在交流通路中相当于短路;对理想电流 源,由于电流变化为0,故在交流通路中相当于开路。

三极管放大电路工作原理及功能分析

三极管放大电路工作原理及功能分析

电流放大功能
总结词
三极管放大电路能够将输入信号的电流幅度按一定比例放大,输出信号的电流幅 度远大于输入信号。
详细描述
除了电压放大作用外,三极管还能实现电流放大。在三极管的工作区域内,基极 输入信号的微小变化会引起集电极输出信号的较大变化,从而实现电流的放大。
功率放大功能
总结词
三极管放大电路能够将输入信号的功率按一定比例放大,输出信号的功率远大于输入信 号。
03
CATALOGUE
三极管放大电路的功能分析
电压放大功能
总结词
三极管放大电路能够将输入信号的电压幅度按一定比例放大,输出信号的电压 幅度远大于输入信号。
详细描述
三极管具有电压放大作用,即基极输入信号的微小变化会引起集电极输出信号 的较大变化。通过合理设置电路参数,三极管可以实现对输入信号的电压放大 。
性能指标。
确定合适的静态工作点
要点一
总结词
静态工作点是三极管放大电路的重要参数,其设置是否合 适直接影响到电路的性能和稳定性。
要点二
详细描述
静态工作点需要根据输入信号的幅度和频率进行选择,通 常需要通过实验和调试来确定最佳的工作点。同时,还需 要考虑三极管的安全工作区,避免因工作点设置不当导致 三极管烧毁。
02
CATALOGUE
三极管放大电路的工作原理
电流放大过程
电流放大
动态范围
三极管通过基极电流的控制,实现集 电极电流的放大,从而实现电流放大 的功能。
三极管在放大不同幅值的信号时,能 够保持较为稳定的放大倍数,从而实 现宽动态范围的电流放大。
电流控制
三极管内部存在三个电极,其中基极 电流的控制作用最为显著,通过改变 基极电流的大小,可以实现对集电极 和发射极电流的调节。

三极管放大电路详细分析

三极管放大电路详细分析

所以,交流负载是过 Q 点且与横轴夹角为 α′的直线。由于 RL′<RL,则 α′>α,所以交 流负载线比直流负载线陡一些。
接负载 RL′后,信号的工作点就沿着交流负载线变化。由于三极管输出曲线的恒流特 点。接 RL 与不接 RL 的 iC 相差不大,而 uCE 的动态范围减小了。因此,输出电压减小,电压 放大倍数下降。
分析放大电路时,一般要求解决两个方面的问题,即确定放大电路的静态和动态时的工
作情况。静态分析就是要确定放大电路没有输入交流信号时,三极管各极的电流和电压。动
态分析则是研究在正弦波信号作用下,放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等。
1.5.1 三极管放大电路的静态工作点的估算
三极管放大电路的静态值,即直流 IBQ、ICQ、UCEQ 的值在输出 特性上反映为一个点,称为静态工作点 Q。静态工作点负载线与静态工作点
【例 2】电路及参数与【例 2-2】相同,试用图解法求电路的静态工作点。 解:(1)画出直流负载线 MN。在方程 UCE=UCC-ICRC 中,令 IC=0,则 UCE=UCC= 12V,得 M 点;令 UCE=0,则 IC=UCC/Rc=12V/3KΩ=4mA,得 N 点,连接 MN 两点所得 到的直线即为直流负载线。 (2)确定静态工作点 静态基极电流
iB=IBQ+ib=40μA+20SinωtμA 由于三极管的电流放大作用,ib 变化将引起 ic 很大的变化,如图 2-18(a) 所示。 当 iB=60μA 时,负载线与 iB=60μA 的输出曲线的交点为 Q1;当 iB=20mA 时,负载线 与 iB=20mA 的输出特性曲线的交点为 Q2。因此,当信号变化时,工作点就在 Q1 与 Q2 之间 变化。如果工作点的变化是在放大区内。那么 ib 作正弦变化时。ic、uce 也按正弦规律变化, 所以

三极管及放大电路—放大电路的微变等效电路分析法(电子技术课件)

三极管及放大电路—放大电路的微变等效电路分析法(电子技术课件)

二、放大电路动态指标的估算
1.性能指标估算
共射放大电路微变等效电路
(1)电压放大倍数的估算


AU
UO
.•
Ui


Ui Ib rbe


Uo Ib R'(L R'L RC // RL )


故共射放大电路的电压放大倍数为:

AU
UO
.•
Ui
I b R'L

Ibr be
R'L
rbe


如果不考虑 U i 和 U o各自的相位关系,则上式也可以写成:
AU
UO
.
Ui
I b R'L
Ibr be
R'L
rbe
式中“-”表示输入信号与输出信号相位相反。
空载时电压倍数:
Au
RC rbe
Au Au 说明:放大电路带上负载后放大倍数将降低。
(2)输入电阻ri
(3)输出电阻ro
ro Rc
2.输入电阻ri
放大电路的输入端可以用一个等效交流电阻ri来表示,它定义为:
ri
ui ii

rs
us -
+ ii
ui -
放大电路
ro
ri

uo′ -
+ io
RL
uo

ri
ro
放大器接到信号源上以后,就相当于信号源的负载电阻,ri 越大表示放
大器从信号源索取的电流越小,信号利用率越高。
3.输出电阻ro
一是放大倍尽可能大; 二是输出信号尽可能不失真。 主要技术指标有:放大倍数、输入电阻、输出电阻。

三极管放大电路及其等效电路分析法

三极管放大电路及其等效电路分析法
详细描述
共集放大电路采用NPN或PNP三极管,输入信号加在基极和发射极之间,通过调整集电极和发射极之间的电压来 控制输出信号的幅度和相位。其输入阻抗较高,输出阻抗较高,电压放大倍数小于1,适用于信号跟随和缓冲。
04
CATALOGUE
三极管放大电路的应用
在音频信号处理中的应用
音频信号放大
三极管放大电路常用于音频信号的放大 ,如音响设备、麦克风等。通过放大音 频信号,提高声音的响度和清晰度。
合理布线
优化电路板布线,减小信号干扰和寄生效应 。
电源滤波
采用电源滤波技术,减小电源噪声对电路的 影响。
三极管放大电路的调试与测试
静态工作点的调试
调整三极管基极和集电极的偏置电压 ,使放大器处于最佳工作状态。
动态性能测试
测试放大器的电压放大倍数、频率响 应和失真度等动态性能指标。
输入输出匹配调试
确保输入信号和输出信号之间的阻抗 匹配,减小信号损失。
VS
声音效果处理
在音频领域,三极管放大电路还可以用于 声音效果的添加和处理,如音调调整、混 响等。
在通信系统中的应用
信号放大
在通信系统中,三极管放大电路用于信号的 放大,确保信号传输的稳定性和可靠性。
调制解调
在无线通信中,三极管放大电路用于信号的 调制和解调,实现信号的发送和接收。
在自动控制系统中的应用
CATALOGUE
三极管放大电路的等效电路分析法
等效电路分析法的定义
等效电路分析法是一种将复杂电路简 化为简单等效电路的方法,通过等效 元件和等效参数来描述电路的性能。
在三极管放大电路中,等效电路分析 法可以将三极管内部结构及其工作原 理抽象化,以便于理解和分析。

4-三极管及放大电路基础(2)共射放大电路及分析方法资料

4-三极管及放大电路基础(2)共射放大电路及分析方法资料

h fe
iC iB
VC E
hre
v BE vCE
IB
hoe
iC vCE
IB
β输出端交流短路时的正向电流传输比或电 流放大系数(无量纲);
μr 输入端交流开路时的反向电压传输比(无 量纲);
1/rce输入端交流开路时的输出电导,单位 为西门子(S);
hie,hre,hfe,hoe称为BJT在共射极接法下的H参数
(3-8)
第三章
§3.3 图解分析法
放大器两 种工作状 态
静态:当放大电路没有输入信号 时,电路中各处的电压、电流都 是不变的直流,则称为直流工作 状态或静止状态。
动态:当放大电路有输入信号时, 电路中各处的电压、电流都是变 动状态,则称为电路处在动态工 作情况或动态。
(3-9)
第三章
放大电路的分析步骤
Rb C1 +
RS + Ui US -
画直流通路
Rc C2 +
V RL
+UCC +
Uo -
①电容视为开路;②电感线圈视 为短路;③信号源视为短路,但 应保留其内阻。
(3-12)
第三章
分析动态时,通常用交流通路。
+UCC
交流通路:输入信号作 用下交流信号流经的 通路,它用于研究动 态参数及性能指标。
(3-36)
第三章
2、三极管H参数的等效电路
vbe hieib hrevce
ic hfeib hoevce
其中,hie为电阻,hrevce为电压源,hfeib为电流源,hoe为电导
定的电流和电压(IB、IC、VCE);当vi≠0时,
iB、iC、vCE都在原来的直流量上叠加了一个交
流量
虽然这些电流、

三极管放大电路分析方法

三极管放大电路分析方法

三极管放大电路分析方法1.直流分析法:首先需要对三极管的直流工作点进行分析,确定三极管的偏置电流及偏置电压。

偏置电流的大小决定了三极管的放大倍数,偏置电压的大小决定了输出信号的工作范围。

直流分析法的步骤如下:-根据电路图,将三极管放大电路简化为三极管模型,剔除输入和输出耦合电容等影响。

-利用基本电路分析技巧,根据电路中的电阻、电压和电流关系,列出基于基尔霍夫定律的电路方程。

-解电路方程,计算出各个节点和元件的电流和电压值。

-利用得到的结果,确定三极管的工作状态和偏置电流。

2.小信号分析法:在直流偏置条件下,对三极管的输入信号进行小信号分析,得到输入端和输出端的端口等效电路,从而计算三极管的增益和带宽等性能指标。

小信号分析法的步骤如下:-对三极管放大电路进行小信号模型化处理,即将电路中的大信号元件(如三极管和电容等)线性化为小信号源和等效电路。

-根据放大电路的小信号模型,利用基本电路分析技巧,建立输入端和输出端的等效电路。

-根据等效电路,计算放大电路的增益和带宽等性能参数。

3.负反馈法:-确定三极管放大电路的基本参数,如放大倍数、输入和输出阻抗等。

-控制负反馈系统的增益,确定电压比例器的比例关系。

-根据反馈系统的特性和电路的参数,确定电压比例器的阻值,从而实现所需的放大倍数。

-在确定了电压比例器的阻值后,通过计算反馈回路的频率响应、相移等参数,来进一步优化电路性能。

以上是三极管放大电路分析的几种常用方法,每种方法都有其独特的优势和适用范围。

通过综合运用这些方法,可以对三极管放大电路进行全面的分析和优化,实现设计要求。

三极管放大电路及分析

三极管放大电路及分析

三极管放大电路及分析三极管是一种具有三个电极的半导体器件,通常由一个P型或N型的掺杂基片和两个掺杂型材料的层组成。

根据材料的不同,可以分为PNP型和NPN型三极管。

在三极管的正常工作状态下,基极和发射极之间的结为正向偏置,而基极和集电极之间的结为反向偏置。

当输入信号施加在基极上时,可以控制从发射极到集电极的电流,从而实现信号放大。

三极管放大电路的一种常见形式是共发射极放大电路。

该电路由三个元件组成:三极管、输入电容和负载电阻。

输入信号通过输入电容作用于三极管基极,而输出信号则通过负载电阻从三极管的集电极获得。

在该电路中,输入信号的幅度决定了三极管的工作点(DC偏置点),而输出信号的幅度则由三极管的放大能力决定。

为了更好地理解三极管放大电路的工作原理,我们需要对其输入特性和输出特性进行分析。

首先是输入特性分析。

三极管的输入特性可以用输入特性曲线来表示,其中横轴表示输入电压或输入电流,纵轴表示基极-发射极电压。

当输入信号施加在三极管的基极时,可以通过改变输入电压或输入电流,观察基极-发射极电压的变化情况。

输入特性曲线可以帮助我们确定三极管的截止区、饱和区和放大区等工作状态。

其次是输出特性分析。

三极管的输出特性可以用输出特性曲线来表示,其中横轴表示集电极-发射极电压,纵轴表示集电极电流。

输出特性曲线可以帮助我们了解三极管的工作状态以及最大输出幅度等参数。

在三极管放大电路中,需要确定合适的偏置电压和工作点,以保证信号的放大不失真。

常见的偏置方法是通过电阻器网络实现的。

在共发射极放大电路中,一种常见的偏置网络是“电阻-电容耦合偏置网络”。

在三极管放大电路中,还需要选择合适的负载电阻以获得所需的放大倍数。

负载电阻的大小会影响输出信号的幅度和失真。

通常情况下,通过选择合适的负载电阻可以实现最大功率输出。

除共发射极放大电路外,三极管还可以用于其他形式的放大电路,如共集电极放大电路、共基极放大电路等。

这些电路的特点和应用场景各不相同。

三极管放大电路的分析计算

三极管放大电路的分析计算

三极管放大电路的分析计算首先,我们需要了解三极管的工作原理和电路结构。

三极管有三个引脚,分别为发射极、基极和集电极。

发射极和基极之间的电流被控制,从而控制集电极之间的电流。

通过调节基极电压,我们可以改变三极管的工作状态和放大程度。

在进行分析和计算之前,我们需要明确以下几个参数:1. 输入电压 Vin:该参数代表信号源输入的电压信号的幅值。

2. 输出电压 Vout:该参数代表从放大电路输出的电压信号的幅值。

3. 电源电压 Vcc:该参数代表三极管放大电路所使用的直流电压。

接下来,我们将进行三极管放大电路的分析和计算。

首先,我们需要选择适当的三极管型号和参数。

通常,我们需要考虑三个重要的参数:β(或Hfe)、Vbe和Vce。

1. β(或Hfe):该参数代表晶体管的直流电流放大倍数。

一般情况下,该值介于20至200之间。

2. Vbe:该参数代表基极-发射极电压。

通常,Vbe约为0.7V。

3. Vce:该参数代表集电极-发射极电压。

通常,Vce约为0.2V至0.3V。

接下来,我们可以进行以下步骤来分析和计算三极管放大电路:1.确定放大倍数:通过选择合适的基极电阻和集电极电阻,我们可以调节三极管的工作点,以实现我们期望的放大倍数。

一般情况下,放大倍数(A)可以通过以下公式计算:A=β*Rc/Re,其中,Rc为集电极电阻,Re为发射极电阻。

2. 确定直流电流:通过选择适当的集电极电阻和发射极电阻,我们可以调节三极管的工作点,以实现我们期望的直流电流。

一般情况下,直流电流(Ic)可以通过以下公式计算:Ic = (Vcc - Vce) / Rc,其中,Vcc为电源电压,Vce为集电极-发射极电压。

3. 确定输入电阻 Rin:输入电阻(Rin)可以通过以下公式计算:Rin = β * Re,其中,β为晶体管的直流电流放大倍数,Re为发射极电阻。

4. 确定输出电阻 Rout:输出电阻(Rout)通常较小,可以忽略不计。

三极管放大电路的分析方法的复习

三极管放大电路的分析方法的复习

三极管放大电路的分析方法的复习三极管放大电路是一种基于三极管工作特性的电路,用于放大电信号。

其基本组成部分是一个三极管(包括发射极、基极和集电极),以及与之相连的电阻、电容等元件。

三极管放大电路的分析方法通常分为直流分析和交流分析两个方面。

一、直流分析直流分析是对三极管放大电路在静态工作状态下的分析。

其目的是确定各个节点的直流电压和电流,以便进一步进行交流分析。

1.确定偏置点偏置点是三极管工作在合适的工作状态下的电压点,保证三极管在放大过程中能够正常工作。

通过合理选择电阻和电源电压,使得集电极电压、基极电压和电流都处于适当的工作范围。

2.确定直流电流根据电路拓扑和电流平衡原理,可以通过分析电路得到各个支路的直流电流。

例如,通过基本的电路分析方法(如基尔霍夫定律),可以得到发射极电流、基极电流和集电极电流之间的关系。

3.确定直流电压根据三极管工作的基本方程和电路拓扑关系,可以利用欧姆定律和基尔霍夫定律等方法,求解各个节点的直流电压值。

例如,基极电压、发射极电压以及集电极电压等。

二、交流分析交流分析是对三极管放大电路在交流信号下的分析。

其目的是确定电路的增益、频率响应以及输出电压等。

1.线性化模型在交流分析中,为了简化计算并且方便分析,常常使用线性化模型来进行计算。

三极管的线性化模型是通过三极管的微小信号模型来描述的,其中包括三极管的输出电阻、输入电阻以及电压增益等参数。

2.输入阻抗和输出阻抗的分析输入阻抗是指三极管放大电路对输入信号的阻抗大小,可以通过计算输入电阻来进行分析。

输出阻抗是指三极管放大电路中输出信号的阻抗大小,可以通过计算输出电阻来进行分析。

3.电压增益的分析电压增益是指三极管放大电路输出电压和输入电压之间的比值,可以通过计算电压增益来进行分析。

电压增益可以通过计算三极管的集电极电流和基极电流的比值来确定。

4.频率响应的分析频率响应描述了电路对于不同频率输入信号的响应情况。

可以通过计算电路的截止频率、增益衰减等参数来进行分析。

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三极管电路放大电路及其分析方法一、教学要求1. 重点掌握的内容(1)放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念;(2)用近似计算法估算共射放大电路的静态工作点;(3)用微变等效电路法分析计算共射电路、分压式工作点稳定电路的电压放大倍数A u和A us,输入电阻R i和输出电阻R0。

2. 一般掌握的内容(1)放大电路的频率响应的一般概念;(2)图解法确定共射放大电路的静态工作点,定性分析波形失真,观察电路参数对静态工作点的影响,估算最大不失真输出的动态范围;(3)三种不同组态(共射、共集、共基)放大电路的特点;(4)多级放大电路三种耦合方式的特点,放大倍数的计算规律。

3. 一般了解的内容(1)共射放大电路f L、f H与电路参数间的定性关系,波特图的一般知识<多级放大电路与共射放大电路频宽的定性分析;(2)用估算法估算场效应管放大电路静态工作点的方法。

二•内容提要1. 共射接法的两个基本电路共射放大电路和分压式工作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。

学习这两种基本电路的分析方法是学习比较复杂的模拟电路的基础。

2. 两种基本分析方法——图解法和微变等效电路法在“模拟电路”中,三极管是非线性元件,因此不能简单地采用“电路与磁路”课中线性电路地分析方法。

图解法和微变等效电路法就是针对三极管非线性的特点而采用的分析方法。

3. 放大电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态由于放大电路输入、输出端取自三极管三个不同的电极,放大电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。

由于组态的不同,其放大电路反映出的特性是不同的。

在实际中,可根据要求选择相应组态的电路。

4. 两种放大元件组成的放大电路——双极型三极管放大电路和场效应管放大电路一般来说,双极性三极管是一种电流控制元件,它通过基极电流i B的变化控制集电极电流I c的变化。

而场效应管是一种电压控制元件,它通过改变栅源间的电压U GS来控制漏极电流i D的变化;其次,双极性三极管的输入电阻较小,而场效应管的输入电阻很高,静态时栅极几乎不取电流。

由于它们性能和特点的不同,可根据要求选用不同元件组成的放大电路。

5. 多级放大电路的三种耪合方式一一阻容耦合、直接耦合和变压器耦合将多级放大电辟连接起来的时候,就出现了级与级之间的耦合方式问题。

通过电阻和电容将两级放大电路连接起来的方式称为阻容耦合。

由于电容的作用,使各级放大电路的静态工作点互相独立,分析估算比较方便。

但它不能放大变化缓慢的信号和直流信号,也不便于集成化;将前级输出与后级输入直接相连的方式称为直接耦合。

它能传递相放大变化缓慢的信号和直流信号,便于集成,但由于是直接耦合,各级静态工作点互不独立,分析计算比较麻烦。

另外,还存在着电平偏移和零点漂移现象;通过变压器的初级和次级把前级输出与后级输入连接起来的方式称为变压器耦合。

它能够实现阻抗变换,以便在负载上得到最大的功率输出,各级静态工作点也互相独立。

但由于变压器比较笨重,消耗有色金属,也不适于集成化。

6. 放大电路的频率响应当将不同频率的信号输入放大电路时,由于晶体管极间电容和电路中电抗性元件的影响,放大电路的放大倍数要随之变化并产生一定的相位移。

因此,放大电路的电压放大倍数和相位是频率的函数,称之为放大电路的频率响应。

把放大倍数与频率的关系称之为幅频特性,相位与频率的关系称之为相频特性。

三、重要概念本章涉及到的一些重要概念有:放大的本质、静态和动态、直流通路和交流通路、工作点、负载线、非线性失真、放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性等。

现简述如下:1. 放大一一放大的实质可以从两个方面来看:一是其能量的控制作用,即用一个能量比较小的信号去控制另一个能量,使负载上得到较大的能量;二是放大作用必须针对变化量而言,即输入信号有一个比较小的变化量,则在输出端得到一个比较大的变化量。

2. 静态和动态——静态是指当放大电路没有输入信号(Ui=O)时,仅在外电源V CC作用下电路的工作状态。

为了表示其工作状态,求出此时的I B、I C和U CE 值,它在特性曲线上是一个确定的点,通常叫静态工作点。

动态是指放大电路加入交流输入信号(Ui工0)时电路的工作状态。

为了表征动态特性,一般引用负载线、动态范围、放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标来表示。

动态讨论的变化量往往是在某个特定的静态基础上变化的,因此可将它们两者的关系形象地认为是在静态工作条件下“驮”上了一个动态的工作信号。

3. 直流通路和交流通路一一由于电路中存在着一些电抗性元件,故直流信号与交流信号的通路是不同的。

因此要相应地将电路区分为直流通路和交流通路两个方面。

直流通路用以分析电路静态时的工作情况,交流通路用以分析电路动态时的工作情况。

4. 静态工作点一一在电路参数一定的情况下,三极管总有一个确定的静态工作状态,我们用一个点来表示,叫静态工作点。

一般用I BQ、I CQ和U CEQ的数值来描述。

5. 负载线一一在直流负载线和交流负载线。

前者用于确定静态工作点,后者则表示加入交流输入信号后,电路交流工作状态时的运动轨迹。

6. 非线佳失真一一在放大电路的核心元件是双极型三极管或场效应管,由于它们本身是非线性元件,其输入、输出特性电压、电流间的关系都是非线性的,因此输出波形总会出现或多或少的失真,尤其当工作点设置不合理或输入信号幅度过大时,这种失真更为严重。

7. 放大倍数、输入电阻和输出电阻一一它们是反映放大电路性能优劣的重要指标。

放大倍数是衡量放大电路放大能力的指标,定义为输出信号与输入信号的变化量之比。

它有电压放大倍数和电流放大倍数。

当输入信号为正弦波时,电压放大倍数A u为输出电路的有效值U0与输入电压的有效值U i之比,表示为A u U o/U i (1.1.1)电流放大倍数A i为输出电流约有效值I O输入电流|i的有效值之比,可表示A i I o/I i (1.1.2)输入电阻R i是衡量放大电路向信号源索取电流大小的指标。

定义为输入电压U i 与输人电流的有效值之比,可表示为R i U i/I i (1.1.3)输出电阻R o是衡量放大电路带负载能力的指标。

定义为当输入端信号电压U s等于零0 (保留信号源内阻R s)、输出端开路(R L=X)时,外加输出电压U o与输出电流I O之比,可表示为R o ±|RL0(1. 1.4)I o8. 频率特性——随着输入信号频率的不同,放大电路电压放大倍数的模和相角都要随之变比。

把幅度随频度的变化叫幅频特性,相位随频率的变化叫相频特性,统称为放大电路的频率特性。

四、解题指导例1试判断图1中各电路能否对输入信号不失真地进行放大,并简述理由。

解本题练习根据放大电路的组成原则判断电路能否正常工作的方法。

图(a)电路无放大作用。

静态基极电流I BQ= 0。

图(b)电路无放大作甩。

V BB交流通路短路,输入信号送不进去,U= 0 图(c)电路有放大作用。

符合组成原则。

图(d)电路无放大作用。

三极管发射结反向偏置,|BQ= 0。

图(e)电路有放大作用,三极管为PNP型,偏置符合要求,其它组成原则也符合要求。

大,电路中的变压器为理想变压器图2解本题练习放大电路交直流通路的画法已知电容足够大,在交流通路申可视为短路,直流开路。

理想变压器绕组阻抗可以忽咯,集电极电阻为0,在直流通路中可视为开路,交流通路中有阻抗变换作用。

另外,理想电压源可视为交流短路。

根据以上原则,可画出图3和图4中各电路的直流通路和交流通路。

图3电路的直流通路图(f)电路无放大作用C b将输入交流信号短路, U i = 0o例2试画出图2中各电路的直流通路和交流通路设各电路中的电容足够Zee图4电路的交流通路例3共射放大电路如图5所示。

给出三极管的输入、输出特性如图(b)和图(c)。

试用图解法(I BQ用估算法)确定静态工作点和求电压放大倍数A u的数值。

解本题练习用图解法确定静态工作点和进行动态分析的方法。

(1)作直流负载线(如图)根据U CE Wc i c R c可取两点:当i c 0时,U CE V cc 12V,当U CE 0时,V cci c — 4mA,连接这两点,作出直流负载线见图(c)AB直线。

R c(2)估算法求I BQV cc U BEQ 12 0.7I BQ0.04mAR b 280可确定静态工作点Q,见图(c)(3)求I CQ和U CEQ沿Q点作水平和垂直线可得到|CQ 2mA,U CEQ 6V(4)作交流负载线已知R L' R c // R L 1.5K ,作斜率为1 R L'见图(c)直线CD所示。

平移辅助线,使其交于1丄的交流负载线的辅助线, 1.5Q,便得到交流负载线EF。

(5)求电压放大倍数A u在输入特性Q点附近取厶i B,(i B由20 jA变化至60叭),相应就有一个厶U BE,见图(b);在输出特性Q点附近根据△ i B的范围就有一个对应的厶i c和厶u cE;根据定义A u uo uCE uCE1 uCE2 5 7u i U BE u BE1 u BE2 0.8 0.610,见图(”和(c)2AZcCmAjfa■扈QiAfit图5三级管输入、输出特性例4在)所示的单管共射放大电路中■设三极管的0=100. U n =0* 7V・ a = 20Mk Ci.G 足够大* 又知Vcc^lOV, &=490kfh R^Hi.«3kn.<1> 1SJT静态时的』环E曲和业凶值,(2) ■出电M的Oft变筹效电路』<3> 计的6值*(4)求电略中煩电压放大倍散A订<5)求■入电IS膨和输出电阻尺屛⑹若用承at器规察到的拔罪是底部矢真,试冋是戡止失真还媚直和失真?欲想改善输出波形*可妊电踣呻■些•数7彌大还是减小?3霹水超堆习时单亍矣*电H 静就令分析计耳才100X0,02—2mA7CEXJ = ¥cc —&艮=10—2X3 = 4¥(2)电踣的黴变等效电路见图6茁)所示. ⑶ 如= “ + (]+0)単=200+(1+100用切・矗口 仏 4<5> R.-RJ/r^r^ -L 5kG (T 凤汾Q 凡之凡= 3kf) (6)囲是NPN 管+故为(8和失JL 要设憩使静态工作点降低,増大&可改 善输出跛形◎例 5放大电路如图7@)所示+已知Fcc=12£& =臥弟 比=63山・ Z£i T = 2kfl t 7V,三极管的 3=100, a =窓OOIL3 ⑹图6共射放大电路及其微变等效电路*-100卩(%甩)图7例5的电路及其微变等效电路<1)要使静态时6V.尽的阻值应为多少?<2) 1S出电踣的黴变尊效电路卡(3>凡为上述阻值时,计算当J?L = OO和R 时的电压放大倍数<4>凡为上述阻僵下,计算当输入端有信号源及倍号源内ia/t=Lkn时的电压放大倍数九=总(ft .^2kn)解本遛稣习吴有岌抖鹹电阻&和需号源冉徂>?■的羊脅拱射连大电略妁分析计畀方法.〔1〉根据l/g=%c-©tRe+RJ可求出心"与〒护N皋刍6mA= = £ 6/100=^0. 026mA根据卩区=』讯尺卜十口唤+抵凡可得& =尊如_(1 +小丘1 2 — (] 7^=400kn(2) 画出尅路的微变奪效电路见图7 (厂所示n(3) 当2?i.-oo时亠=畑+ (1 + 0)尹匕200 十(1 +100〉臭〜1. 2k(l* EQ £* 6/?;. = /?尸3d!100X2Xfc = ~+(1+月)圧=—F+(i+io6》xo•产一&3当ft-«2kn 时冲严_____ ________ _______ 0X1%十(1 + 小& L 2(1 -100)X0.3^ 3' 2 ⑷已知£ = #=#x便"X罩•从图(毎的微变等效电路可以看出’局H&〃〔e十(1卄)&压亠 +。

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