共基极放大电路理论分析与计算
晶体管及其放大电路之共基极放大电路
晶体管及其放⼤电路之共基极放⼤电路
由于在基极输⼊的波形也出现在发射级上⾯,基于这样思想,信号从发射级输⼊,从集电极输出,构成共基极放⼤电路。
对于共基极放⼤电路,由于输⼊阻抗低,所以难以使⽤,但由于没有基极-集电极电容Cob的影响,频率特性变好,可以作为⾼频放⼤电路设计,主要掌握其计算分析⽅法及设计⽅法!
⼀.共基极放⼤电路的计算
1.计算及分析⽅法
⼆.共基极放⼤电路的设计
设计电压增益为5倍,最⼤输出电压为5Vp-p的共基极放⼤器
设计步骤:
1. 确定发射级电流及电压
2. 确定发射级电阻及R3,其作⽤是使发射级偏置电流流到GND。
Av=Rc/Re,Re不包括R
3.
3. 确定基极偏置电阻
4. 确定各种电容的⼤⼩。
输⼊阻抗R6//R3,输出阻抗:Rc(⼤)
共基极放⼤电路的频率特性⽐较好的原因:发射级的交流阻抗为0,等效于交流接地,不与发射级电阻Re形成低通滤波器(共射级电路形成),所以频率特性好,⽐共射级放⼤电路的⾼频截⽌频率⾼两倍以上,可以认为三极管的截⽌频率为放⼤电路的⾼频截⽌频率。
输出阻抗⾼的解决办法:在共基极放⼤电路后接射极跟随器,降低输出阻抗。
三.共基极放⼤电路的其他电路
1.PNP管构成共基极放⼤电路
2.负电源构成
3.⾼频放⼤电路(P125)。
共基极放大电路
共基极放大电路分析与计算共基极放大电路(简称共基放大电路)如图1(a)所示,直流通路采用的是分压偏置式,交流信号经C 1从发射极输入,从集电极经C 2输出,C 1、C 2为耦合电容,C b 为基极旁路电容,使基极交流接地,故称为共基极放大器。
微变等效电路如图1(b)所示。
图1 共基极放大电路(a )基本放大电路;(b )微变等效电路1) 静态工作点(与共发射极放大电路分析方法一样)图1中如果忽略IBQ 对Rb1、Rb2分压电路中电流的分流作用,则基极静态电压U BQ 为CC b b b BQ U R R R U 212+= 流经Re 的电流I EQ 为eBE B e E EQ R U U R U I -== 如果满足UB 〉〉UBE ,则上式可简化为 +++-+-++-U CC R L R b1R c R b2R e C 1C 2u i u C b V e c b (a )C b : 基极旁路电容,使基极交流接地+-u o c β i b e i i i e i b r be b R e +-u i R c R L (b )CC b b b e e B EQ CQ U R R R R R U I I 2121+⋅=≈≈ 而β+=1EQBQ I I CQ e C CC CEQ I R R U U )(+-=2) 动态分析利用三极管的微变等效模型,可以画出图1(a )电路的微变等效电路如图1(b )所示。
图中,b 、e 之间用rbe 代替, c 、 e 之间用电流源βib 代替。
(1) 电流放大倍数。
在图1(b )中,当忽略Re 对输入电流ii 的分流作用时,则ii ≈-ie ;流经R ′L (R ′L=Rc ∥RL )的输出电流io=-ic 。
a i i i i A ec i i =--==0 α称作三极管共基电流放大系数。
由于α小于且近似等于1,所以共基极电路没有电流放大作用。
(2) 电压放大倍数。
三极管共基极放大电路计算
三极管共基极放大电路计算三极管是一种半导体器件,常用于放大电路中。
三极管共基极放大电路是其中一种经典的电路结构,具有很好的放大和稳定性能。
本文将对三极管共基极放大电路进行深入研究和计算分析。
首先,我们需要了解三极管共基极放大电路的基本结构和工作原理。
在这种电路中,输入信号通过输入端加到基极,输出信号则从集电极输出。
由于基极和集电极之间的电压只有一个很小的交流信号偏置,所以称之为共基极电路。
这种结构能够提供较高的电压增益和带宽,适用于中频和高频放大电路。
在实际计算中,我们需要考虑电路中的元件参数和工作条件。
三极管的参数包括直流电流放大倍数β,输入电阻rπ,输出电导Gm等。
这些参数将影响电路的放大倍数和频率响应特性。
另外,工作条件如电源电压、电阻值等也会对电路性能产生影响。
为了实现对三极管共基极放大电路的计算分析,我们可以利用基本的放大电路模型和电路分析技术。
通过建立电路的等效模型,可以得到电路的输入输出关系和频率响应特性。
同时,利用微分分析和小信号放大模型,可以计算电路的电压增益、输入输出阻抗等重要参数。
在进行计算分析时,需要注意电路的稳定性和动态特性。
三极管共基极放大电路的直流工作点稳定性是保证电路正常工作的重要条件。
要保证电路在合适的工作点,需要选择合适的偏置电压和电流。
另外,电路的频率响应特性也需要考虑。
在高频条件下,电容和电感等元件将对电路的频率响应特性产生影响。
除了计算分析,实验验证也是验证电路性能的重要手段。
通过搭建实际电路并进行测试,可以验证计算结果的准确性和可靠性。
实验中需要注意电路的稳定性、输出波形和频率特性等指标。
通过比较实验结果和计算结果,可以进一步优化电路设计和参数选择。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,三极管共基极放大电路是一种重要的电子电路结构,具有很好的放大和稳定性能。
通过深入研究和计算分析,可以更好地理解其工作原理和性能特点。
未来,我们可以进一步探索新的电路结构和优化方法,提高电路的性能和应用范围。
共基和共集放大电路
+
+
RB2
Rc
ui
RE
RL
uo
-
CB
RB1
VCC
-
ii +
ie e ic
ib
βib
io c +
ui
RE
rbe
uo
R´L
-
-
b 共基极放大电路的等效电路
R´L= RC // RL
l. 电流放大倍数 ii = - ie io = ic
ii +
ui
RE
ie e ic
ib
βib
rbe
Ai = io / ii = - α
ic c
RB C1 +
+ RS
+VCC + ui us -
T C2
-
rbe
βib
RB
e
+
RE
RL uo
-
RS
ui
u+s
-
-
+
RE
RL
uo
-
b ib
e - ie
共集电极放大电路
+ RS us+ ui
rbe RB
iC βib
+
RL RE
uo
--
-
c
l. 电流放大倍数
Ai =
io ii
=
- ie ib
= - (1 + β)
3. 输入、输出电阻
b ib
e - ie
+ RS us+ ui
rbe RB
iC βib
+
RL RE
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。
共射放大电路放大倍数
共射放大电路的原理与计算共射放大电路是一种利用晶体管的共射极特性来实现信号放大的电路。
它具有电压放大倍数高、输入电阻低、输出电阻高、通频带宽等优点,是最常用的基本放大电路之一。
本文将介绍共射放大电路的基本结构、性能指标、动态分析、交流负载线和非线性失真等内容,并给出相关的计算公式和示例。
共射放大电路的基本结构共射放大电路的基本结构如下图所示:E_S|R_S||----+----+----+----+| | | | |R_B1 R_B2 C_1 C_2 R_C| | | | |+----+----+----B +----+| | |C E || | |R_E C_E || | |+---------+---------+|C_3|+其中,E_S 是信号源,R_S 是信号源内阻,R_B1 和 R_B2 是分压式偏置电阻,R_C 是集电极负载电阻,R_E 是发射极稳定电阻,C_1 和 C_2 是耦合电容,C_E 是旁路电容,C_3 是旁路滤波电容。
晶体管的发射极E、基极B和集电极C 分别与地相连,形成共射极连接方式。
共射放大电路的工作原理是:当输入信号为正半周时,基极电压增加,使晶体管导通程度增强,集电极电流增加,集电极电压降低;当输入信号为负半周时,基极电压减小,使晶体管导通程度减弱,集电极电流减小,集电极电压升高;因此,输出信号与输入信号相位相反,实现了信号的反向放大。
共射放大电路的性能指标共射放大电路的主要性能指标有:电压放大倍数 A_u:表示输入电压和输出电压幅值和相位间的关系;输入电阻 r_i:表示放大电路对信号源的负载作用;输出电阻 r_o:表示放大电路对负载或后级放大器的影响;通频带 BW:表示放大电路对不同频率信号的放大能力;失真:表示输出波形与输入波形之间的差异。
这些指标可以通过动态分析来计算。
共射放大电路的动态分析动态分析是指在有信号输入时,分析放大电路各极间交流分量的变化关系。
由于晶体管是非线性元件,所以要对其进行线性化处理,得到微变等效电路。
共射极基本放大电路分析教案
共射极基本放大电路分析教案教案:共射极基本放大电路分析一、教学目标1.了解共射极基本放大电路的基本原理和特点。
2.掌握共射极基本放大电路的分析方法和计算公式。
3.能够利用共射极基本放大电路进行电路分析并计算输出电压增益。
4.能够运用所学知识解答与共射极基本放大电路相关的问题。
二、教学内容1.共射极基本放大电路的基本原理和特点2.共射极基本放大电路的分析方法和计算公式3.共射极基本放大电路的输出电压增益计算4.共射极基本放大电路的应用和实际案例分析三、教学过程1.导入(5分钟)通过引入电流放大器的概念,提出对电流放大器进行详细学习的重要性,并和学生一起回顾前面所学内容。
2.知识讲解(20分钟)通过讲解共射极放大电路的基本原理和特点,引导学生了解共射极放大电路的用途和工作方式。
介绍共射极放大电路的输入输出特性曲线和电压增益的计算公式。
3.案例分析(30分钟)通过实际案例的分析,引导学生运用所学知识解答相关问题,包括输入输出特性曲线的绘制、电压增益的计算、电流的分析等。
4.计算练习(20分钟)分发练习题纸,让学生进行计算练习,包括共射极放大电路的输入输出电压计算、电流计算等。
在这个过程中,老师可以对学生的答题情况进行监控和指导。
5.总结(15分钟)由学生梳理本节课学习到的知识点和解题思路,并进行总结。
老师对学生的总结进行补充和点评。
四、教学工具和资源准备1.电路板和电源作为实验装置(可选)2. PowerPoint或黑板以便做示意图和演示3.案例分析材料和计算练习题纸五、教学评估1.学生在计算练习中的准确率和速度:通过检查学生的练习答案,评估学生对所学知识的掌握程度。
2.学生在案例分析中的表现:通过学生对案例的分析和解答,评估学生应用所学知识解决实际问题的能力。
六、教学延伸1.如果有实验条件,可以进行实验演示,进一步加深学生对共射极放大电路的理解。
2.鼓励学生进行更多的实际案例分析,扩展他们的应用能力和创新思维。
共集电极放大电路输入输出电阻计算
共集电极放大电路输入输出电阻计算
共集电极放大电路是一种基本的放大电路,其特点是输入电阻较高,输出电阻较低。
本文将介绍共集电极放大电路输入输出电阻的计算方法。
1. 输入电阻计算
共集电极放大电路的输入电阻由两个部分组成:基极电阻Rb和输入电容C。
其中基极电阻Rb是由电路中的电阻元件所决定的,而输入电容C则是由电路中的电容元件所决定的。
输入电容C所产生的输入电阻可以通过以下公式计算:
Rin = 1 / (2 * pi * f * C)
其中,f为电路的信号频率,C为输入电容。
基极电阻Rb的值可以通过稳定工作点计算得到,计算方法如下: Rb = (Vcc - Vbe) / Ib
其中,Vcc为电源电压,Vbe为基极与发射极之间的电压,Ib为基极电流。
2. 输出电阻计算
共集电极放大电路的输出电阻由两个部分组成:电路中的电阻元件和输出电容Co。
其中,电路中的电阻元件所产生的输出电阻是由电路中的电阻元件所决定的,而输出电容Co则是由电路中的电容元件所决定的。
输出电容Co所产生的输出电阻可以通过以下公式计算:
Rout = Rl / (1 + j * 2 * pi * f * Co * Rl)
其中,Rl为输出负载电阻,f为电路的信号频率,Co为输出电容。
电路中的电阻元件所产生的输出电阻可以通过下列公式计算得到:
Rout = Rc || Re
其中,Rc为集电极电阻,Re为发射极电阻。
以上就是共集电极放大电路输入输出电阻计算的方法。
需要注意的是,在实际应用中,还需要考虑电路的稳定性、噪声等问题,以确保电路的正常工作。
放大电路的基本原理和分析方法
(一)、直流电路的画法 1.交直流共存的电路
Rb
C1
+ UI _
RC C2 T
+VCC
+ U0
_
2.静态电路的画法 (1)电容在直流通路中相当于开路 (电感在直流通路中相当于短路)
在画直流通路时,电容c1左边的部分相当于断开、c2右边 的部分也相当于断开,去掉断开的部分则直流通路就画出 来了如图
Rc
Rb
输出
VCC
回路
输入
VBB
回路
3.静态工作原理 电路中的电源VBB和VCC主要是使三极管工作在放大区 此时输入端在VBB的作用下基极有个电流,称为静态基流用IBQ表示 , 此时基极与发射极之间相应的电压为UBEQ,根据放大系数的定义得 到集电极电流ICQ,此电流流过集电极负载RC产生一个压降,则静态 时的集电极电压VCEQ =VCC-ICQ*RC
3.为了最终在电路的输出端能够得到放大了的信号在输出回路中,,即在输出回路中 要有电阻Rc。
五、电路的改进
1.改进的原因:(1)原来的电路不经济不实用
(2)交流,直流电路混杂不便分析。
2.改进措施:(1)将输入电压UI通过一个电容C1接到三极管的基极, 的
Rs=∞
3.试验测试:(1)测试方法:在输入端加上一个正弦信号电压Us,首先测出 负载开路时的输出电压U0’,接上阻值已知的负载电阻,测出此时的输出电压 U0则得到
U0=
四、最大输出幅度 1.定义:放大电路输出的电压(或电流)的幅值能够达到的最大限度一
般用电压的有效值表示。
五、最大输出功率与效率 1.最大输出功率:表示在输出波形基本不失真的情况下,能够向负
【doc】共基极放大电路的两种计算方法
共基极放大电路的两种计算方法1993年第6期湖州师寺总第66期№61993JOURNALOFHUZHOUTEACHERSCOLLEGESumN966共基极放大电路的两种计算方法沈登相—趸;一7Z/,摘要本文对共基极放大电路用擞变等放电路法和方框图法分别计算其动态参数.关键词:竺兰苎皇法;方框图法;基本苎皇壁动态参数共基极放大电路(图1)是一种电流放大倍数略小于1,电压放大倍数太,且输出与输入电压同相,输入电阻小,输出电阻大的放大电路.这种电路在低频放太中应用不多,故在教科书中对此电路分析较步.笔者认为:共基极放大器是一种深度负反绩电路,使放大器某些特性得到改善,特别突出的优点在于晶体管的截止频率,口较之共射电路晶体管的截止频率提高了囤1共基极放大电路1微变等效电路法(1+)倍,故共基极电路有更高的工作频率,适台用于宽频带放大电路,高频谐振放大器等,共基极电路在频率较高的电路中应用是很广泛的.为此本文对共基极电路作些深入分析:如图1的共基极电路是一种分压式直流负反馈偏置电路,其中R为上偏置电阻;R为下偏置电口阻,为基极旁路电容.该电路具有稳定静态工'作点的作用.这电路的静态分析与共发射极电路的分压式直流负反馈偏置电路的静态工作点的求法一样,这里不作赘述.下面我们重点分析动态参数;电流放大倍数,电压放大倍数,输入电阻,输出阻的求法.下面用两种方法:微变等效电路法和方框图法对此电路进行动态分析.先画出(图1)共基极放大电路的徽变等效电路如图2所示本文1993年7月1日收到'J,一…一r,,湖州师专1993上1.1电流放大倍数电路图2中,设R》,一...则兰兰(1+卢)流过负载电阻R的电流为L一- I~=R,.//R所以电流放大倍数A为:图2共基极电路擞变等效电路一一鲁=一㈩(1)式中"一"号表示输入电流流入晶体管6极,而输出电流流出c极.它的电流放大倍数近似等于晶体管共基极连接时的晶体管的共基极电流放大系数a,其值约为;0.95~0.99.所以共基极电路没有电流放大作用.1.2电压放大倍数A由图2可列出电压方程:V o8Ih?R.LV.一6?k上式中R=丘∥R为交流负截电阻?^.一V o一fllb~R'L一鲤(2)一一了—上式(2)中为电压放大倍数公式,放大倍数的大小与固定偏置的共射放大电路的放大倍数相同,但共基极电路的输出电压与输入电压是同相位的-1.3输入电阻,由图2先求输入电阻R,}孙一=一南㈤则放大电路的辕入电阻RfV囤3求共基极电路输出电阻的等效电路一=(4)通常情况下(4)式中(1+)冠》",所以硌一'5)这种放大电路的输入电阻很小,只有几个欧姆到几十欧姆.1.4输出电阻瓦,先将图2中输入信号源的电动势,短路,即令一0,将交流负截赋开路,即令R一丘∥R一..,而后在输出端加一个交流恒压源,其电压有效值为,据此画出如图3共基极电路求输出电路R的等效电路.由图3可得出如下电压回路方程:第6期虎登相:共基极旋大电路的两种计算方法V=tiTik0H+iR式r6)中一RRII由图3可得输出电阻:如一V一十一堕±目为,R一,,,可得:簪代式中得(H———————一目为》R,所以.R一(1+p生)r式(7)表明共基极电路的输出电阻R很大,其值在几十干政姆到几百干欧姆考虑R后输出电阻R将为;,Rr—RFⅥR≈R2方框图法分析共基极放大电路4共基极放大电路方框巨划分(2)基本放大电路的输出回路的画法r6)r7(8)共基擞放大电路是一种电流并联负反馈电路,将它划分为基本放大电路和反馈网络两部分,如同4电路.螋j用肯框圈法分析计算它的动态参数.为求出无厦况下电路的动态毒数,必须先画出基本上器鹊≮流通路如图5.从共基极电路划分并画出无反镄交流通路的原则是:(1)基本放大电路的输入回路的画法因为是电流负反馈,则令图4中的电流』=0,即断开输出回路.满足无电流反馈的要求画出输八回路(见图j).因为是并联负反馈电路,则令图4中的V=0,即输八端短路,以满足输入信号不能经反馈网络直接输出到输出端的要求,画出输出回路(见图5).下面由图5基本放大电路求出它的开环电流放大倍数.和电流反馈系数F.反馈深度D,输入电阻且和输出电阻托.Ai—to一一孚F.一_a{b-一一1湖州师专1993lD=l+^=l-I-足=rk冠=下面根据电藏并联负反馈放大电路的动态参鼓表示式,求出相应的动态参鼓;A,,^,,置,,R,.2.1电流放大信蠡A,根据==c.2.2输人电阻R,==南图5基本放大电路交流通路考_虑射极电阻冠以后的糟入电阻==南I冠鲁丽(1o)舢:=铩?是=南?告=警m2.4MtiS~.阻RA-=.Rot=c++群R,oP~=棚+蕊)=r~(1-I-警)【l2)恐r=lIR≈R(13)第6期沈登相:共基极放大电路的两种计算方法由上述两种方法求得的共基极电路的电流放大倍数,电压放大倍数,输入电阻R 和输出电阻砭,,结果完全一致.参考文献l梁明理编.电子线路(上册).高教出版社;1987年2谢嘉卒编+电子线路.线性部分第二版.高等教育出版社;1986年3-}?Maant,~icroelectronic-DigitedandCiscuitsandSystemMeGrow--Hilt.Inc1979 TwoMethodsofComputationofCommon--BassAmplifierShenDenxiang(DepartmentofPhysics)Abstraet Thisarticalmainlyintroducestwomethods—methodofmicroscopiccapacitychangee quivalentcircuitandmethodofblockdiagram,whieharebothusedtOanalyseandcompute dynamicparameterofcommon--baseamplifier.Keywords:methodofmicroscopiccapacityequivalentcircuit;methodofblockdiagram: baseamplifierIdynamicparameter(上接第49页)AcidityFunctionandSuperaeidsPanRunshen(DepartmentofChemistry)ThispaperexpoundstheacidityfunctionfortheUSeofc.ncentration acidicsolutionandsuperacids.togetherwiththediscussionofsomeapplica tionofsuperacids.Keywords:acidityfunction;superacid。
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基本共射极放大电路是一种常用的放大电路,它由一个NPN型晶体管的基极接入输入信号,发射极接入负载电阻,集电极接入电源电压,同时通过一个偶联电容和输入电容与输入信号源相连。
在这种电路中,输出信号时相反的输入信号。
下面我们将详细介绍基本共射极放大电路的电路分析。
1.静态工作点分析首先,我们需要确定晶体管的静态工作点,也就是集电极电流和集电极电压的值。
为了简化分析,我们可以假设晶体管为理想墙形器件,即基极电流很小,基极电压为0V。
根据基尔霍夫电流定律,我们可以写出输入回路的方程:Ib = (Vcc - Vbe) / Rb其中,Ib是基极电流,Vcc是电源电压,Vbe是基极-发射极电压(约为0.6V),Rb是基极电阻。
然后,我们可以根据晶体管的静态放大倍数β值,计算集电极电流Ic:Ic=β*Ib接下来,根据集电极-发射极电压和集电极电流的关系,可以求出集电极电压Vce:Vce = Vcc - Ic * Rc其中,Rc是负载电阻。
2.动态工作点分析除了静态工作点,我们还需要分析动态工作点,即在输入信号存在时晶体管的工作状态。
基本共射极放大电路的输入电容是很小的,可以忽略。
因此,我们可以将输入信号直接加到基极上,即vb = Vb + vb',其中vb是基极电压,Vb为静态基极电压,vb'为输入信号。
根据晶体管的放大特性,可以写出输出电流Ie和输入电流Ib之间的关系:Ie=β*Ib+(β+1)*Ic'其中,Ic'是交流集电极电流的变化部分。
接下来,我们可以通过Ohm定律和基尔霍夫电流定律,写出发射极电流Ie、集电极电流Ic和负载电阻Rc之间的关系:Ie=Ic+IbIc = Ic' + (Vce + Vrc) / Rc将以上两个方程联立,我们可以解得Ic'。
进一步,我们可以通过欧姆定律和基尔霍夫电压定律,计算集电极电压Vce的变化值:Vce = Vce' + Ic' * Rc其中,Vce'和Vrc是交流工作点的变化值。
共射极基本放大电路分析报告
参评组别:B 组 专业分类:电工电子课程名称:电子技术基础共射极基本放大电路分析2009年全国技工教育和职业培训 优秀教研成果评选活动参评教案教学内容分析:§ 2-2共发射极低频电压放大电路的分析中的“近似估算法”:近似估算静态工作点、电压放大倍数。
教学对象及分析:1、基础知识:学生已基本掌握了共发射极低频电压放大电路组成及工作原理。
2、分析与理解能力:由于放大电路的工作原理比较抽象,学生对此理解不够深刻,并且动手调试电子电路的能力有待提高。
所以本次课堂将结合共发射极低频电压放大电路演示测试方式调动学生的主动性和积极性。
教学目的:1、了解、掌握放大电路的分析方法:近似估算法;2、培养学生分析问题的能力。
3 、培养学生耐心调试的科学精神。
教学方法:演示法、启发法、讲练结合法教具准备:分压式偏置放大电路实验板、示波器、万用表。
教学重点:1、共射极放大电路的静态工作点的估算;2、放大器的电压放大倍数的估算。
教学难点:静态工作点的估算。
教学过程:一、复习及新课引入:1、复习旧知识:(1)放大电路的工作原理。
(提问:简述共发射极放大电路的工作原理。
)(2)基本放大电路的工作状态分:静态和动态。
(3)静态工作点的设置。
(提问:设置静态工作点的目的是什么?)2、启发、提出问题:(1)放大电路设置静态工作点的目的是为了避免产生非线性失真,那么如何设置静态工作点才能避免非线性失真呢?(2)放大器的主要功能是放大信号,那怎样计算放大器的放大能力呢?引入新课题:必须学习如何分析放大电路新课教学: 教学内容及过程1、分析静态工作点的估算。
(1 )静态工作点要估算的物理量。
提问:什么是静态工作点?回答:当静态时,直流量I B 、I C 、U C E 在晶体管输出特性曲线 上所对应的点称为静态工作点。
提问:要确定静态工作点,必须要计算什么量? 回答:I B 、I C 、U bE o(2)计算静态工作点的解题步骤。
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
共基与共集放大电路
+VCC RB
IB
T
IE
RE
直流通路
二. 动态分析
b ib
ic c
RB C1 +
+ RS
+VCC + ui us -
T C2
-
rbe
βib
RB
e
+
RE
RL uo
-
RS
ui
u+s
-
-
+
RE
RL
uo
-
b ib
e - ie
共集电极放大电路
+ RS us+ ui
rbe RB
iC βib
2.3 共基和共集放大电路
放大电路的三种基本组态:共射 、共集 和共基
2.3.1 共基放大电路
C1
C2 T
+
+
ui
RE
RB2
Rc
RL
uo
-
CB
RB1
VCC
-
一. 静态分析
若静态基流很小, 则
UBQ =
RB1 RB1+RB2
VCC
IEQ =
UBQ - UBEQ RE
IBQ =
IEQ 1+β
≈ ICQ
R´E= RE // RL
Au =
uo ui
=
(1 + β) RE´
rbe + (1 + β)RE´
Au小于近似等于1 uo 与 ui 相位相同
3 . 输入电阻
b + Rs
ib rbe
e
- ie
共发射极放大电路理论分析与计算
共发射极放大电路理论分析与计算理论原理:共发射极放大电路的主要原理是利用三极管的放大特性,将输入信号放大,并通过输出电容和输出电阻对外输出。
在共发射极放大电路中,输入信号通过输入电容C1进入基极,然后通过三极管的放大作用,输出信号从集电极经过输出电容C2并通过输出直流耦合电阻RL输出到负载。
计算和分析:1.输入电容的计算:输入电容C1是为了隔离直流信号,使得输入信号的纯交流成分进入基极。
选择一个合适的输入电容可以提高三极管的放大效果。
一般可以根据信号的频率特性和电路的输入阻抗来选择输入电容。
例如,如果输入信号的频率范围为20Hz-20kHz,可以选择一个电容值为0.1μF的输入电容。
2.输出电容的计算:输出电容C2是为了隔离输出信号的交流成分,并将其输出到负载。
输出电容的数值选择取决于输出信号的频率特性和负载的阻抗。
例如,如果输出信号的频率范围为20Hz-20kHz,并且负载的阻抗为8Ω,可以选择一个电容值为10μF的输出电容。
3.输入直流耦合电阻的计算:输入直流耦合电阻R1是为了提供基极的直流偏置电压,并将输入信号传输到基极。
为了使得基极工作在三极管的放大区,可以选择一个合适的输入直流耦合电阻。
例如,如果基极的直流偏置电压为0.6V,输入信号的幅值为0.1V,可以选择一个电阻值为5.4kΩ。
4.输出直流耦合电阻的计算:输出直流耦合电阻R2是为了提供集电极的直流偏置电压,并将输出信号传输到负载。
为了使得集电极工作在三极管的放大区,可以选择一个合适的输出直流耦合电阻。
例如,如果集电极的直流偏置电压为6V,输出信号的幅值为1V,可以选择一个电阻值为6kΩ。
总结:。
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
共基极放大电路理论分析与计算
共基极放大电路分析与计算共基极放大电路(简称共基放大电路)如图1(a)所示,直流通路采用的是分压偏置式,交流信号经C 1从发射极输入,从集电极经C 2输出,C 1、C 2为耦合电容,C b 为基极旁路电容,使基极交流接地,故称为共基极放大器。
微变等效电路如图1(b)所示。
图1 共基极放大电路(a )基本放大电路;(b )微变等效电路1) 静态工作点(与共发射极放大电路分析方法一样)图1中如果忽略IBQ 对Rb1、Rb2分压电路中电流的分流作用,则基极静态电压U BQ 为CC b b b BQ U R R R U 212+=流经Re 的电流I EQ 为eBEB e E EQ R U U R U I -==如果满足UB 〉〉UBE ,则上式可简化为+++-+-++-U CC R LR b1R c R b2R eC 1C 2u i u C bVecb(a )C b : 基极旁路电容,使基极交流接地+-u ocβ i bei ii e i b r bebR e+-u i R c R L(b )CC b b b e e B EQ CQ U R R R R R U I I 2121+⋅=≈≈ 而β+=1EQ BQ I ICQ e C CC CEQ I R R U U )(+-=2) 动态分析利用三极管的微变等效模型,可以画出图1(a )电路的微变等效电路如图1(b )所示。
图中,b 、e 之间用rbe 代替, c 、 e 之间用电流源βib 代替。
(1) 电流放大倍数。
在图1(b )中,当忽略Re 对输入电流ii 的分流作用时,则ii ≈-ie ;流经R ′L (R ′L=Rc ∥RL )的输出电流io=-ic 。
a i i i i A eci i =--==0 α称作三极管共基电流放大系数。
由于α小于且近似等于1,所以共基极电路没有电流放大作用。
(2) 电压放大倍数。
根据图1(b )可得 ui=-rbeibuo=R ’L io=-R ’L ic=-βR ’L ib 所以,电压放大倍数为beLi O u r R u u A '==β上式表明,共基极放大电路具有电压放大作用, 其电压放大倍数和共射电路的电压放大倍数在数值上相等,共基极电路输出电压和输入电压同相位。
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共基极放大电路分析与计算
共基极放大电路(简称共基放大电路)如图1(a)所示,直流通路采用的是分压偏置式,交流信号经C 1从发射极输入,从集电极经C 2输出,C 1、C 2为耦合电容,C b 为基极旁路电容,使基极交流接地,故称为共基极放大器。
微变等效电路如图1(b)所示。
图1 共基极放大电路
(a )基本放大电路;(b )微变等效电路
1) 静态工作点(与共发射极放大电路分析方法一样)
图1中如果忽略IBQ 对Rb1、Rb2分压电路中电流的分流作用,则基极静态电压U BQ 为
CC b b b BQ U R R R U 2
12+= 流经Re 的电流I EQ 为
e
BE B e E EQ R U U R U I -== 如果满足UB 〉〉UBE ,则上式可简化为 +
++-+-++-U CC R L R b1R c R b2R e C 1C 2u i u C b V e c b (a )C b : 基极旁路电容,使基极交流接地+-u o c β i b e i i i e i b r be b R e +-u i R c R L (b )
CC b b b e e B EQ CQ U R R R R R U I I 2
121+⋅=≈≈ 而β
+=1EQ
BQ I I CQ e C CC CEQ I R R U U )(+-=
2) 动态分析
利用三极管的微变等效模型,可以画出图1(a )电路的微变等效电路如图1(b )所示。
图中,b 、e 之间用rbe 代替, c 、 e 之间用电流源βib 代替。
(1) 电流放大倍数。
在图1(b )中,当忽略Re 对输入电流ii 的分流作用时,则ii ≈-ie ;流经R ′L (R ′L=Rc ∥RL )的输出电流io=-ic 。
a i i i i A e
c i i =--==0 α称作三极管共基电流放大系数。
由于α小于且近似等于1,所以共基极电路没有电流放大作用。
(2) 电压放大倍数。
根据图1(b )可得
ui=-rbeib
uo=R ’L io=-R ’L ic=-βR ’L ib
所以,电压放大倍数为
be
L i O u r R u u A '==β 上式表明,共基极放大电路具有电压放大作用, 其电压放大倍数和共射电路的电压放大倍数在数值上相等,共基极电路输出电压和输入电压同相位。
(3) 输入电阻。
当不考虑Re 的并联支路时, 即从发射极向里看进去的输入电阻r ′i 为 β
β+=+--=1)1('be b b be i r i i r r rbe 是共射极电路从基极向里看进去的输入电阻,显然, 共基极电路从发射极向里看进去的输入电阻为共射极电路的1(1+β)。
(4) 输出电阻。
在图1(b )中,令u s =0,则i b =0,受控电流源βi b =0,可视为开路,断开RL ,接入u ,可得i=u/Rc ,因此,求得共基放大电路的输出电阻ro=Rc 。
综上所述,共基、共射电路元件参数相同时,它们的电压放大倍数Au 数值是相等的,但是,由于共基电路的输入电阻很小,输入信号源电压不能有效地激励放大电路,所以,在Rs 相同时,共基极电路实际提供的源电压放大倍数将远小于共射电路的源电压放大倍数。
例题计算:
下面是对下图共基极放大电路的计算分析,可以和仿真分析进行
对比;设晶体管的β=100,'bb
r =100Ω。
求电路的Q 点、u A 、R i 和R o ; 解:静态分析:(与共发射极电路同)
V
7.5)(
A μ 101mA
1
V 2e f c EQ CEQ EQ BQ e
f BEQ
BQ EQ CC b2
b1b1
BQ =++-≈≈+=≈+-==⋅+≈R R R I V U I I R R U U I V R R R U CC β
动态分析:
+
-
u o
c
β i b e i i i e i b
r be b R e +-u i R c R L (b )
be bb'EQ
C L C L be be
/be be
i be be
o 26mV (1) 2.73k ()()100(1)(1)
()//
20()
11 b u b i b i b i f C
r r I i R R R R A i r r u i r r R i i r r R R R R R βββββββ=++≈Ω-==--===
-++=+=≈++=e ∥∥Ω。