共发射极放大电路三种典型放大电路
三极管放大电路
思考题
•
1.基本放大电路由哪些必不可少的部
分组成?各元件有什么作用?
• 2.试画出PNP型三极管的基本放大电路
,并注明电源的实际极性,以及各极电流
实际方向。
2.2 图解分析法
• 所谓图解法,就是利用三极管的特性曲线,通过 作图来分析放大电路性能的方法。其优点是直观 ,物理意义清楚。
• 2.2.1 静态分析
小知识 输入电阻是从输入端看 放大电路的等效电阻,输出电阻 是从输出端看放大电路的等效电 阻。因此,输入电阻要包括RB , 而输出电路就不能把负载电阻算 进去。
• 思考题 • 1.对于共射极放大电路,为什么通常希望输入
电阻较高为好?
2.4 放大电路静态工作点的稳 定
• .4.1 温度对静态工作点的影响
2.2.3 用图解法分析波形的非线性失真
• 1.由三极管特性的非线性引起的失真
•
三极管的非线性表现在输入特性曲线的弯曲
部分和输出特性曲线间距的不均匀分布。
• 2.静态工作点选择不当引起的失真
•
如果静态工作点没有选择在放大区中间,沿
着负载线偏上或偏下,这时输出电压信号就可能
进入三极管输出特性曲线上的饱和区或截止区,
•
(3)输出电阻
• 小知识 • 射极输出器的特点: • ①电压放大倍数小于1,但近似等于1; • ②输出电压与输入电压同相; • ③输入电阻高,输出电阻低。
*2.5.2 共基极电路
• 1.电路的组成
•
如图2-21(a)所示是一个共基极放大电路,图2-21
(b)是共基极放大电路的交流通路,从图中看出基极是
2.1.2 放大电路的工作原理
• 1.无输入信号时放大器的工作情况
共发射极放大电路
• §3.1 半导体BJT • 一 BJT结构与电路符号 • 二 晶体管电流的分配与放大作用 • 演示实验 • 结论:1、晶体管起放大作用的条件: • 发射结正偏,集电结反偏,称为BJT的放大偏置。 • 即满足下列电压关系:
NPN管:VCB﹥0,VBE﹥0或VC>VB >VE PNP管: VCB﹤0,VBE﹤0或 VC<VB<VE
对NPN管:VC>VB>VE 特性:IC=ßIB (2) 截止区
条件:发射结反偏
对NPN管:VB<VE
特性:IC=ICEO (3) 饱和区 条件:发射结、集电结皆正偏
对NPN管:VCE>VBE 特性:IB增加,IC却不再增加,即 IC≠ßIB ;而
且VCE很小。
四、BJT的主要参数
• 1 电流放大系数 • 共发射极直流电流、交流电流放大系数 • 例:书图3.1.7(b)为3DG6晶体三极管输出特性
• 共射输入特性曲线是以输出电压VCE为参变量,输入口 基极电流iB随发射结电压vBE变化的曲线:
• 共射输入特性曲线的特点:
• 3、共射输出特性曲线
• 共射输出特性曲线是在集电极电流IB一定的情况下,的 输出回路中集电极与发射极之间的电压VCE与集电极电流 IC之间的关系曲线。
工作区域划分: (1) 放大区(线性区) 条件:发射结正偏,集电结反偏
Ap=Po/PI
2. 最大输出幅度:U0MAX,U0,U0PP(以正弦 为例子)
3.输入电阻: Ri 4.输出电阻:Ro 5. 通频带BW(Bf)
四、放大电路的基本分析方法
• 1、分析方法:1)图解法:在特性曲线上用作图来进 行分析
•
2)微变等效电路法:在一定条件下等效为线性
几种常见的放大电路原理图解
几种常见的放大电路原理图解展开全文能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。
例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大器有交流放大器和直流放大器。
交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。
此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。
它是电子电路中最复杂多变的电路。
但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。
首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开,然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。
放大电路有它本身的特点:一是有静态和动态两种工作状态,所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析;二是电路往往加有负反馈,这种反馈有时在本级内,有时是从后级反馈到前级,所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。
在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
下面我们介绍几种常见的放大电路:低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在 20 赫~ 20 千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。
( 1 )共发射极放大电路图 1 ( a )是共发射极放大电路。
C1 是输入电容, C2 是输出电容,三极管 VT 就是起放大作用的器件, RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻。
1 、 3 端是输入, 2 、 3 端是输出。
3 端是公共点,通常是接地的,也称“地”端。
静态时的直流通路见图1 ( b ),动态时交流通路见图 1 ( c )。
电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多,输出电压的相位和输入电压是相反的,性能不够稳定,可用于一般场合。
( 2 )分压式偏置共发射极放大电路图 2 比图 1 多用 3 个元件。
基极电压是由 RB1 和 RB2 分压取得的,所以称为分压偏置。
发射极中增加电阻 RE 和电容 CE , CE 称交流旁路电容,对交流是短路的; RE 则有直流负反馈作用。
共集电极放大电路和共发射极放大电路
共集电极放大电路和共发射极放大电路示例文章篇一:哎呀呀,说到共集电极放大电路和共发射极放大电路,这可真是让我这个小学生脑袋转了好几个圈呢!先来说说共集电极放大电路吧!这就好比是一个大力士,虽然它的电压放大能力不太强,但是它的电流放大能力那可是杠杠的!就像我们班的小明,虽然跑步不是最快的,但是他力气大呀,搬东西可厉害啦!共集电极放大电路输出电阻小,输入电阻大,这意味着它能很好地获取输入信号,并且输出的时候也能稳定地把信号传出去,不容易受到外界的干扰。
这难道不神奇吗?再瞧瞧共发射极放大电路,它就像是一个短跑健将,电压放大能力超强的!就像我们班的小飞,一跑起来那速度,简直像闪电一样!它能把输入的小信号放大成一个大大的信号。
不过呢,它的输入电阻小,输出电阻大,就像一个有点小脾气的孩子,不太好伺候。
在我们学习电路的过程中,老师给我们做实验,让我们亲眼看到这两种电路的神奇之处。
同学们都瞪大了眼睛,好奇得不行。
“哎呀,这到底是怎么回事呀?”小李同学忍不住问。
老师笑着解释:“别着急,慢慢看,慢慢就懂啦!”我也在心里嘀咕:“这也太有意思了,以后我一定要搞明白!”经过老师的讲解和我们自己的琢磨,我发现这两种电路各有各的用处。
共集电极放大电路适合在需要稳定电流输出的地方发挥作用,比如在一些传感器的接口电路里。
而共发射极放大电路呢,就适合在需要大幅度放大电压的地方大显身手,像是在收音机里。
所以呀,这两种电路就像是我们的左右手,缺了哪一个都不行,都有它们独特的价值!你们说是不是呢?示例文章篇二:《神奇的电路世界》嘿!同学们,你们知道吗?在电子世界里,有两种超级厉害的放大电路,一个叫共集电极放大电路,另一个叫共发射极放大电路。
这俩家伙就像是电子世界里的大力士,能把小小的信号变得超级强大!先来说说共集电极放大电路吧。
这就好比是一个超级热心肠的小伙伴,总是想着怎么把别人的力量传递出去。
它的输出信号是从发射极出来的,就像一个勤劳的小蜜蜂,把收集到的花粉(输入信号)努力酿成甜甜的蜜(放大后的输出信号),然后分享给大家。
BJT放大电路三种基本组态的交流特性分析
2). 放大电路的分析步骤(通用) 分析步骤:
+ vi -
VCC RC + T vo -
① 分析直流电路,求出“Q”,计算 rbe。
② 画电路的交流通路 。 ③ 在交流通路上把三极管画成 低频小信号模 型,即 参数模型,得到交流等效电路。 ④ 分析计算放大电路的主要技术参数。
3. (稳基流偏置)共发射极(CE)放大电路
③ 交流等效电路
RS
ib +B ube
ic
C
+
RL
us
+
–
RB
rbe
E
uo
ib
RC
④ 分析各极交流量
u be uS ( RB // r be ) 7.2 sin t (mV) RS RB // r be
u be ib 5.5 sin t (A) ic i b 0.55sin t (mA) r be uce uo ic ( RC // RL ) 0.85sin t (V)
Ai=io/ii Ar=vo/ii Ag=io/vi
2、源电压放大倍数(源电压增益)Avs
Avs=vo/vs=(vo/vi)×(vi/vs)=Av×Ri /(Rs+Ri)
3. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的
等效电阻;
输入电阻:
Ri=vi / ii
意义:
Ri
表征放大电路从信号源获取信号的能力。
三极管的发射结导通时,B、E两端的导通压降UBE基 本不变(硅管约为0.7V,锗管约为0.3V),因此有
IB VCC U BE Rb
Rb C1
+ +
三极管放大电路说说三极管放大的基本电路
三极管放大电路,说说三极管放大的基本电路 三极管放大电路,说说三极管放大的基本电路三极管是电流缩小气件,有三个极,折柳叫做集电极C,基极B,发射极E。
分红NPN和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基础原理。
下面的理解仅看待NPN型硅三极管。
如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。
这两个电流的方向都是流起程射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的管制(假定电源能够提供应集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会惹起集电极电流很大的变化,且变化餍足肯定的比例干系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β通常远大于1,例如几十,几百)。
借使我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,招致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么遵循电压计算公式U=R*I能够算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取进去,就获得了放大后的电压信号了。
三极管 微波三极管广州首套房贷利率优吉峰农三极管在现实的放大电路中行使时,还必要加适当的偏置电路。
这有几个由来。
首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必需在输入电压大到一定水平后才华孕育发生(对于硅管,常取0.7V)。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以以为是0。
但实际中要放大的信号不时远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不够以引起基极电流的改动(由于小于0.7V时,基极电流都是0)。
如果我们事前在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,事实上三极管作用。
简述三极管共发射极放大电路的工作原理
一、三极管共发射极放大电路——共发射极放大电路简称共射电路,输入端AA′外接需要放大的信号源;输出端BB′外接负载。
发射极为输入信号ui和输出信号uo的公共端。
公共端通常称为“地”(实际上并非真正接到大地),其电位为零,是电路中其他各点电位的参考点,用“⊥”表示。
一、三极管共发射极放大电路共发射极放大电路简称共射电路,输入端AA′外接需要放大的信号源;输出端BB′外接负载。
发射极为输入信号ui和输出信号uo的公共端。
公共端通常称为“地”(实际上并非真正接到大地),其电位为零,是电路中其他各点电位的参考点,用“⊥”表示。
1.电路的组成及各元件的作用(1)三极管VNPN管,具有放大功能,是放大电路的核心。
(2)直流电源VCC使三极管工作在放大状态,VCC一般为几伏到几十伏。
(3)基极偏置电阻Rb它使发射结正向偏置,并向基极提供合适的基极电流(。
Rb一般为几十千欧至几百千欧。
(4)集电极负载电阻Rc它将集电极电流的变化转换成集-射极之间电压的变化,以实现电压放大。
Rc的值一般为几千欧至几十千欧。
(5)耦合电容C1、C2又称隔直电容,起通交流隔直流的作用。
C1、C2一般为几微法至几十微法的电解电容器,在联结电路时,应注意电容器的极性,不能接错。
2.放大电路的静态分析静态是指放大电路没有交流输入信号(ui=0)时的直流工作状态。
静态时,电路中只有直流电源VCC作用,三极管各极电流和极间电压都是直流值,电容C1、C2相当于开路,其等效电路如图6-22所示,该电路称为直流通路。
对放大电路进行静态分析的目的是为了合理设置电路的静态工作点(用Q表示),即静态时电路中的基极电流IBQ、集电极电流ICQ和集-射间电压UCEQ的值,防止放大电路在放大交流输入信号时产生的非线性失真。
三极管工作于放大状态时,发射结正偏,这时UBEQ基本不变,对于硅管约为0.7V,锗管约为0.3V。
3.放大电路的性能指标分析电压放大倍数、输入电阻和输出电阻是放大电路的三个主要性能指标,分析这三个指标最常用的方法是微变等效电路法,这是一种在小信号放大条件下,将非线性的三极管放大电路等效为三、功率放大电路1.功率放大电路的基本概念功率放大电路的任务是输出足够的功率,推动负载工作,例如扬声器发声、继电器动作、电动机旋转等。
放大电路基本原理和分析方法
RL // RC)
交流负载线
iB=100μA
80
60
Q
40 20
0
0
直流负载线
VCC
UCE/V
Δui
ΔuBE
ΔiB
ΔiC
ΔiCRC
iC
ΔuCE
ΔuO
各点波形:
+ VCC
Cb 2
+
R b1 Cb 1
+
Rc
iB
+
+
ui
_
uEB
_
uCE
uo
_
_
uo比ui幅度放大且相位相反
(2) 交流放大工作情况 iB ib Q ui uBE
0
(mA)
iC/mA
iB=100μA 80
ic
60
40 20 0
ib
UCE/V
uce
假设在静态工作点的基 础上输入一微小的正弦信 号ui。
结论:
a) 放大电路中的信号是交直 流共存,可表示成:
ui
t uBE UBEQ
iB IBQ iC ICQ uCE UCEQ t uo t t
一般来说,Ri 越大越好。
五、输出电阻
ii
+
io
+
RS uS 信号源
放大电路 Ri
+
+
ui +
Ro uo
+
uo +
RL
Ri
Ro
负载
从放大电路的输出端看进去的等效电阻。
RO UO U S 0, RL IO
输出电阻表明放大电路带负载的能力。 Ro越小,放大电路带负载的能力越强,反 之则差。
三极管共发射极放大电路放大倍数
文章标题:深度解析三极管共发射极放大电路的放大倍数在现代电子领域中,三极管共发射极放大电路是一种经典且广泛应用的放大电路结构。
它能够实现较大的放大倍数,适用于各种不同的电子设备和系统中。
本文将从浅入深地探讨三极管共发射极放大电路的放大倍数,旨在使读者更加深入地理解和应用这一重要的电路结构。
1. 三极管共发射极放大电路的基本概念让我们了解一下三极管共发射极放大电路的基本概念。
这种电路结构由三极管、输入电阻、负载电阻和输入信号源等组成。
它的主要作用是对输入信号进行放大,输出一个与输入信号成比例的放大后的信号。
2. 三极管共发射极放大电路的放大倍数计算我们将探讨如何计算三极管共发射极放大电路的放大倍数。
放大倍数通常是指电路输出信号的幅度与输入信号的幅度之比。
在三极管共发射极放大电路中,放大倍数的计算涉及到三极管的参数、电路的工作状态等多个因素。
3. 提高三极管共发射极放大电路的放大倍数的方法除了计算放大倍数,我们还将探讨如何提高三极管共发射极放大电路的放大倍数。
通过合理选择电路元件、优化电路结构等方式,可以有效地提高电路的放大性能和稳定性,从而使其在实际应用中发挥更好的作用。
4. 个人观点和理解在本文的我将共享我的个人观点和对三极管共发射极放大电路放大倍数的理解。
通过对这一电路结构的深入研究和实践经验的总结,我对其特性和应用有了更加清晰和深入的认识,希望能够对读者有所启发和帮助。
总结回顾通过本文的全面探讨,我们对三极管共发射极放大电路的放大倍数有了更加深入和全面的认识。
从基本概念到放大倍数的计算,再到提高放大倍数的方法,我们对这一电路结构有了更加清晰和全面的了解。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应用三极管共发射极放大电路,以及提高其放大性能。
在实际操作中,要根据具体电路的实际情况来设计和优化,以实现更好的性能和稳定性。
也需要不断学习和积累经验,不断完善自己的电路设计能力。
相信通过不懈的努力和实践,我们一定能够在电子领域取得更加卓越的成就。
三极管的三种基本放大电路
二、性能指标分析
IBQ = (VCC – UBEQ) / [RB + (1 + β ) RE] ICQ = β I BQ UCEQ = VCC – ICQRE
−
−
−
rbe β ib RB + RE RL uo
−
R'L = RE // RL
第3章 放大电路基础
一、电路组成与静态工作点
IBQ C1 + RB +VCC C2 RL
Ri
R’i
例3.2.1 β =100, RS= 1kΩ, RB1= 62kΩ, RB2= 20kΩ, RC= 3kΩ Ω Ω Ω Ω RE = 1.5kΩ, RL= 5.6kΩ, VCC = 15V。求:“Q ”, Au, Ri, Ro Ω Ω 。 [解] 1)求“Q” 解 ) +VCC 20 × 15 RB1 RC C2 U BQ = ≈ 3.7 ( V ) C1 + 20 + 62 + + RL 3 .7 − 0 .7 uo I RS = 2 (mA ) + CQ = I EQ = + RB2 RE us 1 .5 CE − − I BQ ≈ 2 / 100 = 0.02 (mA) = 20 µA U = 15 − 2( 3 + 1.5) = 6 ( V ) 2)求 Au、Ri、Ro 、 Aus CEQ )
–
RE = RL = Rs = 1 kΩ, VCC = 12V。求:“Q ”、Au、Ri、 Ω 。 、 Ro [解] 1)求“Q” +VCC 解 ) IBQ RB C1 IBQ = (VCC – UBE) / [RB + (1+ β ) RE]
β =120, RB = 300 kΩ, r’bb= 200 Ω, UBEQ = 0.7V Ω
共发射极基本放大电路
8.2 共发射极基本放大电路8.2.1 放大电路的概念在生产中,常常把温度、压力、流量等的变化,通过传感器变换成微弱的电信号,要实现对这些信号的传输或控制,就需要一定的电路使微弱的电信号不失真或在规定的失真量范围内将其放大。
实现这一功能的电路称为放大电路。
放大电路实质上是一种能量控制电路。
它通过具有较小能量的输入信号控制有源元件(晶体管、场效应管等)从电源吸收电能,使其输出一个与输入变化相似但数值却大得多的信号。
8.2.2 共发射极基本放大电路的组成由三极管组成的放大电路有共发射极、共集电极和共基极三种基本组态。
本节以应用最广泛的共发射极放大电路(简称共射电路)为例来对放大电路的组成及工作原理进行分析。
图8.10是共发射极基本放大电路(单管电压放大电路),输入端接交流信号u i;输出端接负载电阻R L,输出电压为u o。
图8.10 共发射极基本放大电路1. 电路中各元件作用(1) 晶体管VT晶体管是NPN型,它是整个电路的核心。
若输入回路有一个微弱的信号电压u i,加在基极和发射极之间有一个微弱的交变电压u BE,引起基极输入微弱的交变电流i B,于是在集电极回路内引起了较大的集电极电流i C= i B。
根据能量守恒定律,能量是不能放大的,该电路是以能量较小的输入信号通过晶体管的“控制作用”去控制电源V CC供给的能量,致使输出端获得一个能量较大的信号。
这就是放大作用的实质。
(2) 集电极电源V CCV CC是放大电路的直流电源,它有两个作用。
一方面保证晶体管VT的发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置,使晶体管工作在放大状态。
另一方面为整个放大电路提供能源。
V CC的数值一般为几伏到几十伏。
(3) 集电极电阻R C集电极负载电阻R C一方面配合V CC ,使晶体管集电结加反向偏置电压;另一方面将晶体管集电极电流i C的变化转换成电压u CE的变化,送到输出端从而实现电压放大。
若没有R C,则输出端的电压始终等于V CC,就不会随输入信号变化了。
三极管基本放大电路的三种组态
除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一:共射电路组态二:共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。
(1)直流分析(2)交流分析放大倍数/输入电阻/输出电阻组态三:共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2.6.1共集电极放大电路上图(a)是一个共集组态的单管放大电路,由上图(b)的等效电路可以看出,输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极,所以属于共集组态。
又由于输出信号从发射极引出,因此这种电路也称为射极输出器。
下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。
一、静态工作点根据上图(a)电路的基极回路可求得静态基极电流为二、电流放大倍数由上图(b)的等效电路可知三、电压放大倍数由上图(a)可得Re’=Re//RL由式(2.6.4)和(2.6.5)可知,共集电极放大电路的电流放大倍数大于1,但电压放大倍数恒小于1,而接近于1,且输出电压与输入电压同相,所以又称为射极跟随器。
四、输入电阻由图2.6.1(b)可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见,射极输出器的输入电阻等于rbe和(1+β)R、e相串连,因此输入电阻大大提高了。
由上式可见,发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路,需乘(1+β)倍。
五、输出电阻在上图(b)中,当输出端外加电压U。
,而US=0时,如暂不考虑Re的作用,可得下图。
由图可得由上式可知,射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻()除以(1+β),因此输出电阻很低,故带负载能力比较强。
由上式也可见,基极回路的电阻折合到发射极,需除以(1+β)。
2.6.2共基极放大电路上图(a)是共基极放大电路的原理性电路图。
由图可见,发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置,集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置,从而可以使三极管工作在放大区,因输入信号与输出信号的公共端是基极,因此属于共基组态。
电工学第15章基本放大电路
制
作
电 工
习题15.3.1
学
I
电 用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。
子
技 术
+UCC
部 分
RB
RC
C2
C1
RS
U• S
ui
uo
RL
哈 理
工
大 学
王 亚 军 制 作
电 工
例题15.3.1
学 I
电 用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。
子
技 【解】
术
I• b B
画交流通路的方法 ui
电容视为短路; 直流电源视为短路;
哈
理
工
uo
大 学
王
亚 军 制
作
电 工
15.3 放大电路的动态分析
学 I
电 子
一、微变等效电路法
技
术 部
1 放大电路的交流通路
分 因电容对交直流的作用不同,所
以交直流所走的路径是不同的。
不同的信号可以分别在不同的通
路来进行分析。
ube
Ube
uBE
学 王
亚
军
制
作
电 工
15.2 放大电路的静态分析
学
I
电 子
三、用放大电路的直流通路确定静态值
技
术 部
1 放大电路的直流通路
分 因电容对交直流的作用不同,所 以交直流所走的路径是不同的。
+UCC
不同的信号可以分别在不同的通 路来进行分析。
RB
直流通路
RC
C2
直流通路是在直流电源
共发射极放大电路的分析
12 0.7 377
30A
+ us−
RL uo
−
IC IB 5030 1.5mA U CE VCC RC IC 12 61.5 3V
+VCC
RB RC IC
IB + +UBE−U−CIEE
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
3.电压放大倍数Au、Aus
画出小信号等效电路
Au
例2 电路如图所示。
已知 三极管的UBE=0.7V,
RB RC
β=50,RB=377kΩ, RC=6kΩ, RL=3kΩ, RS=100Ω, VCC=12V。
Rs C1 +
us−
试计算:
+VC
C
C2 +
RL uo
−
1.试标出电容C1、C2极性;2.求电路的静态工作点Q ; 3.电压放大倍数Au、Aus ; 4.输入电阻ri、输出电阻ro。
−
c b
e RC
RE
+
RL uo −
共发射极放大电路
RB1 RC
C1 + b c
+
u−i RB2
e
RE
+C2
RL
+VC
C
+
uo
−
小信号等效电路
+ ui RB1
−
ib b
rbe RB2
e
RE
c ic ib
RC
+ RL uo
−
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
计算性能指标
电压放大倍数Au 由输入回路: U i rbe Ib R E Ie
三极管的三种放大电路
三极管的三种放大电路三极管是一种常用的电子元件,它具有放大信号的特性,因此被广泛应用于各种放大电路中。
三极管的三种放大电路分别是共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路。
1. 共射放大电路共射放大电路是最常见的三极管放大电路之一,它的特点是输入信号与输出信号都是相对于电源地的。
在共射放大电路中,三极管的发射极作为输入端,集电极作为输出端,基极则起到控制信号的作用。
共射放大电路的工作原理是:当输入信号加在基极上时,三极管的发射极电流会发生相应的变化,进而改变集电极电流,实现对输入信号的放大。
由于共射放大电路具有较大的电压增益和较小的输入阻抗,因此常用于需要较大信号放大的场合,如音频放大电路。
2. 共基放大电路共基放大电路是另一种常见的三极管放大电路,它的特点是输入信号与输出信号都是相对于基极的。
在共基放大电路中,三极管的基极作为输入端,发射极作为输出端,集电极则起到控制信号的作用。
共基放大电路的工作原理是:当输入信号加在基极上时,三极管的发射极电流会发生相应的变化,进而改变集电极电流,实现对输入信号的放大。
由于共基放大电路具有较大的电流增益和较小的输出阻抗,因此常用于需要较大电流放大的场合,如射频放大电路。
3. 共集放大电路共集放大电路是三极管放大电路中的第三种形式,它的特点是输入信号与输出信号都是相对于集电极的。
在共集放大电路中,三极管的集电极作为输入端,发射极作为输出端,基极则起到控制信号的作用。
共集放大电路的工作原理是:当输入信号加在集电极上时,三极管的发射极电流会发生相应的变化,进而改变集电极电流,实现对输入信号的放大。
由于共集放大电路具有较小的电压增益和较大的输入阻抗,因此常用于需要较小信号放大的场合,如电压跟随器。
三极管的三种放大电路各有其特点和应用场合,合理选择和设计放大电路对于实现信号的有效放大至关重要。
在实际应用中,需要根据具体的要求和条件来选择合适的放大电路,并进行相应的电路设计和优化。
放大电路的基本原理
2. 当 值一定时,IEQ 愈大则 rbe 愈小,可以得到较
大的 Au ,这种方法比较有效。
(三) 等效电路法的步骤(归纳)
1. 首先利用图解法或近似估算法确定放大电路 的静态工作点 Q 。
2. 求出静态工作点处的微变等效电路参数 和
rbe 。 3. 画出放大电路的微变等效电路。可先画出三
极管的等效电路,然后画出放大电路其余部分的交 流通路。
误差很小。
4. 电压放大倍数 Au;输入电阻 Ri、输出电阻 RO
Rb C1+ + Ui
Rc +C2
VT RL
+VCC
+
UO
b Ib
+
Ic c
+
Ui Rb
rbe Ib
Rc RLUo
e
图 2.4.12 单管共射放大电路的等效电路
Au 所以
Uo Ui
Au
而
Uo Ui
Ui Ibrbe
RL
rbe
该恒流源为受控源;
Q
iB
iB
为 iB 对 iC 的控制。
O
uCE
图 2.4.10(b)
3. 三极管的简化参数等效电路
iB b
+
uBE
iC c
+
iB b
+
iC c
+
uCE
uBE rbe
iB uCE
rce
e
e
图 2.4.11 三极管的简化 h 参数等效电路
注意:这里忽略了 uCE 对 iC与输出特性的影响,在 大多数情况下,简化的微变等效电路对于工程计算来说
1. 静态工作点
放大电路组成及三种组态
基本放大器的组成原则
基本放大器通常是指由一个晶体管或场效应管构成的单级放大器。
放大器条件:
1.要有控制元件:晶体管或场效应管;
2.要有电源--提供能量; 3.偏置在放大区; 4.待放大信号一定加在发射结(或栅源结),不可加到集电极(或漏极);
iC iE I S (e
信号从基极输入, 从发射极输出, ------共集电极
信号从发射极输入, 从集电极输出, ------共基极
第二章
以用途最为广泛的阻容耦合共发射极放大器为例:
▲ 管子--核心控制元件; ▲ RB--偏置电阻, 保证发射结正偏,(放大区); ▲ UCC---能源, 同时保证集电结反偏, 管子工 作在放大区; ▲ RC---集电极负载电阻, 将变化电流转变为 变化电压;
u u u i i i u i (R // R ) u
C
2 1000 10 10
晶体管放大器电路结构及放大原理
u BE UT
1) I S e
u BE UT
5.信号可从集电极或发射极输出,不可从基极(或栅极)输出; 6.要有一定的负载(RC或RE), 将变化电流转为变化电压。
第二章 根据输入、输出回路公共端所接的电极不同,实际有共发射极、 共集电极和共基极三种基本(组态)放大器。
信号从基极输入, 从集电极输出, ------共发射极
RB
C1 RS +
RC
C2 RL
+ UO
UCC
Us
+ Ui
-
-
控制
▲ 信号源通过耦合电容C1输入到管子基极; ▲ 放大了的信号又通过耦合电容C2输出到负载RL;
三极管各组态放大器增益
三极管各组态放大器增益介绍三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于放大、开关等电路中。
在放大器电路中,通过不同的组态方式可以实现不同的放大倍数,即增益。
本文将详细介绍三极管各组态放大器的原理、特点和计算方法。
一、共发射极放大器(CE)共发射极放大器是最常见的三极管组态之一,其特点是输入信号加在基极上,输出信号从集电极取出。
下面将详细介绍共发射极放大器的增益计算方法。
1. 增益计算公式共发射极放大器的电流增益(β)定义为集电极电流变化量与基极电流变化量之比。
通常情况下,我们可以使用以下公式来计算共发射极放大器的增益:Voltage Gain(A v)=Output Voltage Input VoltageCurrent Gain(β)=ΔI c ΔI b其中,ΔI c是集电极电流变化量,ΔI b是基极电流变化量。
2. 增益的计算方法共发射极放大器的增益计算通常分为两种情况:直流增益和交流增益。
2.1 直流增益直流增益是指在静态工作点上,输入信号为零时的放大倍数。
我们可以通过以下步骤来计算直流增益:1.根据电路图,确定三极管的参数,例如:V CC(集电极电源),R C(集电极负载电阻),R B(基极电阻)等。
2.使用基尔霍夫定律和欧姆定律来分析电路,以确定静态工作点。
3.在静态工作点上,计算集电极电流I C和基极电流I B。
4.计算直流增益βDC,可以使用以下公式:βDC=I C I B2.2 交流增益交流增益是指在输入信号存在时的放大倍数。
通常情况下,我们可以通过以下步骤来计算交流增益:1.将输入信号与直流工作点相耦合。
2.根据小信号模型(即将三极管视为线性元件),使用基尔霍夫定律和欧姆定律来分析电路。
3.计算交流增益βAC,可以使用以下公式:βAC=V OUT V IN3. 共发射极放大器的特点共发射极放大器具有以下特点: - 输入阻抗较低,输出阻抗较高。
- 增益较高,通常可达几十至几百倍。
- 频率响应较宽,适用于低频到中频范围。
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一、单管共发射极放大电路仅有直流反馈-固定偏置
基本的电路如下
三、选择器件与多数计算:
设置静态工作点并计算元件参数
依据指标要求、静态工作点范围、经验值进行计算
静态工作点Q 的计算:
要求
i
R{
26
300
i be
CQ
mv
R r
I
β
≈≈+}>1K
有
若取V BQ = 3V,得
1.53
BQ BE
E
CQ
V V
R K
I
-
==Ω取标称值1.5K
mA
2.2
mA
300
1000
26
`
CQ
=
-
<
β
I
由于CQ
BQ I I β
=
; ()5~10BQ I I =得,
=20k Ω ; =60k Ω为使
静态工作点调整方便,1B R 由20k
固定电阻与100k 电位器相串联而成。
=2033
根据V A 的理论计算公式, V A =40 得,
1k Ω 由//L C L
R R R •
=
2k Ω
计算电容为: )
(
)
(1
3~108.22L S be C uF f R r π≥=+ 综合考虑标称值10Uf
10C B C C uF ==
取标称值100uF
四、画出预设计总体电路图: 预设总体电路图:
β
CQ BQ
BQ B I V I V R )10~5(12==21B BQ
BQ CC B R V V
V R -=)
(26)1(300)(26)1(mA I mV
mA I mV r r EQ EQ b
be ββ++=++=
2.静态工作点的测试与调整:
测量方法是不加输入信号,将放大器输入端(耦合电容C
B
负端)接地。
用万用表分别测量晶体管的B、E、C极对地的电压V
BQ 、V
EQ
及V
CQ。
一般V
BQ =(3~7)V, V
CEQ
=正几伏。
如果出现V
CQ V
CC
,说明晶体管工作在截止状态;
如果出现V
CEQ
0.5V,说明晶体管已经饱和.
调整方法是改变放大器上偏置电阻R B1的大小,即调节电位器的阻值,同时用万用表分别测量晶体管的各极的电位V BQ、V CQ、V EQ,并计算V CEQ及I CQ。
如果V CEQ为正几伏,说明晶体管工作在放大状态,但并不能说明放大器的静态工作点设置在合适的位置,所以还要进行动态波形观测。
(1)给放大器送入规定的输入信号,如V i =10mV,f i = 1kHz的正弦波。
若放大器的输出v o的波形的顶部被压缩(见图3.1.6(a),这种现象称为截止失真),说明静态工作点Q偏低,应增大基极偏流I BQ,即增大I CQ 如果输出波形的底部被削波(见图3.1.6(b),这种现象称为饱和失真),说明静态工作点Q偏高,应减小I BQ ,即减小I CQ 。
如果增大输入信号,如V i=50mV,输出波形无明显失真,或者逐渐增大输入信号时,输出波形的顶部和底部差不多同时开始畸变,说明静态工作点设置得比较合适。
此时移去信号源,分别测量放大器的静态工作点V BQ、V EQ、V CEQ及I CQ。
放大器的组成原则
①因为放大电路的实质是一个能量控制装置,而能量的来源就是直流电源,因
此放大电路中必须要有直流电源.同时直流电源的设置要保证晶体管工作在放大状态,即发射结正偏,集电结反偏.
②元件的安排要保证信号的传输,即信号能够从放大电路的输入端加到晶体
管上,经过放大后从输出端输出,概括起来就是要保证放大器交流通路的畅
③选择元件时,首先注意的是元件的极限参数是否符合电路设计要求,其次
就是元件的参数是否满足放大电路的性能指标要求,最后就是元件的参数是否保证信号不失真地放大.
3. 性能指标测试与电路参数修改
对于一个低频放大器,各项指标很难同时都很理想。
例如,电压放大倍数A V,根据放大倍数公式进行调整。
增大Rc(即RL’)会使输出电阻R o增加,减小r be会使输入电阻R i 减小。
如果R o及R i离指标要求还有充分余地,则可以通过实验调整R C或I
来提高电压放大倍数,但改变R C及I CQ又会影响电路的静态工作点。
CQ
可见只有提高晶体管的放大倍数,才是提高放大器电压放大倍数的有效措施
二、共发射极放大电路发射极直接接地
放大器是一种三端电路,其中必有一端是输入和输出的共同“地”端。
如果这个共“地”端接于发射极,则称其为共发射极放大电路。
共发射极放大电路具有以下特性:
1、输入信号与输出信号反相;
2、有电压放大作用;
3、有电流放大作用;
4、功率增益最高(与共集电极、共基极比较);
5、适用于电压放大与功率放大电路。
各元件作用
图为单管共发射极放大电路的组成,电路中有一个双极型三极管作为放大器件,因此是单管放大电路。
输入回路和输出回路的公共端是三极管的发射极,所以称为单管共射放大电路。
三极管V:实现电流放大。
集电极直流电源UCC :确保三极管工作在放大状态。
集电极负载电阻RC :将三极管集电极电流的变化转变为电压变化,以实现电压放大。
基极偏置电阻RB :为放大电路提供静态工作点。
耦合电容C1和C2 :隔直流通交流。
工作原理
1)画出H 参数微变等效电路如下:
r be R b
+-
u i u o r i r o
β i b
R c
R L +
-
i b i c
b
c
(a )
2)共发射放大电路基本动态参数的估算
(1)电压放大倍数
'
-='-=R i R i u L b L c o
β r
i u R R R be
b
i
L
C
L
=='
//
r
R r
i R i A
be
L
be
b
L
b u
'
-
='-
=ββ
(2)输入电阻r i
r R I
u r be b i
i i //== )//(21R R R b B b =
(3)输出电阻r 0
R
r C
o
=
(4)源电压放大倍数
r
r R
u
u A be
s
L s
o us
+'
-==β
下面是对图示共发射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
=100,'bb r =100Ω。
(1)求电路的Q 点、u
A 、R i 和R o ;(2)若电容C e 开路,则将引起电路的哪些动态参数发生变化?如何变化?
解:(1)静态分析: V
7.5)( A μ 101mA
1
V 2e f c EQ CEQ
EQ
BQ e f BEQ
BQ EQ CC b2b1b1
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:
Ω
==Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 73.2mV
26)
1(c o f be b2b1i f
be L c EQ
bb'be R R R r R R R R r R R A I r r u ββββ∥∥∥
(2)R i 增大,R i ≈4.1k Ω;u A 减小,e
f '
L
R R R A u
+-≈ ≈-1.92。
r -
+。