第8讲共射极放大电路的工作原理及BJT工作状态判断[1]
共射极放大电路的工作原理及BJT工作状态判断
输出信号
将晶体管输出级与负载电 阻相连接,产生输出信号。
偏置电路
为晶体管提供合适的静态 工作点,通常由电源和电 阻组成。
信号输入与
信号输入
输入信号通过基极与发射极之间 的电压差作用在晶体管上,引起 基极电流的变化。
信号输出
晶体管集电极电流的变化通过集 电极电阻转换成电压的变化,输 出信号。
电压与电流放大过程
改善音质
通过放大音频信号,共射极放大电路可以改善声 音的清晰度、动态范围和失真度,提高音质。
3
平衡输出
在多声道音频系统中,共射极放大电路可以用于 平衡不同声道之间的输出功率,实现立体声效果。
在通信系统中的应用
信号的调制与解调
在无线通信和光纤通信中,共射极放大电路常被用于信号的调制 和解调过程,实现信号的传输和处理。
提高电路的稳定性和可靠性
增加旁路电容
旁路电容能够减小电源电压波动对电路性能的影 响,提高电路的稳定性。
优化散热设计
良好的散热设计能够降低晶体管的温度,从而提 高其可靠性。
采用保护电路
在电路中加入过流保护、过压保护等保护电路, 可以提高电路的可靠性。
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共射极放大电路的工作 原理及Bjt工作状态判断
• 共射极放大电路的工作原理 • Bjt(双极型晶体管)的工作状态 • Bjt工作状态的判断方法 • 共射极放大电路的应用 • 共射极放大电路的优化与改进
目录
Part
01
共射极放大电路的工作原理
电路组成与结构
输入信号
将微弱信号源与晶体管输 入级相连接,提供输入信 号。
使用示波器观察波形
• 通过观察输入信号和输出信号的波形,可以判断三极管的工作状态。在放大状态下,输出信号的幅度应大于输入信 号,且波形无明显失真。在截止或饱和状态下,输出信号的幅度会减小或产生失真。
bjt共射放大电路
bjt共射放大电路BJT共射放大电路是一种常用的放大电路。
它采用双极型晶体管(BJT)作为放大器件,通过合适的偏置和负反馈来实现信号放大。
本文将介绍BJT共射放大电路的基本原理、特点、工作原理以及其在实际应用中的一些注意事项。
一、BJT共射放大电路的基本原理BJT共射放大电路是一种单级放大电路,其基本原理是将输入信号接在晶体管的基极上,输出信号从晶体管的集电极上取出。
通过合适的偏置和负反馈,将输入信号放大到需要的幅度,并输出到负载中。
二、BJT共射放大电路的特点1.电压放大倍数大:由于BJT晶体管能够提供大的β值(即电流放大倍数),因此在共射放大电路中,可以获得较大的电压放大倍数。
2.输入电阻低:共射放大电路的输入电阻主要由无源负载电阻和晶体管的输入电阻组成,通常输入电阻的数值较小,能够适应各种源的输出特性。
3.输出电阻高:由于BJT晶体管的输出电阻较高,因此共射放大电路能够驱动较大的负载电阻。
4.频率响应好:BJT晶体管的频率响应范围广,使得共射放大电路在高频场合中能够得到很好的放大效果。
三、BJT共射放大电路的工作原理BJT共射放大电路的工作原理可以分为静态工作点分析和动态分析两个方面。
1.静态工作点分析:在共射放大电路中,为了使晶体管正常工作,需要对其进行偏置设置,以确保处于放大区,同时避免饱和或截止状态。
通过选择适当的电阻分压网络和电源电压,可以使得输入电压能够提供合适的基极电压,使BJT晶体管处于放大区。
2.动态分析:在共射放大电路中,输入信号作为输入电压,接在晶体管的基极上。
当输入信号变化时,由于输入电容的存在,晶体管的电流也随之变化,进而影响到输出电压。
通过适当地选择偏置条件和输入电容的阻抗,可以实现对输入信号的有效放大,并利用输出电容,增加频率响应。
四、BJT共射放大电路的应用注意事项1.偏置稳定性:在设计共射放大电路时,需要保证偏置点的稳定性,使得晶体管能够始终处于放大区,避免过度饱和或过度截止。
第8讲共射极放大电路的工作原理及BJT工作状态判断[1]
➢直流量与交流量常必须共存于放大电路中,由于电抗元件存在, 使直流量与交流量所流经的通路不同,因此为了研究问题方便,将 放大电路分为直流通路与交流通路; ➢直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的通路,用于分析放 大电路的静态工作点。对于直流通路,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。 ➢交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路,用于分析放大 电路的动态参数。对于交流通路,①容量大的电容视为短路;②无 内阻的直流电源视为短路。
练习:P187 4.3.2~4
4.3.2 已知:VCC=15V,RC=1.5kΩ,iB=20µA,求该器件的Q点。
β =200
解:由已知得 IBQ=20µA
ICQ= β IB=200×20µA=4mA
Q(20µA,4mA,9V)
VCEQ= VCC - ICRC
4.3.3 已知:VCC=12V,RC=1kΩ,基极电路中用VBB=2.2V和Rb=50kΩ代替电流源 iB,求该器件的Q点。设VBEQ=0.7V。
vo vo
即使静态时,调整电源使三极
管满足放大时的偏置,也无放
大作用,因为:
输入的交流信号短路没有加 入放大电路中。
练习:P186 4.2.1(b)
Rb
Cb1 vi
VCC Rc
Cb2
T
vo
如果Rb和Rc满足偏置 要求则具有放大作用。
练习:P186 4.2.1(c)
第一步:画直流通路
-VCC
Rb
Rc
将处在动态工作情况。此时, BJT各极电流及电压都将在静 态值的基础上随输入信号作 相应的变化。
输入正弦信号vs正半周, vBE , iB 增加 iC以及RC 上的压 降将增加,vCE 减小,输出与 输入是反相的。
bjt单管共射极放大电路实验原理
bjt单管共射极放大电路实验原理一、Bjt工作原理Bjt(双极晶体管)是利用电流放大效应的半导体器件,其工作原理基于半导体内部电子和空穴的流动。
当Bjt工作在放大状态时,其基极电流控制集电极电流,从而实现电流放大。
二、共射极电路结构共射极电路是Bjt放大电路的基本结构,由Bjt、电阻、电容等元件组成。
其中,Bjt的发射极和集电极作为输入和输出端,电阻用于提供偏置电流,电容用于隔离直流分量。
三、电压放大原理在共射极电路中,当输入信号加到Bjt的基极时,会引起基极电流的变化。
这个变化的电流通过Bjt的放大作用,在集电极产生相应的电压变化,从而实现电压放大。
四、输入电阻与输出电阻输入电阻是指输入信号源的内阻与共射极电路输入端的等效电阻之比,它反映了电路对输入信号的阻碍程度。
输出电阻是指输出端的等效内阻,它反映了电路对负载的驱动能力。
五、频率响应与带宽频率响应是指放大电路对不同频率信号的放大能力。
带宽是指放大电路对信号的频率范围。
在共射极电路中,由于Bjt的频率响应和带宽限制,其放大能力受到一定影响。
六、失真与非线性失真是指放大电路对信号的失真程度。
在共射极电路中,由于非线性和噪声等因素的影响,可能会导致信号失真。
为了减小失真,需要采取措施如优化电路设计、选择合适的元件等。
七、稳定性与反馈稳定性是指放大电路在受到干扰时保持稳定的能力。
在共射极电路中,可以通过引入负反馈来提高稳定性。
反馈是指将输出信号的一部分返回到输入端,以改变输入信号的幅度和相位。
负反馈可以减小非线性和噪声的影响,提高放大电路的稳定性。
八、实验操作与注意事项在进行Bjt单管共射极放大电路实验时,需要注意以下几点:1.正确连接电路:确保Bjt、电阻、电容等元件正确连接,避免短路或断路。
2.选择合适的元件:根据实验要求选择合适的Bjt、电阻和电容等元件,以确保电路性能稳定。
3.注意安全:在实验过程中要注意安全,避免触电或损坏设备。
4.调整参数:根据实验需要调整电阻和电容等元件的参数,以获得最佳的放大效果。
共射极电路电压放大 共集电极电路
共射极电路电压放大共集电极电路共射极电路和共集电极电路是电子电路中常见的两种放大电路结构。
它们在电子设备中起到了重要的作用,特别是在信号放大方面。
本文将分别介绍这两种电路的原理和特点。
共射极电路是一种常见的放大电路结构,它由一个NPN型晶体管组成。
在这种电路中,输入信号通过基极输入,输出信号通过集电极输出。
共射极电路的工作原理是通过控制输入信号的电流,改变晶体管的输出电流,从而实现信号的放大。
共射极电路的特点是输入电阻较低,输出电阻较高。
这意味着它可以很好地适应不同的输入信号源,并且可以驱动较高的负载电阻。
此外,共射极电路还具有较高的电压增益和较低的失真。
因此,它常用于要求较高增益和较低失真的放大器电路中。
与之相对的是共集电极电路,它也是一种常见的放大电路结构,由一个PNP型晶体管组成。
在这种电路中,输入信号通过基极输入,输出信号通过发射极输出。
共集电极电路的工作原理是通过控制输入信号的电流,改变晶体管的输出电流,从而实现信号的放大。
共集电极电路的特点是输入电阻较高,输出电阻较低。
这意味着它可以很好地适应高阻抗信号源,并且可以驱动较低的负载电阻。
此外,共集电极电路还具有较低的电压增益和较高的带宽。
因此,它常用于要求较低增益和较高带宽的放大器电路中。
共射极电路和共集电极电路在放大电路中起到了不同的作用。
共射极电路适用于需要较高增益和较低失真的场合,而共集电极电路适用于需要较低增益和较高带宽的场合。
因此,在电子设备的设计中,根据不同的需求选择合适的电路结构非常重要。
总结起来,共射极电路和共集电极电路是电子电路中常见的两种放大电路结构。
它们分别具有不同的特点和应用场合。
在电子设备的设计中,根据具体需求选择合适的电路结构非常重要。
通过合理的选择和设计,可以实现信号的有效放大和传输,从而满足不同应用场景的需求。
基本共射放大电路的工作原理优秀课件
Pom
PV
:效率
PV:直流电源消耗的功率
基本共射放大电路的工作原理优秀 课件
二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用
VT:三极管,放大元件;
VBB、Rb:使UBE> Uon,且有合适 的IB。
VCC:使UCE≥Uon,且为能源。 Rc:将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。
Q点过低—— 截止失真 iB / µA
iB / µA
首先 iB 波形失真
ib
IBQ
O
输出电压必然失真!
t
O O
设置合适的Q点,解决失真问题!
t
Q
uBE/V
uBE/V ui
基本共射放大电路的工作原理优秀 课件
四、基本共射放大电路的工作原理
波形分析
动态信号 驮载在静 态之上
uCE 饱和失真
VCC
UCEQ O
RC
ΔuO ΔuΙ 实现了放大。+ iB
+ – ui
RB
+
– VBB
iC + VT uo
–
+
VCC –
基本共射放大电路的工作原理优秀 课件
三 设置静态工作点的必要性
什么是静态工作点?
ui=0时,晶体管各极电流、管压降称为Q,记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。
基本共射放大电路的工作原理优秀 课件
放大的基本要求:不失真,是放大的前提
元件:双极型三极管和场效应管。
基本共射放大电路的工作原理优秀 课件
2. 性能指标
任何放大电路均可看成为二端口网络。
输入电流
输出电流
信号源 内阻
共射极基本放大电路的工作原理PPT课件
3、输出回路的接法应该使输出回路中电压或电流的变化量(即输出信号),能够尽 可能多地传送到负载上。
编辑版pppt
9
谢谢大家!
编辑版pppt
10
为了使三极管工作在放大区还必须使发射结正向偏置集电结反向偏置为此等元件的参数应不电路中三极管的输入输出特性有适当的配合关系
课题:共射极基本放大电路的工作原理
编辑版pppt只三极管组成的放大电路,是放大器中最基本的单元电路,称为单管放大 电路。放大电路的输入信号和输出信号,分别构成了输入回路和输出回路。图2-5 是一单管共发射极(以下简称共射)放大电路的原理电路图。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。
编辑版pppt
8
2. 2. 3 放大电路的组成特性
1、为了使BJT在输入信号的整个周期内均处于放大区(或FET工作于恒流区), 必须给放大电路设置合适的静态工作点。对于BJT放大电路,外加直流电源的极 性必须使三极管的发射结正向偏置,而集电结反向偏置。
2、输人回路的接法应该使输入信号(电压或电流)能够尽量不损失地加载到放 大器件的输入端,并引起输入回路中的电压或电流产生相应的变化量。
uceicRc
uo uCE uce
编辑版pppt
5
2、放大器正常工作情况下的波形图
编辑版pppt
6
3、放大器正常工作情况下特点 1) 输出电压uo与ui相比被放大了很多倍,体现了电路有电压放大作用。
2) UBE、IB、UCE、IC均为直流量,不随信号变化。
3) ube、ib、uce、ic均为交流量,在信号的传输放大过程中,交流量是 叠加在直流量之上的。但是,在输出端直流量和交流量要分离,在负载上 只有交流量。
为了使三极管工作在放大区,还必须使发射结正向偏置,集电结反向偏置,为此, Ucc、Rc和Rb等元件的参数应与电路中三极管的输入、输出特性有适当的配合关系。
共射极放大电路
共射极放大电路1. 电路组成输入回路(基极回路)输出回路(集电极回路)放大电路中各元件作用三极管:放大元件,工作在放大区,满意iC=b iB,要保证放射结正偏,集电结反偏。
Rb:基极偏置电阻,用以调变偏流和限流。
VBB:基极回路的直流电源,保证放射结正偏。
RC:集电极电阻,将集电极电流的变化转变为集-射之间电压的变化。
VCC:集电极回路的直流电源,保证集电结反偏。
耦合电容Cb1 和Cb2:隔离输入输出与直流的联系,同时能使信号顺当输入输出。
放大电路的组成原则(1)必需要有直流电源,以保证三极管放射极正偏,集电结反偏。
(2)保证信号能够送进送出。
(3)元件参数要保证信号不失真地放大。
2. 简化电路及习惯画法共射极基本放大电路习惯画法3. 简洁工作原理vi=0 vi=Vmsinwt说明:1. 放大器是一种能量掌握器件。
放大的实质是通过三极管的掌握作用,将直流电源供应的能量转化为我们所需要的形式供应负载,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。
2. 放大作用是针对变化量而言的。
放大电路主要用于放大微弱的、变化的信号。
4. 放大电路的静态和动态静态:输入信号为零(vi= 0 或ii= 0)时,放大电路的工作状态,也称直流工作状态。
动态:输入信号不为零时,放大电路的工作状态,也称沟通工作状态。
电路处于静态时,三极管各个电极的电压、电流都是不变的直流,在特性曲线上确定为一点,称为静态工作点,常称为Q点。
一般用IB、IC、和VCE (或IBQ、ICQ、和VCEQ )表示。
IBQ、VBEQ和ICQ、VCEQ 分别对应于输入输出特性曲线上的一个点,称为静态工作点Q 。
工作点合适工作点偏低符号规定VA:大写字母、大写下标,表示直流量。
vA:小写字母、大写下标,表示总量(含交、直流)。
va:小写字母、小写下标,表示纯沟通量。
5. 直流通路和沟通通路直流通路:放大电路中直流电流通过的路径。
沟通通路:放大电路中沟通电流通过的路径。
共射极放大电路的工作原理
(2)放大电路能保证信号源、放大器
和负载之间的信号传递通道畅通。
VCC
RC C2
T RL uo
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
信号的传递过程
uBE U BEQ ui
C1耦合
uiபைடு நூலகம்
iB IBQ ib
ui
iC ICQ i c
VCC
RB
C1
RC
C
C2
B
T
E
RL uo
C2隔直作用
uCE U CEQ uce
2. 晶体管及放大电路基础
2.2.2 共射极放大电路的组成及其工作原理 2.2.2.1 共射极放大电路的组成 2.2.2.2 共射极放大电路的工作原理
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
2.2.2.2 共射极放大电路的工作原理
电路实现放大的条件:
RB
C1
(1)放大电路有合适的直流
偏置,使其工作在放大状态; ui
放大电路中各点波形
iC
iC
iB
t
ui ui iB t
uCE
uCE
uo
uo
t
t t
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
放大电路中信号的特点: 交直流共存
+
0
t0
t0
t
0
t0
+ 0 t
t
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
VCC
RB
C1
RC
C2
ui
T RL uo
直流通路 交流通路
不同的
}信号在 不同的 通路中 分析
uo uce
三极管基本共射极放大电路的工作原理
三极管基本共射极放大电路的工作原理当ui=0时,称放大电路处于静态。
放大电路要设置合适的静态工作点,使信号的整个周期内晶体管始终工作在放大状态,输出信号才不会产生失真。
共射放大电路的波形分析、放大电路的组成原则直流电源要设置合适静态工作点,并做为输出的能源。
对于晶体管放大电路,电源的极性和大小应使晶体管基极与发射极之间处于正向偏置;而集电极与基极之间处于反向偏置;即保证晶体管工作在放大区。
电阻取值得当,与电源配合,使放大管有合适的静态工作电流。
输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。
当负载接入时,必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载,从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。
直流耦合共射放大电路共地:在实用放大电路中,为防止干扰,常要求输入信号、直流电源、输出信号均有一端接在公共端,即“地”端,称为“共地”。
直接耦合:信号源与放大电路,放大电路与负载电阻均直接相连,故称为“直接耦合”。
静态工作点的求法:阻容耦合共射放大电路耦合电容:电容C1用于连接信号源与放大电路,电容C2用于连接放大电路与负载,这种在电路中起连接作用的电容称为耦合电容。
阻容耦合:利用电容连接电路称为阻容耦合。
下面是赠送的团队管理名言学习,不需要的朋友可以编辑删除谢谢1、沟通是管理的浓缩。
2、管理被人们称之为是一门综合艺术--“综合”是因为管理涉及基本原理、自我认知、智慧和领导力;“艺术”是因为管理是实践和应用。
3、管理得好的工厂,总是单调乏味,没有任何激动人心的事件发生。
4、管理工作中最重要的是:人正确的事,而不是正确的做事。
5、管理就是沟通、沟通再沟通。
6、管理就是界定企业的使命,并激励和组织人力资源去实现这个使命。
界定使命是企业家的任务,而激励与组织人力资源是领导力的范畴,二者的结合就是管理。
7、管理是一种实践,其本质不在于“知”而在于“行”;其验证不在于逻辑,而在于成果;其唯一权威就是成就。
8、管理者的最基本能力:有效沟通。
共发射极放大电路工作原理
共发射极放大电路工作原理
1. 静态工作情况
静态:放大器无信号输入时的直流工作状态。
静态工作点:静态时,各极电流、电压在三极管输入输出特性曲线族上所确定的点,用Q 表示。
一般包括IB、UBE、IC、UCE。
:
静态工作点的设置应使放大器工作在放大状态。
直流通路:直流信号在电路中流通的路径。
直流通路的画法:电容视为开路。
静态工作点的估算:
根据直流通路列回路方程:
2. 动态工作情况
动态:有交流信号输入时放大电路的状态。
动态时,在输入交流信号ui 作用下,电路中各极电压、电流在原静态值上叠加一个交流分量。
只要静态工作点合适,晶体管工作在放大状态,各极电压、电流交流分量的变化规律与输入交流信号ui 同。
放大电路的工作波形
输入交流信号ui 经耦合电容C1 加在晶体管的发射结。
uBE = UBE + ui
uBE 的变化引起基极电流iB 的变化。
iB = IB + ib
由于晶体管处于放大状态,集电极电流iC 受基极电流iB 控制,iC = b iB = IC + ic ,uCE = UCC – iCRC
经耦合电容C2 “隔直通交”后,输出交流电压uo。
uo 与ui 反相。
【典型例题】
【例】UCC = 12 V, RB = 300 kW, RC = 4 kW, b = 50, 求放大电路的静态工作点。
解:。
共射极放大电路PPT课件
输出电压变化量(即交流成分)uo 或有效值 Uo 与输入电 压变化量(也是交流成分)ui 或有效值 Ui 之比,即
(2)意义
Ao uo / ui 或 Ao Uo / Ui
为反映放大电路放大能力的重要参数。
(3)讨论
随输出端负载情况而改变,空载时Ao最大,带载下降,而 且负载越小Ao会越小。
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2.饱和失真 (1)现象 工作点设置太高,三极管进入饱和 区——这就是饱和失真,如图所示。
(2)原因 Rb 过小后,Q 点升高,UBEQ 和 IBQ 增大,输入信号的正半 周期时,因为 iB 增大,使晶体管进入饱和区,当 iC = ICES 后, iC 不再增大,同时输出电压等于晶体管的饱和压降 UCES,不再 下降,所以输出波形的下方出现平顶。
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(二)分析 1.截止失真 (1)现象 工作点设置太低,三极管进入截止 区——这就是截止失真,如图所示。
(2)原因 Rb 阻值过大后,Q 点降低,UBEO、IBQ减小,在输入信号 负半周时,晶体管工作在截止区,使 IB = 0,IC 0,输出电压 近似等于电源电压,保持不变,所以出现平顶。Rb 越大, IB = 0 的时间越长,平顶期越长。
基本放大电路的直流通路与交流通路:
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五、放大电路交流参数
放大电路的输入端需与信号源连接,输出端与负载连接。 因此,放大电路与信号源、负载之间是相互影响相互联系的。
1.输入电阻 Ri (1)等效电路 如图所示,将放大器看作信号源负载,它是与信号源输出 电阻串联的,因此,放大器输入电阻相当于信号源的负载电阻。
第27页/共37页
(3)解决办法: ① 降低输入信号的电压幅值。 ② 将放大电路的电源电压增大,再调节Rb建立适当的静态 工作点 Q,便可消除双向失真。
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、共基放大电路共射放大电路也被称为电压放大电路,是一种常见的放大电路。
它的特点是输入信号与输出信号的电压极性相反。
以下是共射放大电路的一些相关参考内容。
1. 原理和工作方式:- 共射放大电路是以NPN型晶体管为例进行说明的,它由三个基本元件组成:输入电容,输出电容和负载电阻。
- 当输入信号为正周期性信号时,晶体管处于工作点以上,此时电容器处于充电状态,存储电荷。
- 当输入信号为负周期性信号时,晶体管处于工作点以下,此时电容器处于放电状态,释放存储的电荷。
- 由于电容器充放电过程产生的电荷变化会引起晶体管的输电流变化,从而实现对输入信号的放大。
2. 放大特性:- 共射放大电路具有较高的电压放大倍数、较宽的带宽和较低的失真。
- 当输入信号幅度较小时,输出信号与输入信号呈线性关系,放大倍数较高。
- 当输入信号幅度较大时,由于晶体管的饱和和截止现象,输出信号失真较小。
3. 设计和优化:- 选择合适的晶体管,一般需要考虑其最大耗散功率、电流放大因子和频率响应等参数。
- 设计适当的偏置电路,以使晶体管正常工作在饱和和截止之间的线性工作区。
- 选择合适的输入电容和输出电容,以确保输入和输出信号的高阻抗和低阻抗特性。
共集放大电路也被称为电流放大电路或阻抗转换电路,它的特点是输入信号与输出信号的电流极性相同。
以下是共集放大电路的一些相关参考内容。
1. 原理和工作方式:- 共集放大电路也是以NPN型晶体管为例进行说明的,它由三个基本元件组成:输入电容,负载电阻和输出电容。
- 当输入信号为正周期性信号时,晶体管处于工作点以上,此时电容器处于放电状态,释放存储的电荷。
- 当输入信号为负周期性信号时,晶体管处于工作点以下,此时电容器处于充电状态,存储电荷。
- 由于电容器放电和充电过程产生的电荷变化会引起输出电路的输电流变化,从而实现对输入信号的放大。
2. 放大特性:- 共集放大电路具有较低的输入阻抗和较高的输出阻抗,可以进行阻抗匹配和电流放大。
讲共射级放大器PPT课件
静态工作点为Q(40uA,3.2mA,5.6V),BJT工作在放大区。
(2)当Rb=100k时,
IB
VCC12V1 Rb 100k
2u0A
IC IB 8 0 1u 2 A 0 9 .6 mA
U CE V Q C C R cIC 1V - 2 2 9 k. 6 7 .m 2 VA UCEQ不可能为负值,
(2)当Rb=100k时,放大电路的Q点。此 时BJT工作在哪个区域?(忽略BJT的饱
和压降)
解:(1)
IBQVCC R UBE3 120V 0 4ku 0AIC共IB 射极8放 04大u 0 电A 路3.2mA b
U V R I 1V - 2 2 3 k.2 5m .6A V CEQ CCc C
图解法小结
1. 能够形象地显示静态工作点的位置与非线性 失真的关系;
2. 方便估算最大输出幅值的数值; 3. 可直观表示电路参数对静态工作点的影响; 4. 有利于对静态工作点 Q 的检测等。
基本放大电路 等效电路法(小信号模型) (第六讲)
晶体管在小信号(微变量)情况下工作时,可以在静 态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的 特性曲线,三极管就可以等效为一个线性元件。这样就 可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个 线性电路。
解:首先估算 IBQ
IB
Q
VC
CUB Rb
EQ
(12 0.7)mA 40μA
T
280
做直流负载线,确定 Q 点
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc
iC = 0,uCE = 12 V ; uCE = 0,iC = 4 mA .
iC /mA
4 3 2 1 0
基本放大电路
放大模式下BJT的工作原理
PCM
IB =100uA
许耗散功率PCM
集电极电流通过集电结时
IB =80uA IB =60uA
所产生的功耗,
IB =40uA
PC= ICUCE < PCM
IB =20uA
IB=0
u
CE
(V)
(3)反向击穿电压
BJT有两个PN结,其反向击穿电压有以下几种:
① U(BR)EBO——集电极开路时,发射极与基极之间允许的最大反向电压。其值一般 几伏~十几伏。
现以iB=60uA一条加以说明。
(1)当uCE=0 V时,因集电极无收集作用,iC=0。
(2) uCE ↑ → Ic ↑ 。
(3) 当uCE >1V后,收集电子的 能力足够强。这时,发射到基区 的电子都被集电极收集,形成iC。 所以uCE再增加,iC基本保持不 变。
i C(mA)
同理,可作出iB=其他值的曲线。
联立以下两式:
IC=IE+ICBO IE=IC+IB
c IC
得:IC=IE+ICBO=(IC+IB)+ICBO
I I CBO CN
N
所以:I
=
C
1-
I
+
B
1
1-
ICBO
IB
RC
P
b
令:
=
1-
Rb
I
=
CEO
1
1-
ICBO
V BB
VCC
N I EN I EP
e IE
得: IC= IB+ICEO IB
定义: = ICN
IE
其值的大小约为0.9~0.99。
c IC
I I CBO CN
N
(1)IC与I E之间的关系:
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vo vo
即使静态时,调整电源使三极
管满足放大时的偏置,也无放
大作用,因为:
输入的交流信号短路没有加 入放大电路中。
练习:P186 4.2.1(b)
Rb
Cb1 vi
VCC Rc
Cb2
T
vo
如果Rb和Rc满足偏置 要求则具有放大作用。
练习:P186 4.2.1(c)
第一步:画直流通路
-VCC
Rb
Rc
例题 放大电路如图所示。已知BJT的 ß=80,
Rb=300k , Rc=2k, VCC= +12V,求: (1)放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域?
(2)当Rb=100k时,放大电路的Q点。此时BJT工 作在哪个区域?(忽略BJT的饱和压降)
解:(1)
IBQ
VCC VBE Rb
12V 300k
将处在动态工作情况。此时, BJT各极电流及电压都将在静 态值的基础上随输入信号作 相应的变化。
输入正弦信号vs正半周, vBE , iB 增加 iC以及RC 上的压 降将增加,vCE 减小,输出与 输入是反相的。
交流通路
练习:P186 4.2.1
分析各图所示电路对正弦交流信号有无放大作用。
第一步:画直流通路,判断BJT静态工作点是否在放大 区域;
ICQ IBQ 80120μA 9.6mA
VCEQ VCC Rc ICQ 12V - 2k 9.6mA 7.2V VCE不可能为负值,
BJT工作在饱和区,
IC
VCC
VCES Rc
12V 2k
6mA
此时,静态工作点为Q(120uA,6mA,0V)。
接上题
仍设BJT的 ß=80, 电路中 VCC= +12V,求:
如果未给出具体数值,则即定性判断是否发射结正偏集 电结反偏。
如果给出了具体数值,则即定量判断相应的电压和电流是 否符合要求。
第二步:画出交流通路,P186 4.2.1(a)
第一步:画直流通路;
RcRc
发射结反偏,不能工作在放
大区域。
TT
VCC 无放大作用
vi vi
4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理
1. 静态(直流工作状态,也称Q点) Q(IBQ,ICQ,VCEQ)
输入信号vi=0时, 放大电路的工作状态称 为静态或直流工作状态。
求解思路:
VBB,Rb
IBQ ICQ β VCC,Rc
VCEQ
直流通路
4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理
1. 静态(直流工作状态,也称Q点) Q(IBQ,ICQ,VCEQ)
I BS
I CS
I CS
VCC VCES RC
2、如果求得实际的电流IB <IBS,则工作在放大区域;否则工作在 饱和区域。
IB
VBB VBE Rb
练习P186 4.2.2 如果Rb和Rc满足偏置要求则具有放大作用。
500kΩ 40kΩ
B
A
S
C 20kΩ
IB
12V
4kΩ
ß=80
T
放大 IB <IBS 饱和 IB >=IBS
放大:发射结正偏,集电结反偏 饱和:发射结正偏,集电结正偏 截止:发射结反偏,集电结反偏 倒置:发射结反偏,集电结正偏
静态工作点的位置
假定临界饱和:
当实际的基极电流
IB
I BS
I CS
时
三极管才工作在放大区。
假定放大: 当实际的集电极-发射极电压:
时 VCE 在1~VCC 范围内 三极管才工作在放大区。
BJT符号
c b
e
c
b e
三极管放大作用
两个条件
(1)内部条件:
发射区杂质浓度远
一组公式
大于基区杂质浓度,
且基区很薄。
c N
(2)外部条件:
P
发射结正向偏置, b
集电结反向偏置。
N
e
IE=IB+ IC IC=βIB IC=αIE
c P N
b P e
BJT的V-I 特性曲线
临界饱和(虚线)
共射极连接
练习:P187 4.3.2~4
4.3.2 已知:VCC=15V,RC=1.5kΩ,iB=20µA,求该器件的Q点。
β =200
解:由已知得 IBQ=20µA
ICQ= β IB=200×20µA=4mA
Q(20µA,4mA,9V)
VCEQ= VCC - ICRC
4.3.3 已知:VCC=12V,RC=1kΩ,基极电路中用VBB=2.2V和Rb=50kΩ代替电流源 iB,求该器件的Q点。设VBEQ=0.7V。
500kΩ 40kΩ
B
A
S
C 20kΩ
IB
12V
4kΩ
ß=80
T
放大 IB <IBS 饱和 IB >=IBS
12V
IB
(12 0.6)V
500k
0.023m A 23A
临界饱和 vCE vBE ; iCS iBS
ICS RC VCES VCC
ICS
VCC RC
3m A IBS
0.038mA
40μA
共射极放大电路
ICQ IBQ 80 40μA 3.2mA VCEQ VCC Rc ICQ 12V - 2k 3.2mA 5.6V
静态工作点为Q(40A,3.2mA,5.6V),BJT工作在放大区。
(2)当Rb=100k时,
IBQ
VCC Rb
12V 100k
120μA
-VCC
Rb
Rc
Cb2
T
Cb1 vo
vi
T
Cb1
无放大作用
练习:P186 4.2.1(d)
Cb1 Rb vi
VBB
Rc
Cb2
T
VCC VCC极性接反
vo
无放大作用
关于临界饱和
1、是饱和状态和放大状态的交界,既可用饱和时的条件又可应 用放大时的公式。
ICS RC VCES VCC
I CS
I BS
分析步骤:
(1)画出放大电路的直流通路,标出各支路电流;
(2)由基极-发射极回路求IBQ ;
IBQ
VBB
VB EQ Rb
(3)由BJT的电流分配关系求ICQ ;
ICQ βI BQ
(4)由集电极-发射极回路求VCEQ ;
VCEQ VCC ICQ RC
硅管取0.7V, 锗管取0.2V。 估算时常忽略
解:由输入回路得
I BQ
VBB
VBEQ Rb
2.2 0.7 50
30A
Q(30µA,6mA,6V)
ICQ= β IB=200×0.03=6mA VCEQ= VCC - ICRC=12-6=6V
4.3.4 已知:VCC=6V,RC=200Ω,基极电路中用VBB=3.2V和Rb=20kΩ代替电流源
(3)当Rb=300k时, Rc=5k时放大电路的 Q点。此时BJT工作在哪个区域?
解: (3)当Rb=300k时, Rc=5k时,
IBQ
VCC VBE Rb
12V 300k
40μA
ICQ IBQ 80 40μA 3.2mA
VCEQ VCC Rc ICQ 12V - 5k 3.2mA -4V
4.2 共射极放大电路的工作原理 电,方建起适静工点一面为载能,负获需的;输入电压,或者输出电流大于输入电流,或回路,即能够作用于晶体管的基极和发射ABC.4..偏部参核公.2置条考心共.1电件点器地路件—基—各B本J提信T共供号放电射大平极外的放大电路的基本组共成射极放大电路
4.2 共射极放大电路的工作原理
IC
VCC
VCES Rc
12V 5k
2.4mA
此时,Q(40uA,2.4mA,0V)
由于 IBQ ICM 所以BJT工作在饱和区。
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?
答: 截止状态
故障原因可能有: • Rb支路可能开路,IB=0, IC=0, VCE= VCC - IC Rc= VCC 。 • Cb1可能短路, VBE=0, IB=0, IC=0, VCE= VCC - IC Rc= VCC 。
4.2.1 基本共射极放大电路的工作原理
➢直流量与交流量常必须共存于放大电路中,由于电抗元件存在, 使直流量与交流量所流经的通路不同,因此为了研究问题方便,将 放大电路分为直流通路与交流通路; ➢直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的通路,用于分析放 大电路的静态工作点。对于直流通路,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。 ➢交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路,用于分析放大 电路的动态参数。对于交流通路,①容量大的电容视为短路;②无 内阻的直流电源视为短路。
工作在放大区域。
IC IB 1.84mA
VCE VCC IC RC 4.64V
Q(23µA,1.84mA,4.64V)
练习P186 4.2.2
500kΩ 40kΩ
B
A
S
C
20kΩ
12V
4kΩ 12V
S接通位置C:
发射结反偏。
ß=80
T
工作在截止区域。
I B 0, IC 0 VCE VCC
12V S接通位置A:
(12 0.6)V
I B 40k
0.3m A
临界饱和 vCE vBE ; iCS iBS
ICS RC VCES VCC
ICS
VCC RC
3m A IBS