《基本放大电路》PPT课件

80 A 4
M 60 A
3
Q
40 A
2
1
IB＝ 20A
O
4 8 12 16
N
Uce / V (d)
2六020年11图月2181日.星2.期2 放大电路输出回路图解
22
因左、右侧两部分共同组成了一个整体电路，流过同一
电流，即IC=I′C；AB端又是同一电压Uce=U′ce，将图 11.2. 2（b）和图 11.2.2（c）合在一起，构成图 11.2.2（d）。
2020年11月28日星期
21
六
IC A
IC′
＋
4
IC / mA
c
b
Uce
e
Rc
3
Uc′e
2
UCC
1
80 A 60 A 40 A
IB＝ 20A
－
0
4 8 12 16
B Uce / V
I′C / mA
(a)
4 UCC
M 3
Rc
2
1
O
4 8 12
Uc′e / V
(c)
UCC N 20
IC / mA
(b)
点。 根据直流通路可以估算出放大器的静态工作点。以图 11.2.1 为例，先估算
基极电流IB，再估算其它值。计算公式有
2020年11月28日星期
17
六
＋UCC IC
Rb
Rc
C2
C1
IB
＋
＋UBE － UCERL－2六020年11月28图日星1期1.2.1 单管放大电路
18
IB
U CC U BE RB
2020年11月28日星期
11
六
＋
ui －
Rc
Rb
C1
iB
＋ uBE －
＋UCC ＋C2
＋ iC
uo
－
图 11.1.5 有输入信号时的放大电路
2020年11月28日星期
12
六
四、电路中的直流通道和交流通道
图 11.1.5 放大电路中的电流是由直流分量和交流 分量叠加而成的。但是，由于电路中有电容元件C1、C2， 因而直流分量电流和交流分量电流通过的路径不同。我 们把直流分量电流通过的路径叫直流通道（或直流通 路），交流分量电流通过的路径叫交流通道（或交流通 路）。
2020年11月28日星期
=50。 六
19
IB
UCC UBE RB
UCC RB
12 300
0.04mA
IC IB 500.04 2mA
UCE UCC ICRC 12 23 6V
2020年11月28日星期
20
六
11.2.2图解法确定静态工作点
应用三极管的输入、输出特性，通过作图的方法来分析放 大电路的工作性能，称作图解法。
所谓等效，就是从线性化电路模型的三个引出端看进去，电
压、电流的变化关系和原来的三极管一样，这样的线性化电
路模型也2称020为年1三1月极28日管星期的微变等效电路。
24
六
用线性化电路模型来代替三极管之后，具有非线性元 件的放大电路就转化成我们熟悉的线性电路了。
1. 三极管的线性化电路模型
1）
当三极管输入回路仅有很小的输入信号时，ib只能 在静态工作点附近作微量变化。三极管的输入特性曲线 如图 11.3.1所示，在Q点附近基本上是一段直线。此时 三极管输入回路可用一等效电阻代替（如图 11.3.2 所 示）。
9
六
ui＝ 0
Rb C1
＋
UBE
－
Rc IB
IC C2
＋
IE
UCE
－
＋UCC RL
2020年图11月1218.日1.星4 期没有输入信号时的放大电路
10
六
2.
当放大电路输入端有交流信号输入时， 如图 11.1. 5 所示。 此时电路各处有交流电流分量ib、ic、ie通过。 若输入信号电压为 ui =Umsinωt时，电路中各处的交流 波形和图11.1.3（b）中所示的相同。这些交流分量分别 和没有信号输入时的直流分量电流叠加，即图 11.1.5中 的uBE、iB、iC、uCE等。这些合成后的实际电流波形和图 11.1.3（c）中所示的相同，是单向脉动电流。
六
Rb C1
ui
Rc
C2
V
＋UCC RL
图 11.1.2 放大电路
2020年11月28日星期
7
六
IB
(a)
O
ib
(b)
O
iB
(c)
O
2020年11月28日星期
六
图 11.1.3信号波形
t
t
t
8
(3) 总变化量: 如图 11.1.3（c）所示的波形，是交 流电流和直流电流叠加后形成的, 用iB表示基极总电流: i B=IB+ib。
对于图 11.1.1（a）所示电路，在实际应用中为了
简化电路， 在画图时往往省略电源符号，只画出电源电
压的端点并标以UCC，这样就得到了图 11.1.1（b）所示的
习惯画法。2020年11月28日星期
5
六
二、放大电路中的电流波形
从以上元件介绍中,我们初步了解到在放大电路中既有 直流又有交流。交流就是需要放大的变化信号，直流就是为 放大建立条件。
IC=βIB
(11.2)
（11.1）
UCE=UCC-ICRC
（11.3）
式中, UBE的估算，对于硅管取0.7V；对锗管取0.3V。 在 式（11.1）中，当UCC》 UBE时， UBE可略去不计。
例 11.1 试估算图 11.2.1所示的放大电路的静态工作点。 设 UCC =12V， RC=3kΩ，RB=300kΩ，
13
IC
Rb
Rc
IB
＋UCC
图 11.1.6 放大电路的直流通路
2020年11月28日星期
14
六
Rb
C1
＋ ui ～
－
Rc ＋C2
V
RL
＋UCC
ic
ib V
uo
＋
ui ～
Rb
－
Rc
RL uo
(a)
(b)
图11.1.7 放大电路的交流通路
2020年11月28日星期
15
六
根据三极管的结构，按图 11.1.7（b）交流通路中所 示的电流、电压正方向，ui、ib、ic是同相位的。图中输 出电压uo的标定正方向和ic标定正方向相反，所以，uo=-i cR′L，负号表示uo和ic标定正方向相反，亦表明了输出电 压uo和输入电压ui是反相位的。
三、放大电路的工作状态
通过对电路工作状态的分析, 可以了解放大电路的工 作原理。
1.
放大电路无信号输入时，电路中各处只有直流电流和
电压存在。 这些直流电流和电压是IB、IC、IE、UBE、UCE，
如图11.1.4 所示。其直流电流、电压的波形和图 11.1.3
（a）中所2示020波年1形1月2相8日同星期。
2020年11月28日星期
28
六
IC
IB3
IB
Q
IB2
IB
IB1
O
UCE
图 11.3.3 理想的输出特性
2020年11月28日星期
29
六
在这种情况下， 三极管的β值是一常数， 集电极电流变 化量ΔIC与发射极电压uce无关，仅由ΔIB大小决定。所以三 极管输出回路相当于一个受控制的恒流源。
3） 三极管的线性化电
Rb: 基极偏流电阻。电源可通过Rb给三极管发射结加以正向 偏置电压。
另外，当UCC一定时，通过改变Rb可给基极提供一个合适的基 极电流Ib，这个电流通常称为偏置电流，简称偏流。 只有具备 合适的偏流，输出电压才不会失真。
Rc: 集电极电阻。它将集电极电流ic的变化转换成集电极-
发射极之间电压uCE的变化，实现电压放大。
综上所述， 三极管的线性化电路模型如图 11.3.4 所示。
2. 共发射极放大器的小信号等效电路
将放大器的交流通路（图 11.1.7(b)）中的三极管用三极 管的线性化电路模型代替后, 该电路便是共射放大电路的小信 号等效电路，如图 11.3.5所示。
2020年11月28日星期
30
六
b ib ube e
直流通路如图 11.1.6 所示，电容C1、C2对直流相
当于开路。放大电路的交流通路如图 11.1.7（b）所示，
电容C1、 C2对交流信号可以看成短路。直流电源的内阻 很小，对交流信号也可以看成短路。所以图 11.1.7(a）
放大电路中的交流通路可画成图 11.1.8（b）所示的通
路。
2020年11月28日星期 六
ic c
uce
e
b ib rbe
ube
e
c ib
Uce
图 11.3.4 三极管的线性化电路模型
2020年11月28日星期
31
六
b
ib rbe
ui
Rb
ic c
ib
Rc
uo RL
e
图 11.3.5 放大器的小信号等效电路
2020年11月28日星期
32
六
3.
2020年11月28日星期
25
六
IB
IB
Q
O
UBE
UBE
图 11.3.1 三极管的输入特性
2020年11月28日星期
26
六
B IB UBE
IB B
rbe UBE
E
E
图 11.3.2 三极管输入回路模型