第2章 基本放大电路
第二章基本放大电路
Rc Cb1
T
Cb2 VCC
Rc Cb2
Rb VBB
(a)
(b)
(c)
工作原理 放大电路的静态分析
静态 Ui=0时,放大电路的工作状态,也称直流工作状态。
静态分析 确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静 态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放 大电路的质量。
静态分析方法 1. 计算法 计算法 图解分析法
根据所用放大管的类型设置合适的静态工作点Q 。对 于晶体管应使发射结正偏,集电结反偏,以使晶体管工 作于线性放大区; 必须保证从输入到输出信号的正常流通途径。输入信 号能有效地作用于放大电路的输入回路;输出信号能有 效地加到负载上。 对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类尽可能 少、负载上无直流分量。
-
动态信号作用时:uI ib ic uRc uCE (uo ) 输入电压ui为零时,晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q,记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。
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由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出 特性曲线上的一个点,所以称为静态工作点。
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两种实用放大电路:(1)直接耦合放大电路
- + UBEQ
有交流损失 有直流分量 将两个电源 问题: 合二为一 静态时,U BEQ U Rb1 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时,VCC和uI同时作用 于晶体管的输入回路。 共地,且要使信号 驮载在静态之上
大倍数为源增益us、Ais、Ars 和Ags。 A
4
(2)输入电阻: 从输入端看进去的等效电阻
第2章 基本放大电路习题及答案
第2章 基本放大电路一、选择题(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1 在基本放大电路的三种组态中:①输入电阻最大的放大电路是 ;②输入电阻最小的放大电路是 ;③输出电阻最大的是 ;④输出电阻最小的是 ; ⑤可以实现电流放大的是 ;⑥电流增益最小的是 ;⑦可以实现电压放大的是 ;⑧可用作电压跟随器的是 ;⑨实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合的是 ;⑩可以实现功率放大的是 。
A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定 2 在由NPN 晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时,输出电压波形出现了底部削平的失真,这种失真是 。
A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.频率失真 3 晶体三极管的关系式i E =f(u EB )|u CB 代表三极管的 。
A.共射极输入特性B.共射极输出特性C.共基极输入特性D.共基极输出特性 4 在由PNP 晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时,输出电压波形出现了顶部削平的失真,这种失真是 。
A .饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真5 对于基本共射放大电路,试判断某一参数变化时放大电路动态性能的变化情况(A.增大,B.减小,C.不变),选择正确的答案填入空格。
1).R b 减小时,输入电阻R i 。
2).R b 增大时,输出电阻R o 。
3).信号源内阻R s 增大时,输入电阻R i 。
4).负载电阻R L 增大时,电压放大倍数||||o us sU A U 。
5).负载电阻R L 减小时,输出电阻R o 。
6.有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A 和B ,对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。
在负载开路的条件下测得A 的输出电压小。
这说明A 的 。
A.输入电阻大 B.输入电阻小 C.输出电阻大 D.输出电阻小7.三极管的穿透电流I CEO是集-基反向饱和电流的倍. A. a B. 1+β C. β8.如图1所示的电路中的三极管为硅管,β=50,通过估算,可判断电路工作在______区。
第2章基本放大电路
UCE -
RB——固定偏置电阻(fixed-bias resistance) 。
可见:改变RB、 RC、 UCC均可改变静态工作 点,调RB最方便。
22
讨论
第二节 放大电路的分析
[例2-2-1] UCC=12V,RC=2kΩ, RB=200kΩ,β=50,试求:放大电路静 态值。
解:
IB
UCC UBE RB
C对直流开路,对交流 短路;
直流电源对交流通路 短路(忽略内阻)。
+UCC
RB
RC
C1+ IBQ
ICQ + C2
+
ui
RS uS
–
+
RL uo
–
第二节 放大电路的分析
直流通路
+UCC
RB
RC
19
讨论
第二节 放大电路的分析
(二) 估算法 用直流通路确定静态值
输入回路电压方程: UCC = IBRB + UBE
Ube
uBE UBE(AV)
集电极电源
UCC
基极电源
UBB
发射极电源
UEE
17
一、静态分析
第二节 放大电路的分析
放大电路输入端无输入信号,即ui=0, 电路中只有直流电压和直流电流
直流通路(direct current circuit)— —不加交流信号时直流电流流经的通路 (直流等效电路)
18
遵循原则:
为了研究问题方便,把交、直流分开研究。
+UCC
交流通路(alternating
current circuit)——
交流信号流经的通路(交
流等效电路)
2、基本放大电路
15
2.2.1 放大电路的组成
(1) 直流通路 直流通路:是指静态(ui=0)时,电路 中只有直流量流过的通路。 画直流通路有两个要点: ①电容视为开路 ②电感视为短路 估算电路的静态工作点Q时必须依据直 流通路。
16
2.2.1 放大电路的组成
共射电路直流通路
17
2.2.1 放大电路的组成
45
2.2.3 分压式共发射极放大电路
2、分压式共发射极放大电路分析
B点的电流方程为:
I1 = I 2 + I B
46
为了稳定Q点,通常选择合适的电阻Rb1、Rb2,使 I1>>IB,I1≈I2。
2.2.3 分压式共发射极放大电路
B点的电位
UB ≈
Rb2 VCC Rb1 + Rb2
基极电位UB仅由Rb1、Rb2和VCC决定,与环境温度无关,即当温 度升高时,UB基本不变。
41
2.2.2 放大电路的分析方法
②输入电阻Ri ③输出电阻Ro
将信号源短路,负载开路,在输出端加入测试电压u,产生电流 i,由于ib =0, ibβ =0,u=iRc,则输出电阻
ui ii ( Rb // rbe ) Ri = = = Rb // rbe ii ii
u Ro = = Rc i
42
27
2.2.2 放大电路的分析方法
交流负载线如下图所示
28
2.2.2 放大电路的分析方法
总结: 交流负载线与直流负载线相交于Q点 当负载开路时,交流负载线与直流负载线 重合。 带负载后的电压放大倍数会减小
29
2.2.2 放大电路的分析方法
(3) 静态工作点的选择 三极管是一个非线性器件,有截止区、放 大区、饱和区三个工作区,如果信号在放 大的过程中,放大器的工作范围超出了特 性曲线的线性放大区域,进入了截止区或 饱和区,集电极电流ic与基极电流ib 不再成 线性比例的关系,则会导致输出信号出现 非线性失真。 非线性失真有两类:截止失真和饱和失真
第二章(简好用新)-基本放大电路..
五、实用共发射极放大电路
1.温度对工作点的影响
温度升高
UBE减小 ICBO增大
β增大
注:旁路电容的作用。接人发射极电阻 RE,一方面发射极电流的直流分量IE 通过它能起到自动稳定静态工作点的作 用;另一方面发射极电流的交流分量ie 也会产生交流压降,使uBE减小,这样 就会降低电压放大倍数,因此增加了旁 路电容,使交流信号从电容上流过。
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
E B
V
us+-
Rs
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
交流通路
二、共集电极放大电路分析 1.静态工作点的计算
VCC IBQRB U BEQ IEQRE
I BQ
VCC U BE
RB (1 )RE
ICQ I BQ I EQ
动态分析步骤:
1.先画出交流通路, 有时为了便于分析, 还要把电路变形为我 们便于分析的方式。
2.根据交流通路画微 变等效电路
E B
V
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
Ii B
Ib
Ic
画微变等效电路时需注意的 问题:
1.交流通路变化成微变等效
RC
C2
+-
uCE
模电第二章 基本放大电路
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ,
若此时I B
,则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法:增大Rb,减小Rc,减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问(1)当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时, 分别是电路的哪个参数变化造成的?这些参数是如何变化的?
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反;3. 测量电压放大倍数;4. 最大不失 真输出电压Uom (UCEQ -UCES与 VCC- UCEQ ,取其小者,除以 2 )。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 (2)图解法确定静态工作点
(完整版)第2章基本放大电路(2--放大电路的微变等效电路分析方法)
(2)输入电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
Ri Rb // rbe
对于共发射极低频电压放 大倍数,rbe约为1KΩ左右。
通常Rb》 rbe,所以Ri≈ rbe。 Ri越大,放大电路从信号源取得的信号也越大。
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第4页 4
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 输出电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 微变等效电路分析法
微变等效电路法就是在小信号条件下,在给定的工作范围内,将晶体管看 成一个线性元件。把晶体管放大电路等效成一个线性电路来进行分析、计算。
1.晶体管的微变等效模型 (1)晶体管输入回路的等效电路
rbe为晶体管的交流输入电阻,
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RL Re // RL
AV
Vo Vi
(1 ) R'L rbe (1 )R&院电力系WXH
输入电压与输 出电压同相
电压跟随器
第 10 页 10
(3)输入电阻
第第2章2 章基基本本放放I•大T大电电路
Ri
VT IT
+
•
Rb // RL
VT
-
(4)输出电阻
Ro
RS
rbe
第 15 页 15
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
放大电路的幅频特性和相频特性,称为频 率响应。因放大电路对不同频率成分信号的增 益不同,从而使输出波形产生失真,称为幅度 频率失真,简称幅频失真。放大电路对不同频 率成分信号的相移不同,从而使输出波形产生 失真,称为相位频率失真,简称相频失真。幅 频失真和相频失真是线性失真。
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模电 第2章
第2章 基本放大电路
2.1 放大概念
I&i I&o
( 2) AVO
&' VO & 1 Vi
+
&' & & VO AVOVi Vi
Rs
+
Ro 放大 +
Ri 电路
V&
–
' o
+
V&s
–
V&i
–
V&o
–
RL
& Ri V & Vi s Rs Ri
求解示意图
106 6 1 0.5( V ) 6 10 10
C1
+
+
IB T
ui
RL
uo
共发射极组态基本放大电路
电流控制和放大。 为 IB 提供偏流 Vcc用于提供电 将变化的集电极电流 源,使三极管工作 转换为电压输出. 在线性区。 耦合电容:隔直流、传交流,保证信号传输。
第2章 基本放大电路
2.1 放大概念
模电中,以输入和 输出回路的共同端 作为电位参考点, 叫做“地”,用 “”表示。
(1)如果直接将它与10 的扬声器相接,扬声器上的电压和功率
各为多少?(2)如果在拾音头和扬声器之间接入一个放大电路, 其输入电阻Ri= 1M ,输出电阻Ro= 10 ,开路电压增益为1, 则此时扬声器上的电压和功率各为多少? 解:
Rs +
V&S
I&o
+ Rs RL +
I&i
+ Ro 放大 + Ri 电路
2、若输出为电流形式,则 Ro 越大越好。
第二章 基本放大电路习题答案
第二章基本放大电路自测题一、在括号内用“ ”或“×”表明下列说法是否正确。
(1)只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用;()(2)可以说任何放大电路都有功率放大作用;()(3)放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的;()(4)电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的;()(5)放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作;()(6)由于放大的对象是变化量,所以当输入信号为直流信号时,任何放大电路的输出都毫无变化;()(7)只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。
()解:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×二、试分析图所示各电路是否能够放大正弦交流信号,简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
解:(a )不能。
因为输入信号被V B B 短路。
(b )可能。
(c )不能。
因为输入信号作用于基极与地之间,不能驮载在静态电压之上,必然失真。
(d )不能。
晶体管将因发射结电压过大而损坏。
(e )不能。
因为输入信号被C 2短路。
(f )不能。
因为输出信号被V C C 短路,恒为零。
(g )可能。
(h )不合理。
因为G-S 间电压将大于零。
(i )不能。
因为T 截止。
三、在图所示电路中, 已知V C C =12V ,晶体管的β=100,'bR =100k Ω。
填空:要求先填文字表达式后填得数。
(1)当i U=0V 时,测得U B E Q =0.7V ,若要基极电流I B Q =20μA , 则'bR 和R W 之和R b = ≈ k Ω;而若测得U C E Q =6V ,则R c = ≈ k Ω。
(2)若测得输入电压有效值i U =5mV 时,输出电压有效值'o U=0.6V , 则电压放大倍数uA = ≈ 。
若负载电阻R L 值与R C 相等 ,则带上负载后输出电压有效值oU = = V 。
第二章 基本放大电路 2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
VBB iE
+ uo –
共发射极基本电路
晶体管T--放大元
件, iC= iB。要保
+ 证集电结反偏,发 VCC射结正偏,使晶体 – 管工作在放大区 。
基极电源VBB与基极 电阻RB--使发射结 处于正偏,并提供 大小适当的基极电 流。
直接耦合共射放大电路 直 流 通 路
视为短路
直接耦合共射放大电路
直 流 通 路
直接耦合共射放大电路
视为 接地
交 流 通 路
直接耦合共射放大电路 交 流 通 路
阻容耦合共射放大电路
1、直流通路 对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)
断开 RB
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
+UCC
RC +C2 断开
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
2、对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
+UCC
RB
RC
+C2
XC 0,C 可看作 对地短路 短路。忽略电源的
ib:IBQIBQ IB
第2章放大电路完整版
放大元件iC=iB, 工作在放大区, 要保证集电结反 偏,发射结正偏。
输入 ui ui
Rb
uo 输出 VBB
参考点
(2-9)
共射放大电路组成 +VCC RC T
基极电阻 Rb ,调整 限制IB
ui Rb VBB
使发射结正偏, 并提供适当的静 态工作点。
(2-10)
共射放大电路 +VCC RC T
大写字母、大写下标,表 示直流量。 小写字母、大写下标,表 示全量(交流+直流)。 小写字母、小写下标,表 示交流量。
iB
ib
uA
ua
(2-52)
基本放大电路的静态工作点表达式 +VCC RC
ICQ
T
I BQ
VBB U BEQ Rb
I CQ I BQ
IBQ
Rb
UCEQ VBB
U CEQ VCC I CQ RC
电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放 大成较大的信号。电子电路放大的基本特征是 功率放大。这样,在放大电路中必须有能够控 制能量的元件,即有源元件,如晶体管等。放 大的前提是不失真,此时放大才有意义。 电压放大电路可以用有输入口和输出口的 四端网络表示,如图。
ui
Au
uo
(2-3)
放大电路的性能指标 (1) 放大倍数 电压放大倍数
列输入回路方程:
iC C VCC Rc 1 斜率 I B + Rc
VBE =VCC-IBIRb Q 列输出回路方程(直流负载线) : V
CQ
IBQ
VBE -
I+ C VCE -
C EQ
VCC
vC E 直流通路
第02章基本放大电路
iB
Ec/Rb
B
- 1/Rb
Q
放大电路的输入和输出直流负载线
确定静态工作点 I
UBE Ec uBE
(1)由输入特性曲线和输入直流负载线求IBQ、UBEQ
EC
UBE=EC- IBRb → 直流负载线
IB IC UCE
作出直流负载线,直流负载线和输入 特性曲线的交点即是静态工作点Q,由 Q可确定IB、UBE
1.估算法 (1) 首先画出直流通路
EC
(2)求静态值 求解顺序是先求IB→IC→UCE
Si管:UBE=0.6V~0.7V
IB UBE IC UCE
Ge管:UBE=0.2V~0.3V
IB
E C U BE Rb
E C 0 .7 Rb
IC β IB
UCE=EC-ICRC
2. 图解法
三极管的输入和输出特性曲线
EC Ii Uo Ui Ib
Ic Uo
Ui
2. 放大电路的工作过程
当有交流信号ui加到放大器的输入端时,晶体管各点
的电压和电流将在静态值基础上叠加一交流分量,
此时电路中的信号即有直流,又有交流。
各点波形
iC
+EC
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
iC C2
t
uC u C uo
t
uo t
US ~
Ui
Au
ri
Ui Ii
(2-3)
三、输出电阻ro
放大电路对其负载而言,相当于信号源,我们 可以将它等效为戴维南等效电路,这个戴维南 等效电路的内阻就是输出电阻。
US ~
Au
ro
US' ~
06第2章 基本放大电路--图解法
一、静态工作点分析
思 路:特性曲线+回路方程 特性曲线 回路方程 输入回路: 输入回路: uBE 输出回路: 输出回路: uCE
=VBB −iBRb =VCC −iC Rc
斜率: 斜率: -1/Rb 基本共射电路 斜率: 斜率: -1/Rc
输入回路
输出回路
iB =VBB / Rb −uBE / Rb
UCC
uCE
uce
uce
(a) 因输入特性弯曲引起的失真
(b) 输出曲线簇上疏下密引起的失真
(c) 输出曲线簇上密下疏引起的失真
输入非线性
上疏下密
上密下疏
饱和失真和截止失真是其特例!(如何理解?) 饱和失真和截止失真是其特例!(如何理解?) !(如何理解
3. 最大不失真电压时的工作点 最大不失真电压时的工作点
分析方法
适用不同范围
估算法 静态分析 图解法
放大 电路 分析
微变等效电路法 动态分析 图解法 计算机仿真
2.3.1 直流通路与交流通路
放大电路中交、直流信号是并存。可否分开研究? 直流通路: 直流通路:在直流电源作用下,直流电流所流经的路径。 如何简化(等效原则)? 交流通路: 交流通路:在输入信号作用下,交流电流所流经的路径。 如何简化(等效原则)? 原 理: 信号分解: 信号分解:直流 + 交流 线性系统 系统: 线性系统:叠加性 特性曲线分段线性化问题! 特性曲线分段线性化问题! 分段线性化问题
工作点选取:( 点位于负载线中点) 工作点选取:(Q点位于负载线中点) :( 点位于负载线中点
VCC −UCES 2
4. 最大不失真电压
交流负载线: 交流负载线: 斜率:- 斜率 -1/R’L
第2章 基本放大电路
VBB = 0 → 仅可放大ui 的 正半周→ 严重失真
ui=0时,放大电路的状态。
静态工作点Q:
ui=0 时,晶体管的 IB 、 IC 、 UBE 、 UCE ,记为: IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似分析中,认为UBEQ 为常量。Si:0.7V;Ge:0.2V。
I BQ
26
VBB U BEQ Rb
对信号源来说,放大电路是负载,这个负载的 大小可以用输入电阻来表示。 Ii
US ~ Ui
放大 电路
Io
Uo
Ui Ri Ii
输入电阻是动态电阻,它是衡量放大电路从信 号源索取电流大小的参数。一般希望得到较大的输 入电阻。因 Ri 越大,Ii 就越小,Ui 就越接近US 。
9
3. 输出电阻:反映电路相互连接时的影响
I CQ β I BQ
U CEQ VCC -I CQ RC
为什么要设置一个静态工作点? +UCC RC
C1
+
C2 T
RL
ui
-
只有在输 入电压的整 个周期内, 晶体管都工 + 作在放大状 uo 态,输出电 压才不会产 生失真
(15-27)
+UCC RB C1
+ Ui
RC
C2
T
RL
+ Uo -
47
1. 利用图解法求解静态工作点 ΔuI = 0
IB=IBQ
uBE=VBB - iBRb
48
uCE=VCC - iCRc
2. 利用图解法分析电压放大倍数
uBE=VBB + △uI –iBRb
uCE=VCC-iCRc ΔuO ΔuI Δi B ΔiC ΔuCE ( ΔuO ) Au ΔuI
第二章 放大电路
u BE rbe i B
基极与发射极之间用一 个交流电阻rbe等效。
图2.20 三极管的交流输入电阻rbe 常州轻工职业技术学院
输出端: 曲线平坦,间隔较均匀。 uCE几乎对iC无影响。
iC i B
集电极与发射极之间用 一个受控电流源等效。
图2.21 三极管的电流放大系数β
图2.16 交流负载线 常州轻工职业技术学院
(3)放大电路的动态工作范围
图2.17 动态工作情况 常州轻工职业技术学院
(4)非线性失真
所谓失真,是指输出信号的波形与输入信号 的波形不一致。三极管是一个非线性器件,有截 止区、放大区、饱和区三个工作区,如果信号在 放大的过程中,放大器的工作范围超出了特性曲 线的线性放大区域,进入了截止区或饱和区,集 电极电流ic与基极电流ib不再成线性比例的关系, 则会导致输出信号出现非线性失真。 非线性失真分为截止失真和饱和失真两种。
扩音机的原理图
常州轻工职业技术学院
话筒(麦克风)将较小的声音信号转换成微弱的电信 号,经放大电路放大后,变成大功率的电信号,推动扬声 器(喇叭),还原为强大的声音信号。扬声器所获得的能 量远大于话筒送出的能量。 可见,放大电路的本质是 能量的控制和转换;是在输入信号作用下,通过放大电路 将直流电源的能量转换成负载所获得的能量,使负载从电 源获得的能量大于信号源提供的能量。
(2)用微变等效电路分析法分析共射放大电路 求解步骤 找Q点 ① 画直流(通路),求Q点。 定参量 公式法估算Q点值。 画模型 ② 由Q点,定参量。 求指标 计算Q点处的参数rbe值。 ③ 由交流,画微变。 由交流通路,画出放大电路的微变等效电路。 ④ 由微变,求指标。 根据等效电路直接列方程求解Au、Ri、Ro。 注意:NPN和PNP型三极管的微变等效电路一样。
第2章+基本放大电路(含图解法)
第2章 基本放大电路
《模拟电子技术基础》
2.2.2 设置静态工作点的必要性
一、 静态工作点 (Quiescent Point)
放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。
输入电压ui为零时,晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压 降称为静态工作点Q,记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。
第2章 基本放大电路
五、非线性失真
非线性失真产生的原因
《模拟电子技术基础》
由于晶体管输入特性的非线性, 当b-e间加正弦波信号电压时,基 极电流的变化不是正弦波。
非线性失真系数
D ( A2 )2 ( A3 )2
A1
A1
第2章 基本放大电路
《模拟电子技术基础》
六、最大不失真输出电压
在输出波形没有明显失真情况下放大电路能够提供 给负载的最大输出电压(或最大输出电流)可用峰-峰值 (UOPP、IOPP)表示,或有效值表示(Uom 、Iom)。
VBB越大,
UBEQ取不同的 值所引起的IBQ 的误差越小。
列晶体管输入、输出回路方程,将UBEQ作为已知条件, 令ICQ=βIBQ,可估算出静态工作点。
第2章 基本放大电路
《模拟电子技术基础》
二、阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路
直流通路
bc e
I
=VCC-U
BQ
Rb
BEQ
ICQ IBQ
4.晶体管三种基本放大电路各有什么特点?如何根据它 们的特点组成派生电路?
第2章 基本放大电路
《模拟电子技术基础》
§2.1 放大的概念与放大电路 的性能指标
2.1.1 放大的概念 2.1.2 放大电路的性能指标
第2章 基本放大电路
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题目部分:一、选择题(15小题)(02 分)1.从括号内选择正确答案,用A 、B 、C …填空。
在某双极型晶体管放大电路中,测得)sin 20680(t u BE ω+=mV ,)sin 2050(t i B ω+=μA ,则该放大电路中晶体管的≈be r ____(A .13.6 KΩ,B .34 KΩ, C . 0.4 KΩ, D .1 KΩ, E .10KΩKΩ),该晶体管是____。
(F .硅管, G .锗管)。
(02 分)2.从括号内选择正确答案,用A 、B 、C …填空。
在某双极型晶体管放大电路中,测得)sin 20280(t u BE ω+= mV , )sin 2040(t i B ω+=μA ,则该放大电路中晶体管的≈be r __________(A .7 KΩ, B .5 KΩ, C .1 KΩ, D .0.5 KΩ, E .14 KΩ),该晶体管是____。
(F .硅管, G .锗管)。
(03 分)3.判断下列计算图示电路的输出电阻o R 的公式哪个是正确的。
A .e o R R =B .L e o R R R //=C .β+=1//0be e r R R D .β++=1//0b be e R r R R E .β+=1////0b be e R r R R(03 分)4.选择正确答案用A 、B 、C 填空。
(A .共射组态, B .共集组态, C .共基组态)在共射、共集、共基三种组态的放大电路中____的电压放大倍数uA &一定小于1,____的电流放大倍数i A 一定小于1,____的输出电压与输入电压反相。
(02 分)5.选择正确答案,用A 、B 填空。
(A .共源组态, B .共漏组态)在共源组态和共漏组态两种放大电路中,_____的电压放大倍数uA &比较大,_____的输出电阻比较小。
____的输出电压与输入电压是同相的。
(02 分)6.选择正确答案,用A 、B 填空。
(A .共源组态, B .共漏组态)在共源组态和共漏组态两种放大电路中,电压放大倍数uA &一定小于1的是____,输出电压与输入电压反相的是____,输出电阻比较小的是____。
(02 分)7.选择正确答案,用A 、B 填空。
(A .共源组态 B .共漏组态)在共源、共漏两种组态的放大电路中,希望电压放大倍数uA &大应选用____,希望带负载能力强应选用____,希望输出电压与输入电压同相应选用____。
(03 分)8.选择正确答案,用A 、B 填空。
场效应管属于____(A .电压, B .电流)控制型元件,栅极的____(A .电压, B .电流)几乎等于零,所以共源放大电路的输入电阻通常比共射放大电路的输入电阻____(A .大, B .小)。
(02 分)9.选择正确答案,用A 、B 填空。
共射放大电路的输入电阻通常比共源放大电路的输入电阻 (A .大, B .小)这是因为双极型晶体管属于____(A .电压, B .电流)控制型元件,基极电流比场效应管的栅极电流____(A .大得多, B .小得多)。
(02 分)10.选择正确答案,用A 、B 填空。
共源放大电路的输入电阻通常____(A .大于, B .小于)共射放大电路的输入电阻,因此共源放大电路从信号源索取的电流比较____(A .大, B .小)。
(03 分)11.在左下图示放大电路中,逐渐增大正弦输入电压幅度,发现输出电压出现底部削平失真,如果这时保持输入不变,减小L R ,将会出现什么现象?(A .底部失真加重, B .底部失真减轻或消失, C .将同时出现顶部和底部削平失真)(04 分)12.射极输出电路如右下图所示,分析在下列情况中L R 对输出电压幅度的影响,选择A 、B 、C 填空。
(1).保持i U 不变,将L R 断开,这时o U 将____; (2).保持s U 不变,将L R 断开,这时o U 将____。
(A .明显增大, B .明显.减小, C .变化不大)(11题图) (12题图) (04 分)13.射极输出电路如图所示,分析在下列情况中L R 对输出电压幅度的影响,选择A 、B 、C 填空。
(1).保持i U 不变,将L R 减小一半,这时o U 将____;(2).保持s U 不变,将L R 减小一半,这时o U 将____。
(A .明显增大, B .明显.减小, C .变化不大)二、填空题(3小题,共6.0分)(02 分)1.某放大电路当接接入一个内阻等于零的信号源电压时,测得输出电压为5V ,在信号源内阻增大到1ΩK ,其它条件不变时,测得输出电压为4V ,说明该放大电路的输入电阻为 ________________。
(02 分)2.用正确的词语填空。
射极跟随器在连接组态方面属共________________极接法,它的电压放大倍数接近________________,输入电阻很________________,输出电阻很________________。
(02 分)3.用正确的词语填空。
射极跟随器在连接组态方面属共________________极接法,它的电压放大倍数接近________________,输入电阻很________________,输出电阻很________________。
三、解答题( 小题,共 分)(12 分)1.已知下图示电路中晶体管的120=β,Ω='100b b r ,U BEQ =0.7V 。
(1)求电路静态时的BQ I 、CQ I 、CEQ U ;(2)画出简化h 参数交流等效电路图;(3)求电压放大倍数u A &、输入电阻iR 、输出电阻。
(12 分)2.已知下图示电路中晶体管的100=β,Ω='200b b r ,U BEQ =0.7V ,要求静态时集电极对地电压V U CQ 0=。
(1)估算电路静态电流BQ I 、CQ I 、和b R 的值;(2)画出简化h 参数交流等效电路图; (3)求电压放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(10 分)3.已知图示电路中晶体管的60=β,Ω='200b b r ,U BEQ =0.7V ,电容的容量足够大,对交流信号可视为短路。
(1)要求电路静态mA I CQ 3.1=,V U CEQ 9.5=,估算b R 、C R 的值;(2)求电压放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(10 分)4.已知下图示电路中晶体管的110=β,Ω='140b b r ,U BEQ =0.7V ;要求静态时mA I CQ 1=, V U CEQ 1.5=;各电容的容量足够大,对交流信号可视为短路。
(1)估算b R 、C R 的值;(2)求电压放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(12 分)5.已知图示放大电路中晶体管的100=β,Ω=K r be 3,U BEQ =0.7V ;要求静态时mA I CQ 1=,V U CEQ 4=;电容C 2上静态电压U C2Q =6V 。
(1)估算b R 、C R 、e R 的值;(2)设各电容的容量足够大,对交流信号可视为短路,C L R R =。
求电路的放大倍数uA &、输入电阻i R 、输出电阻o R 。
(12 分)6.已知下图示放大电路中晶体管的50=β,Ω=K r be 1,U BEQ =0.7V ;要求静态时mA I CQ 2=,发射极、集电极的对地静态电压分别为V U EQ 1=,V U CQ 4=。
(1)估算b R 、e R 、C R 的值; (2)设各电容的容量足够大,对交流信号可视为短路,C L R R =。
求电路的放大倍数uA &、输入电阻i R 、输出电阻o R 。
(12 分)7.放大电路如图所示,晶体管的100=β,V U BEQ 7.0=,V U CES 5.0=。
(1)估算静态电压CEQ U 和静态电流CQ I ;(2) 画出微变等效电路,并求电压放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(3)如果逐渐增大正弦输入信号幅度,输出电压首先出现顶部失真还是底部失真?(10 分)8.在图示的放大电路中,晶体管的110=β,V U BEQ 7.0=,V U CES 6.0=,电容的容抗可忽略不计。
调整b R 使放大电路最大不失真输出电压尽可能大。
(1)估算这时的静态工作点BQ I 、CQ I 、CEQ U ;和最大不失真输出电压有效值;(2)当输出端加接一ΩK 7.4的负载电阻后,最大不失真输出电压是增大了还是减小了?(3)为了在接负载后仍有较大的不失真输出电压,b R 应如何调整(增大、减小、不变)?(10 分)9.已知下图示电路中晶体管的V U BEQ 7.0=,V U CES 3.0=。
>>1,各电容的容量足够大。
要求电路静态电流mA I CQ 5.2=。
(1)估算2b R 的值;(2)求电路的放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(3)当正弦输入电压逐渐增大时 ,输出电压波形的正向还是负向首先出现削平失真?(14 分)10.已知左下图示电路中晶体管的60=β,Ω='200b b r ,V U BEQ 7.0=,V U CES 5.0=;各电容的容量足够大,对交流信号可视为短路。
(1)估算静态工作点CQ I 、U CEQ;(2)估算电压放大倍数uA &; (3)在图示电路参数条件下,最大不失真输出电压幅值为多大?(4)增大输入电压幅度直至输出电压临界不失真,然后保持输入电压幅度不变,逐渐增大R b2,输出电压将会出现什么失真(饱和、截止)?(14 分)11.已知右上图示电路中晶体管的120=β,Ω='300b b r ,V U BEQ 7.0=, V U CES 4.0=;各电容的容量足够大,对交流信号可视为短路。
(1)估算电路静态时的CQ I 、U CEQ;(2)估算电压放大倍数uA &; (3)在图示电路参数条件下,最大不失真输出电压正弦有效值为多大?(4)为了获得更大的不失真输出电压,R b2应增大还是减小?(12 分)12.已知左下图示放大电路中晶体管150=β,V U BEQ 6.0=,V U CES 3.0=。
(1)估算晶体管各极对地静态电压E U 、B U 、C U ;(2)当C 2发生短路故障,重新估算E U 、B U 、C U 的值。
(10 分)13.已知右上图示放大电路中晶体管120=β,V U BEQ 7.0=,V U CES 3.0=。