电工电子技术第七章
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交点,即为静态工作点Q。从Q点查出结果与估算法所得 结果一样。
2.动态工作情况
当接入正弦信号时,电路将处在动态工作情况,可
以根据输入信号电压ui通过图解确定输出电压uo,从而 可以得出ui与uo之间的相位关系和动态范围。 图解的步 骤是先根据输入信号电压ui在输入特性上画出ib的波形, 然后根据ib的变化在输出特性上画出ic和UBE的波形,如图
态时的集电极电流
IC IB ICEO IB
(7-2)
由图7.2的输出回路可知 静态时的集电极与发射极间 电压
VCC
Rb
IB Rc
IC
(+12V)
300KΩ
4KΩ
U CE VCC IC RC
(7-3)
图 7.2 共射放大电路直流通 路图从式(7-1),由图7.2所 示参数可求得
UBE
T UCE
件组成,信号源电压ui从AO端输入,放大后的信号电压uo从BO端
输出。
图7.1 共射极放大电路
在图所示的放大电路中,采用NPN型晶体管,VCC是集电极回
路的直流电源 (一般在几伏到几十伏的范围),它的负端接发射极,
正端通过电阻RC接集电极,以保证集电结为反向偏置;RC是集电
极电阻(一般在几千欧至几十千欧的范围),它的作用是将晶体管的
(2)图解法确定静态工作点。
同时,也可采用图解法 确定放大电路的静态工作点, 步骤如下:
电路由图7.2可知是由晶 体三极管和外部电路一起构 成输出回路的整体,因此
图 7.3 图解分析
在这个电路中既要满足晶体管的伏安特性,又要满 足外部电路的伏安关系,于是,由这两条伏安关系曲线
的交点便可确定出IC和UCE。
第7章 放大电路基础
7.1 共射极基本放大电路 7.2 分压式偏置放大电路 7.3 共集电极放大电路 7.4 功率放大电路 7.5* 场效应晶体管及放大电路
7.1 共射极基本放大电路
7.1.1 共射极基本放大电路的组成
三极管用于电子电路时,通常是将一对端点作为输入,一对 端点作为输出。对于三端电路就有一个端是输入电路和输出电路 的公共端。如果输入信号加到基极和发射极之间,而输出信号从 集电极和发射极间取出,这样的电路称为共射极基本放大电路, 如图7.1所示。它由信号源、直流电源、三极管、电容、电阻等元
为了使放大电路能够正常工作,三极管必须处于放大状态。 因此,要求三极管各极的直流电压、直流电流必须具有合适
的静态工作参数IB、IC、UBE、UCE ,也即是放大电路的静态工
作点。静态工作点是放大电路工作的基础,它设置的合理及 稳定与否,将直接影响放大电路的工作状况及性能质量。
(1)估算法确定静态工作点。
而外部电路的伏安特性关系为
uCE VCC iC RC
这是直线方程,可用截距法在输出特性曲线的坐标 平面内作出这条直线,如图,由于该直线由直流通路定 出,其斜率为
tan tan(180 ) VCC RC 1
VCC
RC
即由集电极负载电阻Rc决定,故称之为输出回路的 直流负载源自文库。由图可知直流负载线与IB输出特性曲线的
对于一个放大电路的分析一般包括两个方面的内容:静态 工作情况和动态工作情况的分析。前者主要确定静态工作点, 后者主要研究放大电路的性能指标。
1.静态工作情况
所谓静态,是指输入信号为零时(即ui=0)放大电路的
工作状态,此时放大电路中只有直流电源作用,各处的电压 和电流都是直流量,称为直流工作状态或静止状态,简称静 态。静态分析的目的是通过直流通路分析放大电路中三极管 的工作状态。
IB
VBB VBE Rb
VBB Rb
(7-1)
由上式可见,这个电路的偏流IB决定于VBB,和Rb的大小, VBB和Rb经确定后,偏流IB就是固定的,所以这种电路称为固 定偏流电路。Rb又称为基极偏置电阻。
电容C1和C2称为隔直电容或耦合电容(一般在几微法到几十
微法的范围),它们在电路中的作用是“隔离直流,传送交流”。 对直流来说,容抗为无穷大,可近似为开路,使直流电源不加 到信号源和负载上;而对交流信号而言,容抗很小,可近似为 短路,使输入、输出信号顺畅地传输;其容量较大,一般是几 微法至几十微法的电解电容,连接时应注意极性。
图 7.2 共射放大电路直流通路图
IB
12V 300K
0.04m A
40A
设晶体管的β=37.5,则从式(7-2)可得
IC 37.5 0.04mA 1.5mA
将参数代入式(7-3)可得
UCE 12V 1.5mA 4kΩ 6V
由此估算得图7.1所示共射极放大电路的静态工作点是:IB = 40μA,IC = 1.5mA,UCE = 6V。
7.4所示。
iB/μA
IB
iB
0
iB/μA
60 40 20
Q1 Q Q2
iC/mA
2.25
ic
IC
0.75
ωt 0 0
ωt
UBE
UBE/V 0 UBE/V
ui
iC/mA
2
1.5
1
ωt 0 0
集电极电流iC的变化转变为集电极电压VCE的变化。VBB是基极回路 的直流电源,它的负端接发射极,正端通过基极电阻Rb接基极,以 保证发射结为正向偏置,并通过基极电阻 Rb(一般在几千欧至几百 千欧的范围) (一般在几十千欧至几百千欧的范围),由VBB供给基
极电流
IB
VBB VBE Rb
对于硅管,VBE约为0.7V左右,对于锗管,VBE约为0.2V左 右,而VBB一般在几伏至几十伏的范围内(常取VBB=VCC),即VBB >>VBE,所以近似有
对应于以上四个数值,可在三极管的输入特性曲线和输出 特性曲线上各确定一个固定不动的点“Q”(即静态工作点),
在图7.1电路中将VBB和VCC取同一大小,就可将原电路简化为如 图7.2所示直流通路图,其中当VCC、Rb、Rc确定以后,IC、UBE、 UCE也就随之确定了。可由式(7-1)估算IB,由IB可得出静
值得指出的是, 放大作用是利用晶体管的基极对集电极的 控制作用来实现的, 即在输入端加一个能量较小的信号,通过 晶体管的基极电流去控制流过集电极电路的电流, 从而将直流
电源VCC的能量转化为所需要的形式供给负载。 因此, 放大作
用实质上是放大器件的控制作用;放大器是一种能量控制部件
7.1.2共射极基本放大电路的分析
2.动态工作情况
当接入正弦信号时,电路将处在动态工作情况,可
以根据输入信号电压ui通过图解确定输出电压uo,从而 可以得出ui与uo之间的相位关系和动态范围。 图解的步 骤是先根据输入信号电压ui在输入特性上画出ib的波形, 然后根据ib的变化在输出特性上画出ic和UBE的波形,如图
态时的集电极电流
IC IB ICEO IB
(7-2)
由图7.2的输出回路可知 静态时的集电极与发射极间 电压
VCC
Rb
IB Rc
IC
(+12V)
300KΩ
4KΩ
U CE VCC IC RC
(7-3)
图 7.2 共射放大电路直流通 路图从式(7-1),由图7.2所 示参数可求得
UBE
T UCE
件组成,信号源电压ui从AO端输入,放大后的信号电压uo从BO端
输出。
图7.1 共射极放大电路
在图所示的放大电路中,采用NPN型晶体管,VCC是集电极回
路的直流电源 (一般在几伏到几十伏的范围),它的负端接发射极,
正端通过电阻RC接集电极,以保证集电结为反向偏置;RC是集电
极电阻(一般在几千欧至几十千欧的范围),它的作用是将晶体管的
(2)图解法确定静态工作点。
同时,也可采用图解法 确定放大电路的静态工作点, 步骤如下:
电路由图7.2可知是由晶 体三极管和外部电路一起构 成输出回路的整体,因此
图 7.3 图解分析
在这个电路中既要满足晶体管的伏安特性,又要满 足外部电路的伏安关系,于是,由这两条伏安关系曲线
的交点便可确定出IC和UCE。
第7章 放大电路基础
7.1 共射极基本放大电路 7.2 分压式偏置放大电路 7.3 共集电极放大电路 7.4 功率放大电路 7.5* 场效应晶体管及放大电路
7.1 共射极基本放大电路
7.1.1 共射极基本放大电路的组成
三极管用于电子电路时,通常是将一对端点作为输入,一对 端点作为输出。对于三端电路就有一个端是输入电路和输出电路 的公共端。如果输入信号加到基极和发射极之间,而输出信号从 集电极和发射极间取出,这样的电路称为共射极基本放大电路, 如图7.1所示。它由信号源、直流电源、三极管、电容、电阻等元
为了使放大电路能够正常工作,三极管必须处于放大状态。 因此,要求三极管各极的直流电压、直流电流必须具有合适
的静态工作参数IB、IC、UBE、UCE ,也即是放大电路的静态工
作点。静态工作点是放大电路工作的基础,它设置的合理及 稳定与否,将直接影响放大电路的工作状况及性能质量。
(1)估算法确定静态工作点。
而外部电路的伏安特性关系为
uCE VCC iC RC
这是直线方程,可用截距法在输出特性曲线的坐标 平面内作出这条直线,如图,由于该直线由直流通路定 出,其斜率为
tan tan(180 ) VCC RC 1
VCC
RC
即由集电极负载电阻Rc决定,故称之为输出回路的 直流负载源自文库。由图可知直流负载线与IB输出特性曲线的
对于一个放大电路的分析一般包括两个方面的内容:静态 工作情况和动态工作情况的分析。前者主要确定静态工作点, 后者主要研究放大电路的性能指标。
1.静态工作情况
所谓静态,是指输入信号为零时(即ui=0)放大电路的
工作状态,此时放大电路中只有直流电源作用,各处的电压 和电流都是直流量,称为直流工作状态或静止状态,简称静 态。静态分析的目的是通过直流通路分析放大电路中三极管 的工作状态。
IB
VBB VBE Rb
VBB Rb
(7-1)
由上式可见,这个电路的偏流IB决定于VBB,和Rb的大小, VBB和Rb经确定后,偏流IB就是固定的,所以这种电路称为固 定偏流电路。Rb又称为基极偏置电阻。
电容C1和C2称为隔直电容或耦合电容(一般在几微法到几十
微法的范围),它们在电路中的作用是“隔离直流,传送交流”。 对直流来说,容抗为无穷大,可近似为开路,使直流电源不加 到信号源和负载上;而对交流信号而言,容抗很小,可近似为 短路,使输入、输出信号顺畅地传输;其容量较大,一般是几 微法至几十微法的电解电容,连接时应注意极性。
图 7.2 共射放大电路直流通路图
IB
12V 300K
0.04m A
40A
设晶体管的β=37.5,则从式(7-2)可得
IC 37.5 0.04mA 1.5mA
将参数代入式(7-3)可得
UCE 12V 1.5mA 4kΩ 6V
由此估算得图7.1所示共射极放大电路的静态工作点是:IB = 40μA,IC = 1.5mA,UCE = 6V。
7.4所示。
iB/μA
IB
iB
0
iB/μA
60 40 20
Q1 Q Q2
iC/mA
2.25
ic
IC
0.75
ωt 0 0
ωt
UBE
UBE/V 0 UBE/V
ui
iC/mA
2
1.5
1
ωt 0 0
集电极电流iC的变化转变为集电极电压VCE的变化。VBB是基极回路 的直流电源,它的负端接发射极,正端通过基极电阻Rb接基极,以 保证发射结为正向偏置,并通过基极电阻 Rb(一般在几千欧至几百 千欧的范围) (一般在几十千欧至几百千欧的范围),由VBB供给基
极电流
IB
VBB VBE Rb
对于硅管,VBE约为0.7V左右,对于锗管,VBE约为0.2V左 右,而VBB一般在几伏至几十伏的范围内(常取VBB=VCC),即VBB >>VBE,所以近似有
对应于以上四个数值,可在三极管的输入特性曲线和输出 特性曲线上各确定一个固定不动的点“Q”(即静态工作点),
在图7.1电路中将VBB和VCC取同一大小,就可将原电路简化为如 图7.2所示直流通路图,其中当VCC、Rb、Rc确定以后,IC、UBE、 UCE也就随之确定了。可由式(7-1)估算IB,由IB可得出静
值得指出的是, 放大作用是利用晶体管的基极对集电极的 控制作用来实现的, 即在输入端加一个能量较小的信号,通过 晶体管的基极电流去控制流过集电极电路的电流, 从而将直流
电源VCC的能量转化为所需要的形式供给负载。 因此, 放大作
用实质上是放大器件的控制作用;放大器是一种能量控制部件
7.1.2共射极基本放大电路的分析