电工学课件(哈工大)第十六章_基本放大电路

RC
C1
C2
共射极放大电路
(1) 隔直作用 隔离输入.输出 与电路的直流 通道。 (2)交流耦合作用
能使交流信号 顺利通过。
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16.2 放大电路的静态分析
16.2.1 用放大电路的直流通路确定静态值
放大电路中各点的电压或电流都是在静态直 流上附加了小的交流信号。
电路中电容对交、直流的作用不同。如果电 容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即 对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交 直流所走的通道是不同的。
Q
UBEQ
UBE
UCEQ
输入输出特性曲线
Hale Waihona Puke BaiduUCE 返回
2. 直流负载线
I UCC
C
RC
UCE= UCC – ICRC
Q
IB
UCC
UCE
IC
UCE RC
UCC RC
返回
例题16.2
已知UCC=12V, RC=4kΩ, RB=300kΩ, β=37.5 。 （1）作直流
负载线；（2）求静态值。
[解] （1）作直流负载线 根据 UCE=UCC - RCIC
UCE
iC ib
UCE
输出端相当于一个受
uCE ib控制的电流源。
输出端还等效并联一 个大电阻rce。
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输出电阻rce iC
rce
UCE IC
uCE iC
iC 在小信号的条件下，
rce也是一个常数。阻值很
高，约为几十到几百kΩ。
uC
在后面微变等效电路中，
E
uCE 可忽略不计。
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2. 放大电路的微变等效电路
U CC RC
3
1.5
0
IC (mA)
IB = 100μA
Q1
Q
Q2
IB = 80μA
IB = 60μA IB = 40μA IB = 20μA
12 IB = 0UCE
6
UCC (V)
IC = 0 时 UCE=UCC
UCE= 0 时
IC
UCC RC
12 4 103
A
3mA
可在图上作直流负载线。
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（2）求静态值
3. 集电极负载电阻 RC作用
集电极电
阻的作用是将
RB C1
RC
变化的电流转
变为变化的电
压。
+UCC C2
共射极放大电路
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4. 基极电阻RB的作用
RB
C1 基极电 阻能提供适 当的静态工 作点。并保 证发射结正 偏。
+UCC
RC
C2
T
共射极放大电路
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5. 耦合电容C1和C2作用 +UCC
RB
交流通道---只考虑交流信号的分电路。
直流通道 ---只考虑直流信号的分电路。
不同的信号可以在不同的通道进行分析。
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1. 直流通道
将电路中的隔直 电容C1、C2开路，直 流通道的简化电路如 图所示。
RB
RC
IB
T
+UCC IC
UCE
直流通道的简化电路 返回
2. 静态时
①基极电流 当UBE << UCC时 ②集电极电流
IB =
RB
IB
U CC RB
IC = IB
③集-射极电压
UCE= UCC - RCIC
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例题16.1
已知UCC=12V, RC=4kΩ, RB=300kΩ, β=37.5 , 试
求放大电路的静态值。
[解] 根据直流通道可得出
IB =
UCC RB
+UCC
RB
RC
IC
= 12 μA
300×103
1. 晶体管T的作用
放大元件满足
RB
iC= iB，
C1
T应工作在放大区，
即保证集电结反
偏，发射结正偏。ui
RC ib
+UCC ic C2
uo ie
共射极放大电路
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2. 集电极电源 UCC作用 +UCC
RB
RC
C1
C2
集电极电 源作用，是为 电路提供能量。 并保证集电结 反偏。
共射极放大电路
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（1）三极管的微变等效电路
先将交流通道中的三极管用微变等效电路代替。
ic +
+ ib B C ic
+
+ ib B C
ube
E
-
uceube rbe -
-
ib
rce uce
-
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(2) 放大电路的微变等效电路
将放大电路交流通道中的三极管用微 变等效电路代替。
第16章 基本放大电路
哈尔滨工业大学
电工学教研室
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目录
16.1 基本放大电路的组成 16.2 放大电路的静态分析 16.3 放大电路的动态分析 16.4 静态工作点的稳定 16.5 射极输出器 16.6 放大电路中的负反馈 16.7 放大电路的频率特性 16.8 多级放大电路及其级间耦合方式
16.9 差动放大电路
16.1 基本放大电路的组成
放大器的目的是将微弱的变化电信号转换为 较强的电信号。
放大器实现放大的条件： 1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，
集电结反偏。 2. 正确设置静态工 作点，使整个波形处于
放大区。 3. 输出回路将变化的集电极电流转化成变
化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。
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IB B + UBE-
+
C
T UCE E-
IC = IB =37.5 ×0.04
= 1.5 mA
UCE = UCC – ICRC
=12 - 1.5 ×10-3 ×4×103
=6V
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16.2.2 用图解法确定静态值
电路的工作情况由负载线与非线性元件的 伏安特性曲线的交点确定。这个交点称为工作 点。
rbe
200()
(1
)
26(mV) IE (mA)
式中， IE ：发射极电流的静态值; β：晶
体管的放大倍数； rbe：输入电阻，其值 一般为几百欧到几千欧(动态电阻)。
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（2）输出特性曲线
在线性工作区是一族平行直线。
iC iC
iC IC ic (I B ib )
IB ib
ib
IC I B
RC的直流负载线与晶体管的某条（由IB
确定）输出特性曲线的交点Q，称为放大电
路的静态工作点，由它确定放大电路的电压 和电流的静态值。
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1. 输入输出特性曲线
如图所示，(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )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。 IB
IC
Q
ICQ
IBQ
16.3.1 微变等效电路法
1. 晶体管的微变等效电路
（1）输入特性曲线
iB
当输入信号很小时，在静态工
作点Q附近的工作段可认为是直线。
对输入的小交流信号而言，三极管
IB
Q 相当于电阻rbe，表示输入特性。
UBE UBE
rbe
uBE iB
UCE
ube ib
UCE
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对于低频小功率晶体管的输入电阻 估算为：
基极电流
IB
U CC RB
12 300 103
40 106
= 40 μA
集电极电流 IC = βIB =37.5 ×40×10-61=1.5mA
发射极电流 IE = ( 1+β)IB = 1.5mA
由图中Q点得:
IB = 40μA IC = 1.5mA UCE = 6V
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16.3 放大电路的动态分析