三极管的基本放大电路分析(ppt)

第7章 基本放大电路
放大电路的功能是利用三极管的电流控制作用， 或场效应管电压控制作用，把微弱的电信号（简称信 号，指变化的电压、电流、功率）不失真地放大到所 需的数值，实现将直流电源的能量部分地转化为按输 入信号规律变化且有较大能量的输出信号。放大电路 的实质，是一种用较小的能量去控制较大能量转换的 能量转换装置。
图7.5(a)
(2) 带负载时输入和输出电压、电流波形分析 作交流负载线：
10 先作出直流负载线MN，确定Q点。 20 在uCE坐标轴上，以UCE为起点向正方向取一段IC R/L 的电压值，得到C点。 30 过CQ作直线CD，即为交流负载线，如图7. 5所 示。 (3) 放大电路的非线性失真
截止失真: 三极管进人截止区而引起的失真 。通
RB。
2. 微变等效电路法 (1) 三极管微变等效电路
图7.11 三极管的微变等效电路
rbe=300+(1+β)
26(mV ) ()
I E (mA)
(2) 放大电路微变等效电路 放大电路的微变等效电路就是用三极管的微变等 效电路替代交流通路中的三极管。交流通路指：放大 电路中耦合电容和直流电源作短路处理后所得的电路。 因此画交流通路的原则是：将直流电源UCC短接；将输 入耦合电容C1和输出耦合电容C2短接。图7. 1的交流通 路和微变等效电路如b)
饱和失真： 三极管进入饱和区而引起的失真。通过增 大基极偏置电阻RB的阻值来 消除。
失真波形如图7.6所示。
图 7. 6 截止失真
饱和失真： 三极管进入饱和区而引起的失真。通 过增大基极偏置电阻RB的阻值来 消除。
失真波形如图7.7所示。
图 7. 7 饱和失真
(7.3)
2. 图解法 (1) 作直流负载线
由 uCE = UCC - iC RC
令iC=0时，uCE= UCC，在横轴上得M点(UCC ，0)
令uCE=0时，U R
CC C
，在纵轴上得N点(0，UR
CC C
)
连接M N 即直流负载线
(2) 求静态工作点 点Q，直即流为负静载态线工与作iB=点IB，对如应图的7那.3条(b)输所出示特性曲线的交
IB≈0.04mA=40µA IC≈βIB=37.5×0.04mA=1.5mA UCE=UCC - ICRC=12-1.5×4=6V 20 用图解法求静态工作点
由 uCE = UCC - iCRC = 12 - 4iC 得 M点(12，0)； N点(0，3)
MN与iB=IB=40μA的那条输出特性曲线相交点，即 是 静 态 工 作 点 Q 。 从 曲 线 上 可 查 出 ： IB=40μA ， IC=1.5mA，UCE=6V。与估算法所得结果一致。
为了减小和避免非线性失真，必须合理地选择静
态工作点Q的位置，并适当限制输入信号ui 的幅度。一 般情况下，Q点应大致选在交流负载线的中点，当输入 信号ui 的幅度较小时，为了减小管子的功耗，Q点可适 当选低些。若出现了截止失真，通常采用提高静态工
作点的办法来消除，即通过减小基极偏置电阻RB的阻 值来实现；若出现了饱和失真，则反向操作，即增大
(4) 基极偏置电阻RB :为放大电路提供静态工作点。 (5) 耦合电容C1和C2 :隔直流通交流。
3.工作原理 (1) ui直接加在三极管V的基极和发射极之间，引起 基极电流iB作相应的变化 。 (2) 通过V的电流放大作用， V的集电极电流iC也将变化 。 (3) iC的变化引起V的集电 极和发射极之间的电压uCE变化。 (4) uCE中的交流分量uce经过C2畅通地传送给负载 RL，成为输出交流电压uo,，实现了电压放大作用。
放大电路组成的原则是必须有直流电源，而且电 源的设置应保证三极管或场效应管工作在线性放大状 态；元件的安排要保证信号的传输，即保证信号能够 从放大电路的输入端输入，经过放大电路放大后从输 出端输出；元件参数的选择要保证信号能不失真地放 大，并满足放大电路的性能指标要求。
本章将依据上述原则，介绍几种常用的基本放大 电路的组成，讨论它们的工作原理、性能指标和基本 分析方法。掌握这些基本放大电路，是学习和应用复 杂电子电路的基础。
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(a)
(b)
(b) 交流通路
(c)微变等效电路
图 7.12 共发射极基本放大电路
(3) 动态性能分析
电压放大倍数Au
A uU U o i IbIrb bR eL
7.1.2 静态分析
静态分析就是要找出一个合适的静态工作点,通常 由放大电路的直流通路来确定。如图7.2所示。
图7.2 共发射极放大电路的直流通路和静态工作点
静态分析通常有两种方法 1. 估算法
IB
UC C UBE RB
IB
U CC RB
(7. 1a) (7.1b)
IC≈βIB
(7. 2)
UCE = UCC - IC RC
(a)
(b)
图7.3 静态工作点的图解
[例7.1] 试用估算法和图解法求图7.4 (a) 所示放大 电路的静态工作点，已知该电路中的三极管β=37.5，直 流通路如图7.4(b)所示，输出特性曲线如图7. 4 (c) 所示。
图7. 4 [例7. 1]的图
解： 10 用估算法求静态工作点 由式(7. 1)～(7. 3)得
7.1共发射极放大电路
7.1.1电路组成及各元作用
1. 电路的组成
图7.1 共发射极基本放大电路
2. 各元件作用 (1) 三极管V：实现电流放大。 (2) 集电极直流电源UCC :确保 三极管工作在放大状态。
(3) 集电极负载电阻RC :将三极管集电极电流的变 化转变为电压变化，以实现电压放大。
3.电路参数对静态工作点的影响
(1) RB 增大时，IB减小，Q点降低，三极管趋向于 截止。
(2) RB 减小时，IB 增大，Q点抬高，三极管趋向 于饱和。此时三极管均会失去放大作用。
7.1.3 动态分析
1. 图解法
(1) 负载开路时输入和输出电压、电流波形的分 析
根据ui波形，在输入特性曲线上求iB和uBE的波形 根据iB波形，在输出特性曲线和直流负载线上求 iC、 uRC和uCE的变化 ，如图7.5所示。