第3章电子电工概要
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对于交流信号,负载由Rc变为RL RL // Rc
因此,交流负载线的斜率变为
1 RL'
当输入交流信号vi时,放大电路的工作点
将跟随iB的变化,在交流负载线的Q´到Q″
间移动。
线段Q´Q″称为动态工作范围。
Q Q
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Q点对输出波形的影响和Q点的选择
若工作点到达截止区,此时iC≈0 ,输出电压产生截止失真。对于NPN管,输 出电压表现为顶部失真(正半周削波)。克服方法是减少Rb使Q点上移。
若工作点到达饱和区,此时iC基本不随iB变化,vCE恒为VCES,输出电压产生饱 和失真。对于NPN管,输出电压表现为底部失真(负半周削波)。克服方法是 增大Rb使Q点下移或减少Rc以增大交流负载线斜率。
对于PNP管,失真的表现形式与NPN管正好相反。
若Q点选在交流负载线的中央,可减少或避免非线性失真,并获得最大不失真
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3.3.4 放大电路的动态分析——图解分析法
求交流负载线方程式:
vCE VCE vce VCE (icRL' ) VCE (iC IC )RL'
iC
1 RL'
(vCE
VCE )
IC
当iC=0时,得交流负载线和X轴的交点; 当vi=0时,交流负载线和直流负载线交于Q 点,一般据这两点画出交流负载线(ACLL)
交流负载线
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3.3.5 放大电路的动态分析——小信号模型法
共射接法的H参数小信号模型(微变等效电路)
(1)将三极管看成线
性双口网络
vBE f1(iB,vCE )
(2)在小信号条件下, 等效为H参数小信号模
iC
f2 (iB,vCE )
型。hie为输出端交流 短路时的输入电阻,
UA)的叠加为u瞬时总量(用小写字母和大写角标表示如uA)。
Fra Baidu bibliotek直流分量
瞬时总量
交流分量
t
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3.3.2 直流通路和交流通路
对直流信号(只有+VCC)
+VCC
Rb
Rc
C2
C1
+
T
开路
开路
RL
-
直流通路,用 于静态分析
+VCC
Rb
Rc
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对交流信号(输入信号vi)
Rc
C2
T
Rb Rc
+VCC
IB
VCC VBE Rb
VCC Rb
IC βIB
VCE VCC I CRc
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2.图解分析法
1.由直流输入回路列方程VBE =VCC- IB Rb,据此在输入特性曲线图上确定两 个点(VCC,0)、(0,VCC/Rb),作出该直流与输入特性曲线的交点,该点的 坐标为(IB,VBE)。 2.由直流输出回路列方程 VCE=VCC-ICRc ,据此在输出特性曲线图上确定两 个点(VCC,0)、(0,VCC/Rc),即可画出直流负载线(DCLL)。作出直流负 载线与IB对应的那条输出特性曲线的交点即Q点。该点的坐标为(IC,VCE) 。
第3章 放大电路基础
3.1 放大电路的基本概念 3.2 共发射极放大电路 3.3 放大电路的分析方法 3.4 H参数小信号模型分析法 3.5 稳定静态工作点的放大电路 3.6 共集电极电路和共基极电路 3.7 放大电路的频率响应 3.8 场效应管放大电路 3.9 多级放大电路 3.10 放大电路的主要性能指标
输出电压幅值,这时vo的幅值为:VCEQ
VCES
I
R'
CQ L
从上述可见,改
变iB可以改变三 极管的工作状态
。设基极饱和电
流 IBS VCC / RC 若iB>IBS则饱和; 若iB<IBS则放大; 若iB=0则截止。
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图解分析步骤:
(1)作交流负载线; (2)输入交流电压vi和直流电压VBE叠加作为三极管的输入电压vBE; (3)根据vBE的变化规律,在输入特性图上画出对应的iB的波形图; (4)根据iB波形图,在输出特性图上画出对应的iC和vCE的波形图; (5)vCE中的交流分量vce的波形就是输出电压vo的波形。
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3.1 放大电路的基本概念
基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成 的放大电路。 放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在 幅度上得到放大,输出信号的能量得到加强。 输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,只是经 过晶体管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。
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3.2 共发射极放大电路
3.2.1 共发射极放大电路的构成
+VCC
C1+
Rc
+C2
T
Rb C1
+
Rb
VBB
+VCC
Rc
+C2
T
三 极 管T——工作在放大区,起放大作用。
集电极电阻Rc——将变化的集电极电流转换为电压输出。
直流电源VCC——为电路提供能量,并保证集电结反偏。 偏置电路VBB和Rb——使发射结正偏,并提供合适的IB。 耦合电容C1 、C2——耦合电容C1、C2通交流隔直流,保证交流
Rb C1
+
vi 短路
-
+VCC 内阻很小,对交流信号看作短路
Rc
C2
+
T 短路
RL
vo
-
交流通路,用 于动态分析
+
vi Rb
-
+
Rc vo
RL
-
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3.3.3 放大电路的静态分析
1. 近似估算法(计算法,求IB、IC和VCE,得到表示 静态工作点的参数)
Rb C1
+VCC
信号加到发射结以及输送到负载,又不会影响偏置电压。 肇庆学院电子信息与机电工程学院
3.2.2 共发射极放大电路的工作原理
v C v i i i i R v C v β i 1 be b c ( b ) c c ce 2 o
vce VCC icRc 故ic与vce反相,即vi与vo反相。
vCE
vi
vi
VCC
vo vo
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3.3 放大电路的分析方法
3.3.1 静态和动态 静态—— vi=0时,放大电路中只有不变的直流量,称直流工 作状态,简称静态。此时在三极管的特性曲线上确定一点,称为静 态工作点,简称Q点。只有设置合适的Q点,才能保证电路动态工作 时,在输入信号的整个周期内始终工作在放大区,输出信号才不会 产生失真。 动态—— vi≠0时,电路中的电压、电流处于变动状态,此时 称交流工作状态,简称动态。 交流量(用小写字母表示如ua)和直流量(用大写字母表示如