共射極放大電路分析

1、模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-291課程目標課程目標1 1、掌握掌握放大電路的耦合方式放大電路的耦合方式2 2、掌握掌握共射放大電路的組成共射放大電路的組成及其元件作用及其元件作用3 3、掌握掌握共射放大電路的共射放大電路的靜態(tài)通路及其靜態(tài)靜態(tài)通路及其靜態(tài)工作點的設置工作點的設置計算方法計算方法4 4、理解理解共射放大電路的共射放大電路的動態(tài)通路及其信號動態(tài)通路及其信號傳輸過程傳輸過程5 5、掌握掌握共射放大電路共射放大電路動態(tài)指標的估算方法動態(tài)指標的估算方法模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用202

2、1-10-292直接直接耦合耦合方式方式2.3.1 信號的輸入與輸出信號的輸入與輸出2.2.3 3 共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路電容耦電容耦合方式合方式變壓器變壓器耦合耦合模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2931 1）晶體管構成的放大電路中，）晶體管構成的放大電路中，放大的主要作放大的主要作用用是是利用晶體管的電流或電壓控制作用利用晶體管的電流或電壓控制作用，將微將微弱的電壓或電流弱的電壓或電流不失真地放大到需要的數(shù)值不失真地放大到需要的數(shù)值。2 2）“放大放大”的實質(zhì)的實質(zhì)是是利用有源元件具有的對利用有源元件具有的對直流能量的控制作

3、用直流能量的控制作用將較小能量的交流輸入信將較小能量的交流輸入信號轉(zhuǎn)換為較大能量的交流輸出信號號轉(zhuǎn)換為較大能量的交流輸出信號1. 1. “放大電路放大電路”的作用的作用模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-294“信號放大信號放大”在電子系統(tǒng)中起著十分重要的作用在電子系統(tǒng)中起著十分重要的作用電子系統(tǒng)中一般都存在微弱的電信號，如：電子系統(tǒng)中一般都存在微弱的電信號，如：a a）前級放大器的輸出信號前級放大器的輸出信號；b b）收音機天線接收到的）收音機天線接收到的廣播電臺發(fā)射的無線電廣播電臺發(fā)射的無線電信號；信號；c c）溫、濕度控制系統(tǒng)中采集的溫

4、、濕度變化轉(zhuǎn)溫、濕度控制系統(tǒng)中采集的溫、濕度變化轉(zhuǎn)化的電信號；化的電信號；d d）光敏器件檢測到的光信號變化轉(zhuǎn)化的電信號光敏器件檢測到的光信號變化轉(zhuǎn)化的電信號等，等，模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-295實際中實際中需要需要將這些微弱的電信號加以放大將這些微弱的電信號加以放大， 放大到需要的數(shù)值放大到需要的數(shù)值，最后，最后送到功率放大電路送到功率放大電路中中，功率放大到一定值，才能推動喇叭、繼功率放大到一定值，才能推動喇叭、繼電器、電動機、顯示儀表等執(zhí)行元件電器、電動機、顯示儀表等執(zhí)行元件工作。工作。2.2.放大電路系統(tǒng)框圖放大電路系統(tǒng)框

5、圖模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2962.2.3 3. .2 2 共射極放大電路的組成共射極放大電路的組成1.1.放大電路的基本組成放大電路的基本組成模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2972.2.共射極放大電路的組成共射極放大電路的組成模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-298電路中各元件的作用如下電路中各元件的作用如下三極管三極管：電流放大電流放大電容電容C C1 1和和C C2 2：隔直耦合隔直耦合基極偏置電阻基極偏置電阻：

6、R Rb b基極回路電源基極回路電源：U UBBBB集電極電源集電極電源: :U UCCCC集電極負載電阻集電極負載電阻: :R Rc c模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-299固定偏置固定偏置共射放大電路圖共射放大電路圖模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2910共射共射放大電路實現(xiàn)信號放大的工作過程放大電路實現(xiàn)信號放大的工作過程 模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2911 靜態(tài)靜態(tài)分析分析-直流通路直流通路1 1）輸入信號）輸入信號

7、u ui i=0=0的等效電路的等效電路2）畫直流通路有兩）畫直流通路有兩個要點：個要點：電容視為開路電容視為開路電感視為短路電感視為短路模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2912 動態(tài)動態(tài)分析分析-交流通路交流通路模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-29131. 1. 近似估算法近似估算法 由直流通路應用由直流通路應用KVLKVL可算的靜態(tài)時的可算的靜態(tài)時的基極電流為基極電流為BBECCBQRU-UI注：注：U UBEQBEQ近似為常數(shù)，近似為常數(shù)，硅管約為硅管約為0.6V0.6V0.7

8、V0.7V，鍺管約為鍺管約為0.2V0.2V0.3V0.3V一、一、靜態(tài)工作點確定靜態(tài)工作點確定模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-29141 1）通常）通常U UCC CC U UBEQBEQ，故基極電流改為故基極電流改為BCCBQRUI注：注：當當U UCCCC和和R RB B確定后，確定后，I IBQBQ即為固定值即為固定值， 故故此電路此電路稱為固定偏置稱為固定偏置式放大電路。式放大電路。2 2）集電極電流）集電極電流CQCCCCEQIRUU3 3）三極管輸出電壓）三極管輸出電壓BQCQII 模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三

9、極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2915靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點Q Q的定位的定位模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-29162.2.圖解法圖解法 1 1）先用估算法求出基極電流）先用估算法求出基極電流I IBQBQ2 2）根據(jù)）根據(jù)I IBQBQ在輸出特性曲線中找到在輸出特性曲線中找到對應的曲線對應的曲線3 3）作直流負載線）作直流負載線 由輸出方程由輸出方程 U UCECE=U=UCCCC-I-IC CR RC C確定確定注：靜態(tài)工作點由直流負載線和注：靜態(tài)工作點由直流負載線和輸出特性曲線上的輸出特性曲線上的I IBQBQ線共同

10、確線共同確定定Q Q點，屬兩者的交點點，屬兩者的交點模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2917圖解法求放大電路的靜態(tài)工作點圖解法求放大電路的靜態(tài)工作點模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2918放大電路的交流動態(tài)指標包括放大電路的交流動態(tài)指標包括 電壓電壓放大倍數(shù)放大倍數(shù)A Au u、輸入電阻輸入電阻R Ri i、輸出電阻輸出電阻R Ro o放大電路動態(tài)分析的方法有放大電路動態(tài)分析的方法有圖解圖解法法和和微變等效法微變等效法兩種兩種二、二、 共射放大電路的動態(tài)分析共射放大電路的動態(tài)分析模擬

11、電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2919)R/RUULCcCEQceCEQCE（iuu1）共射放大電路的負載線共射放大電路的負載線直流負載線直流負載線CCCCCERIUU交流負載線交流負載線1. 1. 圖解法圖解法模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2920模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2921)/R(RLCcce0iuuLCLR/RR /ceCEQCEuUu模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用20

12、21-10-2922(1)(1)截止失真截止失真: :輸出波形的正波被削輸出波形的正波被削 4 4）放大電路的失真放大電路的失真消除截止失真的方法消除截止失真的方法：設法使設法使V VB B增大，使增大，使V VBEBE增大，從而增大增大，從而增大I IB B數(shù)值，使數(shù)值，使Q Q點上移。點上移。模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2923（2 2）飽和失真：）飽和失真：輸出波形的負波被削輸出波形的負波被削 消除飽和失真的方法消除飽和失真的方法：設法使設法使V VB B減小，減小，以以減小減小I IB B數(shù)值，使數(shù)值，使Q Q點下移，點下移，

13、思考思考：如果兩種失真都有，該如何解決？：如果兩種失真都有，該如何解決？模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-29242 2. .微變等效電路法微變等效電路法為什么放大電路要用微變等效電路來分析？為什么放大電路要用微變等效電路來分析？模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2925EQbeImVr261200）（小功率三極管小功率三極管的輸入電阻的輸入電阻模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-29262 2）共射放大電）共射放大電路的微變等效路的微

14、變等效電路電路 （1 1）電壓倍數(shù)電壓倍數(shù)AuAube/LurRA 3）動態(tài)指標動態(tài)指標（2 2）輸入電阻）輸入電阻R Ri ibebeBirr/RR（3 3）輸出電阻）輸出電阻R R0 0C0RR R0R Ri i接負載接負載R RL L斷開斷開R RL LbeCurRA LC/LR/RRusiisousARrrUUU注：注：源電壓源電壓放大倍數(shù)放大倍數(shù)A AususP P5050 例例2 2- -3 3模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2927例例2-3 如圖如圖(a)所示固偏式共射放大器，已知三極管為硅管，所示固偏式共射放大器，已知三

15、極管為硅管，5050，求：，求：（1）靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點Q（參數(shù)）；（參數(shù)）；（2）電壓放大電壓放大器數(shù)器數(shù)Au及輸入、輸出電阻及輸入、輸出電阻Ri、Ro 。模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2928注：注： 靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大電路靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大電路 分壓式偏置式電路分壓式偏置式電路 1 1. .溫度變化對靜態(tài)工作點溫度變化對靜態(tài)工作點Q Q的影響的影響影響影響Q Q點的因素有很多，如點的因素有很多，如電源波動電源波動、偏置電阻的變化偏置電阻的變化、管子的更換管子的更換、元件的元件的老化及溫度的變化老化及溫度的變化等等。等等。主要

16、的影響因素則是環(huán)境溫度的變化。主要的影響因素則是環(huán)境溫度的變化。模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2929溫度對工作點的影響具體表現(xiàn)在以下幾點：溫度對工作點的影響具體表現(xiàn)在以下幾點：1 1) )溫度升高，三極管的反向電流增大溫度升高，三極管的反向電流增大2 2) )溫度升高，三極管的電流放大系數(shù)溫度升高，三極管的電流放大系數(shù)增大增大3 3) )溫度升高，相同基極電流溫度升高，相同基極電流I IB B下，下，U UBEBE減小，減小，三極管的輸入特性具有負的溫度特性。溫度三極管的輸入特性具有負的溫度特性。溫度每升高每升高11，U UBEBE大

17、約減?。ù蠹s減小（2 22.52.5）mVmV。模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-29302.2. 分壓式偏置電路分壓式偏置電路1 1) )電路的組成電路的組成為保證為保證Q Q點的穩(wěn)點的穩(wěn)定，要求電路：定，要求電路：BQ1II 一般取一般取BQ1I105I）（模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-29312 2) )穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理CBBEEECIIUVIIT( (1 1）基極電位）基極電位V VB BCCB2B1B2BURRRV( (2 2）穩(wěn)穩(wěn)定靜態(tài)工作點的定靜

18、態(tài)工作點的過程過程存在存在V VB B基本固定的特點基本固定的特點借助借助R RE E形成的電流負反饋，形成的電流負反饋， 穩(wěn)穩(wěn)定靜態(tài)工作電流定靜態(tài)工作電流I IC C的的過程過程為為模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2932(3(3）靜態(tài)分析靜態(tài)分析CCB2B1B2BURRRUEBEQBQECQRUVII CQBQII）（ECCCCEECCCCCEQRRIURIRIUU模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2933(4(4） 動態(tài)分析動態(tài)分析 交流通路交流通路模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2934 微變微變等效電路等效電路 動態(tài)指標動態(tài)指標1 1）電壓倍數(shù)）電壓倍數(shù)be/LurRA 2 2）輸入電阻）輸入電阻beBrR /RR2B1i3 3）輸出電阻）輸出電阻C0RR 接負載接負載R RL L斷開斷開R RL LbeCurRA P P5050 例例2 2-4-4模擬電子技術模擬電子技術第第2章章 晶體三極管及其應用晶體三極管及其應用2021-10-2935如果斷開如果斷開C CE E的交流通路的交流通路動態(tài)指標動態(tài)指標1 1）電壓倍數(shù)）電壓倍數(shù)be/LurRA 2 2）輸入電阻）輸入電阻)1 (/RR2B1iEbe