共發(fā)射極放大電路的分析

1、一、共發(fā)射極放大電路的分析 【一】、圖解分析法：定義：在輸出特性曲線上，通過(guò)作圖，直觀分析放大器性能的方法。分析：放大器在未接入信號(hào)源時(shí)，電路中只有靜態(tài)直流電量，接入信號(hào)源后，電路中出現(xiàn)交流電量，此時(shí)，交、直流電量的疊加使電路分析變得更加復(fù)雜，分析時(shí)應(yīng)將交、直流電量分開討論。靜態(tài)時(shí)工作情況的分析：1、先在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載線MN，再確定出靜態(tài)工作點(diǎn)Q的位置。直流通路：靜態(tài)時(shí)，放大器的直流等效電路。分析放大器輸出回路的直流通路，并給出掛圖4。 回顧：電工基礎(chǔ)中基爾霍夫第二定律的內(nèi)容：任意回路中，電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和恒等于電壓代數(shù)和。運(yùn)用定律列出關(guān)于UCE和IC的回路電壓方程。UCE = UGB

2、 -IC RC 在三極管輸出特性曲線上作直流負(fù)載線MN的方法和步驟：1）、令UCE = 0，則IC = UGB / RC M點(diǎn)。 （在輸出特性曲線上用彩色粉筆標(biāo)出M點(diǎn)）2）令I(lǐng)C = 0，則UCE = UGB N 點(diǎn)。（在輸出特性曲線上用彩色粉筆標(biāo)出N點(diǎn)）3）、連結(jié)M與N兩點(diǎn) 直流負(fù)載線MN。（用直尺和彩色粉筆在輸出特性曲線上畫出負(fù)載線MN）確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q的位置： 提問(wèn)：放大器的核心元件處于放大狀態(tài)，具體的工作點(diǎn)由什么決定？ 答：靜態(tài)基極電流。根據(jù)輸入回路的直流通路列出關(guān)于基極電流IB和基極電壓UBE的方程： IB·RB + UBE = UGB4）、由IB =（UGB - UBE）

3、/ RB = UGB / RB 與 MN相交靜態(tài)工作點(diǎn)Q。（在輸出特性曲線上用彩色粉筆標(biāo)出Q點(diǎn)）則Q點(diǎn)水平對(duì)應(yīng)的是靜態(tài)集電極電流ICQ的數(shù)值，垂直對(duì)應(yīng)的是靜態(tài)集電極電壓UCEQ的數(shù)值。 Q（IBQ、 ICQ、 UCEQ）2、直流負(fù)載線的斜率： tg =（UGB / RC）/ UGB = 1 / RC3、注意事項(xiàng)：根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以下幾點(diǎn)最容易犯錯(cuò)誤的地方，特別予以重視。 ICQ UGB / RC， UCEQ UGB而IC = UGB / RC 和 UCE = UGB 僅僅是作直線的兩個(gè)特殊點(diǎn)。二、組合邏輯電路組合邏輯電路設(shè)計(jì)主要是將客戶的具體設(shè)計(jì)要求用邏輯的函數(shù)加以描述，再用具體的電路加以

4、實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，組合邏輯電路的設(shè)計(jì)可分為小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路、定制或半定制集成電路的設(shè)計(jì)，這里主要講解用小規(guī)模集成電路（即用邏輯門電路）來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路的功能，后面會(huì)介紹有關(guān)可編程邏輯器件設(shè)計(jì)組合邏輯電路的方法。1、 組合邏輯電路設(shè)計(jì)步驟 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟可分為：1.根據(jù)電路功能的文字描述，將其輸入與輸出的邏輯關(guān)系用真值表的形式列出；2.通過(guò)邏輯化簡(jiǎn)，將真值表寫出最簡(jiǎn)的邏輯函數(shù)表達(dá)式；3.選擇合適的門器件，把最簡(jiǎn)的表達(dá)式轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的表達(dá)式；4.根據(jù)表達(dá)式畫出該電路的邏輯電路圖；5.最后一步進(jìn)行實(shí)物安裝調(diào)試，這是最終驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確的手段。2、 組合邏輯電路設(shè)計(jì)舉例 例設(shè)計(jì)一個(gè)三變

5、量的表決器，當(dāng)多數(shù)人同意時(shí)，提議通過(guò)；否則不通過(guò)。從題目要求可能看出其有三個(gè)輸入變量，輸出僅一個(gè)。設(shè)輸入三個(gè)變量分別為:A,B,C,輸出變量用F表示，當(dāng)輸入同意時(shí)用1表示，否則為0；輸出狀態(tài)為1時(shí)表示通過(guò),輸出為0時(shí)表示否決。第一步：根據(jù)上面假設(shè)列出其狀態(tài)真值表。輸 入 輸出 A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 第二步：由真值表寫出表達(dá)式。根據(jù)真值表寫出其卡諾圖，通過(guò)卡諾圖的化簡(jiǎn)寫其最簡(jiǎn)的表達(dá)式，由于其使用的門電路是與非門，故化簡(jiǎn)后的表達(dá)式還須轉(zhuǎn)換為與非的表達(dá)式的形式。第三步：根據(jù)邏輯表

6、達(dá)式畫出邏輯電路圖。三、邊沿JK 觸發(fā)器:電路結(jié)構(gòu): 采用與或非電路結(jié)構(gòu)，屬于下降沿觸發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器，如圖所示。 工作原理 1.CP=0時(shí)，觸發(fā)器處于一個(gè)穩(wěn)態(tài)。 CP為0時(shí)，G3、G4被封鎖，不論J、K為何種狀態(tài)，Q3、Q4均為1，另一方面,G12、G22也被CP封鎖,因而由與或非門組成的觸發(fā)器處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，使輸出Q、Q狀態(tài)不變。 2.CP由0變1時(shí)，觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，為接收輸入信號(hào)作準(zhǔn)備。 設(shè)觸發(fā)器原狀態(tài)為Q=0，Q=1。當(dāng)CP由0變1時(shí)，有兩個(gè)信號(hào)通道影響觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，一個(gè)是G12和G22打開，直接影響觸發(fā)器的輸出，另一個(gè)是G4和G3打開，再經(jīng)G13和G23影響觸發(fā)器的狀態(tài)。前一個(gè)

7、通道只經(jīng)一級(jí)與門，而后一個(gè)通道則要經(jīng)一級(jí)與非門和一級(jí)與門，顯然CP的跳變經(jīng)前者影響輸出比經(jīng)后者要快得多。在CP由0變1時(shí)，G22的輸出首先由0變1，這時(shí)無(wú)論G23為何種狀態(tài)（即無(wú)論J、K為何狀態(tài)），都使Q仍為0。由于Q同時(shí)連接G12和G13的輸入端，因此它們的輸出均為0，使G11的輸出Q=1，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。CP由0變1后，打開G3和G4，為接收輸入信號(hào)J、K作好準(zhǔn)備。 3.CP 由1變0時(shí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn) 設(shè)輸入信號(hào)J=1、K=0，則Q3=0、Q4=1，G13和G23的輸出均為0。當(dāng)CP 下降沿到來(lái)時(shí),G22的輸出由1變0,則有Q=1，使G13輸出為1，Q=0，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。雖然CP變0后，G3、

8、G4、G12和G22封鎖，Q3=Q4=1，但由于與非門的延遲時(shí)間比與門長(zhǎng)（在制造工藝上予以保證）,因此Q3和Q4這一新狀態(tài)的穩(wěn)定是在觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)之后。由此可知,該觸發(fā)器在CP下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，CP一旦到0電平，則將觸發(fā)器封鎖，處于(1)所分析的情況。 總之，該觸發(fā)器在CP下降沿前接受信息，在下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，在下降沿后觸發(fā)器被封鎖。 功能描述: 邊沿型JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表、特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及激勵(lì)表與主從JK觸發(fā)器完全一致，只不過(guò)在畫工作波形圖時(shí)，不用考慮一次變化現(xiàn)象。 脈沖工作特性: 該觸發(fā)器無(wú)一次變化現(xiàn)象，輸入信號(hào)可在CP 觸發(fā)沿由1變0時(shí)刻前加入。由圖7.6.1可知，該電路要求J、K信

9、號(hào)先于CP 信號(hào)觸發(fā)沿傳輸?shù)紾3、G4的輸出端,為此它們的加入時(shí)間至少應(yīng)比CP 的觸發(fā)沿提前一級(jí)與非門的延遲時(shí)間。這段時(shí)間稱為建立時(shí)間test。 輸入信號(hào)在負(fù)跳變觸發(fā)沿來(lái)到后就不必保持，原因在于即使原來(lái)的J、K信號(hào)變化,還要經(jīng)一級(jí)與非門的延遲才能傳輸?shù)紾3和G4的輸出端,在此之前，觸發(fā)器已由G12、G13、G22、G23的輸出狀態(tài)和觸發(fā)器原先的狀態(tài)決定翻轉(zhuǎn)。所以這種觸發(fā)器要求輸入信號(hào)的維持時(shí)間極短，從而具有很高的抗干擾能力，且因縮短tCPH 可提高工作速度。 從負(fù)跳變觸發(fā)沿到觸發(fā)器輸出狀態(tài)穩(wěn)定，也需要一定的延遲時(shí)間tCPL。顯然,該延遲時(shí)間應(yīng)大于兩級(jí)與或非門的延遲時(shí)間。即tCPL大于2.8tpd。 綜上所述，對(duì)邊沿JK 觸發(fā)器歸納為以下