單管共射放大電路及其分析方法演示

（優(yōu)選）單管共射放大電路及其分析方法目前一頁\總數(shù)二十九頁\編于十點一、放大電路概述放大的概念主要技術(shù)指標(biāo)單管共發(fā)射極放大電路組成原則目前二頁\總數(shù)二十九頁\編于十點1、放大的概念放大——

輸入為小信號，有源元件控制電源使負(fù)載獲得大信號，并保持線性關(guān)系。放大本質(zhì)能量的控制在放大電路中提供一個能源，由能量較小的輸入信號控制這個能源，使之輸出較大的能量，然后推動負(fù)載。基本要求——不失真放大對象——變化量，即輸入信號的小變化→輸出信號的大變化核心元件三極管場效應(yīng)管目前三頁\總數(shù)二十九頁\編于十點2、主要技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)測試示意圖放大倍數(shù)含義——描述放大電路的放大能力定義式電壓放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)輸入電阻Ri從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。描述放大電路從信號源索取電流的大小定義式輸出電阻從放大電路的輸出端看進(jìn)去的等效電阻。描述放大電路帶負(fù)載能力的技術(shù)指標(biāo)。測量或計算方法目前四頁\總數(shù)二十九頁\編于十點2、主要技術(shù)指標(biāo)最大輸出幅度非線性失真系數(shù)通頻帶最大輸出功率與效率目前五頁\總數(shù)二十九頁\編于十點3、單管共發(fā)射極放大電路組成晶體管VT基極電源VBB基極偏流電阻Rb集電極電源VCC集電極負(fù)載電阻RC

工作原理

輸入回路輸出回路uIuo電路結(jié)構(gòu)缺點雙電源供電ui、uo不共地阻容耦合單管共射放大電路目前六頁\總數(shù)二十九頁\編于十點4、組成放大電路的原則合理的偏置

——外加直流電源使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，使三極管處于放大狀態(tài)，則有：有信號的輸入回路

——輸入回路的接法應(yīng)使輸入電壓△uI

能夠傳送到三極管的基極回路，使基極電流產(chǎn)生相應(yīng)的變化量△iB。有信號的輸出回路

——輸出回路的接法應(yīng)使變化量iC能夠轉(zhuǎn)化為變化量uCE，并傳送到放大電路的輸出端。第1條是涉及放大電路的直流通路，第2、3條是放大電路的交流通路問題。目前七頁\總數(shù)二十九頁\編于十點二、放大電路的分析方法放大電路是交、直流共存直流通路交流通路放大電路分析靜態(tài)分析分析未加輸入信號時的工作狀態(tài)。依據(jù)電路——直流通路分析目的——求靜態(tài)工作點（IBQ、ICQ、UCEQ）分析方法——工程近似分析法、圖解法動態(tài)分析在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，分析加上交流輸入信號時的工作狀態(tài)依據(jù)電路——交流通路分析目的——估算放大電路的性能指標(biāo)分析方法——圖解法、微變等效電路法iB=IB+ib;

uBE=UBE+ube……

目前八頁\總數(shù)二十九頁\編于十點1、直流通路與交流通路直流通路直流電流流過的路徑。畫法輸入信號為0，但保留信號源內(nèi)阻RS保留直流電源VCC電容開路目前九頁\總數(shù)二十九頁\編于十點1、直流通路與交流通路交流通路交流電流流過的路徑。畫法加信號源usVCC自身短路大容量電容短路目前十頁\總數(shù)二十九頁\編于十點bce2、靜態(tài)分析——工程近似分析法IBQICQUCEQ其中，硅管UBEQ=(0.6~0.8)V

鍺管UBEQ=(0.1~0.2)VICQ

IBQUCEQ=VCC–ICQ

RC基本思路

——先假定三極管工作在放大模式，再由分析結(jié)果進(jìn)行驗證、確定和計算步驟畫直流通路列輸入、輸出回路的電壓、電流方程求靜態(tài)工作點驗證UBEQ=VCC–IBQRbUCEQ=VCC–ICQRCICQ=βIBQ

求得靜態(tài)工作點

若UCEQ≥0.7V，說明三極管處于放大狀態(tài)，假設(shè)正確；否則，根據(jù)實際情況用另外的模型分析。目前十一頁\總數(shù)二十九頁\編于十點【例】圖示單管共射放大電路中，VCC=12V，Rc=3k，Rb=280k，NPN硅管的=50，試估算靜態(tài)工作點。解：設(shè)UBEQ=0.7VICQ

IBQ=(500.04)mA=2mAUCEQ=VCC–ICQRc=(12-23)V=6V2、靜態(tài)分析——工程近似分析法IBQICQUCEQ若

Rb=100k，試估算靜態(tài)工作點。UCEQ不可能為負(fù)，其最小值也只能為0，三極管工作在飽和區(qū)。目前十二頁\總數(shù)二十九頁\編于十點2、靜態(tài)分析——圖解法在三極管的輸出特性曲線上用作圖的方法求放大電路的靜態(tài)工作點。步驟畫直流通路bceIBQICQUCEQ近似估算IBQ、找到相應(yīng)的輸出特性曲線列輸出回路方程，作直流負(fù)載線iCuCEiB=IBQVCCVCC/RC負(fù)載線UCEQICQQ與橫坐標(biāo)的交點與縱坐標(biāo)的交點確定靜態(tài)工作點Q靜態(tài)工作點在什么區(qū)域合理？目前十三頁\總數(shù)二十九頁\編于十點3、動態(tài)分析——圖解法交流通路

——交流通路的輸出回路是RC和RL的并聯(lián)。作交流負(fù)載線通過靜態(tài)工作點斜率交流通路的輸出回路交流負(fù)載線OIBiC

/mAuCE

/VQ靜態(tài)工作點目前十四頁\總數(shù)二十九頁\編于十點3、動態(tài)分析——圖解法輸入回路工作情況Q0.70t6040200uBE/ViB/μAt0uBE/ViBUBEuBE=UBE+ubeiB=IB+ib

ube0.680.72uBEiB目前十五頁\總數(shù)二十九頁\編于十點交流負(fù)載線直流負(fù)載線4.57.5uCE912t0ICQiC

/mA0IB=40μA2060804Q260uCE/ViC

/mA0tuCE/VUCEQiC輸出回路工作情況3、動態(tài)分析——圖解法目前十六頁\總數(shù)二十九頁\編于十點單管共射放大電路的電壓電流波形3、動態(tài)分析——圖解法交、直流并存電壓放大作用倒相作用目前十七頁\總數(shù)二十九頁\編于十點圖解法的應(yīng)用1——分析非線性失真1、靜態(tài)工作點過低，引起

iB、iC、uCE的波形失真ibui結(jié)論：iB波形失真OQOttOuBE/ViB/μAuBE/ViB/μAIBQ

——截止失真目前十八頁\總數(shù)二十九頁\編于十點OiCtOOQ

tuCE/VuCE/ViC

/mAICQUCEQuo=uce圖解法的應(yīng)用1——分析非線性失真結(jié)論：iC

、uCE

(uo)波形失真NPN管截止失真輸出uo波形目前十九頁\總數(shù)二十九頁\編于十點

NPN管uo波形Q點過高，引起

iC、uCE的波形失真—飽和失真圖解法的應(yīng)用1——分析非線性失真目前二十頁\總數(shù)二十九頁\編于十點改變Rb，保持VCC

Rc

不變OIBiCuCE

Q1Rb增大，Rb減小，Q點下移；Q點上移；Q2OIBiCuCE

Q1Q3改變VCC，保持Rb，Rc，不變

升高VCC，直流負(fù)載線平行右移，動態(tài)工作范圍增大，但管子的動態(tài)功耗也增大。Q2圖解法的應(yīng)用2——分析參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響目前二十一頁\總數(shù)二十九頁\編于十點4、動態(tài)分析——微變等效電路法三極管的微變等效電路微變等效電路法目前二十二頁\總數(shù)二十九頁\編于十點（1）三極管的微變等效電路iBuBE晶體管的輸入特性曲線rbe——晶體管的輸入電阻

在小信號的條件下，rbe是一常數(shù)。晶體管的輸入電路可用rbe等效代替。輸入電路Q點附近的工作段近似地看成直線可認(rèn)為uBE與iB成正比QOiB

uBE

低頻、小功率管rbb約為300。目前二十三頁\總數(shù)二十九頁\編于十點輸出電路假設(shè)在Q

點附近特性曲線基本上是水平的(iC與uCE無關(guān))，數(shù)量關(guān)系上，iC比iB大

倍；iBiB從三極管輸出端看，可以用iB恒流源代替三極管；該恒流源為受控源；為iB對iC的控制。uCE

QiC

O（1）三極管的微變等效電路目前二十四頁\總數(shù)二十九頁\編于十點三極管的簡化參數(shù)等效電路在大多數(shù)情況下，簡化的微變等效電路對于工程計算來說誤差很小。（1）三極管的微變等效電路cbeibic+ube

+uceebcrbe

ib+ube

+uceicib目前二十五頁\總數(shù)二十九頁\編于十點確定靜態(tài)工作點Q

求靜態(tài)工作點處三極管的微變參數(shù)rbe

畫微變等效電路畫三極管的等效電路其余部分的交流通路——從三極管的三個電極出發(fā)，按畫交流通路的方法把通向地的支路一一畫出列出電路方程并求解。(2)微變等效電路法的步驟目前二十六頁\總數(shù)二十九頁\編于十點(3)微變等效電路法舉例步驟求靜態(tài)工作點Q

求微變參數(shù)rbe

畫放大電路的微變等效電路列電路方程并求解步驟1：求靜態(tài)工作點Q

ICQ

IBQUCEQ=VCC–ICQ

RC步驟2：求微變參數(shù)rbe

其中目前二十七頁\總數(shù)二十九頁\編于十點(3)微變等效電路法舉例步驟求靜態(tài)工作點Q

求微變參數(shù)rbe

畫放大電路的微變等效電路列電路方程并求解步驟3：畫放大電路的微變等效電路三極管的微變等效電路電路其余部分的交流通路ebcrbe

ib+ube

+uceicibRc

+u