共射極放大電路

共射極放大電路當(dāng)前第1頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)

教學(xué)目的

1、了解、掌握放大電路的分析方法：圖解分析法；

2、培養(yǎng)分析問(wèn)題的能力。

教學(xué)方法：演示法、啟發(fā)法、講練結(jié)合法教學(xué)重點(diǎn)

1、從圖中求出共射極放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；

2、從圖中求出放大器的電壓放大倍數(shù)。

教學(xué)難點(diǎn)：圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)前第2頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)溫故知新導(dǎo)入新課1、復(fù)習(xí)舊知識(shí)

（1）簡(jiǎn)述共發(fā)射極放大電路的工作原理（2）基本放大電路的工作狀態(tài)分：靜態(tài)和動(dòng)態(tài)。（3）設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的目的是什么？2、啟發(fā)、提出問(wèn)題

（1）放大電路設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的目的是為了避免產(chǎn)生非線性失真，那么如何設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)才能避免非線性失真呢？（2）放大器的主要功能是放大信號(hào)，那怎樣計(jì)算放大器的放大能力呢？

當(dāng)前第3頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)

共射極放大電路一.用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)首先，畫出直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)視頻中的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖，畫出共射極基本放大電路的電路圖當(dāng)前第4頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)列輸出回路方程（直流負(fù)載線）：

VCE=VCC－ICRc列輸入回路方程：

VBE=VCC－IBRb直流通路IBVBE+-ICVCE+-

對(duì)于一個(gè)給定的放大電路來(lái)說(shuō)，該方程為一線性方程式，可以在UCE—IC坐標(biāo)系中畫出這條直線，即直流負(fù)載線，斜率為-1/RC。當(dāng)前第5頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)當(dāng)前第6頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)圖解分析放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)的步驟可歸納為：

1）求IBQ。

2）列出關(guān)于IC與UCE的線性方程式，畫直流負(fù)載線。

3）確定靜態(tài)工作點(diǎn)。直流負(fù)載線與IBQ所在輸出特性曲線的交點(diǎn)即為靜態(tài)工作點(diǎn)Q。當(dāng)前第7頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)

例2-4在共射極基本放大電路中，己知UCC=12V,RB=40kΩ，RC=3kΩ，三極管的輸出特性曲線試?yán)脠D解法求電路靜態(tài)工作點(diǎn)。

當(dāng)前第8頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)解：求靜態(tài)基極電流

IBQ=UCC/RB=12/(40χ103)=0.3mA=30μA

在輸出特性曲線簇中找到IBQ=30μA對(duì)應(yīng)的曲線。

列出關(guān)于IC與UCE的線性方程式UCE=UCC-ICRC=12-3IC。

畫出直流負(fù)載線MN。

確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q直流負(fù)載線MN與IBQ所在的輸出特性曲線的交點(diǎn)Q即為靜態(tài)工作點(diǎn)

IBQ=30μA,ICQ≈2mA，UCEQ

≈

6V。

當(dāng)前第9頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)（2）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整

由以上分析可知靜態(tài)工作點(diǎn)的位置與UCC、RB、RC大小有關(guān)，這三個(gè)參數(shù)中任一個(gè)改變，靜態(tài)工作點(diǎn)都將會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

RC、UCC不變，改變RB當(dāng)前第10頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)RB、UCC不變,改變RC當(dāng)前第11頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)

在實(shí)際應(yīng)用中，一般RC和UCC一定情況下，調(diào)整靜態(tài)工作是通過(guò)改變RB的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。RB、RC不變,改變UCC當(dāng)前第12頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)

由交流通路可知UCE=-ICRL'，這是一個(gè)線性方程，直線的斜率為-1/RL'，該真線叫交流負(fù)載線。

靜態(tài)工作點(diǎn)Q是指無(wú)信號(hào)為零時(shí)的動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)，也可以理解為輸入信號(hào)為零時(shí)的動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)，所以放大器的交流負(fù)載線經(jīng)過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)。

（3）圖解分析放大器的動(dòng)態(tài)工作情況

當(dāng)前第13頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)交流負(fù)載線的作法：

1）做交流負(fù)載線的輔助線。輔助線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為N（UCC，0），與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為L(zhǎng)（0，UCC/RL

'

）。

2）過(guò)Q點(diǎn)做輔助線的平行線，即為交流負(fù)載線，如圖2—21所示。

當(dāng)前第14頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)

2.

動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析由交流通路得純交流負(fù)載線：

共射極放大電路交流通路icvce+-uo=-ic(Rc//RL)又uo=

UCC-UCEQ

ic=

iC-ICQ1）交流通路及交流負(fù)載線UCC-UCEQ=-(iC-

ICQ)RL

iC=(-1/RL)vCE+(1/RL)UCEQ+

ICQ

過(guò)輸出特性曲線上的Q點(diǎn)做一條斜率為-1/RL直線，該直線即為交流負(fù)載線。令R'L=RL∥Rc，交流負(fù)載電阻。

交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí)工作點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

當(dāng)前第15頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)

共射極放大電路對(duì)于直流負(fù)載線，無(wú)論輸出端接否RL，對(duì)于交流負(fù)載線，輸出端接有RL

，交流負(fù)載線斜率為-1╱(Rc‖RL)，且經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)；輸出端沒(méi)接RL

，交流負(fù)載線斜率為-1╱Rc

，為直流負(fù)載線?？偨Y(jié)VCE=VCC－ICRc

，斜率為-1/RC當(dāng)前第16頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)設(shè)輸入

vi=0.02sint(V)的交流小信號(hào)(1)根據(jù)

vi在輸入特性曲線上求iB(2)根據(jù)iB在輸出特性曲線上求iC和vCE當(dāng)前第17頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)設(shè)輸入

vi=0.02sint(V)的交流小信號(hào)(1)根據(jù)

vi在輸入特性曲線上求iB(2)根據(jù)iB在輸出特性曲線上求iC和vCE

vi+vBEiBiCvCEvo-

因此vo與vi相位相反；vivo倒相放大器當(dāng)前第18頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)

共射極放大電路（1）增大Rc時(shí)，負(fù)載線將如何變化？Q點(diǎn)怎樣變化？（2）增大Rb時(shí)，負(fù)載線將如何變化？Q點(diǎn)怎樣變化？（3）減小VCC時(shí)，負(fù)載線將如何變化？Q點(diǎn)怎樣變化？（4）減小RL時(shí)，負(fù)載線將如何變化？Q點(diǎn)怎樣變化？3、圖解法分析電路參數(shù)的變化對(duì)Q點(diǎn)的影響當(dāng)前第19頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)4.Q點(diǎn)的確定對(duì)輸出波形非線性失真的影響當(dāng)放大電路①Q(mào)點(diǎn)選擇不當(dāng)（過(guò)高或過(guò)低），②輸入信號(hào)幅值過(guò)大，Q'Q''使工作點(diǎn)沿交流負(fù)載線進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)，產(chǎn)生波形失真。

——飽和失真、截止失真Q點(diǎn)應(yīng)取在交流負(fù)載線線性段的中央。Q點(diǎn)過(guò)高——如Q"易飽和失真。Q點(diǎn)過(guò)低——如Q'易截止失真。非線性失真：當(dāng)前第20頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)為了消除截止失真，可增大VCC或減小Rb來(lái)增大IB

放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)。

ic表現(xiàn)為底部失真。對(duì)于NPN管，vo表現(xiàn)為頂部失真。

共射極放大電路截止失真iB

峰值當(dāng)前第21頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)為了消除飽和失真，可①增大Rb來(lái)減小IB②減小Rc來(lái)增大負(fù)載線斜率，進(jìn)而增大UCE、ICS③選較低的管子IBQ值一定時(shí)，ICQ較低

共射極放大電路放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)ic表現(xiàn)為頂部失真,對(duì)于NPN管，vo表現(xiàn)為底部失真。當(dāng)前第22頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期日\(chéng)19點(diǎn)

注意：對(duì)于PNP管，由于是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn)形式，與NPN管正好相反。注：①

vo依舊與vi反相

②對(duì)于PNP管，iC的變化與vCE的變化同相因此，飽和失真時(shí)，vo與iC一樣頂部失真截止失真時(shí)，vo與iC一樣底部失真PNP管放大電路vi+vEB

iB

iC

vCE