知識(shí)資料第十一章放大電路基礎(chǔ)(一)(新版)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。PAGE第頁(yè)/共頁(yè)7第11章放大電路基礎(chǔ)大綱要求：控制基本放大電路、靜態(tài)工作點(diǎn)、直流負(fù)載和交流負(fù)載線控制放大電路的基本的分析主意了解放大電路的頻率特性和主要性能指標(biāo)了解反饋的概念、類(lèi)型及極性；電壓串聯(lián)型負(fù)反饋的分析計(jì)算了解正負(fù)反饋的特點(diǎn)；其它反饋類(lèi)型的電路分析；不同反饋類(lèi)型對(duì)性能的影響；自激的緣故及條件了解消除自激的主意，去耦電路11.1基本放大電路11.1.1半導(dǎo)體三極管（1）三極管的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型半導(dǎo)體三極管也稱(chēng)為晶體三極管，它最主要的功能是電流放大和開(kāi)關(guān)作用。三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個(gè)電極成為三極管的基極（用字母b表示）。其他的兩個(gè)電極成為集電極（用字母c表示）和發(fā)射極（用字母e表示）。因?yàn)椴煌慕M合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。（2）三極管的電流分配與放大作用發(fā)射結(jié)加正偏時(shí)，從發(fā)射區(qū)將有大量電子向基區(qū)蔓延，形成發(fā)射極電流，與PN結(jié)中的情況相同因集電結(jié)反偏，使集電結(jié)區(qū)的少子形成漂浮電流ICBO。于是可得如下電流關(guān)系式:對(duì)于集電極電流IC和發(fā)射極電流IE之間的關(guān)系可以用系數(shù)來(lái)說(shuō)明，定義:稱(chēng)為共基極直流電流放大系數(shù)。它表示最后達(dá)到集電極的電子電流ICN與總發(fā)射極電流IE的比值。ICN與IE相比，因ICN中沒(méi)有IEP和IBN，所以的值小于1,但臨近1。由此可得:定義:=IC/IB=(ICN+ICBO)/IB稱(chēng)為共發(fā)射極接法直流電流放大系數(shù)。于是（3）三極管在放大電路中的銜接方式三極管的三種組態(tài)共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示。共基極接法，基極作為公共電極，用CB表示。共集電極接法，集電極作為公共電極，用CC表示。BJTBJT的三種組態(tài)（4）三極管的特性曲線1.輸入特性曲線(1)當(dāng)時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。vvCE=0VvCE1V(2)當(dāng)時(shí)，，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的下，減小，特性曲線右移。(3)輸入特性曲線的三個(gè)部分：死區(qū)；非線性區(qū)；線性區(qū)2.輸出特性曲線放大區(qū)：iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。截止區(qū)：iC臨近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時(shí)，vBE小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏。飽和區(qū)：iC顯然受vCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，普通vCE＜0.7V(硅管)。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。3．主要參數(shù)11.1.2基本共射級(jí)放大電路的組成（1）放大電路組成原則：①提供直流電源，為電路提供能源。②電源的極性和大小應(yīng)保證BJT基極與發(fā)射極之間處于正向偏置；而集電極與基極之間處于反向偏置，從而使BJT工作在放大區(qū)。③電阻取值與電源配合，使放大管有合適的靜態(tài)點(diǎn)。④輸入信號(hào)必須能夠作用于放大管的輸入回路。⑤當(dāng)負(fù)載接入時(shí)，必須保證放大管輸出回路的動(dòng)態(tài)電流能夠作用于負(fù)載，從而使負(fù)載獲得比輸入信號(hào)大得多的信號(hào)電流或信號(hào)電壓。（2）放大電路的兩種工作狀態(tài)靜態(tài)：輸入信號(hào)為零時(shí)，電路的工作狀態(tài)，也稱(chēng)直流工作狀態(tài)。動(dòng)態(tài)：輸入信號(hào)不為零時(shí)，電路的工作狀態(tài)，也稱(chēng)交流工作狀態(tài)。電路處于靜態(tài)時(shí)，三極管個(gè)電極的電壓、電流在特性曲線上決定為一點(diǎn)，稱(chēng)為靜態(tài)工作點(diǎn)，常稱(chēng)為Q點(diǎn)。普通用IB、IC、和VCE（或IBQ、ICQ、和VCEQ）表示。小結(jié)：1．無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，晶體管的電壓、電流都是直流分量。有輸入信號(hào)時(shí)，iB、iC、uCE是直流分量與交流分量的疊加。2．uo與ui頻率相同。3．ib、ic與ui同相，uo與ui反相。11.1.3放大電路的分析（1）靜態(tài)工作情況分析1）用圖解分析法決定靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))：采用該主意分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極管的輸入輸出特性曲線。首先，畫(huà)出直流通路；在輸入特性曲線上，作出直線VBE=VCC－IBRb，兩線的交點(diǎn)即是Q點(diǎn)，得到IBQ。在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線VCE=VCC－ICRC，與IBQ曲線的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)，從而得到VCEQ和ICQ。2）用近似估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)：采用該主意，必須已知三極管的β值。按照直流通路：硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V（2）動(dòng)態(tài)工作情況分析輸入交流信號(hào)時(shí)的圖解分析通過(guò)圖解分析，可得如下結(jié)論：①②vo與vi相位相反；③可以測(cè)量出放大電路的電壓放大倍數(shù)；④可以決定最大不失真輸出幅度。BJT的三個(gè)工作區(qū)飽和區(qū)特點(diǎn)：iC不再隨iB的增強(qiáng)而線性增強(qiáng)，截止區(qū)特點(diǎn)：iB=0，iC=ICEO當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí)，將產(chǎn)生非線性失真飽和失真：因?yàn)榉糯箅娐返墓ぷ鼽c(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。截止失真：因?yàn)榉糯箅娐返墓ぷ鼽c(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。2）微變等效電路法建立小信號(hào)模型的思路：當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來(lái)代替，從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來(lái)處理。H