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第二章基本放大电路

第二章基本放大电路 放大电路的作用:在确保输出信号波形与输入信号波形相同或基本相同的前提下,通过晶体管组成的放大电路将弱电信号增强到所需的量级。 放大电路的本质:用较小的能量控制较大的能量,或用较小的能量输入信号控制和转换直流电源的能量,将其转换为较大的交流电能输出,以驱动负载工作。 放大电路的输出信号:电压、电流、功率 电压放大电路、电流放大电路电路、电流放大电路和功率放大电路。 晶体管在各种放大电路中的重要特性:电流放大。

绘制放大电路的直流通路原理: 将信号源视为短路,保留内阻;将电容视为开路。 绘制放大电路的交流通路原则: 将耦合电容和旁路电容视为短路;将直流电源视为短路。

2.2 1、静态分析,又称直流分析,用于找出电路的直流工作状态(输入信号)us=0),即晶体管在直流电源作用下的基极电流IB、集电极电流IC、集电极和发射极间电压(简称管压降)UCE、发射结电压降UBE该值称为放大电路的静态工作点(Q点),把这四个物理量记作IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。 静态分析是找到放大电路的静态工作点。 -----放大电路静态工作点的两种确定方法: (1)分析法(重点) 通过直流通路求解。 (2)图解法 利用晶体管的输入输出特性求解。 确定静态工作点的分析方法: IBQ= UCC-UBEQ/Rb.(静态时基级电流由基级电路取出IBQ) (因为是直流,PN结)UBEQ认为是已知量。硅管取0.7V,锗管取0.2V。 ICQ=βIBQ(根据三极管各级电流关系,可以找到静态工作点的集电极电流ICQ) UCEQ=UCC-ICQRC(根据集电极输出回路可以找到UCEQ)

图解法确定静态工作点 –晶体管的基级电流IBQ、发射结压降UBEQ既要满足输入特性曲线上的回路方程 –Q点时回路方程IBQ= UCC-UBEQ/Rb.直线与晶体管输入特性曲线的交点。 –晶体管的集电极级电流ICQ、管压降UCEQ既要满足输出特性曲线上的回路方程 –Q点时回路方程UCEQ=UCC-ICQRC直线与晶体管输出特性曲线的交点。

要求Q点的图解步骤: (1)按直流负载线方程进行输出特性曲线坐标UCE=UCC-ICRC,制作直流负载线。 (2)由基级回路求出IBQ (3)找出IB=IBQ与直流负载线的交点为Q点。读取Q点坐标的电流ICQ、电压值UCEQ即为所求。

2、放大电路的动态分析 动态:放大电路输入端加交流信号ui的工作状态 动态分析,又称交流分析,用于求出电压放大倍数AU、输入电阻RI和输出电阻Ro三个性能指标。 加上放大电路ui后,ui和UCC各电压、电流在静态工作点共同作用IBQ、ICQ 、UBEQ 、UCEQ在此基础上叠加一个随变化的交流量。 两种分析方法: 图解法和微变等效电路法(重点掌握)

共射极放大器 :输出uo与输入ui根据波形比较,可以看出两者的变化规律正好相反,通常称为相反或相反的波形关系。共射放大电路具有相反的作用。也就是说,共射放大电路是相反的。电压放大倍数AU带负号,输入电阻RI=rbe和输出电阻Ro=RC. 2.静态工作点对波形失真的影响 —放大电路放大的前提:确保输出波正确反映输入信号的变化,即输出波不失真,否则将失去放大的意义。

微变等效电路法的动态分析 -----晶体管电路的复杂性在于晶体管输入输出特性的非线性。 -----在一定条件下,晶体管的特性线性化,即用线性电路元件描述晶体管输入输出特性的非线性特性,分析输入信号与输出信号的关系。 核心思想(本质):线性化晶体管的非线性特性,分析输入信号与输出信号的关系。

输入端口的微变等效电路

晶体管用双口网络表示 输入端口使用等效的线性电阻rbe表示输出端口使用受控恒流源ic=βib表示。 ----rbe输入信号对放大电路功能的动态分析是动态电阻。 rbe与静态工作点有关。(IEQ)

注意: 1 晶体管的微变等效电路只能用于分析动态,计算放大电路的动态参数,不能用于静态参数的解决。 2 等效电路中的电压和电流方向为参考方向,受控恒流源ic的方向由ib确定参考方向,不能随意假设。

放大电路动态参数分析(采用微变等效法) 分析步骤: 1)画出放大电路的交流通道 2)在交流通道的基础上,用晶体管微变等效电路代替晶体管元件符号,绘制参考电压和参考电流的方向。 目的:解放大电路的动态参数,包括放大倍数Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro。(输出电阻计算过程分为两步:1 信号源短路IB=IC=0.内阻保留,负载开路,增加电源UO,输出电阻=Uo/Io)

为了减少信号损失,放大电路的输入电阻一般较大。输入电阻越大,从信号源获得的电流越小,输入电压越接近信号源电压。 输出电阻小的放大电路带负载能力强,输出电阻小的放大电路可以输出更大的电流,带来更多的负载。

分压偏置共射放大电路(不受温度变化的影响) :绘制直流通道,其静态工作点与晶体管的参数无关。该电路可以确保稳定的工作点不受温度的影响。 (保持基极电位UB恒定,使它与IB无关) :分压偏置电路稳定工作点的物理过程(反馈过程): 温度升高-晶体管的基级电流(IB)变大–集电极电流(IC)变大–发射极电流(IE)变大–UE变大------UBE减小(UBQ基本固定)----基级电流(IB)电极电流变小(IC)变小。

标签: 放大电路ucc

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