4.2__共射极放大电路

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1、4.2 共射极放大电路4.2.1. 电路组成放大电路： 放大作用是针对变化量（交流量）的 能量转换电路（把直流电源能量放大了的信号能量） b极回路输入回路c极回路输出回路e极公共端（端）VBB使e结正偏VCC使c结反偏保证BJT工作在放大区P116图4.2.1P124图4.3.7 Rbb极偏置电阻提供合适的b极电流（偏流）IB = (VBB-VBE) / Rb固定偏流电路Cb1、Cb2: (几F几十F)输入、输出耦合电容，具有隔直通交的作用选用电解电容时，注意极性RC C极电阻，将电路中 iC 的变化转变成 vCE 的变化。简化电路及习惯画法习惯画法共射极基本放大电路VBB = VCC4.2.

2、2 工作原理Vi=01. 静态：输入信号为零（vi= 0 ）时，放大电路的工 作状态，也称直流工作状态。Vi=0静态时，三极管的 IB、 IC、VCE在特性曲线上确定 为一点，称为静态工作点，常称为Q点。一般用IBQ 、ICQ、和VCEQ 表示。Q点可通过放大电路的直流通路来求直流通路共射极放大电路耦合电容C1、C2对直流量相当于断路直流通路：直流量所流经的路径。Vi=Vm sint动态：输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称交流工 作状态。为什么设置合适的Q点？ 耦合电容：通交流、隔直流对交流相当于短路共射极放大电路交流通路放大电路的交流通路 直流电源：交流内阻为零4.3 放大电路的分析

3、方法4.3.1 图解分析法（直观）4.3.2 小信号模型分析法（方便计算各指标）必须准确画出三极管的输入输出特性曲线。共射极放大电路1. 用图解分析法确定静态工作点 首先，画出直流通路直流通路IB VBE+-ICVCE+-4.3.1 图解分析法直流通路IB VBE+-ICVCE+- 列输入回路方程： VBE =VCCIBRb 列输出回路方程（直流负载线）： VCE=VCCICRc2. 动态工作情况的图解分析由交流通路得纯交流负载线：共射极放大电路交流通路icvce+-vce= -ic (Rc /RL)又 vce= vCE - VCEQ ic= iC - ICQ 1） 交流通路及交流负载线vCE

4、 - VCEQ= -(iC - ICQ ) RL iC = (-1/RL) vCE + (1/RL) VCEQ+ ICQ过输出特性曲线上 的Q点做一条斜率为- 1/RL 直线，该直线即为交流负载线。 令 RL= RLRc， 交流负载电阻。 交流负载线是有交流输入信号时工作 点的运动轨迹。 共射极放大电路对于直流负载线，无论输出端接否RL，对于交流负载线，输出端接有RL ，交流负载线斜率为 -1(Rc RL)，且经过Q点；输出端没接RL ，交流负载线斜率为 -1Rc ，为直流负载线。 总结总结：VCE=VCCICRc ，斜率为 -1/RC共射极放大电路设放大电路在没有输入交流信号( Vi= 0

5、)时已有一个合适的Q点# # 动态工作时，动态工作时， i iB B、 i iC C的实际电流方向是否改变，的实际电流方向是否改变，v vCECE的实的实 际电压极性是否改变？际电压极性是否改变？设输入 vi = 0.02 sint (V) 的交流小信号(1)根据 vi 在输入特性曲线上求 iB(2)根据 iB 在输出特性曲线上求 iC和vCE设输入 vi = 0.02 sint (V) 的交流小信号(1)根据 vi 在输入特性曲线上求 iB(2)根据 iB 在输出特性曲线上求 iC和vCEvi+ vBE iB iC vCE vo-因此 vo与vi相位相反；vivo倒相放大器共射极放大电路（1

6、）增大Rc时，负载线将如 何变化？Q点怎样变化？（2）增大Rb时，负载线将如 何变化？Q点怎样变化？（3）减小VCC时，负载线将 如何变化？Q点怎样变化？（4）减小RL时，负载线将如 何变化？Q点怎样变化？3、图解法分析电路参数的变化对 Q点的影响4. Q点的确定对输出波形非线性失真的影响当放大电路 Q点选择不当（过高或过低），输入信号幅值过大，QQ使工作点沿交流负载线进入饱和区或截止区， 产生波形失真。饱和失真、截止失真Q点应取在交流负载线线性段的中央。Q点过高如Q“ 易饱饱和失真。Q点过低如Q 易截止失真。非线性失真：为了消除截止失真，可增大VCC 或 减小Rb来增大 IB放大电路的工作点

7、达到了三极管的截止区。ic表现为底部失真。 对于NPN管，vo表现为顶部失真。共射极放大电路截止失真iB 峰值为了消除饱和失真，可增大Rb来减小 IB减小Rc来增大负载线斜率，进而增大UCE、 ICS选 较低的管子 IBQ值一定时， ICQ较低共射极放大电路放大电路的工作点达到了三极管的饱和区 ic表现为顶部失真, 对于NPN管，vo表现为底部失真。注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式， 与NPN管正好相反。注注： vo依旧与vi反相对于PNP管，iC的变化与vCE的变化同相因此，饱和失真时， vo与iC一样顶部失真截止失真时， vo与iC一样底部失真PNP管放大电路vi+ v

8、EB iB iC vCE vo-( vCE = -VCC + iCRC )RbVBBRcVCC+-viRL+-voiBiC5、图解法确定 放大电路的最大不 失真输出电压 VOMv 放大电路要想获得最大的不失真输出幅度 (工作点获得最大工作范围），要求： 工作点Q要设置在交流负载线放大区的中央位置v负载开路时，输出不失真波形的幅值 VOM为VCEQ-VCES与VCC-VCEQ中的小者例：已知电路中VCC12V，RC3k，静态管压降VCEQ6V；并在输出端加 负载电阻RL，其阻值为3k。选择一个合适的答案填入空内。（1）该电路的最大不失真输出电压有效值Uom ；A.2V B.3V C.6V（2）若

9、发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将 。A.RW减小 B.Rc减小 C.VCC减小解：（1）A （2）B 4.2.1共射极放大电路放大电路如图所示。已知BJT的 =80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求： （1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？ （2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此 时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）解：（1）（2）当Rb=100k时，静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。其最小值也只能为VCES，即IC的最大电流为：所以BJT工作在饱和区。VCE不可能为负值，此时，Q（120uA，6m

10、A，0V），例题例题解：（1）( 2 )在下图所示电路中， 已知VCC12V，晶体管的100， 100k。填空：（1）当 ui0V时，测得UBEQ0.7V，若要基极电流IBQ20A， 则 和RW之和 Rb = k；而若测得UCEQ6V，则 Rc k。（2）若测得输入电压有效值为5mV时，输出电压有效值 为 0.6V， 则电压放大倍数 。若负载电阻RL值与RC相等 ，则带上负载后输出电压有效值 V。(a)(b)(c)(d)(f)(e)1. 下列af电路哪些具有放大作用？共射极放大电路2. 放大电路如图所示。当测得 BJT的VCE 接近VCC=的值时，问管子处于什么工作状态？可 能的故障原因有哪些？截止状态答：故障原因可能有： Rb支路可能开路，IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。 C1可能短路，VBE=0， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。