《模拟电子技术4.2共射极放大电路4.3放大电路的分析方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术4.2共射极放大电路4.3放大电路的分析方法（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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）,最基本、最常见的BJT放大电路共射级放大电路, 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, 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
2、电路,VBB = VCC,4.2.2 工作原理,Vi=0,1. 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？,交流通路,共射极放大电路,交流通路,放大电路的交流通路,4.3 放大电路的
3、分析方法,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）,采用该方法分析静态工作点，必须已知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,4.3.1 图解分析法, 列输入回路方程：VBE =VCCIBRb, 列输出回路方程（直流负载线）：VCE=VCCICRc, 在输入特性曲线上，作出直线 VBE =VCCIBRb，两线的交点即是Q点，得到IBQ。, 在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCCICRc，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ。,2. 动态工作情况的图解分析,由交流通路得纯
4、交流负载线：,共射极放大电路,vce= -ic (Rc /RL),又 vce= vCE - VCEQ ic= iC - ICQ 同时，令RL = Rc/RL,1） 交流通路及交流负载线,vCE - VCEQ= -(iC - ICQ ) RL,iC = (-1/RL) vCE + (1/RL) VCEQ+ ICQ,同时交流负载线必过Q点,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：,VCE=VCCICRc ，斜率为 -1/RC,共
5、射极放大电路,2） 输入交流信号时的图解分析,设放大电路在没有输入交流信号( Vi= 0 )时已有一个合适的Q点,Q点设置于线性放大区的中央,2. 输入交流信号时的图解分析,# 动态工作时， iB、 iC的实际电流方向是否改变，vCE的实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,通过图解分析，可得如下结论：1.在输入小信号后，各电压、电流量在各静态值上叠加了一个交流成分。iB = IB + ib iC = IC+ ic vCE = VCE+vce2. vce(
6、 vo) vi ,可以通过图解法测量出放大电路的电压放大倍数；,3. vi+ vBE iB iC vCE vo-因此 vo与vi相位相反；,？,思 考 题,1. 试分析下列问题：,共射极放大电路,（1）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？,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
7、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，6mA，0V），,例题,3. 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，,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。,电路不带负载直流负载线,Q点过高如Q“ 易饱和失真。,Q点过低如
8、Q 易截止失真。,目的：确定合适的Q点确定最大不失真的输出波形的幅值。限制输入信号的幅值。,非线性失真：,基本共射放大电路的截止失真,放大电路的工作点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。,为了消除截止失真， 可增大VBB 或 减小Rb 来增大 IB,基本共射放大电路的饱和失真,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。,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,注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表
9、现形式，与NPN管正好相反。,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,放大电路的最大不失真 输出电压 UOM,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要设置在放大区负载线的中央,负载开路时，输出不失真波形的幅值UOM为UCEQ-UCES与VCC-UCEQ中的小者,不带负载直流负载线带负载交流负载线,画出输出特性曲线和交流负载线 若负载开路，则为直流负载线,波形不失真时工作点的最大工作范围： 以Q点为中心，以2倍的Q、Q1 或Q、
10、Q2 之间的最小距离为移动范围 否则出现饱和或截止失真,四、已知图T2.3所示电路中VCC12V，RC3k，静态管压降UCEQ6V；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,（1）当 0V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 =5mV时，输出电压有效值 0.6V， 则电压
11、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。,三、在图T2.3所示电路中， 已知VCC12V，晶体管的100， 100k。填空：要求先填文字表达式后填得数。,？,思 考 题,1. 下列af电路哪些具有放大作用？,共射极放大电路,？,思 考 题,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 。,
