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1、问题：,1、三极管要实现电流放大要满足什么条件？ 2、基本放大电路要实现信号放大要满足什么条件？ 3、什么叫静态？什么叫静态工作点？ 4、什么叫直流通道？什么叫交流通道？ 5、什么叫静态分析？ 6、什么动态？ 7、共射放大电路有哪些部分组成？各部分作用如何？, 8.1基本放大电路的组成和工作原理,三极管放大电路有三种形式,共射放大器,共基放大器,共集放大器,以共射放大器为例讲解工作原理,共射放大电路,放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。,输入,输出,？,参考点,共射放大电路,集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。,共射放大电路,集电极电阻，将变化的电流转变为
2、变化的电压。,共射放大电路组成,使发射结正偏，并提供适当的基极电流。,基极电源与基极电阻,共射放大电路组成,耦合电容,隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。,单电源供电,可以省去,RB,单电源供电,基本放大电路的工作原理,由于电源的存在IB0,IC0,IBQ,ICQ,IEQ=IBQ+ICQ,基本放大电路的工作原理,IBQ,ICQ,( ICQ,UCEQ ),(IBQ,UBEQ),(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。,交流放大原理,假设uBE有一微小的变化,uCE的变化沿一条直线,uCE与uBE反相！,各点波形,uA
3、,ua,全量,交流分量,t,UA直流分量,实现放大的条件,1、三极管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。,2、正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。,3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。,4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。,uo,可输出的最大不失真信号,合适的静态工作点,uo,Q点过低，信号进入截止区,称为截止失真,信号波形,uo,Q点过高，信号进入饱和区,称为饱和失真,信号波形,8.2放大电路的分析方法,放大电路分析,静态分析,动态分析,估算法,图解法,微变等效电路法,图解法,计算机仿真,1. 直流通道和交流通道,放大电路中各
4、点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。,但是,电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。,这样就有了交流通道（只考虑交流信号的分电路）和直流通道（只考虑直流信号的分电路）。不同的信号可以分别在不同的通道分析。,例：,对直流信号（只有+EC）,直流通道,对交流信号(输入信号ui),交流通道,2. 直流负载线,IC,UCE,UCEIC满足什么关系？,1、输出特性。,2、UCE=ECICRC。,UCE=ECICRC,直流负载线,与输出特性的交点就是Q点,IB,静态分析,(1)估算法：,1）,
5、根据直流通道估算IB,RB称为偏置电阻，IB称为偏置电流。,2）,根据直流通道估算UCE、IB,IC,UCE,(2)图解法：,先估算IB，然后在输出特性曲线上作出直流负载线，与IB对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。,例：用估算法计算静态工作点。,已知：EC=12V，RC=4K，RB=300K ，=37.5。,解：,请注意电路中IB和IC的数量级,8.3 动态分析,1),三极管的微变等效电路,首先考察输入回路,当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。,uBE,对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe。,对于小功率三极管：,rbe的量级从几百欧到几千欧。,考察输出回路,所以：
6、,输出端相当于一个受 ib控制的电流源。,输出端还要并联一个大电阻rce。,rce的含义,rce很大，一般忽略。,e,b,c,b,e,c,2) 放大电路的微变等效电路,将交流通道中的三极管用微变等效电路代替,3) 电压放大倍数的计算：,负载电阻越小，放大倍数越小。,4) 输入电阻的计算：,对于为它提供信号的信号源来说，电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。,输入电阻的定义：,输入电阻是动态电阻。,电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，即对信号源的影响小。因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。,5) 输出电阻的计算：,对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维南等效，戴
7、维南等效电路的内阻就是输出电阻。,计算输出电阻的方法：,1、所有电源置零，然后计算电阻（对有受控源的电路不适用）。,2、所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。,所以：,用加压求流法求输出电阻：,例题,电路如图所示，其中Ec=12V，Rc=4K，RB=300K ， =37.5，RL=4K 。求（1）电路在负载状态下的电压放大倍数；（2）负载开路时的电压放大倍数；（3）输入电阻；（4）输出电阻。,RL,解（1）估算静态工作点；,（2）计算在负载工作状态下的电压放大倍数,（3）计算负载开路时的电压放大倍数,（4）计算输入电阻,（5）计算输出电阻,6. 失真分析：,为了得到尽量大的输出信号，要把Q
8、设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。,uo,可输出的最大不失真信号,合适的静态工作点,uo,Q点过低，信号进入截止区,称为截止失真,信号波形,uo,Q点过高，信号进入饱和区,称为饱和失真,信号波形,问题：,1、如果输出波形出现了平底现象，问这是什么失真？怎样消除失真？ 2、如果输出波形出现了平顶现象，问这是什么失真？怎样消除失真？, 8.4静态工作点的稳定,为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。,对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、和ICEO决定，这三个参数随温度而变
9、化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。,T,UBE,ICEO,Q,温度对UBE的影响,温度对值及ICEO的影响,总的效果是：,总之：,固定偏置电路的Q点是不稳定的。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、 IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化。保持Q点基本稳定。,常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。,可以认为与温度无关。,似乎I2越大越好，但是RB1、RB2太小，将增加损耗，降低输入电阻。因此一般取几十K。,本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程,如果去掉CE，放大倍数怎样？,去掉CE后的微变等效电路,将RE折算到基极,去掉CE后的微变等效电路,问题:
10、,1. 放大电路中为什么要设立静态工作点？静态工作点的高、低对电路有何影响？ 2. 试判断如图8.1所示的各电路能否放大交流电压信号？为什么？,3.已知如图8.2所示电路中，三极管均为硅管，且=50，试估算静态值IB、IC、UCE。,4.实验时，用示波器测得由NPN管组成的共射放大电路的输出波形如图8.4所示，（1）说明它们各属于什么性质的失真（饱和、截止）？（2）怎样调节电路参数才能消除失真？,试画出该图的直流通道、交流通道、微变等效电路,5.图8.5中分压式的偏置电路有何作用？ 射极电阻RE有何作用？而射极傍路电容CE又起怎样的作用？如果把CE去掉，对静态工作点有无影响？试画出有何没有CE
11、两种情况下的微变等效电路。, 8.5 射极输出器,静态分析：,动态分析：,1、电压放大倍数,1、,所以,但是，输出电流Ie增加了。,2、,输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器。,讨论,2、输入电阻,输入电阻高，对前级有利。,3、输出电阻,用加压求流法求输出电阻。,置0,一般,所以,射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。,讨论,1、将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。,2、将射极输出器放在电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能。,3、将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用。,作业：,1、 如图8.5所示放大电路中，已知UCC = 24 V，RB1 =33 k， RB2 =10 k，RC =3.3 k，RE =1.5 k， RL =5.1k，=66。 （1）试估算静态工作点，若换上一只=100的管子，放大器能否正常工作； （2）画出微变等效电路； （3）求放大倍数、输入电阻、输出电阻。 （4）求开路时的电压放大倍数； （5）若RS =1k，求对源信号的放大倍数。,2、在上题的图8.5中，若将图中的发射极交流旁路电容CE除去。 （1）画出微变等效电路； （2）求放大倍数、输入电阻、输出电阻，并说明发射极电阻RE对电压放大倍数的影响。,
