第章放大电路分析基础

2 3 4三种基本组态放大电路的分析 1 电压放大倍数Au 1 放大电路的性能指标 2 电流放大倍数Ai 3 功率放大倍数Ap 4 输入电阻ri 5 输出电阻ro 图2 17ro测量原理图 实际中 也可通过实验方法测得ro 测量原理图如图所示 第一步令RL 时 测出放大器开路电压Uo 第二步接入RL 测得相应电压为Uo 而 2 共e极放大电路 图2 18共e极放大电路及其微变等效电路 1 电压放大倍数 2 电流放大倍数 由等效电路图可得Ii IbIo Ic Ib 则 由图可直接看出ri Rb ri 由于Ui Ibrbe 所以ri rbe当Rb rbe时 则 3 输入电阻ri 式中 由于当Us 0时 Ib 0 从而受控源 Ib 0 因此可直接得出 注意 因ro常用来考虑带负载RL的能力 所以 求ro时不应含RL 应将其断开 4 输出电阻ro 5 有源电压放大倍数 3 共c极放大电路 图2 19共c极放大电路及其微变等效电路 3 共c极放大电路 1 电压放大倍数 没有电压放大倍数 2 电流放大倍数 有电流放大倍数 3 输入电阻ri 共c极放大电路输入电阻高 这是共c极电路的特点之一 4 输出电阻ro 图2 20求ro等效电路 综上所述 共c极放大电路是一个具有高输入电阻 低输出电阻 电压增益近似为1的放大电路 所以共c极放大电路可用来作输入级 输出级 也可作为缓冲级 用来隔离它前后两级之间的相互影响 4 共b极放大电路 图2 21共b极放大电路及其微变等效电路 1 电压放大倍数 2 输入电阻ri 与共e极放大电路相比 其输入电阻减小到rbe 1 3 输出电阻ro 4 电流放大倍数 2 4静态工作点的稳定及其偏置电路 半导体器件是一种对温度T十分敏感的器件 UBE ICB0都是温度T的函数 T的影响最终体现在IC的变化上 IC变化Q变化 可能引起放大器的失真 图2 22温度对Q点和输出波形的影响实线 20 时的特性曲线 虚线 50 时的特性曲线 2 4静态工作点的稳定及其偏置电路 解决的办法从两方面入手 负反馈 恒温法 图2 23电流反馈式偏置电路 1 静态工作点稳定电路 1 要保持基极电位UB恒定使它与IB无关 由图可得 此式说明UB与晶体管无关 不随温度变化而改变 故UB可认为恒定不变 2 由于IE UE Re 所以要稳定工作点 应使UE恒定 不受UBE的影响 因此要求满足条件 稳定工作点的过程可表示如下 静态工作点稳定电路的估算思路 Q点估算步骤 图2 25图2 23的微变等效电路 动态分析 三大性能指标的计算 1 画出原电路的微变等效电路 2 动态分析 电压放大倍数 2 输入电阻ri 3 输出电阻ro 例4 设图2 23中UCC 24V Rb1 20k Rb2 60k Re 1 8k Rc 33k 50 UBE 0 7V 求其静态工作点 2 5多级放大电路 多级放大电路的组成 2 5多级放大电路 常用的耦合方式有三种 2 5 1多级放大电路的耦合方式 阻容耦合直接耦合变压器耦合 1 阻容耦合 图2 30阻容耦合放大电路 图2 31直接耦合放大电路 2 直接耦合 图2 32直接耦合方式实例 3 变压器耦合 图2 33变压器耦合放大电路 1 电压放大倍数 由于 则上式可写成 加以推广到n级放大器 2 5 2多级放大电路的指标计算 图2 34三级阻容耦合放大电路 图2 35考虑前后级相互影响 输入电阻和输出电阻的计算 可直接利用已有的公式 但要注意 有的电路形式 要考虑后级对输入级电阻的影响和前一级对输出电阻的影响 2 输入电阻和输出电阻 例6 图2 36为三级放大电路 图2 36例5三级阻容耦合放大电路 已知 试求电路的静态工作点 电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 三极管的电流放大倍数均为 50 解 图示放大电路 第一级是射极输出器 第二 三级都是具有电流反馈的工作点稳定电路 均是阻容耦合 所以各级静态工作点均可单独计算 第一级 第二级 第三级 电压放大倍数 第一级 第一级是射极输出级 其电压放大倍数 第二级 第三级 输入电阻即为第一级输入电阻