三种基本组态放大电路

3.2 三种基本组态放大电路教学要求 掌握三极管三种组态放大电路的工作原理； 会对放大电路的主要性能指标进行分析； 了解场效应管放大电路的工作原理。 一、共发射极放大电路 （一）电路的组成 直流电源VCC通过RB1、RB2、RC、RE使三极管获得合适的偏置，为三极管的放大作用提供必要的条件，RB1、RB2称为基极偏置电阻，RE称为发射极电阻，RC称为集电极负载电阻，利用RC的降压作用，将三极管集电极电流的变化转换成集电极电压的变化，从而实现信号的电压放大。与RE并联的电容CE，称为发射极旁路电容，用以短路交流，使RE对放大电路的电压放大倍数不产生影响，故要求它对信号频率的容抗越小越好，因此，在低频放大电路中通常也采用电解电容器。 VCC(直流电源) 使发射结正偏，集电结反偏；向负载和各元件提供功率 C1、C2(耦合电容) 隔直流、通交流； RB1 、RB2(基极偏置 电阻)： 提供合适的基极电流 RC(集电极负载电阻)： 将 DIC DUC ，使电流放大 电压放大 RE(发射极电阻)： 稳定静态工作点“Q ” CE(发射极旁路电容)： 短路交流，消除 RE 对电压放大倍数的影响 （二）直流分析 断开放大电路中的所有电容，即得到直流通路，如下图所示，此电路又称为分压偏置式工作点 稳定直电流通路。电路工作要求：I1 (5 10)IBQ，UBQ (5 10)UBEQ 求静态工作点Q：方法1.估算 工作点Q不稳定的主要原因：Vcc波动，管子老化，温度变化 稳定Q点的原理： 方法2.利用戴维宁定理求 IBQ （三）性能指标分析将放大电路中的C1、C2、CE短路，电源VCC短路，得到交流通路，然后将三极管用H参数小信号 电路模型代入，便得到放大电路小信号电路模型如下图所示。 1.电压放大倍数 2.输入电阻 3.输出电阻 Ro = RC 没有旁路电容CE时：1.电压放大倍数 源电压放大倍数 2.输入电阻 3.输出电阻 Ro = RC例题分析例题1.电路如图所示，b = 100，RS= 1 kW，RB1= 62 kW，RB2= 20 kW, RC= 3 kW，RE=1.5k W ，RL= 5.6 kW，VCC = 15 V。求：静态工作点“Q”，Au，Ri，Ro ，Aus 。 解：1.求静态工作点“Q” IBQ=20（A） 2.求Au，Ri，Ro ， Aus Ro = RC = 3 kW 去掉旁路电容CE时 此电路为典型的分压式偏置电路，既稳定静态工作点“Q”，Au 又较大。 1.求静态工作点“Q”， 同上。 2.求Au，Ri，Ro ， Aus Ro = RC = 3 kW 二、共集电极放大电路 (射极输出器、射极跟随器) （一）电路组成与静态工作点共集电极放大电路如下图(a)所示，图(b)、(c)分别是它的直流通路和交流通路。由交流通路看，三极管的集电极是交流地电位，输入信号ui和输出信号uo以它为公共端，故称它为共集电极放大电路，同时由于输出信号uo取自发射极，又叫做射极输出器。 IBQ = (VCC UBEQ) / RB +(1+ b ) RE ICQ = b I BQ ， UCEQ = VCC ICQ RE （二）性能指标分析 1.电压放大倍数 2.输入电阻 RL = RE / RL 3.输出电阻 共集电极电路特点 共集电极电路用途 1. Uo与Ui同相，具有电压跟随作用 1.高阻抗输入级 2. 无电压放大作用 Au1 2. 低阻抗输出级 3. 输入电阻高；输出电阻低 3.中间隔离级例题2.电路如图所示，已知三极管的b =120，RB = 300 kW，rbb= 200 W，UBEQ = 0.7 V RE = RL = Rs = 1kW，VCC = 12V。求放大电路的“Q ”，Au，Ri，Ro。 解：1.求静态工作点“Q” IBQ = (VCC UBE) / RB + (1+ b ) RE = (12 0.7) / 300 +121 1 27 (mA) IEQ b I BQ = 3.2 (mA) UCEQ = VCC ICQ RE = 12 3.2 1 = 8.8 (V) 2. 求Au，Ri，Ro Rbe = 200 + 26 / 0.027 1.18 (kW) ， RL= 1 / 1 = 0.4 (kW) 提高Ri的电路 无 C3、RB3： Ri = (RB1 / RB2) / rbe + (1 + b ) RE =50/510=45k 无 C3、有RB3： Ri = (RB3+RB1) / RB2 / rbe + (1 + b ) RE =（100+50）/510=115k 接C3： RB3/ rbe rbe Ri = rbe + (1 + b ) (RB/ RE) = (1 + b) (RB / RE )=5150/10=425k 三、共基极放大电路 共基极放大电路如下图所示。由图可见，交流信号通过晶体三极管基极旁路电容C2接地，因此输入信号ui由发射极引入、输出信号uo由集电极引出，它们都以基极为公共端，故称共基极放大电路。从直流通路看，也构成分压式电流负反馈偏置。 （一）求“Q”略 （二）性能指标分析 RO=RC （三）特点共基极放大电路具有输出电压与输入电压同相，电压放大倍数高、输入电阻小、输出电阻大等特点。由于共基极电路有较好的高频特性，故广泛用于高频或宽带放大电路中。 四、场效应管放大电路 三种组态：共源、共栅、共漏 特点：输入电阻高，噪声低，热稳定性好，但电压放大倍数较低，常作为多级放大电路的输入级。 （一）直流偏置电路 1.自给偏置电路 由于栅极不吸取电流，RG中无电流，栅极G与源极S之间的偏压UGSQ=-IDQRS。这种偏置方式称为 自给偏置电路。 栅极电阻 RG的作用：为栅偏压提供通路，泻放栅极积累电荷。源极电阻 RS的作用：为栅极提供负偏压。漏极电阻 RD的作用：变iD 的变化为 uDS 的变化，UGSQ = UGQ USQ = IDQRS 2.分压式自偏压电路 例题分析例题4.已知 UGS(off)= - 0.8