《交流放大电路》 (2)ppt课件

1、第第8章根本放大电路章根本放大电路下下前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往参考点参考点前往前往前往前往RB+UCC前往前往3. 共射放大电路的电压放大作用共射放大电路的电压放大作用前往前往3. 共射放大电路的电压放大作用共射放大电路的电压放大作用uBEtuitiBtiCtuCEtuotUBEIBICUCE？无输入信号时无输入信号时有输入信号时有输入信号时 uCE= VCC iC RC 跳转跳转前往前往1无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定 的电压和电流的电压和电流:IB、UBE和和 IC、UCE 。 (IB (IB、UBE) UBE) 和和( IC(

2、 IC、UCE )UCE )分别对应于输入、分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点称为静态任务点。输出特性曲线上的一个点称为静态任务点。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEIC前往前往2加上输入信号电压后，各电极电流和电压的加上输入信号电压后，各电极电流和电压的 大小均发生了变化，都在直流量的根底上叠大小均发生了变化，都在直流量的根底上叠 加了一个交流量，但方向一直不变。加了一个交流量，但方向一直不变。iCtiCtIC+iCtic集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量静态分析静态分析动态分析动态分析跳转跳转前往前往3假设参数选获得当，输出电压可比输入电压大，假设参数选获得当，

3、输出电压可比输入电压大， 即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。4输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差180,即即 共发射极电路具有反相作用。共发射极电路具有反相作用。uituot前往前往3. 实现放大的条件实现放大的条件 1 1晶体管必需任务在放大区。发射结正偏，集晶体管必需任务在放大区。发射结正偏，集 电结反偏。电结反偏。2 2正确设置静态任务点，使整个波形处于放大正确设置静态任务点，使整个波形处于放大 区。区。3 3输入回路将变化的电压转化成变化的基极电输入回路将变化的电压转化成变化的基极电 流。流。4 4输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将

4、变化的集电极电流转化成变化的 集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。前往前往4 4、直流通路和交流通路、直流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同。在放大电路因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中假设电容的容量足够大，可以以为它对交流中假设电容的容量足够大，可以以为它对交流分量不起作用，即对交流短路。而对直流可以分量不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这样，交直流所走的通路是不同的。看成开路。这样，交直流所走的通路是不同的。直流通路：无信号时电流直流电流的通路，直流通路：无信号时电流直流电流的通路，用来计算静态任务点。用来计算静态任务点。交

5、流通路：有信号时交流分量变化量的通交流通路：有信号时交流分量变化量的通 路，用来计算电压放大倍数、输入路，用来计算电压放大倍数、输入 电阻、输出电阻等动态参数。电阻、输出电阻等动态参数。前往前往例：例： 对直流信号只需对直流信号只需+UCC+UCC作用作用C可看作开路可看作开路开路开路直流通路直流通路用来计算静态任务点用来计算静态任务点Q Q开路开路VT+RB+UCCRC前往前往+UCCRCC1C2+RBuoRL +-+-前往前往对交流信号对交流信号( (有输入信号有输入信号uiui时的交流分量时的交流分量) )XC 0，C可看作短路。忽略电源的内阻，电源可看作短路。忽略电源的内阻，电源的端电

6、压恒定，直流电源对交流可看作短路。的端电压恒定，直流电源对交流可看作短路。uo+-+-uo+-前往前往交流通路交流通路 用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。输出电阻等动态参数。RBRCuiuoRL+-+-前往前往静态：放大电路无交流信号输入静态：放大电路无交流信号输入ui =0ui =0时的时的 任务形状。任务形状。前往前往1. 1. 估算法：估算法：1 1根据直流通路估算根据直流通路估算 IB IBRBRCIBBBECCBRUVIKVL 由由BCCRV70.BCCRV RB称为称为 偏置电阻，偏置电阻，IB 称为称为 偏置电流。偏置电流。前往前

7、往RBRC+UCC2 2根据直流通道估算根据直流通道估算UCEUCE、ICICIC根据电流放大作用根据电流放大作用CEOBC III BB II CCCCCE :KVLRIUU 由由前往前往RBRCIB+UCCIC例例1：用估算法计算静态任务点。：用估算法计算静态任务点。知：知：VCC=12VVCC=12V，RC=4KRC=4K，RB=300KRB=300K，=37.5=37.5。解：解：请留意电路中请留意电路中IBIB和和 IC IC的数量级的数量级A4030012RUIBCCB mA5 . 104. 05 .37 BCII V645 . 112 CCCCCE RIUU前往前往ICRB+UC

8、CREIB例例2：用估算法计算图示电路的静态任务点。：用估算法计算图示电路的静态任务点。跳转跳转ECCCRIUUCE EBBECCB) 1(RRUUI BC II EBBEBBEEBEBBCC) 1 ( RIURIRIURIU 前往前往8.2.2 8.2.2 图解法：图解法： 输入特性曲线上交点输入特性曲线上交点Q Q的坐标的坐标(IB(IB、UBE) UBE) 即为所求静态任务点。即为所求静态任务点。IBUBEQIBUBEUBE = VCCIBRB常常数数CEBEBUUfI)(由输入特性由输入特性确定确定IB IB 和和UBEUBERBRCIBIC+UCC用作图的方法用作图的方法确定静态值确

9、定静态值前往前往8.2.2 8.2.2 图解法：图解法：ICUCEBBECCBRUVI由输出特性确定由输出特性确定IC IC 和和VCCVCC。常常数数 BICECUfI)(UCE =UCCICRC 直流负载线直流负载线CR1 tan直流负载线斜率直流负载线斜率RBRCIBIC+UCCCCCRUQ前往前往前往前往1 1输入回路输入回路iBuBE 当信号很小时，当信号很小时，将输入特性在小范将输入特性在小范围内近似线性。围内近似线性。 对输入的小交对输入的小交流信号而言，三流信号而言，三极管相当于电阻。极管相当于电阻。rberbe称为晶体管输称为晶体管输入电阻。入电阻。对于小功率三极管：对于小功

10、率三极管：)mA(I)mV(26)1 ()(300rEbe rbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。bbeBBEbeiuIUr 前往前往2 2输出回路输出回路iCuCE)(bBcCCiIiIi bBiI 所以：所以：bcii 输出端相当于一个受输出端相当于一个受 ibib控制的电流源。控制的电流源。 IC UCE特性曲线特性曲线近似平行近似平行输出端还要并联一个输出端还要并联一个大电阻大电阻rcerce。BBIcceICCEceiuIUr 前往前往ibicicBCEib ib rceCrbeBE晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube

11、+ +- -uce+ +- -rcerce很大，普通忽略。很大，普通忽略。前往前往2. 2. 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路将交流通路中的三极管用微变等效电路替代将交流通路中的三极管用微变等效电路替代+ + +- -+ +- -+ +- -rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI+ +- - -+ +前往前往3. 3. 电压放大倍数的计算：电压放大倍数的计算：bebirIU LcoRIU beLurRA LCLR/RR iouUUA :定定义义负载电阻越小，放大倍数越小。负载电阻越小，放大倍数越小。LbRI 跳转跳转1跳转跳转2rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI+ +-

12、 - -+ +前往前往3. 3. 电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算后一页后一页EebebiRIrIU LboRIU EbbebiRIrIU) 1( EbeLuRrRA) 1( iUiIbIcIoUbIBR eI+ + +- - -前往前往后一页后一页Au放大电路放大电路+ +- -SE信号源信号源SRiIiU+ +- -放大放大电路电路+ +- -SE信号源信号源SRiIiU+ +- -iriiiIUr 输输入入电电阻阻前往前往iiiIUr beBr/R ber bRiIIUB rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI+ +- - -+ +ir后一页后一页前往前往EbbebiRIrIU)

13、 1( ) 1 (EbeBiRrRr/bRiiiiIIUIUrB iUiIbIcIoUbIBR eI+ + +- - -ir后一页后一页前往前往+_RL0USUr0+_Au+_RL0U放大放大电路电路SERS+_后一页后一页前往前往oooIUr +_无无 源源网网 络络SE0IAu+_RL0U放大放大电路电路SERS+_0U+_ro前往前往CR RL00oooIUr 0rbeRBRCiUiIbIcIbI外加外加oIoUoI共发射极放大电路共发射极放大电路输出电阻输出电阻共射极放大电路共射极放大电路特点：特点： 1. 放大倍数高放大倍数高;2. 输入电阻低输入电阻低;3. 输出电阻高输出电阻高.

14、oU前往前往 假设假设Q Q设置不适宜，管子进入截止区或饱设置不适宜，管子进入截止区或饱和区，将呵斥非线性失真。和区，将呵斥非线性失真。 假设假设Q Q设置过高，管子任务进入饱和区，设置过高，管子任务进入饱和区，呵斥饱和失真，减小基极电流可消除失真。呵斥饱和失真，减小基极电流可消除失真。 假设假设Q Q设置过低，管子任务进入截止区，设置过低，管子任务进入截止区，呵斥截止失真，添加基极电流可消除失真。呵斥截止失真，添加基极电流可消除失真。 假设假设Q Q设置适宜，信号幅值过大也可产生设置适宜，信号幅值过大也可产生失真，减小信号幅值可消除失真。失真，减小信号幅值可消除失真。跳转跳转前往前往 合理设

15、置静态任务点是保证放大电路正常合理设置静态任务点是保证放大电路正常任务的先决条件。但是放大电路的静态任务任务的先决条件。但是放大电路的静态任务点常因外界条件的变化而发生变动。点常因外界条件的变化而发生变动。 前述的固定偏置放大电路，简单、容易调前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，但在温度变化、三极管老化、电源电压整，但在温度变化、三极管老化、电源电压动摇等外部要素的影响下，将引起静态任务动摇等外部要素的影响下，将引起静态任务点的变动，严重时将使放大电路不能正常工点的变动，严重时将使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度的变化。作，其中影响最大的是温度的变化。跳转跳转前往前往8.4.1

16、温度变化对静态任务点的影响温度变化对静态任务点的影响在固定偏置放大电路中在固定偏置放大电路中 上式阐明，当上式阐明，当VCC和和 RB一定时，一定时， IC与与 UBE、 以及以及 ICEO 有关，而这三个参数随温度而变有关，而这三个参数随温度而变化。化。CBOBBECCCEOBCIRUVIII)1( 当温度升高时，当温度升高时， UBE、 、 ICBO 。温度升高时，温度升高时， ICIC将添加，使将添加，使Q Q点沿负载线上移。点沿负载线上移。前往前往iCuCEQ温度升高时，输温度升高时，输出特性曲线上移出特性曲线上移结论：结论： 当温度升当温度升高时，高时， ICIC将将添加，使添加，使

17、Q Q点点沿负载线上沿负载线上移，容易使移，容易使T T进入饱和区进入饱和区呵斥饱和失呵斥饱和失真，甚至引真，甚至引起过热烧坏起过热烧坏三极管。三极管。Q 固定偏置电路的固定偏置电路的Q Q点是点是不稳定的，为此需求改良偏置电路。当温度升不稳定的，为此需求改良偏置电路。当温度升高使高使 IC IC 添加时，可以自动减少添加时，可以自动减少IBIB，从而抑制，从而抑制Q Q点的变化，坚持点的变化，坚持Q Q点根本稳定。点根本稳定。前往前往8.4.2 分压式偏置电路分压式偏置电路1、稳定、稳定Q点的原理点的原理BII 2若若满满足足： 基极电位根本恒定，基极电位根本恒定， 不随温度变化。不随温度变

18、化。22BBRIV 跳转跳转RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+2121BBCCRRUII CCBBBBURRRV212 前往前往 集电极电流根本恒集电极电流根本恒定，不随温度变化。定，不随温度变化。8.4.2 分压式偏置电路分压式偏置电路EBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBECRVRUVII 1. 稳定稳定Q点的原理点的原理RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+前往前往参数的选择参数的选择从从Q Q点稳定的角度点稳定的角度来看似乎来看似乎I2I2、VBVB越越大越好。但大越好。但 I2 I2 越越大，大，RB1RB1、RB2RB2必

19、需必需获得较小，将添加获得较小，将添加损耗，降低输入电损耗，降低输入电阻。而阻。而VBVB过高必使过高必使VEVE也增高，在也增高，在UCCUCC一一定时，势必使定时，势必使UCEUCE减减小，从而减小放大小，从而减小放大电路输出电压的动电路输出电压的动态范围。态范围。在估算时普通选取：在估算时普通选取：I2=5 10IB，VB=5 10UBE， RB1、RB2的阻值普通为几十千欧。的阻值普通为几十千欧。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+前往前往Q点稳定的过程点稳定的过程TUBEIBICVEICVB固固定定 RE: RE:温度补偿电阻温度补偿电阻 对直流：对直流：RERE越

20、大稳越大稳Q Q效果越好；效果越好； 对交流：对交流： RE RE越大交越大交流损失越大流损失越大, ,为防止交为防止交流损失加旁路电容流损失加旁路电容CECE。I1I2IBVB+RB1RCC1C2RB2CERERL前往前往2. 静态任务点的计算静态任务点的计算CCBBBBVRRRV212 EBEBEBECRVRUVII IICB EECCCCCERIRIVU 估算法估算法: :RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+前往前往3. 动态分析动态分析对交流对交流:CE将将RE短路，短路，RE不起作用，不起作用， Au，ri，ro与固定偏置电路一样。与固定偏置电路一样。假设去掉假设去掉CECE，AuAu，riri，ro ro ？跳转跳转I1I2IBVB+RB1RCC1C2RB2CERERL旁路电容旁路电容前往前往 去掉去掉CE