共发射极放大电路

1、2022-4-1412022-4-1423.1 3.1 共发射极放大电路共发射极放大电路3.1.1 电路组成3.1.2 静态分析3.1.3 动态分析3.1.4 静态工作点的稳定3.1.5 频率特性返回2022-4-1433.1.1 电路组成1.1.合理的直流偏置电路：合理的直流偏置电路：发射结正偏发射结正偏, ,集电结集电结反偏。反偏。第三章直流电源返回2.2.能使交流信号有效的输入、输出。能使交流信号有效的输入、输出。组成组成 原则原则基极基极 电阻电阻 输入输入 电容电容RBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0集电极电阻 三极管：电流放大输出输出电容电容2022-4-144 C1

2、、 C2 同时又起到耦合交流的作用，其电容值应足够大，以保证在一定的频率范围内，耦合电容上的交流压降达到可以忽略不计，即对交流信号可视为短路。耦合电容的作用耦合电容的作用 C1 用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路。 返回 C2 用来隔断放大电路与负载之间的直流通路。负负载载信信号号源源RBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0RL2022-4-145IB，IC，UBE，UCE 直流分量直流分量ib，iC，ube，uce 交流分量交流分量iB，iC，uBE，uCE 总总 量量(瞬时值瞬时值)Ib，IC，Ube，Uce 交流分量有效值交流分量有效值0iBtIBibIbm各种符号关系：各

3、种符号关系：符号含义：符号含义：RBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0RL返回2022-4-146uitOtOuBEtOictOuCEtOuO放大输入信号的过程放大输入信号的过程无输入时有直流工作电压无输入时有直流工作电压UBE 直流分量直流分量ube 交流分量交流分量uBE 瞬时值瞬时值符号含义：符号含义：直流分量交流分量RBRCuCEuBE+UCC+C1C2+ui+u0RLiBiCtOiBEic1BEuUu+=iBEuU+=总量总量2022-4-147直流通路直流通路电容开路电容开路直流通路和交流通路直流通路和交流通路返回RBRCICIBUCEUBE+UCCRBRCUCEUBE

4、+UCC+C1C2+ui+u0RL2022-4-148RBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0RL交流通路交流通路电容短路电容短路 直流电源短路直流电源短路返回RB+ui+u0RLRCubeuceicibii2022-4-1493.1.2 3.1.2 静态分析静态分析 静态分析内容静态分析内容：在在直流电源作用下，确定三直流电源作用下，确定三极管基极电流、集电极电流和集电极与基极之间的极管基极电流、集电极电流和集电极与基极之间的电压值（电压值（IB 、IC 、UCE）。）。 当当放大放大器没有输入器没有输入信号（信号（ui=0)=0)时，电路中时，电路中各处的电压各处的电压电流都是直

5、电流都是直流恒定值，流恒定值，称为称为直流工直流工作状态作状态，简，简称称静态静态。静态分析方法：静态分析方法：估算法估算法图解法图解法返回RBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0RLiBiC2022-4-1410静态估算法：静态估算法：直流通路（求解IB 、IC UCE、）返回UCC = RB IB + UBEUCC = UCE + RCICIB = RBUCCUBEIC = IBUCE = UCC RC ICUCCRBRBRCICIBUCEUBE+UCCRBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0RLiBiC2022-4-1411例例3.1.1 在图示放大电路中，已知在图示

6、放大电路中，已知UCC=12V，RC=3K， RB=240 k，=40。试求放大电路的静态工作点。试求放大电路的静态工作点。解：根据直流通路可得出解：根据直流通路可得出： IB = = 50A UCCRB12240IC = IB = 40 50 = 2mAUCE = UCC RCIC = 123 2 = 6V返回RBRCICIBUCEUBE+UCCRBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0RLiBiC2022-4-1412静态图解法静态图解法UBE =UCC - RBIBIB = IBQ下页输入回路静态图解：输入回路静态图解：iB = （uBE）UBE = UBEQ线性部分非线性部分

7、线性部分UCCUCCRBUBEQIBQiBuBE返回RBRCICIBUCEUBE+UCCUCCUCCUCEIC+IBUBE+RBRCQB02022-4-1413UCE = UCC RCICIB = IBQICQUCEQQUCCUCCRCiCuCE0IC = f（UCE）IB =常量常量输出回路静态图解输出回路静态图解IC = ICQUCE = UCEQ直流负载线返回UCCUCCUCEIC+IBUBE+RBRC2022-4-1414iCuCEIB =IBQICQUCEQQ UCCUCCRC0输入、输出回路静态图解分析输入、输出回路静态图解分析UBE = UBEQIB = IBQUCE = UCE

8、QIC = ICQUCCUCCRBIBQiBuBEQUBEQ返回2022-4-1415 当当放大放大器有输入信器有输入信号（号（ui 0)0)时，电路中时，电路中各处的电压各处的电压电流都处于电流都处于变动工作状变动工作状态，简称态，简称动态动态。 动态分析任务动态分析任务：在静态值确定后，在静态值确定后，当接入当接入变化的输入信号时，分析电路中各种变化量的变变化的输入信号时，分析电路中各种变化量的变动情况和相互关系。动情况和相互关系。动态分析方法：动态分析方法：图图 解法解法微变等效电路分析微变等效电路分析3.1.33.1.3 动态分析动态分析 返回RBRCUCEUBE+UCC+C1C2+u

9、i+u0RLiBiC2022-4-14161.1.图解法：图解法：uBE = UBE + UimsintUimtUBEuBE输入电路的动态图解输入电路的动态图解返回RBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0RLiBiC在输入特性曲线在输入特性曲线上上uBE和和iB是如何变化呢？是如何变化呢？类似二极管正向导通类似二极管正向导通2022-4-1417输出回路的动态图解输出回路的动态图解uCE = UC2 + u0 = UCEQ + u0uO = （RC/RL）ic RBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0RLiBiCRB+ui+u0RLRCubeuceicibii返回由它确定（

10、交流通路）由它确定（交流通路）+Ucc此时短路，相当于接地！此时短路，相当于接地！2022-4-1418返回2022-4-1419小结小结当输入交流信号时，当输入交流信号时，iB、ic、uCE都含有都含有交、直流两个交、直流两个分量分量，分别由输入信号，分别由输入信号ui和直流电源和直流电源 UCC引起。引起。从波形图可以看出从波形图可以看出动态分量是在静态基础上叠加上去的动态分量是在静态基础上叠加上去的,所以各个量的瞬时值大小在变化，但所以各个量的瞬时值大小在变化，但极性不变极性不变。仅分析动态信号：仅分析动态信号：从相位上看从相位上看，ui 、 ib、 ic 同相同相 , ui与与 uo反

11、相反相, 且输出电压且输出电压uo的幅度比输入电压的幅度比输入电压ui大得多。大得多。从从瞬时极性看，瞬时极性看，如设晶体管的发射极电位为零，则如设晶体管的发射极电位为零，则b与与c电电位一正一负或一高一低，两者总是相反。位一正一负或一高一低，两者总是相反。必须选择必须选择合适的静态工作点合适的静态工作点，否则放大器将不能正常工作。，否则放大器将不能正常工作。返回2022-4-1420NuCEiCiBiBUCEUBEICEOICmICIBQQ0M0uCEtIB=0工作点与波形失真工作点与波形失真返回Q点过低引起的截止失真点过低引起的截止失真2022-4-1421OOuCEuBEuCEUCESU

12、CEIBICQQMNiciciBUomtuiOQ点过高引起的饱和失真点过高引起的饱和失真返回2022-4-1422 图图(a)(a)中，没有设置静中，没有设置静态偏置，不能放大。态偏置，不能放大。图图(b)(b)中，有静态偏置中，有静态偏置, ,但但ui被被EB 短路，不能引起短路，不能引起i iB B的变的变化，所以不能放大。化，所以不能放大。UCCRCC1C2TRLuoui(a)+_+_RBUCCRCC1C2TRLuouiEB(b)_+如图所示电路，能否放大交流信号？请说明理由如图所示电路，能否放大交流信号？请说明理由。思考思考与与练习练习+返回2022-4-1423图图(c)(c)中，有

13、静态中，有静态偏置偏置, ,有变化的有变化的iB和和ic, , 但因没有但因没有RC ，不能把集电极电，不能把集电极电流的变化转化为电流的变化转化为电压的变化送到输出压的变化送到输出端端, ,所以不能放大所以不能放大交流电压信号。交流电压信号。UCCC2TRLuouiRB(c)C1+_+_+返回2022-4-1424ic三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路uceubeib ibcbe返回ubebrbe ec ibibic rceuce_2.2.微变等效电路分析法：微变等效电路分析法：Rce特别大，可认为该处开路特别大，可认为该处开路等效于等效于CCCS，内阻采用并联形式，内阻采用并联形式2

14、022-4-1425 由于由于rce阻值比输出端的负载大很多阻值比输出端的负载大很多, ,通常通常可可视为开路视为开路, ,从而得到简化的微变等效电路从而得到简化的微变等效电路 三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路只能用来分析放大电只能用来分析放大电路变化量之间的关系路变化量之间的关系。 三极管简化的微变等效电路三极管简化的微变等效电路返回ubebrbe ec ibibicuce_2022-4-1426 先画出放大电路先画出放大电路的交流通路。的交流通路。放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 将交流通路中的将交流通路中的三极管用其微变等三极管用其微变等效电路来代替。效电路来代替。

15、RBRCUCEUBE+UCC+C1C2+ui+u0RLiBiCRB+ui+u0RLRCubeuceicibiiui_rbe ibibicRCRBuo_RL2022-4-14271 1、电压放大倍数电压放大倍数（1）带负载时的电压放大倍数带负载时的电压放大倍数=（RC/RL）Ib rbe Ib= （RC/RL）rbe（2）不）不带负载时的电压放大倍数带负载时的电压放大倍数Au=UiUoAu=UiUo= RCrbe返回Ui_rbe IbIbIcRCRBUo_RL负号别丢！负号别丢！2022-4-14282 2、放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻ri =RB / rbe 对基本放大电对基本放大电放大电路放大电路放大电路的输入电阻定义为：放大电路的输入电阻定义为：=IiriUi返回riUi_rbe IbIbIcRCRBUo_RLIi2022-4-14293 3、放大电路的输出电阻、放大电路的输出电阻 对负载而言