晶体管放大电路基础课件

晶体管放大电路基础放大电路概述及性能指标单管共射放大电路的组成放大电路的分析方法放大电路是应用最广泛的一类电子线路。它的主要功能是将输入电信号进行不失真的放大输出。在广播、通信、自动控制、电子测量等各种电子设备中，放大电路是必不可少的组成部分。1、概述1.1基本概念简单的例子：扬声器是怎样工作的？

话筒放大电路微弱的声波放大的声波弱电信号强电信号放大电路的作用：输入微弱电信号（变化的），输出幅度被放大的电信号（且波形不失真）。本质：输入信号的能量得到加强！②输入电阻１1+us–RS+ui–iiRiRi越大，ui与us越接近例us=20mV，Rs=600，比较不同Ri时的ii

、ui。Riuiii600018mV3A60010mV16.7A601.82mV30A③输出电阻放大电路的输出相当于负载的信号源，该信号源的内阻称为电路的输出电阻RO计算：i2211usRS+uot–放大电路us=0Ro测量：uot—开路时的输出电压；uo—负载上施加的电压。2211+us–RS+ui–+uo–RLRo+uot–RiRo越小，uot与uo越接近④通频带放大电路对不同频率输入信号的放大能力不同，反映在：通频带宽度或带宽（Bandwidth，BW)fAu(f)OAumfLfH下限频率

上限频率

中频段低频段高频段BW0.7BW0.7=fH–

fL⑦最大输出幅度在输出波形没有明显失真情况下，放大电路能够提供给负载的最大输出电压(或电流)。可用峰-峰值表示，或有效值表示(Uom、Iom)。⑥非线性失真系数D所有谐波总量与基波成分之比效率

=最大输出功率Pom电源总功率PDC⑧最大输出功率和效率2.1晶体管工作原理：IBBECNNPVBRBVccIEICIC发射结正偏，集电结反偏的晶体管实质上是一个电流控制器。2、晶体管放大电路的组成晶体管的输出特性曲线RBVccVBRCC1C2Tuiuo核心元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。典型的单管共发射极

放大电路：电源的作用：RBVccVBRCC1C2Tuiuo集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。RBVccVBRCC1C2Tuiuo电流→电压设置静态工作点电阻的作用：电路的简化：可以省去RB+VccVBRCC1C2T单电源供电+VccRCC1C2T零电位点RB工作原理简述：+VccRCC1C2TRB3、晶体管放大电路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开路开路RBVccRCC1C2T直流通路RBVccRC直流通路的确定：3.1.1估算法计算静态工作点RL直流通路RB+VccRC静态点参数的计算公式如下：IBQICQUCEQRBVccRCT例：电源Vcc=12V，集电极电阻RC=3k，基极电阻RB=280k，=50。求静态工作点。解：请注意电路中IB和IC的数量级！RL输出回路输出特性直流负载线Q由静态工作点Q确定的ICQ、UCEQ为静态值。UCE=VCC–ICRC

例：图示单管共射放大电路及特性曲线中，已知Rb=280k，Rc=3k，集电极直流电源VCC=12V，试用图解法确定静态工作点。解：首先估算IBQ做直流负载线，确定Q点根据UCEQ=VCC–ICQ

RcIC=0，UCE=12V；UCE=0，IC=4mA。RBVccRCTRL0iB

=0µA20µA40µA60µA80µA134224681012MQ静态工作点IBQ=40µA，ICQ=2mA，UCEQ=6V.uCE

/V由Q点确定静态值为：iC

/mA短路短路置零RBVccRCC1C2T3.2.1图解法分析动态特性直流通路的确定：RLRBRCRLuiuo交流通路icuo=-iC×(RC//RL)交流负载线交流负载线斜率为：OIBiC

/mAuCE

/VQ静态工作点uo=-ic×(RC//RL)=uce注意：交流负载线是动态工作点移动的轨迹。UCEQ=VCC–ICQ

Rc即：ic=uce/(-RC//RL)输入回路工作情况分析0.680.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/µAuBE/ViBUiEF交流负载线直流负载线4.57.5uCE912t0iCQiC

/mA0IB=40µA2060804Q260uCE/ViC

/mA0tuCE/VUCEQiC输出回路工作情况分析MN电压放大倍数

例

用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输出特性曲线如右图，RL=3k，uI=(0.72–0.68)V=0.04V。uCE=(4.5–7.5)V=-3V解：求确定交流负载线则输出特性曲线上有单管共射放大电路当输入正弦波uI时，放大电路中相应的uBE、iB、iC、uCE、uO波形。单管共射放大电路各点的电压电流波形：单管共射放大电路输出信号与输入信号反相。3.2.2微变等效电路法晶体管在小信号(微变量)情况下工作时，可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的特性曲线，三极管就可以等效为一个线性元件。这样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。微变等效条件研究的对象仅仅是变化量信号的变化范围很小3.2.2.1晶体管微变等效电路iBuBE晶体管的输入特性曲线rbe：晶体管的输入电阻。在小信号的条件下，rbe是一常数。晶体管的输入电路可用rbe等效代替。（1）输入端Q点附近的工作段近似地看成直线可认为uBE与iB成正比QOiB

uBE

rbe的近似估算公式：rbb：基区体电阻。reb：基射之间结电阻。低频、小功率管rbb

约为300。c

beiBiCiE（2）输出端假设在Q点附近特性曲线基本上是水平的(iC

与uCE无关)，数量关系上，iC

是iB的

倍；iBiB从三极管输出端看，可以用iB恒流源代替三极管；该恒流源为受控源；为iB对iC的控制。uCE

QiC

O（3）微变等效电路

cbe+uBE+uCEiCiBebcrbe

iB+uBE+uCEiCiBrce3.2.2.2微变等效电路求解Au、Ri、ROC1RcRb+VCCC2RL+++T+Ri=rbe//Rb，Ro=Rcrbe

ebcRcRLRb++ui=ib×rbeuO=-iC(RC//RL)=-βib(RC