《电工电子技术》课件-共发射极放大电路

《电工电子技术》2共发射极单管交流放大器1复习：1、PN结特性2、二极管特性3、三极管结构、三极管工作状态、三极管作用授新—一、共射极电路组成

RCTRBUBBUCCIBICIEIC=

IB——三极管的电流放大作用提供合适的基极电流提供合适的UCE；将集电极电流的变化转换成集射极电压的变化外部条件：发射结正偏，集电结反偏放大电路中各元件的作用：

T是放大电路的核心，UCC提供输出信号能量，RC将IC的变化量化为UCE的变化量，RB和UBB提供发射结偏置电压UBE和静态基极电流IB。外部条件：发射结正偏，集电结反偏RCUCCTRBUBBui-+~C1C2uo-+发射极为公共极共发射极放大电路iBiCiEuo定性分析:在输入端加一微小电压，将依次产生一下过程：适当选择参数，可使uCE可比ui大得多，从而实现放大作用。放大电路的工作原理：

uo3.iC能够转化为uCE,并传送到放大电路的输出端。2.ui

能够传送到三极管的基极回路,产生相应的iB1.三极管必须工作在放大区，原理电路缺点:放大电路组成原则：

需要两路直流电源,既不方便也不经济共射放大电路的改进电路：

C1、C2

是隔直或耦合电容，RL是放大电路的负载电阻，省去了基极直流电源VBB。RBRCT+-uo单管共射放大电路+-uiRLC1C2+VCC++外部条件：发射结正偏，集电结反偏RCUCCTRBUBBui-+~C1uo-+C2共发射极放大电路外部条件：发射结正偏，集电结反偏RCUCCTRBUBBui-+~C1uo-+C2共发射极放大电路外部条件：发射结正偏，集电结反偏RCUCCTRBUBBui-+~C1uo-+C2RB+UCC共发射极放大电路+UCCuo-+共发射极放大电路外部条件：发射结正偏，集电结反偏非线性电路交直流共存交直流共存TRBRC~C1C2ui-+uBEtiBtiCtUBEIBICUCE无输入信号(ui

=0)时:uo=0uC1=UBEuC2=UCEuCEt+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE二、共射极放大电路的电压放大作用结论：1）无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的电压和电流:IB、UBE和

IC、UCE。iBuBEQIBUBEiCuCEQUCEIC

(IB、UBE)和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，称为静态工作点

Q。uituotuBEtUBEtiBIBuCEtUCE无输入信号(ui

=0)时:uo=0uC1=UBEuC2=UCE？有输入信号(ui

≠0)时uCE=UCC－iC

RCuo

0uC1

UBEuC2

UCEiCtIC+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE工作波形:

uBEQuCEQiBQiBOt

OtuBE

OtuCE

OtiCiCQuoui2)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，都在直流量的基础上叠加了一个交流量，但方向始终不变。iCtiCtIC+集电极电流直流分量交流分量静态分析动态分析iCtic结论：3)若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，即电路具有电压放大作用。uituot结论：4)输出电压与输入电压在相位上相差180°，即共发射极电路具有反相作用。知识点：实现放大的条件

1）晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集电结反偏。2）正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。3）输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。4）输出回路将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。

《电工电子技术》2共发射极单管交流放大器2——静态分析复习：1、共射极放大电路的电压放大作用：1）无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的电压和电流:IB、UBE和

IC、UCE。2)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，都在直流量的基础上叠加了一个交流量，但方向始终不变。3)若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，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180°，即共发射极电路具有反相作用。2、实现放大的条件：1）晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集电结反偏。2）正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。3）输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。4）输出回路将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。

放大电路的分析方法一、直流通路与交流通路1.直流通路用于放大电路的静态分析。电容相当于开路电感相当于短路在直流通路中:RBRCT+-uo单管共射放大电路+-uiRLC1C2+VCC++RBRCT+VCC直流通路2.交流通路用于放大电路的动态分析。电容和理想电压源相当于短路电感和理想电流源相当于开路在交流通路中:RBRCT+-uo单管共射放大电路+-uiRLC1C2+VCC++RBRCT+-uiRL+-uo交流通路二、静态分析——直流电路静态工作点:

外加输入信号为零时,三极管的

IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ

在输入输出特性曲线上对应一个点Q点。

一般UBEQ可近似认为：硅管

(0.6~0.8)V锗管

(0.1~0.3)V静态分析(估算静态工作点)讨论对象是直流成分。1、静态估算法估算方法:RBRCT+VCC直流通路iBuBEQIBUBEiCuCEQUCEIC

(IB、UBE)和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，称为静态工作点

Q。2、

图解法分析直流通路图解法即可分析静态,也可分析动态。过程一般是先静态后动态。任务:用作图法确定静态工作点,求出IBQ,

ICQ和UCEQ。(1)一般用近似估算法求IBQ和UBEQ。IC/mAUCE/VOIB=IBQ直流输出回路的等效电路(2)直流负载线和静态工作点的求法直流负载线方程+-UCE+-UCETRcVCCMNICICRBRCT+VCC直流通路IB=IBQVCCICQRcVCCUCEQIC/mAUCE/VO根据输出回路方程UCE=VCC–ICRc

作直流负载线，与横坐标交点为VCC

,与纵坐标交点为VCC/Rc，直流负载线与特性曲线IB=IBQ

的交点即Q点,如图示。Q直流负载线和静态工作点的求法斜率为-1/RC，是静态工作点的移动轨迹。+-+-TRcVCCMNICICUCEUCE3、

图解法分析电路参数对静态工作点的影响

OUCEICOUCEICQ1Q2VCCRCVCCRb1<Rb2Q1Q2VCCRC1VCCRC2>RC1VCCRC2增大RCQ点向左侧移动增大RB

Q点向右下方移动OuCEiCuCEOiCQ1Q2VCCRCVCCβ2>β1Q1Q2VCC2RCVCC2VCC2>VCC1VCC1RCVCC1VCC升高Q点向右上方移动β增大Q点向左上方移动知识点1、估算法求静态工作点Q2、图解法分析静态工作点Q

《电工电子技术》2共发射极单管交流放大器3——动态分析

交流通路用于放大电路的动态分析。电容和理想电压源相当于短路电感和理想电流源相当于开路在交流通路中:RBRCT+-uo单管共射放大电路+-uiRLC1C2+VCC++RBRCT+-uiRL+-uo交流通路复习：

授新——1、图解法分析动态—交流通路动态分析(估算动态技术指标)讨论对象是交流成分。交流输出回路的等效电路交流负载线：过静态工作点Q

，作一条斜率为-1/（RC//RL）的直线。

VT+-ΔuCE+-ΔuCEMNΔiCΔ

iC

交流通路的输出回路RCRLRBRCT+-uiRL+-uo交流通路交流负载线IB=80μА60402001226QIC/mAOUCE/V4直流负载线画法：过静态工作点Q

，

作一条斜率为-1/（RC//RL）的直线。ΔuCE=-ΔiC(RC//RL)交流负载线：描述放大电路的动态工作情况。VT+-ΔuCE+-ΔuCEMNΔiCΔ

iC

交流通路的输出回路RCRLQIBQ402060IB/μАUBE/VOiCOtiBOt0.7ΔuBEUBEQOtuBEOtuCEUCEQΔuCE0.720.68ΔiB放大电路动态工作情况交流负载线iB=80μА60402001226QIC/mAOUCE/V4直流负载线OtuiOtuo310.02157用图解法求放大电路的放大倍数：假设IBQ附近有一个变化量ΔiB，在输入特性上找到相应的ΔuBE，在输出特性的交流负载线上找到相应的ΔiC和ΔuCE。则电压放大倍数：结论：单管共射放大电路中:1.交直流并存，2.有电压放大作用，3.有倒相作用。图解法的步骤:（一）画输出回路的直流负载线，（二）估算IBQ，确定Q

点，得到ICQ和UCEQ，（三）画交流负载线，（四）求电压放大倍数。

2、

图解法分析非线性失真

当Q点过低时，输入信号的负半周进入截止区---截止失真

IC/mAOUCEiC/mAtOQuCEtOUCEQICQ截止失真uCE波形出现顶部失真。交流负载线iB当Q点过高时，输入信号的正半周进入饱和区---饱和失真

饱和失真交流负载线IC/mAOUCEQICQtOiC/mAuCEtOUCEQuCE波形出现底部失真。iB知识点：1、理解设置静态工作点的意义2、图解法分析交流通路

《电工电子技术》2共射极放大电路4小信号等效电路分析画出直流通路RCICQ

UCEQUBEQRbIBQ+VCCIEQ复习：

1、工程估算法（静态直流分析）uoui

=0C1VRLRCRbVCCC2++硅管的UBEQ

约为0.7V锗管的UBEQ约为0.2V静态工作点：iCuCEVCCQIB交流负载线直流负载线①斜率为-1/R'L。（R'L=RL∥Rc

）②经过Q点。

注意：（1）交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹；

（2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。ABMN2、图解法：静态分析

动态分析由估算法求出IB，IB对应的输出特性与直流负载线MN的交点就是工作点Q授新：微变等效电路分析法思路：将非线性的BJT等效成一个线性电路条件：交流小信号++++i-ube+-ubVce+ci1、三极管基极与发射极之间等效为交流电阻rbe:一、三极管的微变等效模型uBEiB0ΔIBΔUBEQ++++i-uBE+-uBVCE+Ci•2、三极管集电极与发射极之间等效为受控电流源：3、三极管简化的微变等效电路模型：++++iibebb-βcebe-+rccubie+u++++i-uBE+-uBVCE+Ci

rbe

+

ou－

ci

bi

C

B

E

+

iu－

bib

RC

RL

Rb

Rs

+

su

－

4、放大电路的微变等效电路：二、

三极管放大电路的微变等效电路分析1、画出放大器的微变等效电路：（1）画出放大器的交流通路+++CV1CCRbVL+uoR-u+-i2CcR+++R--uoVuRbRLic+（2）将交流通路中的三极管用微变等效模型代替--++.cuLoibbeRrβicibi.iiRubR+++R--uoVuRbRLic+2、计算主能要性指标：-+-+RbrbeibbiiicioLcRuRuiiRRoβ（1）、输入电阻：根据定义：电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此，一般总是希望得到较大的输入电阻。所以：（2）、输出电阻：根据定义：0+-cibbeRrβicbibRiioR负载电阻越小，放大倍数越小。（3）、电压放大倍数-+-+RbrbeibbiiicioLcRuRuiiRRoβ当信号源有内阻时的电压放大倍数：siiouuuu=sousuuA＝rbe+ou－cibiCBE+iu－bibRCRLRbRs+su

－+++CV1CCRbVL+uoR-u+-i2CcR例题1：共射放大电路如图所示。设：VCC＝12V，Rb=300kΩ,Rc=3kΩ,RL=3kΩ,b

=50。1、试求电路的静态工作点Q；2、估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻RO。解：1、试求电路的静态工作点Q2、估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。Ri=rbe//Rb≈rbe=963ΩRo=Rc=3kΩi--++cuLoibbeRrβicbiiiRubR画微变等效电路+++CV1CCRbVL+uoR-u+-i2CcR试求：（1）RL接入和断开两种情况下电路的电压放大倍数；uA（2）输入电阻Ri和输出电阻Ro；（3）输出端开路时的源电压放大倍数susuuAo=3C=R3L=R3s=R例题2：图示电路，已知V12CC=V，300b=RkΩ，kΩ，kΩ，kΩ，50=bRsus+－+ui－RL+uo－+VCCRCC1C2VRb++再求三极管的动态输入电阻963)mA(2mV)(26)501(300)mA(mV)(26)1(300EQbe=++=++=IrbΩ963.0=kΩ解：先求静态工作点40A30012bCCbBEQCCBQ==

-=RVRUVIμAmA204.050BQCQ=

==IIbV63212CCQCCCEQ=

-=-=RIVURC+VCCVRB+UCEQ－+UBEQ

－ICQIBQ（2）输入电阻Ri为：96.0963.0//300//b