汽车电工电子技术课件 任务1基本共射放大电路

7.1基本共射放大电路演讲人7.1.1电路的组成及各元件的作用1.基本共射放大电路的组成三极管具有电流放大作用，但只有当三极管与相关元件组成不同的放大电路才能实现这一功能。放大电路可以使微弱的电压或电流信号在幅度上得到放大，输出信号的能量得到了加强，负载上获得足够大的功率。例如导游、教师经常使用的扩音器就是先将不大的声音信号转变为电信号进行放大，然后再将电信号转变为声音信号。所谓基本共射放大电路是指以三极管为核心，电路的输入回路与输出回路以三极管的发射极为公共端，并将这个公共端“接地”。基本共射放大电路如图7.1所示。图7.1基本共射放大电路7.1.1电路的组成及各元件的作用2.电路中各元件的作用在上图中，VT采用NPN型三极管，图中三极管各电极的电压、电流若是直流，用大写字母表示，如直流电源

；若是交流信号，用小写字母表示，如输入信号

；当放大电路输入交流信号时，三极管各极电压、电流既有直流的成分，又有交流的成分，用小写字母代表电量性质，而下标采用大写字母，如基极电流

。电路中各元件的作用如下。（1）三极管VT。是一个控制能量的元件，起电流放大作用，是整个放大电路的核心。（2）直流电源

。为整个放大电路提供能量，同时保证三极管的发射结正偏、集电结反偏，使其工作在放大状态，

的大小一般为几到几十伏。7.1.1电路的组成及各元件的作用（3）基极偏置电阻

。为三极管提供合适的基极电流，大小一般为几十

到几千

。（4）集电极负载电阻

。将电流的变化转变为集电极电压的变化，并传送到电路的输出端，大小一般为1

到10

。（5）耦合电容

。作用是隔直流通交流，大小一般取

。对直流信号，电容可看成开路，使电路的静态工作点不受输入端的信号源和输出端负载的影响；对交流信号，电容呈现的容抗很小，可近似看成短路，以便更有效地传递交流信号。电路中

是整个放大电路的交流输入信号，

是负载，

是整个放大电路的输出信号。7.1.2放大电路的静态分析1.静态及直流通路当放大电路的输入端不加交流输入信号，但电路中存在直流电源，此时电路中三极管的各极电流和电压都是直流量，将电路的这种工作状态称为放大电路的静态。静态时三级管b-e间的结电压、基极电流、发射级电流及c-e间的管压降称为静态工作点Q，因这些电压、电流值在三极管的输出特性曲线上会唯一地对应一个点，将这个点称为静态工作点Q。对于NPN型的硅管来说，b-e间的结电压约0.7V，锗管约为0.2V，则静态分析实际就是求出放大电路静态时的

的值，也称为求静态工作点。7.1.2放大电路的静态分析要分析一个给定放大电路的静态工作点可以采用图解法和估算法。图解法就是利用三极管的特性曲线，用作图的方法分析放大电路的电压、电流之间关系的一种分析方法。这种方法作图过程比较繁琐，求解结果也不够准确，此处不再赘述。估算法可通过画直流通路来求解，当放大电路处于静态时，两个耦合电容应视为开路，此时放大电路图7.1可以等效画成图7.2，这就是放大电路的直流通路。图7.2直流通路7.1.2放大电路的静态分析2.估算法求静态工作点就是分析放大电路的静态工作点Q设置是否合适。在图7.2的直流通路中，由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可求出静态基极电流为：

因

（硅管）比

小得多，经常将其忽略不计，则在该电路中三极管处于放大状态，则由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可求出c-e间的管压降为:

7.1.3放大电路的动态分析1.放大电路的性能指标当放大电路的输入端加上交流信号后，电路中的参数相当于在原有静态的基础上叠加了交流分量，此时电路的工作状态称为动态。当放大电路处于动态时，直流电源应视为短路，两个耦合电容应视为短路，此时放大电路图7.1可以等效画成图7.3，这就是放大电路的交流通路。放大电路的动态分析主要是求放大电路的性能指标，放大电路的主要性能指标如下。图7.3交流通路7.1.3放大电路的动态分析（1）电压放大倍数Au将三级管的输入回路等效为一个电阻称为结电阻，一般用公式估算，即则放大电路的电压放大倍数为其中，

上式中负号说明输出电压与输入电压反相。（2）输入电阻Ri如图7.3所示，放大电路的输入信号是信号源提供的，对于信号源来说，放大电路可以看成是一个负载，即从输入端向放大电路内看进去的等效电阻就是输入电阻，用Ri表示。输入电阻是表明放大电路从信号源获取电流大小的参数，Ri大，获取的电流越大，因此一般希望放大电路的输入电阻越大越好。7.1.3放大电路的动态分析（3）输出电阻Ro如图7.3所示，对于负载来说放大电路可以看成是一个信号源，其内阻即为放大电路的输出电阻，即当负载RL开路时，从输出端向放大电路内看进去的等效电阻就是输出电阻，用Ro表示，可求得：

输出电阻是表明放大电路带负载的能力，Ro若大，则放大电路带负载的能力就差，因此一般希望放大电路的输出电阻越小越好。对于共发射极放大电路来说，Rc一般为几千欧姆，所以共射放大电路的带负载能力较差。7.1.3放大电路的动态分析2.非线性失真放大电路的输入信号为正弦波电压，经过放大后输出信号应是与输入信号成比例放大的正弦波电压，所谓失真是指输出信号的波形与输入信号的波形不一致的现象。对于放大电路来说，静态工作点Q必须设置合适，因为Q点不仅影响放大电路的几乎所有的动态参数，而且由于静态工作点设置不合适引起放大电路的失真通常称为非线性失真。非线性失真包括饱和失真和截止失真。7.1.3放大电路的动态分析（1）饱和失真。由于放大电路的工作点Q1设置的太高，如图7.4所示，此时三极管工作在饱和状态，输出波形产生了严重的失真，这种失真称为饱和失真。对于NPN型管，输出电压的波形表现为底部失真。图中的交流负载线是放大电路加了交流输入信号后Q点的运动轨迹，它与直流负载线相交于Q点（图解法）。图7.4饱和失真7.1.3放大电路的动态分析（2）截止失真。由于放大电路的工作点Q2设置的太低，如图7.5所示，此时三极管工作在截止状态，输出波形产生了严重的失真，这种失真称为截止失真。对于NPN型管，输出电压的波形表现为顶部失真。当放大电路选用的三极管是PNP型管时，