Electrical and Electronic Technology 05 基本放大电路(6)

电工电子技术

第5章 基本放大电路

主要内容 基本放大电路(分立元件组成) 共射极放大电路、共集电极电路 多级放大电路 差动放大电路、互补对称功率放大电路

教学要求 分析方法 静态分析 动态分析，微变等效电路分析法

放大电路放大电路的目的是将微弱的变化信号不失真的放大amplification成较大 的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。(电流、功率) 电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图：

ui t

uo ui Au uo

t以共射放大电路为例讲 解工作原理

共射极放大电路

三极管基本放大电路

共基极放大电路 共集电极放大电路

放大的实质: 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源 3 的能量转化成交流能量输出。

符号规定 uA小写字母、大写下标，表示全量。UA大写字母、大写下标，表示直流量或直流分量。

ua小写字母、小写下标，表示交流分量。全量 uA ua 交流分量

UA直流分量

t4

5.1.1 共射极放大电路的组成和工作原理 common-emitter amplification circuit单电源+信号源 iC

+EC

RC RB C1 iB +uit iB ui t

iC C2 +

t

uC u C uot

uo t

放大电路的本质：实现能量的控制，即能量转换。用能量比较小的输入信号来 控制另一个能源，使输出端的负载上得到能量比较大的信号。放大的对象是变 5 化量，放大的前提是传输不失真。

一 共射极放大电路(双电源+信号源)集电极电源：为电路提供能量。 并保证集电结反偏。 集电极电阻：将变化的电流转 变为变化的电压。

+EC RC + T

放大元件：iC= iB,工作在 放大区，要保证集电结反 偏，发射结正偏。

C1 +输入

C2

ui

RB EB

uo输出

基极电源与基极电阻：使发射结 正偏，并提供适当的静态工作点。

参考点

耦合电解电容， 有极性：隔离 直流：使放大 电路与信号源 以及负载之间 的直流通路隔 离。耦合交流： 沟通放大电路 与信号源以及 负载之间的交 流通路。6

共射极放大电路改进： 采用单电源供电双电源+信号源 单电源+信号源

+ECRC C1 + RB EB + T 可以省去 ui C2 RB C1 +

+ECRC + T C2

ui

思考：电源为直流，信号源呢？ 7 电源和信号源共同激励下，各元件上的电压、电流是直流还是交流？

5.1.2 放大电路的分析方法放大 电路 分析 动态分析 静态分析 估算法 图解法

确定静态工作点 求IB、UBE、IC 、 UCE分析放大效果， 求动态指标Au、 ri、ro等

微变等效电路法图解法

静态与动态 静态：输入端未加输入信号时，放大电路的工作状态。 此时放大电路为直流电路。

动态：输入端加上输入信号时，放大电路的工作状态。此时放大电路

为交、直流混合电路。 实际工作在动态情况下：注意分析电路中的各电量(电流、电压) 8 为直流电量、交流电量或交直流混合电量。

直流通路和交流通路(电容的作用)放大电路中各点电压或电流都是在静态直流上附加小的交流信号。 uCE uo iC uCE = UCC- iC R ≠ 0)时: 有输入信号(ui C 0)时 无输入信号(u = uce ic uBE iB ui O t ib ube O t IB IC UCE UBE O tO tO tO t

?

直流通路 UCC单独作用

除去交流源ui 、电 直流信号分量UBE 、IB、 IC、 UCE 容相当于开路。 静态分析可得

交流通路 ui单独作用交直流通路 UCC、ui作用

除去直流源UCC 、 交流信号分量ui、 ube 、 ib、ic、uce 、 电容相当于短路。 uo动态分析可得正常工作时的情况 交直流信号全量uBE 、 iB、iC、uCE9

例：共射极放大电路

+EC 单独作用RB C1RC + +EC C2 + T

直流通路，用于静态分析 +EC 除去交流信号源 电容开路 交流通路，用于动态分析 RB RC

ui

开路置零

开路

u i 单独作用RB C1 RC +

+EC 置零 除去直流源 C2 + 电容短路 ui T

RC RB

uoRL10

ui 短路

短路

一、放大电路的静态分析=确定静态工作点分析放大电路的直流通路静态工作点Q:由 (IBQ,UBEQ) 和 ( ICQ,UCEQ )确定。分别对应于输 入、输出特性曲线上的一个点。 设置Q点的目的： (1)使放大电路的放大信号不 失真； (2)使放大电路工作在较佳的 工作状态，静态是动态的基础。

由于+EC的存在IB 0 RB C1 ui=0 U BEQ + IBQ RC

+EC ICQ C2 + IC 0

T

UCEQIEQ=IBQ+ICQ

输入特性 IBQ

IB Q ICQ UBE UBEQ

ICQ

输出特性

UCEQ

UCE 11

+EC RB RC

1、估算法解：做出直流通路如图， 据此图进行静态估算法分析。

UBEIB

视三极管类型而定，本例 中，假设为硅管，则可取0.7V。

UBE 直流通路

EC 0.7 EC U BE IB RB RB

I C I B I CEOUCE=EC – ICRC根据求的 (IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ ), 可分别在输入、输出特性曲线上做出 12 静态工作点。

例1

用估算法计算静态工作点。

已知：UCC=12V,RC=4k ,RB=300k , =37.5。

+UCCRC IC

RB U CC - U BE U CC 12 解： I mA 0.04 mA B RB RB 300

IB

I C I B 37.5 0.04mA 1.5 mAU CE U CC I C RC 12 1.5 4V 6V注意：电路中IB 和 IC 的数量级不同 例2 用估算法计算图示电路的静态工作点。

+ + TUCE UBE – –

+UCC

解：由KVL可得：

RBIB

RC+ + T UCE UBE – – IE

U CC I B RB U BE I E RE I B RB U BE (1 ) I B REU CC U BE IB RB (1 β ) RE由KVL可得： …… 此处隐藏：2304字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……