基本放大器精.ppt
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1、基本放大器1第1页,本讲稿共55页 2.1 基本放大电路的组成和工作原理基本放大电路的组成和工作原理三极管放三极管放大电路有大电路有三种形式三种形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放大器为例讲解工作原理#下一页上一页首页2第2页,本讲稿共55页+UCCRCC1C2TRB基本放大电路的组成2.1.12.1.12.1.12.1.1ui输入输入uo输出输出集电极电源,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。基极偏置电阻耦合电容:有极性。大小为10F50F作用:隔直通交是否满足发射结正偏、集电结反偏?是否满足发射结正偏、集电结反偏?
2、下一页上一页首页#3第3页,本讲稿共55页2.1.22.1.22.1.22.1.2放大电路的直流通路和交流通路交流通道:交流通道:只考虑交流信号的分电路。只考虑交流信号的分电路。直流通道:直流通道:只考虑直流信号的分电路。只考虑直流信号的分电路。信号的不同分量可分别在不同的通道分析。信号的不同分量可分别在不同的通道分析。直流通路RB+UCCRCRBRCRLuiu0交流通路RB+UCCRCC1C2+C1、C2 开路 得到C1 C2 短路,UCC 置零得到下一页上一页首页#4第4页,本讲稿共55页各点各点波形波形RB+UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB放大电路的基
3、本工作过程2.1.32.1.32.1.32.1.3输入微弱正弦信号,经三极管放大后,输出同频、反相、放大的正弦信号。输入微弱正弦信号,经三极管放大后,输出同频、反相、放大的正弦信号。结结论论纯交流纯交流直流载交流直流载交流纯交流纯交流下一页上一页首页#5第5页,本讲稿共55页IBUBEQIBQUBEUCEICQUCEQICQ 2.2 放大电路的图解分析法放大电路的图解分析法1.1.从输入输出曲线上求三极管的静态工作点从输入输出曲线上求三极管的静态工作点(IBQ,ICQ,UCEQ)2.2.观察各处波形有无失真观察各处波形有无失真3.3.作图求出电压放大倍数作图求出电压放大倍数U U0 0/U/U
4、i i目的依UBE 求出 IBQQ点与纵轴交点为ICQ 依依UCE=EC ICRC 画出画出 直流负直流负载线载线IBQ与IBQ交点为Q点Q点与横轴交点为UCEQ下一页上一页首页2.22.22.22.2#6第6页,本讲稿共55页IBUBEQICUCEibtibtictuit下一页上一页首页2.22.22.22.2图解分析法-动态分析QQ点这样变化QQQQQQQQucet假设uBE有一微小的变化uce相位如何相位如何uce与与ui反相反相!uCE怎么变化怎么变化会引起ib很大的变化也会引起ic很大的变化#波形有无波形有无失真?失真?放大倍数放大倍数?7第7页,本讲稿共55页各点波形各点波形RB+
5、UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB纯交流纯交流直流载交流直流载交流纯交流纯交流下一页上一页首页#2.22.22.22.2电压放大倍数?电压放大倍数?8第8页,本讲稿共55页实现放大的条件1.三极管必须偏置在放大区。发射结正偏,集电结反偏。三极管必须偏置在放大区。发射结正偏,集电结反偏。2.正确设置静态工作点正确设置静态工作点Q,使整个波形处于放大区。,使整个波形处于放大区。3.输入回路输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。将变化的电压转化成变化的基极电流。4.输出回路输出回路 将变化的将变化的 ic 转化成变化的转化成变化的 uce,经电容滤波,经电容滤波
6、只输出交流信号。只输出交流信号。2.22.22.22.2下一页上一页首页#9第9页,本讲稿共55页2.22.22.22.2下一页上一页首页工作点不合适,会引起波形失真IBUBEQIBQUBEuitICUCEibtibtticucet波形发生失真#10第10页,本讲稿共55页如何判断一个电路是否能实现放大?3.晶体管必须满足晶体管必须满足发射结正偏,集电结反偏发射结正偏,集电结反偏。4.正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。如果已给定电路的参数,则计算静态工作点来判如果已给定电路的参数,则计算静态工作点来判断;如果未给定电路的参数,则假定参数设置正断
7、;如果未给定电路的参数,则假定参数设置正确确。1.信号能否输入到放大电路中。信号能否输入到放大电路中。2.信号能否输出。信号能否输出。与实现放大的条件相对应,判断的过程如下:下一页上一页首页2.22.22.22.2#11第11页,本讲稿共55页放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真2.3 2.3 放大电路的等效电路分析法放大电路的等效电路分析法下一页上一页首页2.32.32.32.3#12第12页,本讲稿共55页一、静态分析(宜采用估算法)(宜采用估算法)根据直流通道估算根据直流通道估算IBU
8、BE+UCC直流通道RBRC2.3 2.3 放大电路的等效电路分析法放大电路的等效电路分析法2.32.32.32.3静态分析目的:求出电路的静态工作点值静态分析目的:求出电路的静态工作点值工作点值#下一页上一页首页13第13页,本讲稿共55页例:用估算法计算静态工作点。已知:已知:U UCC CC=12V=12V,R RC C=4k=4k,R RB B=300k=300k,=37.5=37.5。解:解:请注意电路中请注意电路中IB 和和IC 的数量级。的数量级。RB+UCCRCC1C2+2.32.32.32.3#下一页上一页首页一般地,工作点值在各区时有如下具体标志:一般地,工作点值在各区时有
9、如下具体标志:I IB B(20502050AA)I IC C(12 mA)12 mA)U UCECEU UCC CC/2/2放放大大区区饱饱和和区区I IB B(6060AA以上)以上)I IC C(2.5 mA2.5 mA以上以上)U UCECE0.30.3V V截截止止区区I IB B 10 10AA以下以下I IC C 很小很小U UCE CE U UCCCC14第14页,本讲稿共55页二、动态分析(一)三极管的微变等效电路(一)三极管的微变等效电路1.输入回路输入回路iBuBE当信号很小时,将输入特性在小范围内近似线性。当信号很小时,将输入特性在小范围内近似线性。uBEiB对输入的小
10、交流信号而言,三极管相当于电阻rbe。rbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。对于小功率三极管:对于小功率三极管:2.32.32.32.3BEBCEBErbe即:即:等效为下一页上一页首页#15第15页,本讲稿共55页二、动态分析(一)三极管的微变等效电路1.输入回路输入回路2.32.32.32.3BEBCEBErbe等效为下一页上一页首页#2.输出回路输出回路由于有(1)输出端相当于一个受输出端相当于一个受ib 控制的电流源。控制的电流源。(2)考虑考虑 uCE对对 iC的影响,输出端应并联一大电阻的影响,输出端应并联一大电阻rce。rce的含义?的含义?c ibEr rcec
11、erbeB BE ERce值很大,可略值很大,可略EBC16第16页,本讲稿共55页UBE二、动态分析(一)三极管的微变等效电路1.输入回路输入回路2.32.32.32.3BEBCE等效为BErbe下一页上一页首页#2.输出回路输出回路由于有(1)输出端相当于一个受输出端相当于一个受ib 控制的电流源。控制的电流源。(2)考虑考虑 uCE对对 iC的影响,输出端应并联一大电阻的影响,输出端应并联一大电阻rce。rce的含义?的含义?c ibEr rcecerbeB BE ERce值很大,可略值很大,可略EBC17第17页,本讲稿共55页(二二)放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路uiu
12、oRBRCRL2.32.32.32.3下一页上一页首页RB+UCCRCC1C2+RL#ibrbeibic18第18页,本讲稿共55页(三)电压放大倍数的计算特点:特点:负载电阻越小,放大倍数越小。负载电阻越小,放大倍数越小。rbeRBRCRL2.32.32.32.3下一页上一页首页#19第19页,本讲稿共55页(四)输入输出电阻的计算对于为放大电路提供信号的信号源来说,放大电路是负载,这个对于为放大电路提供信号的信号源来说,放大电路是负载,这个负载的大小可以用输入电阻来表示。负载的大小可以用输入电阻来表示。rbeRBRCRL电路的输入电阻越大,从信号源取得的电流越小,电路的输入电阻越大,从信号
13、源取得的电流越小,因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。2.32.32.32.3输入与输出电阻的定义:输入电阻ri输出电阻r0下一页上一页首页#20第20页,本讲稿共55页2.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定为了保证放大电路的稳定工作,必须有合适的、稳定的为了保证放大电路的稳定工作,必须有合适的、稳定的静态工作点。但是,温度的变化严重影响静态工作点。静态工作点。但是,温度的变化严重影响静态工作点。对于前面的电路(固定偏置电路)而言,静态工作对于前面的电路(固定偏置电路)而言,静态工作点由点由UBE、和和ICEO 决定,这三个参数随温度而变化,决定,这三
14、个参数随温度而变化,温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。TUBE ICEOQ下一页上一页首页#2.42.42.42.421第21页,本讲稿共55页一、温度对UBE的影响iBuBE25C50CTUBEIBIC2.42.42.42.4下一页上一页首页#22第22页,本讲稿共55页二、温度对 值及ICEO的影响T、ICEOICiCuCEQQ总的效果是:总的效果是:温度上升时,输出特性曲线上移,造成Q点上移。2.42.42.42.4下一页上一页首页#23第23页,本讲稿共55页小结:TIC 固定偏置电路的固定偏置电路的Q点是不稳定的。点是不稳定的。Q点不
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