模拟电子技术第三章 单管放大器

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1、第三章单管放大器3.1单管共射放大器3.2放大器的分析3.3稳定静态工作点电路3.4三极管其它组态单管放大器3.5场效应管单管放大器引言单管放大器是指由一只晶体管构成的放大器。三极管可以组成3种形式的单管放大器，分别是：共发射极放大器、共集电极放大器、共基极放大器。3.1单管共射放大器图3-1阻容耦合共射放大器3.1.1一个典型的共射放大器1.放大器基本结构元件作用：三极管T：电流放大作用，是放大器的核心元件。Rb：提供合适的基极电流IB。Rc：集电极电位因iC的变化而改变，从而引起输出端电压变化。电容C1、C2：耦合电容，隔离直流，通过交流。2.静态工作点的定义交流输

2、入信号ui=0时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压降称为静态工作点或直流工作点Q，称为Q点，常记作IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。思考输出电压必然失真！设置合适的静态工作点！为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压？3.1.2放大器的组成原则组成放大器时必须遵循以下原则：合适的静态工作点：合适的直流电源，合适的电路参数。动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得放大了的动态信号。对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。在图3-2(a)中，该电路不具有放大作用。改正方法是将电容C1移至如图

3、3-1的位置。在图3-2(b)中，该电路交流信号无法输出。改正的方法是在集电极与直流电源VCC之间加一集电极电阻Rc，以便把放大的集电极电流转化为输出电压。图3-2例题3.1的电路图(a)(b)【例3.1】试分析图3-2所示电路是否具有放大作用。如果不能放大，如何改正？3.2放大器的分析放大器的分析包括两方面的内容：一、静态分析（又称直流分析或静态工作点分析）二、动态分析（又称交流分析或小信号分析）3.2.1直流通路和交流通路一般情况下，在放大器中，直流量和交流量总是共存的。但由于电容、电感及电源等的存在，直流量和交流量流经的通路是不完全相同的。需要分别给出直流通路和交

4、流通路进行相应的分析。直流通路：是在直流电源作用下直流电流流经的通路，遵循以下原则：①电容视为开路；②电感视为短路；③电压信号源视为短路但保留其内阻；④电流信号源视为开路并保留其内阻。直流通路交流通路是输入交流信号作用下，信号流经的通路,遵循以下原则：①耦合电容或旁路电容视为短路；②凡是不变的信号就视为0，直流电压源视为接地，直流电流源视为开路；③在不考虑内阻时，二极管、稳压管都可视为短路。交流通路3.2.2等效电路法在小信号作用下，晶体管的非线性可近似用线性电路来等效。（一）静态分析1、画出放大电路的直流通路2、根据回路电压方程及三极管的电流关系,有：（二）动态分析1

5、、画出放大电路交流通路；2、交流通路中的三极管用微变等效电路代替，得到放大电路的交流等效电路。3、根据交流等效电路求Au、Ri、Ro1）放大倍数思考：负载开路时的Au2）输入阻抗根据Ri的定义3）输出阻抗画出求Ro的等效电路:令ui=0，对图分析可知ib=0，受控电流源ic=βib=0，即受控电流源相当于开路，当外加一个uo必然产生io，则：求输出阻抗等效电路解：（1）求Q点【例3.2】在图示阻容耦合电路中，已知VCC=12V,Rb=510kΩ，Rc=3kΩ；晶体管的=150Ω，β=80，导通时UBEQ=0.7V；RL=3kΩ。（1）求出电路的Au、Ri和Ro。（2）若

6、所加信号源内阻Rs=2kΩ，求出Aus=uo/us=?（2）求Au、Ri和Ro。（3）求Aus。P79习题2（a，b，c，d）画出图示电路的直流通路和交流通路。作业3.2.3图解分析法已知放大管的输入特性图、输出特性图以及放大器中各元件参数的情况下，利用作图的方法对放大器进行分析即为图解法。1.静态分析1）图解法求静态工作点UCE=VCC-ICRc输出回路方程：2）电路参数对静态工作点的影响通过上述静态工作点的图解过程可以看出，影响静态工作点的参数有VCC、Rb和Rc。改变Rb：输出回路负载线不变，Q点将沿该负载线上下移动，如图(a)所示。改变Rc：输出回路负载线斜率变

7、化，Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动，如图(b)所示。改变VCC：输出回路负载线平移，Q点发生移动，如图(c)所示。改变VCC，输出回路负载线和IBQ所在的那条输出特性曲线均发生变化，故一般对VCC的改变要慎重。(a)(b)(c)电路参数对静态工作点的影响2.动态分析（1）由放大管输入特性曲线及ui描绘输入回路中电压uBE和电流iB的波形（2）由iB的变化曲线、输出特性曲线及输出端负载线画出uCE和iC的波形。输入回路图解法输出回路图解法由图可见放大器带载增益降低3.静态工作点的设置与非线性失真的分析放大器的工作点Q1设置太低，引