三极管的基本放大电路分析培训讲学.ppt

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1、三极管的基本放大电路分析图7.1共发射极基本放大电路2.各元件作用(1)三极管V：实现电流放大。(2)集电极直流电源UCC:确保三极管工作在放大状态。(3)集电极负载电阻RC:将三极管集电极电流的变化转变为电压变化，以实现电压放大。(4)基极偏置电阻RB:为放大电路提供静态工作点。(5)耦合电容C1和C2:隔直流通交流。3.工作原理(1)ui直接加在三极管V的基极和发射极之间，引起基极电流iB作相应的变化。(2)通过V的电流放大作用，V的集电极电流iC也将变化。(3)iC的变化引起V的集电极和发射极之间的电压uC

2、E变化。(4)uCE中的交流分量uce经过C2畅通地传送给负载RL，成为输出交流电压uo,，实现了电压放大作用。静态分析就是要找出一个合适的静态工作点,通常由放大电路的直流通路来确定。如图7.2所示。图7.2共发射极放大电路的直流通路和静态工作点7.1.2静态分析静态分析通常有两种方法1.估算法(7.1a)(7.1b)IC≈βIB(7.2)UCE=UCC-ICRC(7.3)2.图解法(1)作直流负载线由uCE=UCC-iCRC令iC=0时，uCE=UCC，在横轴上得M点(UCC，0)令uCE=0时，，在纵轴上得N

3、点(0，)连接MN即直流负载线(2)求静态工作点直流负载线与iB=IB对应的那条输出特性曲线的交点Q，即为静态工作点，如图7.3(b)所示(a)(b)图7.3静态工作点的图解[例7.1]试用估算法和图解法求图7.4(a)所示放大电路的静态工作点，已知该电路中的三极管β=37.5，直流通路如图7.4(b)所示，输出特性曲线如图7.4(c)所示。图7.4[例7.1]的图解：10用估算法求静态工作点由式(7.1)～(7.3)得IB≈0.04mA=40µAIC≈βIB=37.5×0.04mA=1.5mAUCE=UCC-I

4、CRC=12-1.5×4=6V20用图解法求静态工作点由uCE=UCC-iCRC=12-4iC得M点(12，0)；N点(0，3)MN与iB=IB=40μA的那条输出特性曲线相交点，即是静态工作点Q。从曲线上可查出：IB=40μA，IC=1.5mA，UCE=6V。与估算法所得结果一致。3.电路参数对静态工作点的影响(1)RB增大时，IB减小，Q点降低，三极管趋向于截止。(2)RB减小时，IB增大，Q点抬高，三极管趋向于饱和。此时三极管均会失去放大作用。1.图解法(1)负载开路时输入和输出电压、电流波形的分析根据ui

5、波形，在输入特性曲线上求iB和uBE的波形根据iB波形，在输出特性曲线和直流负载线上求iC、uRC和uCE的变化，如图7.5所示。7.1.3动态分析图7.5(a)(2)带负载时输入和输出电压、电流波形分析作交流负载线：10先作出直流负载线MN，确定Q点。20在uCE坐标轴上，以UCE为起点向正方向取一段ICR/L的电压值，得到C点。30过CQ作直线CD，即为交流负载线，如图7.5所示。(3)放大电路的非线性失真截止失真:三极管进人截止区而引起的失真。通过减小基极偏置电阻RB的阻值来消除。图7.5(b)饱和失真：三

6、极管进入饱和区而引起的失真。通过增大基极偏置电阻RB的阻值来消除。失真波形如图7.6所示。图7.6截止失真饱和失真：三极管进入饱和区而引起的失真。通过增大基极偏置电阻RB的阻值来消除。失真波形如图7.7所示。图7.7饱和失真为了减小和避免非线性失真，必须合理地选择静态工作点Q的位置，并适当限制输入信号ui的幅度。一般情况下，Q点应大致选在交流负载线的中点，当输入信号ui的幅度较小时，为了减小管子的功耗，Q点可适当选低些。若出现了截止失真，通常采用提高静态工作点的办法来消除，即通过减小基极偏置电阻RB的阻值来实现；

7、若出现了饱和失真，则反向操作，即增大RB。2.微变等效电路法(1)三极管微变等效电路图7.11三极管的微变等效电路rbe=300+(1+β)(2)放大电路微变等效电路放大电路的微变等效电路就是用三极管的微变等效电路替代交流通路中的三极管。交流通路指：放大电路中耦合电容和直流电源作短路处理后所得的电路。因此画交流通路的原则是：将直流电源UCC短接；将输入耦合电容C1和输出耦合电容C2短接。图7.1的交流通路和微变等效电路如图7.12所示。(b)交流通路　　　(c)微变等效电路图7.12共发射极基本放大电路(3)动态

8、性能分析电压放大倍数Au输入电阻Ri输入电阻指从放大电路输入端AA/(如图7.13)看进去的等效电阻，定义为：Ri=由图7.12可知=rbe∥RB若考虑信号源内阻(如图7.13)，则放大电路输入电压Ui是信号源Us在输入电阻Ri上的分压，即输出电阻Ro输出电阻指从放大器放大器信号源短路、负载开路，从输出端看进去的等效电阻，定义为：Ro=图7.13放大电路的输入电阻和输出电