电工与电子技术基础第2版课件第8章.ppt

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1、8.1单管放大电路的工作原理1.输入回路信号源es和信号源内阻RS给放大电路的输入端提供ui。⑴耦合电容C1起隔直流通交流的作用。常取(几~几十)μF有极性电容8.1.1放大电路的组成图8-1基本交流放大电路RCC2+iC1′iB12+UCC–––++2′RSRBRLVTuCEuiuoeSUBB+–C1+––++⑵基极电源UBB和基极偏置电阻RB给BE结提供正向偏置电压与偏置电流IB，使V有合适的静态工作点。RB的取值通常为(几十~几百)kΩ。2.输出回路⑴集电极电源UCC和集电极负载电阻RCUCC为

2、uo提供能量和经RC给集电结提供反偏，使V处于放大状态。UCC一般为(几~几十)V。RC可将ic变换为uce，实现电压放大。RC的一般为(几~几十)kΩ。⑵耦合电容C2C2的作用同C1相似。⑶负载电阻RL放大电路所提供有对象如扬声器、继电器线圈等，一般为(几百Ω~几kΩ)。3.三极管VT放大电路中的核心器件，三极管V具有电流放大作用，实现用能量较小的信号去控制UCC供给的能量，输出一个能量较大的信号，还可看成是一个控制元件。4.放大电路的简化+VCCRCC2RBuBEiCC1iBV–uCEuoRLui

3、图8-2简化的基本交流放大电路++++–––++图8-1电路中，用了UBB和UCC。实际电路中用UCC代替UBB，把RB改接到UCC上，选择合适的RB，仍可保证BE结正偏、BC结反偏，使V处于放大状态。在放大电路中，通常将公共端接“地”，即为零电位，把UCC用＋VCC表示，如图8-2所示。5.放大电路中电压和电流符号的规定名称直流值交流分量总电压或总电流直流电源瞬时值有效值瞬时值平均值电压电位基极电流集电极电流发射极电流IBICIEibicieIbIcIeiBiCiEIB(AV)IC(AV)IE(AV

4、)集－射极电压基－射极电压UCEUBEuceubeUceUbeuCEuBEUCE(AV)UBE(AV)集电极电源基极电源发射极电源UCCUBBUEEVCCVBBVEE表8.1.1放大电路中电压和电流的符号8.1.2静态工作点的设置在图8-2中，如果去掉RB断开BE结直流偏压，如图8-3所示。在输入端加上ui(C1视为短路)，只有在ui的正半周，且ui>BE结的死区电压时，BE结才正偏导通，产生ib。在ui的负半周，BE结反偏截止，无ib，于是得到图8-4的电流波形。显然此时ib的波形和ui的波形相比，

5、产生了严重失真。可见，不设置静态工作点，放大电路的波形失真很大。主要由BE结的单向导电性和输入特性的非线性产生。uoOOOUBEIBibbtt图8-4不设置静态工作点的输入信号波形图8-3不设置静态工作点的放大电路+VCCRCC2+–+RSRLVuBEuiuoeS+–C1+––++ib为消除上述失真，必须在未加入ui前先给BE结加上偏压UBEQ，而且大于死区电压，产生一个起始的IBQ。然后输入ui，使ui和UBEQ一块叠加到BE结，由ui引起的ib也叠加到IBQ上，如图8-5所示。可见设置静态工作点Q

6、，使UBEQ＋ui成为脉动直流电压，由输tIB(μA)iB(μA)IBQOUBE(V)OOUBEQtuBE(V)图8-5设置静态工作点时的输入信号波形入特性得到iB与uBE的变化规律，为IBQ+ib的叠加。在ui的整个周期内，V都不会进入截止区，保证三极管始终处于放大状态，并由iB控制集电极电流iC＝βiB，从而避免了波形失真。8.1.3共射极放大电路的工作原理1.静态分析ui＝0时的工作状态称静态，这时电路中只有直流值，故C1、C2开路，图8-2电路可画成如图8-6所示的直流通路。其直流值为输入回路

7、中IBQ＝图8-6图8-2放大电路的直流通路+VCCRBRCVTUCEQUBEQ+ICQIBQ+––VT的放大作用ICQ＝βIBQ+ICEO≈βIB≈βIBQ输出回路UCEQ＝VCC－ICQRC由静态值IBQ、ICQ和UCEQ可分别在V输入、输出特性曲线上确定出相应的静态工作点Q。【例8-1】在图8-6所示电路中，已知VCC＝＋12V，RC＝4kΩ，RB＝300kΩ，β＝37.5。估算放大电路的静态值，并判断管子是否处于放大状态。解：IBQ＝＝40μAICQ≈βIBQ＝37.5×0.04mA＝1.5m

8、AUCEQ＝VCC－ICQRC＝12－1.5×4V＝6V集－基极电压UCB＝UCEQ－UBEQ＝6－0.7V＝5.3V，说明BC结反偏，而BE结正偏，因此V处于放大状态。2.动态工作情况分析uiOOtiBibiciCuBEubeuceuCEuoOUBEQUCEQIBQICQ(a)图8.1.7基本放大电路各极电压电流波形OOttttt(b)(c)(d)(e)(f)O动态时，交流信号电压ui＝Uimsinωt(V)，图8-7a基极总电压uBE图8-7buBE