模拟电子技术第02章单级交流放大电路

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1、主编李中发制作李中发2005年1月电子技术第2章单级交流放大电路理解共发射极单管放大电路的基本结构和工作原理掌握放大电路静态工作点的估算和微变等效电路的分析方法了解放大电路输入电阻和输出电阻的概念理解射极输出器的电路结构、性能特点及应用了解场效应管共源极放大电路的结构和性能特点学习要点2.1放大电路的组成和工作原理2.2放大电路的静态分析2.3放大电路的动态分析2.4静态工作点的稳定2.5射极输出器2.6场效应晶体管放大电路第2章单级交流放大电路2.1放大电路的组成和工作原理2.1.1共发射极放大电路的组成根

2、据放大电路连接方式的不同，可分为共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路3种，其中共发射极放大电路应用最广。（1）晶体管V。放大元件，用基极电流iB控制集电极电流iC。（2）电源UCC和UBB。使晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管处在放大状态，同时也是放大电路的能量来源，提供电流iB和iC。UCC一般在几伏到十几伏之间。（3）偏置电阻RB。用来调节基极偏置电流IB，使晶体管有一个合适的工作点，一般为几十千欧到几百千欧。（4）集电极负载电阻RC。将集电极电流iC的变化转换为电压的变化，以获得电压放

3、大，一般为几千欧。（5）电容Cl、C2。用来传递交流信号，起到耦合的作用。同时，又使放大电路和信号源及负载间直流相隔离，起隔直作用。为了减小传递信号的电压损失，Cl、C2应选得足够大，一般为几微法至几十微法，通常采用电解电容器。2.1.2共发射极放大电路的工作原理ui→ΔuBE→ΔiB→ΔiC=βΔiB→ΔuCE→uo如果电路的参数选择适当，uo的幅度将比ui大得多，从而达到放大的目的。1、工作原理2、放大电路的组成原则（1）外加直流电源的极性必须使晶体管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，以保证晶体管工作在放

4、大区。（2）输入回路的接法，应该使输入电压的变化量能传送到晶体管的基极回路，并使基极电流产生相应的变化量。（3）输出回路的接法，应该使集电极电流的变化量能转化为集电极电压的变化量，并传送到放大电路的输出端。（4）要合理地设置放大电路的静态工作点。2.2.1估算法静态是指无交流信号输入时，电路中的电流、电压都不变的状态，静态时三极管各极电流和电压值称为静态工作点Q（主要指IBQ、ICQ和UCEQ）。静态分析主要是确定放大电路中的静态值IBQ、ICQ和UCEQ。直流通路：耦合电容可视为开路。2.2放大电路的静态分

5、析图解步骤：（1）用估算法求出基极电流IBQ（如40μA）。（2）根据IBQ在输出特性曲线中找到对应的曲线。（3）作直流负载线。根据集电极电流IC与集、射间电压UCE的关系式UCE=UCC－ICRC可画出一条直线，该直线在纵轴上的截距为UCC/RC，在横轴上的截距为UCC，其斜率为－1/RC，只与集电极负载电阻RC有关，称为直流负载线。（4）求静态工作点Q，并确定UCEQ、ICQ的值。晶体管的ICQ和UCEQ既要满足IB=40μA的输出特性曲线，又要满足直流负载线，因而晶体管必然工作在它们的交点Q，该点就是静

6、态工作点。由静态工作点Q便可在坐标上查得静态值ICQ和UCEQ。2.2.2图解法IB=40μA的输出特性曲线由UCE=UCC－ICRC所决定的直流负载线两者的交点Q就是静态工作点过Q点作水平线，在纵轴上的截距即为ICQ过Q点作垂线，在横轴上的截距即为ICQ动态是指有交流信号输入时，电路中的电流、电压随输入信号作相应变化的状态。由于动态时放大电路是在直流电源UCC和交流输入信号ui共同作用下工作，电路中的电压uCE、电流iB和iC均包含两个分量。交流通路：（ui单独作用下的电路）。由于电容C1、C2足够大，容抗

7、近似为零（相当于短路），直流电源UCC去掉（短接）。2.3放大电路的动态分析图解步骤：（1）根据静态分析方法，求出静态工作点Q。（2）根据ui在输入特性上求uBE和iB。（3）作交流负载线。（4）由输出特性曲线和交流负载线求iC和uCE。2.3.1图解法从图解分析过程，可得出如下几个重要结论：（1）放大器中的各个量uBE，iB，iC和uCE都由直流分量和交流分量两部分组成。（2）由于C2的隔直作用，uCE中的直流分量UCEQ被隔开，放大器的输出电压uo等于uCE中的交流分量uce，且与输入电压ui反相。（3）

8、放大器的电压放大倍数可由uo与ui的幅值之比或有效值之比求出。负载电阻RL越小，交流负载电阻RL'也越小，交流负载线就越陡，使Uom减小，电压放大倍数下降。（4）静态工作点Q设置得不合适，会对放大电路的性能造成影响。若Q点偏高，当ib按正弦规律变化时，Q'进入饱和区，造成ic和uce的波形与ib（或ui）的波形不一致，输出电压uo（即uce）的负半周出现平顶畸变，称为饱和失真；若Q点偏低，则Q"进入