放大电路基础

《放大电路基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章放大电路基础2.1基本放大电路的组成及工作原理2.2图解分析法2.3微变等效电路法2.4放大器的偏置电路与静态工作点稳定2.5共集电极和共基极电路2.6场效应管放大电路简介2.1基本放大电路的组成及工作原理2.1.1放大电路的组成放大电路可由正弦波信号源US，晶体三极管V，输出负载RL及电源偏置电路(UBB、Rb、UCC、Rc)组成，如图2.1所示。由于电路的输入端口和输出端口有四个头，而三极管只有三个电极，必然有一个电极共用，因而就有共发射极(简称共射极)、共基极、共集电极三种组态的放大电路。图2.

2、1所示为最基本的共射极放大电路。下面分析基本放大电路中各元件的作用。(1）图中晶体三极管采用NPN型硅管，具有电流放大作用，使IC=βIB。(2）图中基极电阻Rb又称偏流电阻，它和电源UBB一起给基极提供一个合适的基极直流IB，使晶体管能工作在特性曲线的线性部分。(3）图中R为集电极负载电阻。当晶体管的集电极电流受基极电流控制而发生变化时，流过负载电阻的电流会在集电极电阻Rc上产生电压变化，从而引起UCE的变化，这个变化的电压就是输出电压Uo，假设Rc=0，则UCE=UCC，当IC变化时,UCE无法变化，

3、因而就没有交流电压传送给负载RL。(4）图中耦合电容C1、C2起到一个“隔直导交”的作用，它把信号源与放大电路之间，放大电路与负载之间的直流隔开。在图2.1所示电路中，C1左边、C2右边只有交流而无直流，中间部分为交直流共存。耦合电容一般多采用电解电容器。在使用时，应注意它的极性与加在它两端的工作电压极性相一致，正极接高电位，负极接低电位。图2.1基本放大电路2.1.3放大电路的两种工作状态1.静态工作情况分析在图2.2所示电路中，当Ui=0时，放大电路中没有交流成分，称为静态工作状态，这时耦合电容C1、

4、C2视为开路，直流通路如图2.3（a）所示。其中基极电流IB，集电极电流IC及集电极、发射极间电压UCE只有直流成分，无交流输出,用IBQ、ICQ、UCEQ表示。它们在三极管特性曲线上所确定的点称为静态工作点，用Q表示，如图2.3（b）所示。图2.2放大电路的习惯画法图2.3静态工作情况2.动态工作情况分析输入端加上正弦交流信号电压Ui时，放大电路的工作状态为动态。这时电路中既有直流成分，亦有交流成分，各极的电流和电压都是在静态值的基础上再叠加交流分量。如图2.4所示。在分析电路时，一般用交流通路来研究交流量

5、及放大电路的动态性能。所谓交流通路，就是交流电流流通的途径，在画法上遵循两条原则：（1）将原理图中的耦合电容C1、C2视为短路。（2）电源UCC的内阻很小，对交流信号视为短路。图2.2所示的交流通路如图2.5所示。图2.4放大电路的各极间波形图2.4放大电路的各极间波形图2.5放大电路的交流通路2.2图解分析法对一个放大电路的分析，不外乎两个方面：第一，确定静态工作点，求解IBQ、ICQ、UCEQ值；第二，计算放大电路在有信号输入时的放大倍数以及输入阻抗、输出阻抗等。常用的分析方法有两种：图解法和微变等效

6、电路法。图解法适用分析大信号输入情况。而微变等效电路法适合微小信号的输入情况。图解法就是在三极管特性曲线上，用作图的方法来分析放大电路的工作情况，它能直观地反映放大器的工作原理。2.2.1用图解法确定静态工作点在分析静态值时，只需研究直流通路，图2.6（a）所示放大电路的直流通路如图2.6（b）所示。用图解法分析电路的步骤如下：1.作直流负载线因为（2—1）图2.6放大电路图解法(a)放大电路；(b)直流通路；(c)静态工作点图2.6放大电路图解法(a)放大电路；(b)直流通路；(c)静态工作点由于

7、式（2—1）是一条直线型方程，当UCC选定后，这条直线就完全由直流负载电阻Rc确定，所以把这条直线叫做直流负载线。直流负载线的作法是：找出两个特殊点M（0，UCC）和N（UCC/Rc，0），将M、N连接，如图2.6(c)所示。其直流负载线的斜率为（2—2）图2.6放大电路图解法(a)放大电路；(b)直流通路；(c)静态工作点2.确定静态工作点利用IBQ=（UCC-UBEQ）/RB，求得IBQ的近似值（对于UBEQ，硅管一般取0.7V，锗管取0.3V）。在输出特性曲线上，确定IB=IBQ的一条曲线。该曲线与直线

8、MN的交点Q就是静态工作点。Q点所对应的静态值ICQ、IBQ和UCEQ也就求出来了。例2.1求图2.6(a)所示电路的静态工作点。解(1)作直流负载线当IC=0时，UCE=UCC=20V，即M（0，20）；当UCE=0时，IC=UCC/Rc=20V/6kΩ=3.3mA,即N（3.3，0）；将M、N连接，此即直流负载线。（2）求静态偏流如图2.6(c)所示，IB