电工与电子技术 教学课件 2 作者 于荣义 电工与电子技术 - 11.pptx

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1、电工与电子技术第十一章晶体管放大电路沈阳大学信息工程学院电子信息工程系放大电路是以晶体管为核心元件组成的电路。放大电路是利用了晶体管基极对集电极电流的控制作用，实现对信号的模拟放大。晶体管放大电路有着广泛的应用领域，它不仅在无线接收设备中有着重要的应用，还在工业控制、国防军工等领域有着不可替代的作用。所谓放大，并不能实现能量的放大，而是实现按输入信号的意图对负载实施供电，放大过程理解为控制供电的过程。本章主要介绍晶体管放大电路的组成原则，各元件在电路中的作用；放大电路的分析思路及其计算方法。11.1共发射极放大电路的组成共发射极放大电路又称基本放

2、大电路。如图11-1-1所示共发射极放大电路的基本组成情况。图11-1-1共发射极放大电路若使电路具有放大作用，晶体管必须处于正常的工作状态，即满足发射结加正向电压，由和共同完成这一任务，使发射极提供大量的可供导电的带电粒子，从而形成发射极电流；同时集电结加反向电压，如图11-1-1中的，以收集通过基区的大量的载流子形成了集电极电流。由图11-1-1可见，电路中的作用可由同时完成，即把与相连，用取代的作用，同样可使发射结处于正向电压之下，使电路的结构得到简化。这样放大电路就演变成了如图11-1-2所示的电路形式，电路中只有一个电源。由于电子线路的

3、特点，其电源是以电位的形式给出的，在图11-1-2中，用表示。图11-1-2共发射极（基本）放大电路的另一种画法（1）晶体管：放大电路的核心元件。利用晶体管的基本特点，即基极电流对集电极电流的控制能力，实现对特定信号的模拟放大。（2）工作电源：电路中的工作电源。电源的设置要满足电路工作时对电源的基本需求，首先要保证晶体管工作在线性工作区（放大区），提供良好的工作条件；同时也为负载的有效工作提供必要的能量。（3）基极电阻：与电路中的电源共同作用，提供电路工作时合适的工作点。所谓合适，表现在输入特性曲线上的直线段的中点位置；以便在工作时保持基极电流随

4、基极电压成线性变化，减小失真。（4）集电极电阻：由于集电极电流流过该电阻，因为集电极电流受制于基极电流控制，使得集电极电流的变化规律与基极相同，所以集电极电阻上所形成的电压也与输入电压的变化规律相同，该电压再现了输入信号的变化规律，若电路参数得当，即实现了对信号的模拟放大。由此可见，在放大电路中具有不可替代的作用。（5）隔直电容、：由放大电路的组成可看出，电容器的作用可防止在电源作用下形成的直流电流流入信号源，同时也阻止了直流成分流向负载。这是电容器的第一个作用。另一个作用是起到了传递信号的作用，它有效地把放大电路中的非直流信号逐级传递。根据这一

5、作用，又把该电容器称耦合电容。电路中的电容为电解电容，又称极性电容，连接时要注意电容器的极性。以上对共发射极基本放大电路的组成及电路中各元件的作用做了详尽的介绍。是学习和理解放大电路的必要过程。图11-1-3所示为一个放大电路的等效电路。图11-1-3放大电路的等效电路其左端为输入信号，将待放大的信号加在电路的输入端，右边为放大电路的输出端，为负载提供一个还原了输入信号变化规律的已放大了的输出电压。放大电路的分析是对放大电路参数的计算。静态分析是在输入信号时电路参数的计算。因为输入信号为零，计算量为电路的直流分量。11.2放大电路的静态分析具体内

6、容是：静态下的、、。意义在于无信号时，提供一个良好的工作条件，一旦信号接入，则能较好地完成放大电路的任务。我们把静态时的、、称静态工作点。放大电路的静态分析就是计算电路的静态工作点。11.2.1用计算的方法求静态值用计算的方法求静态值是：用直流通道计算直流分量，电路如图11-2-1所示，该电路有两个直流通道，用电路的方法完成直流分量的计算。图11-2-1基本放大电路的直流通道列出回路电压方程为（11-2-1）（11-2-2）由式（11-2-1）得（11-2-3）晶体管工作于放大状态时，集电极与基极电流的关系为（11-2-4）由式（11-2-2）得

7、（11-2-5）这样，就完成了直流分量的计算。需要指出：因为晶体管的都比较小（锗管左右，硅管左右），所以，计算时可估算的值，即（11-2-6）以上分析就是所谓放大电路的静态分析，采用的方法仍然是电路的方法，其目标电路就是放大电路的直流通道。【例11-1】放大电路如图11-1-2所示。已知：，，，，为硅管。计算静态值。【解】画出该电路的直流通道，如图11-2-1所示。硅管的可取，由式（11-2-3）得则由式（11-2-5）得若忽略估算的值，则有比较以上两种结果，误差不大，在放大电路的计算中被广泛认可。11.2.2用图解法求静态值图解法就是在晶体管的

8、输出特性曲线上，通过画图的方法找到其工作点，得到具体的静态值。晶体管的输出特性曲线如图11-2-2所示。根据电路参数可确定的值，在确定后