模拟电路1-三极管放大.ppt
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1、第三版童诗白,第二章 基本放大电路,2.1放大的概念和电路主要指标,2.7场效应管放大电路,2.6晶体管基本放大电路的派生电路,2.5单管放大电路的三种基本接法,2.4放大电路静态工作点的稳定,2.3放大电路的分析方法,2.2基本共射放大电路的工作原理,第二章 基本放大电路,2.3.1 直流通路和交流通路,阻容耦合放大电路的直流通路,共射极放大电路,2.3放大电路的分析方法,2.3.2图解法,在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方法求解放大电路的工作情况。,一、静态工作点的分析,1.先用估算的方法计算输入回路 IBQ、UBEQ。,2.用图解法确定输出回路静态值。,方法:根据 uCE=VC
2、C-iCRc 式确定两个特殊点,第二章 基本放大电路,输出回路,输出特性,由静态工作点 Q 确定的 ICQ、UCEQ 为静态值。,第二章 基本放大电路,T,【例】图示单管共射放大电路及特性曲线中,已知 Rb=280 k,Rc=3 k,集电极直流电源 VCC=12 V,试用图解法确定静态工作点。,解:首先估算 IBQ,做直流负载线,确定 Q 点,根据 UCEQ=VCC ICQ Rc,iC=0,uCE=12 V;,uCE=0,iC=4 mA.,第二章 基本放大电路,0,iB=0 A,20 A,40 A,60 A,80 A,1,3,4,2,2,4,6,8,10,12,M,IBQ=40 A,ICQ=2
3、 mA,UCEQ=6 V.,uCE/V,由 Q 点确定静态值为:,iC/mA,第二章 基本放大电路,二、电压放大倍数的分析,1.交流通路的输出回路,输出通路的外电路是 Rc 和 RL 的并联。,2.交流负载线,交流负载线斜率为:,第二章 基本放大电路,3.动态工作情况图解分析,(动画3-1),第二章 基本放大电路,输出回路工作情况分析,第二章 基本放大电路,4.电压放大倍数,【例】用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输出特性曲线如右图,RL=3 k。,uCE=(4.5 7.5)V=-3 V,uBE=(0.72 0.68)V=0.04 V,解:,求 确定交流负载线,取 iB=(60 20)A=
4、40A,则输入、输出特性曲线上有,第二章 基本放大电路,三、波形非线性失真的分析,1.静态工作点过低,引起 iB、iC、uCE 的波形失真,ib,ui,结论:iB 波形失真,截止失真,(动画3-2),第二章 基本放大电路,iC、uCE(uo)波形失真,NPN 管截止失真时的输出 uo 波形。uo 波形顶部失真,uo=uce,第二章 基本放大电路,O,IB=0,Q,t,O,O,t,iC,uCE/V,uCE/V,iC/mA,uo=uce,ib(不失真),ICQ,UCEQ,2.Q 点过高,引起 iC、uCE的波形失真饱和失真,uo 波形底部失真,第二章 基本放大电路,3.用图解法估算最大输出幅度,输
5、出波形没有明显失真时能够输出最大电压。即输出特性的 A、B 所限定的范围。,Q 尽量设在线段 AB 的中点。则 AQ=QB,CD=DE,问题:如何求最大不失真输出电压?,Uomax=min(UCEQ-UCES),(UCCUCEQ),第二章 基本放大电路,4.用图解法分析电路参数对静态工作点的影响,(1)改变 Rb,保持VCC,Rc,不变;,Rb 增大,,Rb 减小,,Q 点下移;,Q 点上移;,(2)改变 VCC,保持 Rb,Rc,不变;,升高 VCC,直流负载线平行右移,动态工作范围增大,但管子的动态功耗也增大。,Q2,第二章 基本放大电路,3.改变 Rc,保持 Rb,VCC,不变;,4.改
6、变,保持 Rb,Rc,VCC 不变;,增大 Rc,直流负载线斜率改变,则 Q 点向饱和区移近。,Q2,增大,ICQ 增大,UCEQ 减小,则 Q 点移近饱和区。,图 2.4.9(c),图 2.4.9(d),第二章 基本放大电路,图解法小结,1.能够形象地显示静态工作点的位置与非线性失真的关系;2.方便估算最大输出幅值的数值;3.可直观表示电路参数对静态工作点的影响;4.有利于对静态工作点 Q 的检测等。,第二章 基本放大电路,2.3.3等效电路法(第六讲),晶体管在小信号(微变量)情况下工作时,可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的特性曲线,三极管就可以等效为一个线性元件。这
7、样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。,一、微变等效条件,研究的对象仅仅是变化量,信号的变化范围很小,第二章 基本放大电路,4.简化的H参数等效模型(推导过程略),即 rbe=h11e=h21e uT=h12e rce=1/h22e,一般采用习惯符号,则BJT的H参数模型为,uT很小,一般为10-310-4,rce很大,约为100k。故一般可忽略它们的影响,得到简化电路,ib 是受控源,且为电流控制电流源(CCCS)。电流方向与ib的方向是关联的。,5.H参数的确定,一般用测试仪测出;,rbe 与Q点有关,可用图示仪测出。,一般也用公式估算 rbe,rbe=rb+(1+
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