第4讲 基本共射放大电路的工作原理及分析方法

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第四讲 基本共射放大电路的 工作原理及分析方法 (2.1、2.2、2.3.1)

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第四讲 基本共射放大电路的 工作原理及分析方法一、放大的概念与放大电路的性能指标 教学基本要求： 二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用 1、如何组成基本放大电路 三、设置静态工作点的必要性 2、如何分析放大电路 四、基本共射放大电路的工作原理 五、放大电路的组成原则 六、放大电路的直流通路与交流通路

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一、放大的概念及放大电路的性能指标1. 放大的概念

放大的对象：变化量

放大的本质：能量的控制 放大的特征：功率放大

判断电路能否放 大的基本出发点

放大的基本要求：不失真，放大的前提

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2. 性能指标任何放大电路均可看成为二端口网络。输入电流信号源 内阻 输出电流

信号源输入电压 输出电压

1) 放大倍数：输出量与输入量之比 A uu Uo Au Ui

I o A ii A i I i

A ui

Uo I i

A iu

I o U

i

电压放大倍数是最常被研究和测试的参数

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2)输入电阻和输出电阻

从输入端看进去的 等效电阻

Ri

Ui Ii

Ro

U Uo' o

Uo RL

(

U

' o

Uo

1) R L

输入电压与 输入电流有 效值之比。

将输出等效 成有内阻的电 压源，内阻就 是输出电阻。

空载时输出 电压有效值

带RL时的输出电 压有效值

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3)通频带衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。

由于电容、电感及半导体器件PN结的电容效应，使放大电 路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相 移。

下限频率

f bw f H f L

上限频率

4)最大不失真输出电压Uom:交流有效值。

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二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用VBB、Rb:使UBE> Uon,且有 合适的IB。 VCC:使UCE≥Uon,同时作为负 载的能源。 Rc:将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。 动态信号作用时： u i i b i c i R u CE ( u o )c

输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q,记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。

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三、设置静态工作点的必要性为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？

输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点 几乎影响着所有的动态参数！

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四、基本共射放大电路的工作原理波形分析动态信号 驮载在静 态之上

uCEVCC UCEQ O

饱和失真

uCEVCC UCEQ

截止失真 要想不失真，就要 输出和输入反相！ 在信号的整个周期内 保证晶体管始终工作 在放大区！

t

O

t

底部失真

顶部失真

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五、放大电路的组成原则 静态工作点合适：合适的直流

电源、合适的电 路参数。 动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负 载上能够获得放大了的动态信号。 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类 尽可能少、负载上无直流分量。

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两种实用放大电路直接耦合放大电路

将两个电源 问题： 合二为一 静态时，U BEQ U R 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时，b-e间电压是u 与 I 共地，且要使信号 Rb1上的电压之和。b1

驮载在静态之上

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两种实用放大电路阻容耦合放大电路C1、C2为耦合电容！+ - + -

UCEQ

UBEQ

耦合电容的容量应足够 大，即对于交流信号近似 为短路。其作用是“隔离 直流、通过交流”。

静态时，C1、C2上电压？ U C1 U BEQ , U C2 U CEQ动态时， uBE=uI+UBEQ,信号驮载在静态之上。 负载上只有交流信号。

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六、放大电路的直流通路和交流通路通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的 作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析， 将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念。1. 直流通路：① Us=0,保留Rs;②电容开路； ③电感相当于短路(线圈电阻近似为0)。 2. 交流通路：①大容量电容相当于短路； ②直流电源相当于短路(内阻为0)。

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基本共射放大电路的直流通路和交流通路V BB - U BEQ Rb

I BQ =

I CQ I BQ U CEQ V CC I CQ R c

VBB越大， UBEQ取不同的 值所引起的IBQ 的误差越小。

列晶体管输入、输出回路方程，将UBEQ作为已知条件， 令ICQ=βIBQ,可估算出静态工作点。

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阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路直流通路I BQ = V CC - U BEQ Rb

I CQ I BQ U CEQ V CC I CQ R c

当VCC>>UBEQ时，I BQ

V CC Rb

已知：VCC=12V, Rb=600kΩ, Rc=3kΩ , β =100。 Q =?

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讨论一1. 用NPN型晶体管组成一个在本节课中未见过 照葫芦画瓢！ 的共射放大电路。 2. 用PNP型晶体管组成一个共射放大电路。

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讨论二画出图示电路的直流通路和交流通路。将uS短路，即为直流通路。

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第四讲结束！ 下一讲将讲述： 放大电路的分析方法：图解法 及等效电路法

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作业： 2.1、2.2