基本共射放大电路的工作原理及分析方法.ppt

第四讲第四讲 基本共射放大电路的基本共射放大电路的 工作原理及分析方法工作原理及分析方法 （2.12.1、2.22.2、）、）第四讲第四讲 基本共射放大电路的基本共射放大电路的 工作原理及分析方法工作原理及分析方法 教学基本要求：教学基本要求：1、如何组成基本放大电路、如何组成基本放大电路2、如何分析放大电路、如何分析放大电路一、放大的概念与放大电路的性能指标一、放大的概念与放大电路的性能指标二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用三、设置静态工作点的必要性三、设置静态工作点的必要性四、基本共射放大电路的工作原理四、基本共射放大电路的工作原理五、放大电路的组成原则五、放大电路的组成原则六、放大电路的直流通路与交流通路六、放大电路的直流通路与交流通路一、放大的概念及放大电路的性能指标一、放大的概念及放大电路的性能指标1.放大的概念放大的概念u放大的对象：变化量放大的对象：变化量u放大的本质：能量的控制放大的本质：能量的控制u放大的特征：功率放大放大的特征：功率放大u放大的基本要求：不失真，放大的前提放大的基本要求：不失真，放大的前提判断电路能否放判断电路能否放大的基本出发点大的基本出发点2.性能指标性能指标1)1)放大倍数：输出量与输入量之比放大倍数：输出量与输入量之比电压放大倍数是最常被研究和测试的参数电压放大倍数是最常被研究和测试的参数信号源信号源信号源信号源内阻内阻输入电压输入电压输出电压输出电压输入电流输入电流输出电流输出电流任何放大电路均可看成为二端口网络。任何放大电路均可看成为二端口网络。2)2)输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻 将输出等效将输出等效成有内阻的电成有内阻的电压源，内阻就压源，内阻就是输出电阻。是输出电阻。空载时输出空载时输出电压有效值电压有效值带带RL时的输出电时的输出电压有效值压有效值输入电压与输入电压与输入电流有输入电流有效值之比。效值之比。从输入端看进去的从输入端看进去的等效电阻等效电阻3)3)通频带通频带4)最大不失真输出电压最大不失真输出电压Uom：交流有效值。交流有效值。由于电容、电感及半导体器件由于电容、电感及半导体器件PN结的电容效应，使放大电路结的电容效应，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。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。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。下限频率下限频率上限频率上限频率二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用VBB、Rb：使：使UBE Uon，且有，且有合适的合适的IB。VCC：使：使UCEUon，同时作为负，同时作为负载的能源。载的能源。Rc：将：将iC转换成转换成uCE(uo)。动态信号作用时：动态信号作用时：输入电压输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、间的电压、管压降称为静态工作点管压降称为静态工作点Q，记作，记作IBQ、ICQ（IEQ）、）、UBEQ、UCEQ。三、设置静态工作点的必要性三、设置静态工作点的必要性 输出电压必然失真！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，但设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点点几乎影响着所有的动态参数！几乎影响着所有的动态参数！为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零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？时有合适的直流电流和极间电压？四、基本共射放大电路的工作原理四、基本共射放大电路的工作原理饱和失真饱和失真截止失真截止失真底部失真底部失真顶部失真顶部失真动态信号动态信号驮载在静驮载在静态之上态之上输出和输入反相！输出和输入反相！要想不失真，就要要想不失真，就要在信号的整个周期内在信号的整个周期内保证晶体管始终工作保证晶体管始终工作在放大区！在放大区！波形分析波形分析五、放大电路的组成原则五、放大电路的组成原则静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。参数。动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载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。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。可能少、负载上无直流分量。两种实用放大电路两种实用放大电路直接耦合放大电路直接耦合放大电路问题：问题：1.两种电源两种电源2.信号源与放大电路不信号源与放大电路不“共地共地”将两个电源将两个电源合二为一合二为一共地，且要使信号共地，且要使信号驮载在静态之上驮载在静态之上静态时，静态时，动态时，动态时，b-e间电压是间电压是uI与与Rb1上的电压之和。上的电压之和。两种实用放大电路两种实用放大电路阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路 耦合电容的容量应足够耦合电容的容量应足够大，即对于交流信号近似大，即对于交流信号近似为短路。其作用是为短路。其作用是“隔离隔离直流、通过交流直流、通过交流”。静态时，静态时，C1、C2上电压？上电压？动态时，动态时，C1、C2为耦合电容！为耦合电容！UBEQUCEQuBEuIUBEQ，信号驮载在静态之上。，信号驮载在静态之上。负载上只有交流信号。负载上只有交流信号。六、放大电路的直流通路和交流通路六、放大电路的直流通路和交流通路1.直流通路：直流通路：Us=0，保留，保留Rs；电容开路；电容开路；电感相当于短路（线圈电阻近似为电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。）。2.交流通路：交流通路：大容量电容相当于短路；大容量电容相当于短路；直流电源相当于短路（内阻为直流电源相当于短路（内阻为0）。）。通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的通常，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，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。将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念。VBB越大，越大，UBEQ取不同的取不同的值所引起的值所引起的IBQ的误差越小。的误差越小。基本共射放大电路的直流通路和交流通路基本共射放大电路的直流通路和交流通路 列晶体管输入、输出回路方程，将列晶体管输入、输出回路方程，将UBEQ作为已知条件，作为已知条件，令令ICQIBQ，可估算出静态工作点。，可估算出静态工作点。当当VCCUBEQ时，时，已知：已知：VCC12V，Rb600k，Rc3k，100。Q？直流通路直流通路阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路讨论一1.用用NPN型晶体管组成一个在本节课中未见过型晶体管组成一个在本节课中未见过的共射放大电路。的共射放大电路。2.用用PNP型晶体管组成一个共射放大电路。型晶体管组成一个共射放大电路。照葫芦画瓢！照葫芦画瓢！画出图示电路的直流通路和交流通路。画出图示电路的直流通路和交流通路。将将uS短路，即为直流通路。短路，即为直流通路。讨论二第四讲结束！下一讲将讲述：放大电路的分析方法：图解法及等效电路法作业：2.1、2.2