基本放大电路的总结
更新时间:2024-05-01 10:17:01 阅读量: 综合文库 文档下载
基本放大电路的总结
问题一、在电子线路的分析计算中,哪些因素可以忽略,哪些因素不能忽略?
问题二、在放大电路中,交流信号源为什么要标出正、负(+、-)? 问题三、在下图的共射电路中,Cb1和Cb2的作用是什么?它们两端电压的极性和大小如何确定?
问题四、如果用PNP型三极管组成的共射电路,直流电源和耦合电容的极性应当如何考虑?直流负载线的方程式有何变化?
问题五、工作点是一个什么概念? 除了直流静态工作点之外,有没有交流动态工作点?
问题六、什么是管子的静态功耗?如果交流输入信号幅值较大,如何减小这一功耗?
问题七、放大电路负载最大的情况究竟是Ro→∞还是RL=0?为什么经常说RL愈小,电路负载愈大?
问题八、交流电阻和直流电阻区别何在?线性电阻元件有没有这两种电阻?为什么rbe不能用于静态计算?
问题九、在的放大电路中,如果RL→∞(空载),调节 使电路在一定的时产生最大不失真输出电压,问应为多大?怎样才能调到最佳位置?
问题十、在采用NPN型管组成放大电路时,如何判断输出波形的失真是由于饱和还是截止?如果彩PNP型管,判断的结果又如何?
问题十一、对于图 (a)的放大电路如果要用图解法求最大不失真输出电压幅值,应该怎样进行?
问题十二、一般认为放大电路的输入电阻Ri愈大愈好,但在某些情况下则要求
Ri小些。这些是什么情况?
问题十三、“共射放大电路的交流输入量和输出量反相”,这种说法确切吗?
问题十四、在用微变等效电路求放大电路的输出电阻时,对受控电流源应该如何处理?
问题十五、共射放大电路的电压增益
管子是否可以提高放大电路的电压增益?
。选择电流放大系数β大的
答案如下:
一、在电子线路的分析计算中,哪些因素可以忽略,哪些因素不能忽略?
答:在电子线路的分析计算中,经常根据工程观点,采用近似的计算方法。这是为了简化复杂的实际问题,突出主要矛盾,使分析计算得以比较顺利地进行。在这里,过分追求严密,既无必要,也不可能。但是,近似计算又必须是合理的,必须满足工程上对计算精度的要求。例如,在固定偏置的放大电路中,偏置电流
中如Vcc=12V,VBEQ=0.7V,则相对于Vcc,在计算时完全可以略
去VBEQ,而认为
这样做,计算误差小于10%,满足工程要求。但是,
如果 是两个数值较大而又比较接近的电流之差:
此时第一个除式中
的VBEQ就 不能忽略,而且两个除式的计算都要比较精确,要有较多的有效数字位数,否则会得出不合理的结果。又如,在求两个电阻并联后的总电阻时,如
果一个电阻比另一 个大10倍以上,则可认为总电阻近似等于较小的电阻,这样的近似计算误差也不大于10%。再如,在求放大电路的输出电阻时,管子的rec往往是和一个比它小得多的电阻(例如RC)并联。这时,因为rce>>Rc,在并联时rce就可略去 ,而认为输出电阻RO≈Rc。但是,在晶体管恒流源中,如果略去管子的rce,则恒流源的输出电阻Ro→∞。在这里,rce是和一个无限大的电阻并联,当然就不能略去。一个电阻是否可忽略,要看他和其他电阻相比所起作用的大小。
二、在放大电路中,交流信号源为什么要标出正、负(+、-)?
答:前面说过,放大电路的特点之一是交、直流共存。直流电压和电流的方向(极性)是固定的,而交流电压和电流的方向(极性)是随时间变化的。为了分析的方便,对交流电压和电流要标出假定的正方向,即参考方向。对交流电压,参考方向是以放大电路的输入和输出回路的共同端(⊥)作为负(-)端,其它各点为正 (+)端。对交流电流,参考方向则是ic、ib以流入电极为正,ie以流出电极为正。对于微变等效电路中的受控源,受控量的参考方向取决于控制量的参考方向。例如,对双极型三极管,当ib的参考方向为从b极到e极时,ic的参考方向必为从c极到e极。对场效应管,当id的参考方向为 G(+)S(-)时, 的参考方向为流入D极。参考方向是电路分析的重要工具,必须正确理解和掌握。
三、Cb1和Cb2的作用是什么?它们两端电压的极性和大小如何确定?
答:弄清这个问题有助于真正理解放大电路的工作原理和交、直流共存的特点,也是初学者容易产生疑问的地方。放大电路在静态(νi=0)和动态(νi≠0)时,各处的电压如上图所示。对Cb1:在静态时,+Vcc通过Rb对它充电,稳态时,它两端的电压必然等于VBEQ,而通过它的直流电流为零。电压极性是右正左负。所以,它的作用之一是\隔断直流\,不使它影响信号源。在动态时,如果电容量很大,而vi幅值很小,Cb1两端的电压将保持不变。这样,Cb1两端的交流电压将为零,而全部Vi都加在管子的b-e结上,使VCE=VCBQ+vi所以,Cb1的另一个作用是\传送交流\,使交流信号顺利通过。
对Cb2情况相似。在静态时,Vcc通过Rc对它充电。稳态时,它两端的电压必然等VBEQ,极性是左正右负,而通过它的直流电流为零,所以RL上的电压
vo=0。这是Cb2的隔直作用。在动态时,如果电容量很大,Cb2两端的电压将
保持不变,仍为VBEQ。这样,Cb2两端的交流电压将为零,而VCE=VCBQ+vce中的交流分量全部出现在RL上,即vo=vce。这是Cb2的传送交流作用。 四、如果用PNP型三极管组成的共射电路,直流电源和耦合电容的极性应当如何
考虑?直流负载线的方程式有何变化? 答:这里也有初学者容易产生混淆的问题。
在采用PNP型管时,首先电源的极性要反接,耦合电容(一般用电解电容器)的极性也要反接。电路中IB、Ic和VCE的方向也要和NPN型管的相反。这样,直流负载线的的方程式应为 -VCE=VCC-ICRC。它的形式与采用NPN管时略有不同。所以,建议放大电路中直流电压和电流的极性和方向以NPN管为准,对PNP管则全部反号。这时,直流负载线的方程式仍为 VCE=VCC-ICRC,式中VCE、VCC、IC都为负值。
五、工作点是一个什么概念? 除了直流静态工作点之外,有没有交流动态工作
点? 答:工作点是放大电路分析中一个十分重要的概念,它指的是电路中二极管或晶体管的工作状态,经常用它们极间的电压和流入电极的电流的大小来表示。例如,二极管的VD、ID,三极管的VBE,ib,VCE,ic。 管子的工作状态和工作点分两类。一类是不加交流输入信号,电路中只有直流量的工作状态和工作点,叫\静态\和\静态工作点\。另一类是加了交流输入信号后,电路中直流和交流量共存
的工作状态和工作点。此时,电路和管子中的电压和电流都随时间变动,所以叫\动态\和\动态工作点\。前面说过,在直流电源、 元件参数和管子特性(有时还包括负载电阻)确定之后,直流静态工作点只有一个。而在交流动态时,工作点随交流输入信号在时间上不断变化,它的变化轨迹就是交流负载线。在某一交流输入信号下,管子的交流动态工作点在交流负载线上的变化范围就是动态范围。
六、什么是管子的静态功耗?如果交流输入信号幅值较大,如何减小这一功耗? 答:管子的静态功耗PVQ就是在静态时管子集电极上消耗的功率:PVQ=VCEQICQ。为了减少这一功耗,就要尽量降低管子的静态工作点Q。但是,在交流输入信号幅度较大时,降低Q点会使放大电路输出信号失真。此时,可以采用新的电路组成方案来解决,如乙类推挽或互补对称电路(见功率放大器)。
七、放大电路负载最大的情况究竟是Ro→∞还是RL=0?为什么经常说RL愈小,电路负载愈大?
答:电路负载的大小是指负载上输出功率的大小。在中频时,放大电路可以等效画成交流空载输出电压与输出电阻的串联,如图所示,其中V∞是电路的空载输
出电压,RO是内阻,RL是负载电阻。不难求出,负载上的输出功率为
利用上式可求出Po为最
大值Pomax时,负载电阻RLo=Ro,而
这就是说,从RL=0到RL=PLO,电路的输出功率P0随RL的增
大而增大:从RL=PLO到RL→∞,P0则随RL的增大而减小,如图(b)所示。放大电路一般工作在RL>RLO=RO的情况,所以说负载电阻RL愈小,Po也就是电路负载愈大。如果RL→∞(空载)或RL=0(短路),则均有Po=0,是负载最小的情况。
八、交流电阻和直流电阻区别何在?线性电阻元件有没有这两种电阻?为什么
rbe不能用于静态计算?
答:对线性电阻元件,只要工作频率不太高,它的电阻是个常数。也就是说,它在直流工作和交流工作时电阻相同,没有直流(静态)电阻与交流(动态)电阻之分。非线性电阻元件则不然。它的伏安特性I=f(V )不是直线,是曲线。即使是在直流工作时,只要电压和电流不同,或者说静态工作点不同,它的直流(静
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