模拟电子电路基础(清华大学出版社) 第5讲 基本共射放大电路的工作原理
更新时间:2023-07-21 20:46:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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第五讲 基本共射放大电路的 工作原理
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第五讲 基本共射放大电路的 工作原理一、放大的概念与放大电路的性能指标 教学基本要求: 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
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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: 放大的对象:变化量 放大的本质: 放大的本质:能量的控制 放大的特征: 放大的特征:功率放大 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,
判断电路能否放 大的基本出发点
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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。 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 信号源 输入电压 输出电压 输出电流
放大倍数: 1) 放大倍数:输出量与输入量之比
& Uo & & Auu = Au = & Ui
& Io & & Aii = Ai = & Ii
& Uo & Aui = & Ii
& Io & Aiu = & Ui
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 2)输入电阻和输出电阻
从输入端看进去的 等效电阻
Ui Ri = Ii输入电压与 输入电流有 效值之比。 效值之比。
U Uo U Ro = = ( 1) RL Uo Uo RL' o ' o
将输出等效 成有内阻的电 压源, 压源,内阻就 是输出电阻。 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。 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 结的电容效应, 由于电容、电感及半导体器件 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, 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 om:交流有效值。 最大不失真输出电压U 交流有效值。 最大不失真输出电压
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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I 合适的 B。 VCC:使UCE≥Uon,同时作为负 载的能源。 载的能源。 Rc:将 iC转换成 uCE(uo) 。 转换成 动态信号作用时: 动态信号作用时: ui → ib → ic → iRc → uCE (uo ) 输入电压u 为零时,晶体管各极的电流、 间的电 输入电压 i为零时,晶体管各极的电流、b-e间的电 管压降称为静态工作点Q,记作I 压、管压降称为静态工作点 ,记作 BQ、 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, 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?
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, 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!
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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, 要想不失真,就要 输出和输入反相! 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! 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 静态工作点合适:合适的直流电源、 路参数。 路参数。 动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负 动态信号能够作用于晶体管的输入回路, 载上能够获得放大了的动态信号。 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 对实用放大电路的要求:共地、 尽可能少、负载上无直流分量。 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: 问题: 合二为一 静态时, 静态时,U BEQ = U Rb1 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 与 信号源与放大电路不“共地” 动态时, 间电压是 间电压是uI 共地, 共地,且要使信号 Rb1上的电压之和。 上的电压之和。 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! 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“ 为短路。其作用是“隔离 直流、通过交流” 直流、通过交流”。
静态时, 上电压? 静态时,C1、C2上电压? U C1 = U BEQ,U C2 = U CEQ 信号驮载在静态之上。 动态时, 动态时, uBE=uI+UBEQ,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。
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讨论1. 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 照葫芦画瓢! 照葫芦画瓢! 的共射放大电路。 的共射放大电路。 2. 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。 型晶体管组成一个共射放大电路
清华大学 华成英 hchya@
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