2022-2023学年高二物理竞赛课件：基本放大电路的组成及其静态分析

基本放大电路的组成及其静态分析 基本放大电路的组成及其静态分析 一、放大电路的基本组成 典型共射放大电路 信号源 负载 VBB + - vi - + C1 Rb Rc c b e VCC C2 RL + - vBE vCE + - + - vO Rb c b e + - vBE vCE + - Rc VCC VBB + - vi Rb Rc c b e RL + - vbe vce + - vO + - 瞬时总量为直流和交流相迭加: VBB + - vi - + C1 Rb Rc c b e VCC C2 RL + - vBE vCE + - + - vO 大写大下标：直流量，如IB、 IBQ、VCEQ。 符号表示 小写小下标：交流量，如ib、 vce、vi、vo。 小写大下标：瞬时量，如iB、 vCE。 大写小下标：交流量的有效值、峰值 如Ib、Vo、 Vom 例： VCEQ＝8 V 瞬时量 直流量(静态分量) 交流量(动态分量) 交流分量的有效值 峰值 2.等效电路-用电路模型计算法求解 和 条件:已知管子导电时VBE、值 动态时，输入信号很小，管子仅工作在Q点附近的一小段，故把特性看成线性，用线性电路的方法求解电路中相关的电流和电压。 (1) 静态,求: 此时用直流通路 为了用作放大器，三极管必须工作在放大区. Rb c b e + - vBE vCE + - Rc VCC VBB (2) 动态,求: 采用交流通路： + - vi Rb Rc c b e RL + - vbe vce + - 晶体管用低频小信号模型代入，求各指标。 这些指标在以后放大电路的动态分析中解决。 构成放大电路的基本原则 放大电路必须有合适的静态工作点：直流电源的极性与三极管的类型相配合，电阻的设置要与电源相配合，以确保器件工作在放大区。 外加输入信号能有效地加到放大器件的输入端，使三极管输入端的电流或电压跟随输入信号成比例变化。 经三极管放大后的输出信号（如ic=βib）应能有效地转变为负载上的输出电压信号。 第一篇第二章 三极管及其电路分析 7 二、直流偏置电路的组成和类型 为保证以放大器件为核心的电路能正常放大信号,必须加上合适的供电电源和偏置电阻，以保证放大器件(晶体管或场效应管)工作在放大区，有合适的发射结、集电结偏置，合适的IB和IC电流。 1.BJT放大电路的直流偏置电路 此时输入为零，即静态，只考虑直流电源作用下的通路 BJT放大电路常见的几种偏置方法 (a) 基极固定偏置电路 (b) 具有工作点稳定的基极偏置电路 (c) 射极偏置电路 (a) (b) (c) (a)基极固定偏置电路 目的：选择合适的Rb，Rc，使电路工作在放大状态 设计时通常令: VBEQ=0.7V,VCEQ=VCC/2，ICQ=XmA 由此求两个偏置电阻 前提:已知三极管的参数 【例】 已知VCC=12V，VBE=0.7V，β=50。 (1)若Rb=280kΩ，Rc=3kΩ，求静态工作点Q； (2)若Rb改为110kΩ，其余参数不变，重新计算Q值。 解： (1) 假定工作在放大状态 假设成立。 第一篇第二章 三极管及其电路分析 11 同样先假定工作在放大状态 假设不成立，电路处于饱和状态，需重新计算 (2) 若Rb改为110kΩ 说明电阻的改变会引起题中的静态工作点变化。基极固定偏置电路不具有保持Q点稳定的能力。 110kΩ $