3.2共发射极放大电路(课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（电子工业版）

共发射极放大电路 1 电路构成及各元件作用 1）基本共射放大电路组成 二 二 2）各元器件作用 二 3）放大器中电压、电流符号及正方向的规定 （1）电压、电流符号规定 （2）电压、电流的正方向 电压用“+”、“-”表示，电流用箭头表示。 二 4）静态工作点 基本放大电路中交、直流量共存，工作状态有静态和动态两种。静态是指没有交流信号输入（即输入端短路），电路只有直流电源单独作用下的直流工作状态。动态是指有交流信号输入，电路中的电压、电流随输入信号做相应变化的状态。放大电路在静态时，三极管各级的电压电流（IB、IC、、UBE、UCE）均为直流量，它们在输入、输出特性曲线上可以确定为一个如下图所示的坐标点Q，该点Q称为静态工作点。Q点处的直流电流、电压一般用IBQ、ICQ、IEQ 、VBEQ、VCEQ 。 特性曲线上的静态工作点 二 假设基本共射放大电路的基极偏置电阻RB开路，IB=0，则静态工作点Q就在坐标原点O上。如果这时输入正弦波信号ui，在ui的正半周期时，发射结正偏，当正向电压大于三极管的死区电压VT时，产生基极电流iB；在ui的负半周期时，发射结反偏，基极电流iB =0。出现了失真，如下图a。这种由于三极管非线性造成的失真称为放大电路的非线性失真。 因此，为了避免放大电路的非线性失真，必须设置合适的静态工作点，才能保证放大电路不是真地放大输入信号，如下图b。 a 未设置静态工作点 b 设置静态工作点 二 5）共射放大电路的工作原理 放大电路在未加输入信号（ui=0）时，三极管各电极上只有直流电压和直流电流UBE、UCE、IB、IC。 当输入信号ui加到三极管的基极，从而引起基极电流iB在原来直流IB的基础上进行相应的变化。由于ui是正弦信号，因而iB随ui也相应地正弦规律变化，这时的iB实际上是直流分量IB和交流分量ib的叠加。同时，iB的变化使集电极电流iC随之变化，因此，iC也是直流分量IC和交流分量ic的叠加，但iC要比iB大得多（是iB的β倍）。电流ic在电阻Rc上产生压降，集电极电压uCE=Ucc-iCRc，这个集电极电压uCE也是由直流分量和交流分量两部分叠加的。电流和电压都含有直流分量和交流分量。 从uCE表达式可知，当iC增大时，uCE减少，反之亦然，即uCE和iC相位相反。由于C2的隔直流作用，所以放大电路的输出电压uo只有uCE中的交流分量。 放大电路的输出电压uo比输入电压ui的幅值大得多说明共射放大电路具有电压放大作用；同时输出电压uo与输入电压ui的相位正好相反，说明共射放大电路具有反向作用。 二 2静态分析 1）静态 静态是指无交流信号输入时，电路中的电流、电压都不变的状态。静态工作点Q是指三极管放大电路静态时，各极电流和电压值（主要指IBQ、ICQ和UCEQ）。静态分析主要是确定放大电路中的静态值IBQ、ICQ、UCEQ，需借助放大电路的直流通路。 （2）直流通路 直流通路是指放大电路在ui=0时（即输入端短路），电路只有直流电源UCC单独作用下直流电流流经的通路。画直流通路时耦合电容可视为开路，因此，画直流通路时把电容之路断开即可。 共射极基本放大电路的直流通路 共射极基本放大电路 二 3）确定静态值 根据上图所示的共射放大电路的直流通路，对于基极回路可得到 式中，硅管：0.6~0.8V，常取0.7V；锗管： (0.1~0.3)，常取0.2V；UBEQ << UCC，可忽略不计，因此上式可写成： 根据电流放大作用，有 根据上所示的共射放大电路的直流通路，对于集电极回路可得到 3动态分析 1）动态 动态是指有交流信号输入，电路中的电压、电流随输入信号做相应变化的状态。动态分析是估算放大电路的主要性能指标，即放大器的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数等，需借助放大电路的交流通路。 2）交流通路 交流通路是指交流信号流通的路径。画交流通路时把电容和直流电源都视为交流短路 。 共发射极放大电路的交流通路 共发射极放大电路 二 3）主要性能指标估算 （1）三极管输入电阻rbe的估算 三极管的发射结正向导通时，b、e之间存在一个等效电阻，称为三极管的输入电阻用rbe表示。对于小功率三极管在共射极接法时，rbe常用下式近似估算。 （2）放大电路输入电阻Ri的估算 从上图交流通路可看出，放大电路的输入电阻可等效为rbe与RB的并联。一般有RB >> rbe ,上式可近似为 （3）　放大电路输出电阻的估算Ro 的估算 将上图所示交流通路的外接负载断开，从放大电路的输出端看进去的等效电阻为RC与输出电阻rce并联，即 因为 rce