内容正文:
§2-2 共射极基本放大电路
三、共射极放大电路的分析方法
一、概述
二、共射极基本放大电路的组成及 工作原理
一、概述
放大器的基本结构
可能是某种用电设备,也可能是一级放大器
也可能是一级放大电路
放大电路的种类
分类方法 种 类 应 用
信号的
大小 小信号放大器 位于多级放大电路的前级,专门用于小信号的放大
大信号放大器 位于多级放大电路的后级,如功率放大器,专门用于大信号的放大
所放大的信号频率 直流放大器 专门用于放大直流信号和变化缓慢的信号,集成电路采用的就是直流放大器
低频放大器 专门用于低频信号的放大
高频放大器 专门用于高频信号的放大
三极管的连接方式 共射极放大器 最常用的放大器,具有电压和电流放大能力,是唯一能够同时放大电流和电压的放大器
共集电极放大器 常用放大器,只有电流放大能力,没有电压放大能力,又称为射极输出器或射极跟随器。
共基极放大器 用于高频放大电路中,只有电压放大能力,没有电流放大能力,很少用
元件集约程度 分立元件放大器 是由单个分立的元器件组成的电子线路
集成放大器 将电子元器件和连线按照电子线路的连接方法,集中制作在一小块晶片上的电子器件
二、共射极基本放大电路的组成及工作原理
1.放大电路组成及各元件的作用
输入耦合电容
其作用一是隔直流;二是通交流
输出耦合电容
其作用一是隔直流;二是通交流
基极偏置电阻
其作用为电路提供静态偏流IBQ。
集电极电阻
其作用将三极管的电流放大作用变换成电压放大作用。
直流电源
其作用一是为电路提供能源;二是为电路提供工作电压。
三极管
其作用可以将微小的基极电流转换成较大的集电极电流,它是放大器的核心。
2、放大器中电压、电流符号及正方向的规定
物 理 量 表 示 符 号
直流量 用大写字母带大写下标。如:IB、IC、IE、UBE、UCE
交流量 用小写字母带小写下标。如:ib、ic、ie、ube、uce、ui、uo
交直流叠加量 用小写字母带大写下标。如:iB、iC、iE、uBE、uCE
交流分量的有效值 用大写字母带小写下标。如:Ib、Ic、Ie、Ube、Uce
电压用“+”、“-”表示
电流用箭头表示。
(1)电压、电流符号:
(2)电压、电流的正方向:
3、静态工作点的设置
(1)静态工作点
直流通路
输入、输出特性曲线上的Q点
三极管的IB、IC、UBE和UCE值叫静态值。
这些静态值分别在输入、输出特性曲线上对应着一点Q,称为静态工作点,或简称Q点。
静态:ui=0
用IBQ、ICQ和UCEQ表示。(UBEQ为常数)
(2)静态工作点的作用
未设静态工作点时ui和iB波形
设置静态工作点的目的:使放大器能不失真放大交流信号。
Q
具有合适静态工作点时ui和iB波形
思考:放大电路为什么要设置静态工作点?
4、工作原理
(1)静态(ui=0)工作情况
共射极基本放大电路
静态时电路的工作情况
所谓静态指的是放大器在没有交流信号输入(即ui=0)时的工作状态。
静态:
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第二级
第三级
第四级
第五级
ui→uBE→iB→iC→uCE→uo
iB
+
-
uBE
iC
+
-
uCE
ui
uo
+
-
+
-
uBE=UBEQ+ui
iB=IBQ+ib
iC=ICQ+ic
uCE=UCEQ+(-icRC)
输出 uo=uce=-icRC
即 uCE=UCEQ+uce
输入 ui
(2)动态工作情况
uCE=UCC-iCRC=VCC-ICQRC-icRC
用示波器观察到的输入输出电压波形
只要电路参数能使三级管工作在放大区,且RC足够大,则
uo的变化幅度将比ui变化幅度大很多倍。如输入信号电压波
形如下图a所示,那么用示波器观察到的输出电压波形如图
b所示。
a b
视频
(1)输出电压uo的幅度比输入电压ui大,说明放大器实现了电压放大。ui、ib、ic三者频率相同,相位相同,而uo与ui相位相反,这叫做共射极放大器的“反相”作用。
从工作波形我们可以看出:
(2)动态时,uBE、iB、iC、uCE都是直流分量和交流分量的叠加,波形也是两种分量的合成。
(3)虽然动态时各部分电压和电流大小随时间变化,但方向却始终保持和静态时一致,所以静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ是交流放大的基础。
三、共射极放大电路的分析方法
1、近似估算法
已知电路各元器件的参数,利用公式通过近似计算来分析放大器性能的方法称为近似估算法。
(1)近似估算放大器的静态工作点
直流通路——所谓直流通路是指直流信号流通的路径。