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2020-11-24 12:11:26 16 举报AI智能生成
模拟电路
作者其他创作
大纲/内容
放大电路静态工作点的稳定
静态工作点稳定的必要性
静态工作点不但决定了电路是否会产生失真，而且还影响着电压放大倍数、输入电阻等动态参数
典型的静态工作点稳定电路
电路组成和Q点稳定原理
从理论上讲，Re越大，反馈越强，Q点越稳定。但是实际上，对于一定的集电极电流IC，由于VCC的限制，Re太大会使晶体管进入饱和区，电路将不能正常工作。
静态工作点的估算
动态参数的估算
.Au=.Uo/.Ui
Ri=.Ui/.Ii
Ro=Re
稳定静态工作点的措施
晶体管单管放大电路的三种基本接法
基本共集放大电路
电路组成
静态分析
IBQ=(VBB-UBEQ)/[Rb+(1+β）Re]
IEQ=(1+β）IBQ
UCEQ=VCC-IEQ Re
动态分析
基本共基放大电路
共基放大电路的最大优点是频带宽，因而常用于无线电通信等方面
三种接法的比较
共射电路既能放大电流又能放大电压，输入电阻居三种电路之中，输出电阻较大，频带较窄
共集电路只能放大电流不能放大电压，是三种中输入电阻最大、输出电阻最小的电路，并具有电压跟随的特点。
共基电路只能放大电压不能放大电流，具有电流跟随特点；输入电阻小，电压放大倍数、输出电阻与共射电路相当，是三种接法中高频特性最好的电路。
基本放大电路的派生电路
复合管放大电路
复合管：目的：增大β，减少前级驱动电流，改变管子的类型
复合管组成原则
在正确的外加电压下，每只管子的各级电流均有合适的通路，且均工作在放大区或恒流区
为了实现电流放大，应将第一只管的集电极或发射极电流作为第二只管子的基极电流。
共射-共基放大电路
共集-共基放大电路
放大的概念和放大电路的主要性能指标
放大的概念
放大电路放大的本质是能量的控制和转换
能够控制能量的原件称为有源元件，在放大电路中必须存在有源元件
电子电路放大的基本特征是功率放大
放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义
放大电路的性能指标
放大倍数：电压放大倍数-是输出电压与输入电压之比、电流放大倍数-是输出电流与输入电流之比、电压对电流的放大倍数-输出电压与输入电流之比、电流对电压的放大倍数-输出电流与输入电压之比
输入电阻：是从放大电路端看进去的等效电阻，为输入电压有效值和输入电流有效值之比
输出电阻：从放大电路输出端看进去的等效内阻称为输出电阻
通频带：用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力
非线性失真系数：当输入信号幅度超过一定值后，输出电压将会产生非线性失真。输出波形中谐波成分总量与基波成分之比称为非线性失真系数
最大不失真输出电压：当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。
最大输出功率与效率：在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率称为最大输出功率Pom。效率等于最大输出功率Pom与Pv之比
基本共射放大电路的工作原理
基本共射放大电路的组成及各元件的作用
晶体管是起放大作用的核心元件
当ui=0时，称为放大电路处于静态。直流电源VCC为输出提供所需能量。
在输入回路中，基极电源VBB使晶体管b-e间电压UBE大于开启电压Uon，并与基极电阻Rb共同决定基极电流IB
在输出回路中，集电极电源VCC应足够高，使晶体管的集电结反向偏置，以保证晶体管工作在放大状态，因此集电极电流Iｃ＝βIB
集电极电阻Ｒｃ上的电流等于IC，因而其电压为ICRｃ，从而确定了ｃ－ｅ间电压UCE＝VCC－ICRｃ
设置静态工作点的必要性
静态工作点：令交流电源电压=0，根据回路方程便可得到静态工作点的表达式
IBQ=（VBB-UBEQ）/Rb
ICQ=β‘IBQ=βIBQ
UCEQ=VCC-ICQ Rc
为什么要设置静态工作点
对于放大电路的基本要求，一是不失真，二是能够放大
设置合适的静态工作点，以保证放大电路不产生失真是非常必要的
基本共射放大电路的工作原理及波形分析
对于基本共射放大电路，只有设置合适的静态工作点，使交流信号驮载在直流分量之上，以保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真
基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠Rc将电流的变化转化成电压的变化来实现的
放大电路的组成原则
组成原则
必须根据所用放大管的类型提供直流电源，以便设置合适的静态工作点，并作为输出的能源
输入信号必须能够作用于放大管的输入回路
当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或电压。
两种实用的共射放大电路
输入信号、直流电源、输出信号均有一端接在公共端，即“地”端，称为“共地”。
电路中的基极电流与集电极电源合二为一，并且为了合理设置静态工作点，在基极回路又增加一个电阻，便得到共射放大电路。
电路中信号源与放大电路、放大电路与负载电阻均直接连接，称为“直接耦合”。
利用电容连接电路称为阻容耦合。耦合电容的作用是“隔离直流，通过交流”。
放大电路的分析方法
直流通路与交流通路
直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的通路，也就是静态电流流经的通路，用于研究静态工作点。
电容视为开路
电感线圈视为短路
信号源视为短路，但应保留其内阻
交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路，用于研究动态参数。
容量大的电容视为短路
无内阻的直流电源视为短路
图解法
静态工作点的分析
电压放大倍数的分析
波形非线性失真的分析
直流负载线与交流负载线
等效电路
晶体管的直流模型及静态工作点的估算法
晶体管共射h参数等效模型（交流等效模型）
h参数等效模型的由来
h参数的物理意义
简化的h参数等效模型
rbe的近似表达式，b-e间电阻由基区体电阻rbb'、发射结电阻rb'e'和发射区体电阻re三部分组成。
共射放大电路动态参数的分析
电压放大倍数.Au=(.Uo)/(.Ui)
输入电阻Ri=(Ui)/Ii
输出电阻Ro=Rc=Uo/Io
放大电路的输入电阻与信号源内阻无关，输出电阻与负载无关。
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