第2章-半导体三极管及其放大电路.ppt

第8章放大电路基础8.1放大电路概述与共射放大器图2.1放大电路中三极管的三种连接方法

(a)共(发)射极电路;(b)共集电极电路;(c)共基极电路
2．放大电路的组成及各元件的作用
电路的组成如图8.2所示。电路中各元件的作用如下:
（1）集电极电源UCC:其作用是为整个电路提供能源,保证三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置。
（2）基极偏置电阻Rb:其作用是为基极提供合适的偏置电流。
（3）集电极电阻Rc:其作用是将集电极电流的变化转换成电压的变
（4）耦合电容C1、C2:其作用是隔直流、通交流。（5）符号“⊥”为接地符号,是电路中的零参考电位。3．放大电路中电压、电流的方向及符号规定
1）电压、电流正方向的规定
2）电压、电流符号的规定
(1)直流分量。如图8.3(a)所示波形,用大写字母和大写下标表示。如IB表示基极的直流电流。
(2)交流分量。如图8.3(b)所示波形,用小写字母和小写下标表示。如ib表示基极的交流电流。
(3)总变化量。如图8.3(c)所示波形,是直流分量和交流分量之和,即交流叠加在直流上,用小写字母和大写下标表示。如iB表示基极电流总的瞬时值,其数值为iB=IB+ib。(4)交流有效值。用大写字母和小写下标表示。如Ib表示基极的正弦交流电流的有效值。
4．直流通路和交流通路
1）直流通路
所谓直流通路,是指当输入信号ui=0时,在直流电源UCC的作用下,直流电流所流过的路径。在画直流通路时,电路中的电容开路,电感短路。图2.2所对应的直流通路如图2.4（a）所示。
2）交流通路
所谓交流通路,是指在信号源ui的作用下,只有交流电流所流过的路径。画交流通路时,放大电路中的耦合电容短路;由于直流电源UCC的内阻很小,对交流变化量几乎不
起作用,故可看作短路。图8.2所对应的交流通路如图8.4(b)所示。
二.放大电路的工作状态分析
1．静态（ui=0）工作情况
所谓静态,是指输入信号为零时放大电路的工作状态。
静态分析的目的是通过直流通路分析放大电路中三极管的工作状态。图8.5基本放大电路的静态情况
(a)电路;(b)静态工作点Q
2．动态工作情况
所谓动态,是指放大电路输入信号不为零时的工作状态。当放大电路加入交流信号ui时,电路中各电极的电压、电流都是由直流量和交流量叠加而成的。其波形如图8.6所示。
图8.6放大电路的动态工作情况（8.1）四.放大电路的偏置分析图8.9固定偏置式直流电路2)静态工作点的估算
3)电路的特点
固定偏置式电路结构简单,但静态工作点不稳定。例如当IBQ固定时,温度升高,β值增大,ICQ增大,UCEQ减小,使Q点变化。
2.分压式偏置电路
1)电路组成
2)静态工作点的估算

图8.10分压偏置式直流电路
2)静态工作点的估算3.带有(发)射极电阻Re的固定偏置电路
1)电路组成
电路组成如图8.11所示。2)Q点的估算
由电路可得
五.放大电路的动态性能指标
放大电路放大的对象是变化量,研究放大电路时除了要保证放大电路具有合适的静态工作点外,更重要的是还要研究其放大性能。对于放大电路的放大性能有两个方面的要求:一是放大倍数要尽可能大;二是输出信号要尽可能不失真。衡量放大电路性能的重要指标有放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro。
1.放大倍数
电压放大倍数的定义为
图8.12放大电路的方框图3.输出电阻ro
如图8.12所示,从放大电路输出端看,放大电路对于负载RL相当于一个信号源,该信号源的内阻就是放大电路的输出电阻,用ro表示,它定义为
1．三极管的微变等效电路
1)三极管基-(发)射极间的等效
在图8.13（a）中,根据三极管的输入特性,当输入信号ui在很小范围内变化时,输入回路的电压uBE、电流iB在uCE为常数时,可认为其随ui的变化作线性变化,即三极管输入回路基极与发射极之间可用等效电阻rbe代替。其等效电路如图8.14（b）所示。
图8.13实用的共射放大电路
（a）电路;（b）交流通路
图8.14三极管的微变等效电路2)三极管集(电)-(发)射极间的等效
当三极管工作于放大区时,ic的大小只受ib控制,而与uCE无关,即实现了三极管的受控恒流特性,ic=βib。所以,当输入回路的ib给定时,三极管输出回路的集电极与发射极之间,可用一个大小为βib的理想受控电流源来等效,如图8.14(c)所示。
2.放大电路的微变等效电路
把图8.13(b)所示交流通路中的三极管,用微变等效电路代换,则可得到放大电路的微变等效电路,如图8.15所示。
下面我们以图8.13（a）所示电路为例,总结画放大电路微变等效电路的方法和步骤。
(1）画出放大电路的交流通路如图8.13（b）所示。(