CC组态放大电路分析案例—静态分析
放大器的静态分析
电工组 2007.8
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电工电子课件
1.1用估算法确定静态值
估算法：利用电路中已知参数，通过数学方程式近似计算 来分析放大电路，估算放大电路的静态工作点。 1. 直流通路估算 IB +UCC RB IB RC IC 由KVL: UCC = IB RB+ UBE
+ + T UCE 怎么样呢？ UBE – –
U CC U BE IB RB (1 β ) RE
IC β IB
由KVL可得： U CE U CC I C RC I E RE
由例1、例2可知，当电路不同时，计算静态值的公 式也不同。 电工组 2007.8
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1.2用图解法确定静态值
电工电子课件
图解分析法:是利用三极管的输入和输出特性曲线,通过作图 分析放大器的静态工作点。 +UCC 优点： RC 能直观地分析和了解静态值 RB 的变化对放大电路的影响。 IC IB + 步骤： + TUCE 1. 用估算法确定IB UBE – – 2. 由输出特性确定IC 和UCE
UCE = UCC– ICRC I C f (U CE ) I 常数
B
直流负载线方程
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1.2用图解法确定静态值
UCE =UCC–ICRC
I C f (U CE ) I 常数 B 由IB确定的那 IC/mA 条输出特性与
直流负载线 直流负载线的 交点就是Q点
电工电子课件
U CC U BE 所以 I B RB UCE和IC又
当UBE<< UCC时，
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U CC IB RB
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1.1用估算法确定静态值
晶体管放大电路的三种组态
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
(4) 晶体管共基截止频率fα远大于共射截止频率fβ，
因而共基放大电路的频带宽，常用于无线电通讯和
宽频带放大电路。 (5) 当输入恒定时，uce变化引起的ic变化很小， 即共基电路是很好的恒流源电路。
基于这些优点，功率放大和高频放大常采用共
(3) 求解输出电阻 将信号源 U s 短路，保留其内阻Rs ，负载RL开路，输出端 信号源 U 与流入电流 I 之比即为输出电阻。如图2—34 (b)
o
o
所示。
I ( U R R ) o br be s // b r I ( 1 ) I e b
' o
r R // R be s b r R // R R // 3 7 Ω o e e ( 1 )
(1)电压放大倍数
列出输入和输出回路电压方程，即
I r U i b be
' U RL o Au rb e Ui
' U I ( R // R ) I R o c c L b L
其中：
rb e rhb'
26 IE Q
(2)输入电阻
因为
U r I r ' i be b be r i ( 1 I 1 ) I e b
(1)求解电压放大倍数： 列输入回路和输出回路方程
' U I r I ( R // R ) I r ( 1 ) I R i b be ee L b be b L
' U I ( R // R ) ( 1 ) I R o e e L b L
放大电路的三种组态
放大电路的三种组态依据放大电路输入、输出端的不同，放大电路有三种组态，即共射、共集和共基组态。
共射组态：基极为输入端，集电极为输出端，放射极为公共端。
共集组态：基极为输入端，放射集电极为输出端，集电极为公共端。
共基组态：放射极为输入端，集电极为输出端，基极为公共端。
前面介绍的放大电路都是共射组态。
1、共c极放大电路1．静态分析I BQ = U CC U BEQ R b +(1+β) R eI EQ =(1+β) I BQU CEQ = U CC I EQ R e2．动态分析A u = U o U i = (1+β)( R e // R L ) r be +(1+β)( R e // R L ) ≈1u o 与u i 同相，且uo≈ui，即输出跟随输入——射极跟随器。
r i = R b //[ r be +(1+β)( R e // R L )]r o = R e // r be 1+β当考虑信号电源内阻R s 时，r o = R e // r be +( R s //Rb) 1+β2、共b极放大电路1．静态分析U BQ ≈ R b1 R b1 + R b2 U CCI EQ = U BQ U BEQ R eU CEQ ≈ U CC I CQ ( R c + R e )I BQ = I EQ 1+β2．动态分析A u = U o U i = β I b R ′ L I b r be = βI R ′ L r be —— u o 与u i 同相r i = R e // r be 1+βr o = R c3、三种基本放大器的比较（设β =50，r be =1.1k Ω , R c = 3 k Ω , R e = 3 k Ω , R s = 3 k Ω , R L = ∞ ）共射组态共集组态共基组态 A i 表达式β (1+β) α 数值50 -51 -0.98 A u 表达式β R c r be (1+β) R e r be +(1+β) R e β R c r be 数值-136 0.993 136 r i 表达式r be // R b R b //[ r be +(1+β) R' e ] r be 1+β // R e 数值1.1kΩ 154kΩ 21.6Ω r o 表达式R c r be + R e 1+β // R e R e 数值3kΩ 80.4Ω 3kΩ 特点及用途（1）具有电流和电压放大作用；（2）输出电压与输入电压反相；（3）输入电阻、输出电阻适中。
电工课件——基本放大电路静态工作点分析
I CQ
3.2mA 40uA 80
Rb
VG
VBEQ I BQ
12 0.7 40 *106
300k
(3)ICQ=1.6mA时的Rb值
I BQ
I CQ
1.6mA 20uA 80
Rb
VG
VBEQ I BQ
12 0.7 20 *106
600k
返回
[课堂小结]
一、直流通路、交流通路画法
[巩固练习]
1、如图放大器中，若 VG 15V , RC 3k, Rb 500 k, 60,
画直流、交流通路；估算放大器静态工作点。
2、如图放大器中，若Rb 510 k, RC 5.1k, 50,
求VCEQ；若要求 VCEQ 3V , ICQ 0.5mA, 求Rb，Rc。
返回
IBQ
VG VBEQ Rb
12 0.7 400*103
30uA
ICQ IBQ 80*30uA 2.4mA
VCEQ VG ICQ RC 12 2.4 *3 4.8V
返回
（2）求VCEQ=2.4V时的Rb值
I CQ
VG VCEQ RC
12 2.4 3 *103
3.2mA
I BQ
（二）交流通路
1、交流通路： 放大器直交流信号的流经途径
2、交流通路画法： （1）将电容视为短路； （2）将直流电源视为短路，其它不变。
返回
[思考讨论2] 静态工作点的估算？
静态工作点估算(直流通路)
1、静态：放大器无信号输入时的直流工作状态 2、静态工作点：用Q表示， 3、静态工作点参数：IBQ、ICQ、 VCEQ
VBEQ值：硅管约0.7V，锗管约0.3V
IBQ VG VBEQ Rb
静态工作点稳定地放大电路分析报告
静态⼯作点稳定地放⼤电路分析报告静态⼯作点稳定的放⼤电路分析⼀、课题名称静态⼯作点稳定的放⼤电路分析⼆、设计任务及要求分析静态⼯作点、失真分析、动态分析、参数扫描分析、频率响应等。
（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）三、电路分析1.静态⼯作点Q的分析（1）什么是静态⼯作点Q静态⼯作点就是输⼊信号为零时，电路处于直流⼯作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表⽰为⼀个确定的点，设置静态⼯作点的⽬的就是要保证在被被放⼤的交流信号加⼊电路时，不论是正半周还是负半周都能满⾜发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放⼤状态。
可以通过改变电路参数来改变静态⼯作点，这样就可以设置静态⼯作点。
若静态⼯作点设置的不合适，在对交流信号放⼤时就可能会出现饱和失真（静态⼯作点偏⾼）或截⽌失真（静态⼯作点偏低）。
如图1为阻容耦合电路图1晶体管型号BC107BP参数 .MODEL BC107BP NPN IS =1.8E-14 ISE=5.0E-14 NF =.9955 NE =1.46 BF =400 BR =35.5+IKF=.14 IKR=.03 ISC=1.72E-13 NC =1.27 NR =1.005 RB =.56 RE =.6 RC =.25 VAF=80+VAR=12.5 CJE=13E-12 TF =.64E-9 CJC=4E-12 TR =50.72E-9 VJC=.54 MJC=.33 在放⼤电路中，当有信号输⼊时，交流量与直流量共存。
将输⼊信号为零，即直流电流源单独作⽤时晶体管的基极电流I B，集电极电流I C，b-e之间电压U BE,管压降U CE称为放⼤电路的静态⼯作点Q，常将四个物理量记作I BQ,I CQ,U BEQ,U CEQ。
在近似估算中常认为U BEQ为已知量，对于硅管U BEQ=0.7V，锗管U BEQ=0.2V。
为了稳定Q点，通常使参数的选取满⾜I1>>I BQ因此B点电位U BQ=Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc静态⼯作点的估算U BQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·VccI EQ=(U BQ-U BEQ)/ReU CEQ=V CC-I CQ(Rc+Re)（2）为什么要设置合适的静态⼯作点对于放⼤电路最基本的要求，⼀是不失真，⼆是能够放⼤。
CE组态放大电路分析案例—直流分析
CE组态放大电路分析案例—直流分析83/131u iu oR e I BQI EQV CCU EU B例题：分析下图放大电路特性（增益、输入电阻、输出电阻）。
直流通路分析：R b1、R b2和R e 构成偏置电路。
R b1、R b2组成分压器，提供一个固定的基极电位U B 。
R e 发射极电阻，提供电流负反馈。
(反馈单元详细介绍） b2B CCb1b2B b1b2V R E R R R R //R =+=R e I BQI EQV CCU E利用戴维南定理B84/131 当满足 ( 1+β ) R e >> R b1//R b2 时，()B B e BE B1U E I R U β≈++=u 0R e I BQI EQV CCU EU B R e I BQI EQV CCU E()()E I R R I R I R R R =+++⎡⎤=+++⎣⎦B B b1b2B e BEB b1b2e BE//1U //1U ββb2B CCb1b2V 复习：R E R R =+工作点稳定 解：1） 静态分析βI I +=1EQ BQ CQ BQI βI =()CEQ CC CQ c EQ eCC CQ c e U V I R I R V I R R =--≈-+R e I EQV CCU EI BQU BV CCI EQU EB BEQ E EQe eU U U I R R -==R U V R R ≈+b2B CCb1b2当满足 R b1//R b2<<(1+β)R e 时,85/131制作单位：北京交通大学电子信息工程学院《模拟电子技术》课程组。
放大电路的三种基本组态
1
Ri'
Ui Ib
rbe
1 Re
RL 62k
Ri Ri' / /Rb 62k / /200k 47.3k
用外加电压源法求输出电阻
Io
I Re
1
Ib
Uo Re
1
Ib
Ib
rbe
Uo
Rs /
/ Rb
Rs' Rs / /Rb
Ro
Uo Io
Uo Rs' rbe
Uo
Uo
Rs' rbe
Uo Re
Re
/
/
Rs' rbe
1
2k / /18 18
4.共集电极放大电路的特点和应用
共集放大电路的特点是：输出电压与输入电压同相位；电 压放大倍数小于1而近似等于1，有电流放大作用和功率放 大作用；输入电阻大；输出电阻小。
• 作输入级：共集电极电路输入电阻大，作输入级可获得更 大的输入电压；
0.035mA
IE (1 )IB 2.14mA
UCE VCC IE RE 7.72V
（2）求动态指标
•
•
Uo 1 Ib Re / /RL
•
•
•
Ui Ib rbe 1 Ib Re / /RL
•
•
Au
Uo
•
Ui
1 Re / /RL rbe (1 ) Re / /RL
Ui
Ui Ui
1
1
1
RE
/
/
rbe 1
且Ii
Ui RE
Ie
R E rbe
R E rbe
1
1
1.3 三种基本组态放大电路的比较
模拟电子技术单元6-4：放大电路的静态分析
阻近似为0）。 当放大电路的输入信号不为零时，电路中既有直流分量也有交流分量，此时
的工作状态称为动态。动态分析方法有微变等效法和图解法两种。
交流通路：①大容量电容相当于短路；②直流路画法
《模拟电子技术》
项目模块 扩音器的制作
项目模块 扩音器的制作
单元六 放大电路的初步认识
一、放大电路的基本概念 二、放大电路的性能指标 三、CE放大电路的分析 四、 CE放大电路的基本分析方法
四、放大电路的基本分析方法
根据放大电路的工作状态，其基本分析方法 包括静态分析和动态分析两种。 1、放大电路静态分析 2、放大电路的动态分析 3、能稳定静态工作点的CE电路分析
直流通路
列晶体管输入、输出回路
方程，将UBEQ作为已知条件， 令ICQ＝βIBQ，可估算出静态
工作点。
I
＝VCC－U
BQ
Rb
BEQ
ICQ IBQ
U CEQ VCC ICQ Rc
1、放大电路静态分析
通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的 分析复杂化。为简化分析，将它们分开讨论：先讨论放大电路的输入信号为 零时，电路中各处的电压和电流。此时电路中各处电压和电流的值保持不变， 这种状态称为静态。静态分析方法有近似估算法和图解法两种。
输入电压ui为零时，由直流电源给晶体管各极提供的电流、电极b-e间、 电极c-e间（管压降）的电压称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。