三种基本放大电路及静态工作点_图文.ppt
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第二章基本放大电路 104页PPT文档
系数为
NF
Ps PN
Ps PN
i o
用分贝(dB)表示的噪声系数为
NF(dB )10lg((P Pss//P PN N))oi
(2.1.11)
(2.1.12)
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2.2 基本共射放大电路的工作原理
2.2.1 基本放大电路的组成及各元件的作用
所谓基本放大电路是指由一个放大器件（例如三极管）所构 成的简单放大电路。由前面的分析可知，三极管有三个电极， 因此有三种不同的电路组态。下面以应用最广泛的基本共射放大 电路为例， 说明其组成原则和工作原理。
交流功率，使负载上得到较大的输出功率。通常将最大输出功率
Pom与直流电源消耗的功率PV之比称为效率η，即
Pom PV
它反映了直流电源的利用率。
(2.1.10)
8. 信噪比与噪声系数
放大器输入端的信号功率与噪声功率的比值简称为输入
信噪比，记作(Ps/PN)i。放大器中器件、元件产生的内部噪声， 使得输出端的信噪比(Ps/PN)o小于(Ps/PN)i。在常温下，放大 器内部噪声决定于器件的噪声，为此，通常定义晶体管噪声
为防止干扰，输入信号、直流 电源、输出信号均有一端接在
公共端，即“共地”。
2. 阻容耦合共射放大电路
耦合电容C1/C2作用： 隔离直流，通过交流又称 为隔直电容。
令uI=0可求出静态工作点：
图2.2.5 阻容耦合共射放大电路 (a)电路 (b)输入回路等效电路
IBQ
Vcc
UBEQ Rb
ICQ IBQ
f
图 2-4 放大电路的频率指标
当放大倍数从
A
下降到
m
第三章基本放大电路
3.3 具有稳定工作点的放大电路
3.3.1 分压式偏置电路的结构及工作原理 1．电路结构
Rb1 ：上偏流电阻
Rb2 ：下偏流电阻
Re ：发射极电阻
Ce ：发射极旁路电容
基极电压 VBQ 由 Rb1 和
Rb2 分压后得到，即
VBQVCC
Rb2 Rb1Rb2
由此， VBQ 的大小与三极管的参数无关。
ICQIBQ= 50 × 44.4 A = 2.2 mA
V CE V Q C C ICR Q c=12 V - 2.2 mA ×3 k = 5.4 V
3.2 三极管基本放大电路
（2） rbe
rbe30 0(1)2I6E mQV 30 0(150)22.26m mV A
① 电压增益Gv： Gv20 lgAv(dB)
② 电流增益Gi： Gi 20 lgAi(dB)
③ 功率增益Gp： G P1l0gA P(dB)
3.2 三极管基本放大电路
（3）输入电阻和输出电阻
输入电阻 ri：输入交流电压 vi与输入回路产生的输入电流
ii 之比。
ri
vi ii
也可视为从输入端看进去的等效电阻。如图所示 ri 。 ri越 大，放大器要求信号源提供的电流越小，信号源的负担越小。
IBQVCCRbVBEQ
ICQIBQ
V CE V Q C C ICR Q c
VBEQ ：硅管一般为 0.7 V，锗管为 0.3 V。 一个放大器的静态工作点的设置是否合适，是放大器能否 正常工作的重要条件。
3.2 三极管基本放大电路
2．静态工作点对放大器工作状态的影响
若 Rb 阻值适当，使 IBQ 有 合适的数值，则基极的总电流 IBQ+ib 始终是单方向的电流， 即它只有大小的变化，没有正 负极性的变化，这样就不会使 发射结反偏而截止，从而避免 了输入电流 ib 的波形失真。
三极管基本放大电路ppt课件
（a）原理电路
（b）实物图
精品课件
发射极单管放大电路各组成元件的作用
精品课件
电路中各电流、电压的符号规定
电路中既包含输入信号所产生的交流量，又包含直流电源所产生 的直流量。为了区分不同分量，通常做了以下规定
精品课件
放大电路原理图的画法
1.直流通路和交流通路 【直流通路】指静态时放大电路直流电流通过的路径。 画直流通路原则 ：将电容视为开路。
确定出静态工作点Q。
以单管共射放大电路为例，其直流通路如右下图所示。设电路参数VCC、 Rb、RC和三极管放大倍数β已知，忽略三极管的UBEQ（硅管UBEQ≈0.7V，锗 管UBEQ≈0.3V）,可以推导得：
IBQVCC UBEQ VCC
Rb
Rb
ICQ＝βIBQ
UCEQ ＝ VCC－ICQ RC
由上述公式求得的IB、 IC和UCE值即是静态工作点Q。
Ro=Ron
精品课件
多级放大电路的耦合方式
多级放大电路中每个单管放大电路称为“级”，级与级之间的连接 方式叫耦合。下表为三种常用耦合方式的比较。
精品课件
本章小结
1.三极管由两个PN结构成，按结构分为NPN和PNP两类。三极管的集电极 电流受基极电流的控制，所以三极管是一种电流控制器件。在满足发 射结正偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大的作用。三极管的输 出特性曲线可分成截止区、饱和区、放大区。
所以，分压式偏置放大电路具有自动调整功能，当ICQ要增加时，电路 不让其增加；当ICQ要减小时，电路不让其减小；从而迫使ICQ稳定。所以 该电路具有稳定静态工作点的作用。B>>UBEQ
精品课件
C C V Q Q C E I I T V ec RR QEB Q B U I 2 1 b b R R Q B U 21 II
第三章基本放大电路
3.2 三极管基本放大电路
3.2.4 放大原理
1．放大电路 放大电路如图所示。
输出：从集电极和发射极之间输出
输入：从基极和发射极之间输入。 电路中，vBE、iB、ic、vCE 随 vi 变化，变化作用如下： vi→vBE→iB→iC→vCE→vo
3.2 三极管基本放大电路
2．放大原理 vi 的变化将产生变化的基极电流，使基极总电流发生变化，
（3） Rb：基极偏置电 阻。一般是几十千欧至几百 千欧。
（4） VCC：集电极直流电源，为集电结提供反向偏压。
（5） Rc：集电极电阻。一般是几百欧至几千欧。
3.2 三极管基本放大电路
电路中各器件的作用如下。
（6） C1、C2 ：输入和输出耦合电容。 （7） RL：负载电阻。 （8） Vs：信号源电压；Rs ：信号源内阻。
对输出信号的要求：由一个放大器输出给下一级电路的 电流、电压和功率都不能超过放大器最大允许值。
3.2 三极管基本放大电路
3.2.1 基本放大电路的组成
三极管基本放大电路如图所示。
3.2 三极管基本放大电路
电路中各器件的作用如下。
（1）V：放大管，起 电流放大作用。
（2） VBB：基极偏置 电源，为发射结提供正向偏 压。
集电极电流在集电极电阻上产生压降，使放大器的集电极电压 将随之vc变e 化V C 。-通C iC 过R cC2 耦合，隔断直流，因此输出信号电压 vo 也随之变化。只要电路参数能使三极管工作在放大区，则 vo 的 变化幅度将比 vi 的变化幅度大很多倍。
3.2 三极管基本放大电路
2. 波形
输出电压与输入电压相位相反，又称这种共发射极的单管 放大电路为反相放大器。
3.2 三极管基本放大电路
放大电路基本知识PPT课件
RL uo
继续
（2）Au
ib
rbe
ui Rb
βib
ie R’L uo
u i ib r b e ( 1 ) ib (R e//R L ) u o(1 β)ib(R e/R /L )
Au＝ u uo i rb(e 1 (β 1 )βR ()eR (/e/R /L /R )L) 1
继续
（3）Ri
ib
反馈的一些概念：
将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措
施称为反馈。
直流通路中的反馈称为直流反馈。
反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称
为正反馈。
IC通过Re转换为ΔUE影响UBE
温度升高IC增大，反馈的结果使之减小
Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定 Re有上限值吗？
基本思想：用线性 去代替 非线性
ic ib
uce ube
ib
ic
ube 含源网络 uce
等效：保持外部的i和u关系不变 ☆对交流、小信号而言
继续
ub＝ e rbeibruce ic＝ibuce/rce
h参数等效电路：
ib T
+
+
u be -
+
ic
+
+
u ce
-
+
b ib
+
+ rbe
u be +
-
μr uce -
1. 结构：
Rb C1
RS +
+
u i
uS
-
-
+
V C
C
T C2
+
三种基本放大电路及静态工作点
动态：输入信号不为零时，放大电路的工作
状态，也称交流工作状态。
电路处于静态时，三极管个电极的电压、电
流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，
常称为Q点。一般用IB、 IC、和VCE （或IBQ、ICQ、 和VCEQ ）表示。
# 放大电路为什么要建立正确的静态？
2.3 图解分析法
2.3.1 静态工作情况分析
交流负载线。
即 iC = (-1/RL) vCE + (1/RL) VCEQ+ ICQ 交流通路
2.3 图解 分析法
通过图2解.3分.2析，动可态得如工下作结论情： 况分析 1. vi vBE iB iC vCE |-vo|
2.
输入交流2信. 号vo与时vi相的位图相反解；分析
3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；
放大电路向电阻性负载提供的输出功率
Po
Vom 2
Iom 2
1 2
Vom
I
om
在输出特性曲线上，正
好是三角形ABQ的面积，这
一三角形称为功率三角形。
（思考题）
要想PO大，就要使功率三角形的 功率三角形 面积大，即必须使Vom 和Iom 都要大。
例题 放大电路如图所示。已知BJT的
ß=80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V， 求： （1）放大电路的Q点。此时BJT 工作在哪个区域？
截止区特点：iB=0， iC= ICEO 当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。
2.3 图解 分析法
2.3.2 动态工作情况分析
3. BJT的三个工作区
①波形 的失真
由于放大电路的工作点达到了三极管
的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管， 输出电压表现为底部失真。
稳定静态工作点和三种放大电路PPT学习教案
第37页/共44页
基本共漏放大电路输出电阻的分析
Ro
Uo Io
Uo Rs
Uo gmUo
Rs
∥
1 gm
若Rs=3kΩ，gm=2mS ，则Ro=?
第38页/共44页
派生电路
一、复合管 二、派生电路举例
第39页/共44页
一、复合管
复合管的组成：多只管子合理连接等效成一只管子。 目的：增大β，减小前级驱动电流，改变管子的类型。
引入直流负反馈 温度补偿：利用对温度
敏感的元件，在温度变 化时直接影响输入回路。
例如，Rb1或Rb2采用热敏
电阻。 它们的温度系数？
T (℃) IC UE UBE IB IC Rb1 UB
第7页/共44页
讨论一
图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态工作点？
IS
若采用了措施，则是什么措施？
U BQ
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
I EQ
U BQ
U BEQ Re
判断方法：Rb1 ∥Rb2 (1 )Re ?
I BQ
IEQ
1
UCEQ VCC ICQ Rc IEQRe VCC IEQ (Rc Re )
第5页/共44页
4. 动态分析
如何提高电压 放大能力？
Au
U o U i
RL' rbe
Ro
rbe2 Re ∥
rbe1 Rb ∥ Rs
1 1 1 2
第42页/共44页
二、派生电路举例：组合的结果带来什么好处？
第43页/共44页
哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？
第34页/共44页
三、场效应管放大电路的动态分析
静态工作点PPT课件
R L
u r (1 )R
be
E
RL Rc // RL
R [r (1 B)R ]// R // R
பைடு நூலகம்
i
be
E
b1
b2
R R
o
c
2021/5/31
.
8
复习：
1.如何用图解法求静态工作点？
用解析式求基极电流， 作直线UCEQ = VCC – ICQRc 与BJT输出特性曲线的交点。
2.NPN管共射放大电路Q点设置太低，输出电压将会如何？ 如何调节？
2021/5/31
.
（动画3-5）4
阻容耦合的静态工作点稳定电路
+VCC
由于 IR >> IBQ， 可得(估算)
Rb2 IR Rc+ C2
UB QRb1Rb1Rb2VCC
+
ui
所以 UBQ 不随温度变化，
C1+ Rb1
IB
UB
IE
Re
IC UE +
RL Ce
+ uo
图 2.4.2 阻容耦合的静态工作点稳定电路
3.直流通路、交流通路如何绘制？
4.BJT的h参数等效模型如何？基射极等效电阻如何计算？
5.共射放大电路静态、动态分析包括哪些参数？
6.为什么要稳定静态工作点？如何稳定？
2021/5/31
.
9
晶体管在不同环境温度下的 输出特性曲线
.
3
2.典型的静态工作点稳定电路
稳定Q点常引入直流负反馈或温度补偿的方法
使IBQ在温度变化时与ICQ产生相反的变化。
一、电路组成和Q点稳定原理
Rb2 Rb1