三极管的三种基本放大电路

二、性能指标分析
IBQ = (VCC – UBEQ) / [RB + (1 + β ) RE] ICQ = β I BQ UCEQ = VCC – ICQRE
−
−
−
rbe β ib RB + RE RL uo
−
R'L = RE // RL
第3章 放大电路基础
一、电路组成与静态工作点
IBQ C1 + RB +VCC C2 RL
Ri
R’i
例3.2.1 β =100, RS= 1kΩ, RB1= 62kΩ, RB2= 20kΩ, RC= 3kΩ Ω Ω Ω Ω RE = 1.5kΩ, RL= 5.6kΩ, VCC = 15V。求：“Q ”, Au, Ri, Ro Ω Ω 。 [解] 1）求“Q” 解 ） +VCC 20 × 15 RB1 RC C2 U BQ = ≈ 3.7 ( V ) C1 + 20 + 62 + + RL 3 .7 − 0 .7 uo I RS = 2 (mA ) + CQ = I EQ = + RB2 RE us 1 .5 CE − − I BQ ≈ 2 / 100 = 0.02 (mA) = 20 µA U = 15 − 2( 3 + 1.5) = 6 ( V ) 2）求 Au、Ri、Ro 、 Aus CEQ ）
–
RE = RL = Rs = 1 kΩ, VCC = 12V。求：“Q ”、Au、Ri、 Ω 。 、 Ro [解] 1）求“Q” +VCC 解 ） IBQ RB C1 IBQ = (VCC – UBE) / [RB + (1+ β ) RE]
β =120, RB = 300 kΩ, r’bb= 200 Ω, UBEQ = 0.7V Ω
ib
c
RC RB1 RB2 RE
+ RL uo
−
小信号等效电路
ii ib
rbe
ic β ib
R
C
+ ui RB1 RB2
−
RE
RL
+ uo
−
1. 电压放大倍数 uo − β ib R'L Au = = ib [rbe + (1 + β ) RE ] ui R'L = −β rbe + (1 + β ) RE 源电压放大倍数 uo uo ui Ri Aus = Au = = us ui us Rs + Ri 2. 输入电阻 Ri = RB1 // RB2 //[ rbe + (1 + β ) RE ] 3. 输出电阻 Ro = RC
−
uo − β ib R'L β R'L Au = = = ui rbe − ib r be ui r be − ib rbe R'i = = = − ie − (1 + β )ib 1 + β rbe Ri = RE // (1 + β ) Ro= RC
特点： 特点： 1. Au大小与共射电路相同 2. 输入电阻小 Aus小 输入电阻小,
第3章 放大电路基础
二、直流分析
RB1 RB2 IBQ I1 RC +VCC ICQ + UCEQ
−
方法1: 方法
估算
U+
BEQ − RE
IEQ
要求： 要求： I1 ≥ (5 ∼ 10)IBQ
R2 B UBQ = VC C R 1 +R 2 B B U BQ − U BEQ I EQ = RE I CQ ≈ I EQ I BQ ≈ I EQ / β U CEQ = VCC − I CQ ( RC + RE )
r be = 200 + 26 / I BQ = 200 + 26 / 0.02 = 1500 ( Ω)
− β R'L − 100 × 3//5.6 Ω Au = = = −130 Ro = RC= 3 kΩ rbe 1.5 Ri = RB1 // RB2 // rbe = 20 // 62 // 1.5 ≈ 1.36 (kΩ ) ui Ri 1.36( −130) Aus = Au = Au = = −75 us Ri + RS 1 + 1.36
稳定“ 的原理 的原理： 稳定“Q”的原理： T↑ IC↑→ UE↑ → UBE ↓→ IB↓ ↑→ IC ↓ ←
ＵBQ ≥ (5 ∼ 10)UBEQ
第3章 放大电路基础
方法２ 方法２：利用戴维南定理求 IBQ
RC IBQ RB1 + – VCC RB2 RE
RC
+ –VCC
+ R’B1 – V’CC
+ VCC –
RE
VCC ⋅ RB2 V'CC ≈ RB1 + RB2 RB1 ⋅ RB2 R’ = R B1 // RB2 = B RB1 + R B2 V 'CC −U BEQ I BQ = R'B +(1 + β ) RE
第3章 放大电路基础
三、性能指标分析
RB1 C1
+
RC
C2
+
+VCC
1. 电压放大倍数
用途： 用途：输入级 输出级 中间隔离级
第3章 放大电路基础
P74例 3.2.2 例
++ C2 IEQ + = (12 – 0.7) / [300 +121 × 1] ≈ 27 (µA) µ + + RS ui RL uo RE us – – IEQ ≈ ICQ = β I BQ = 3.2 (mA)
第3章 放大电路基础
提高 Ri 的电路
100kΩ Ω C1 RS RB3 +VCC RB1 C3 C2 10kΩ – Ω
ii + ui
−
ib rbe RE
ic
+
β = 50
+ uo
RB3 R’B
β ib
+ uo
−
+ + 100kΩ + Ω RB2 RE us
– 100kΩ Ω
无C3、RB3： Ri = (RB1 // RB2) // [rbe + (1 + β ) RE)] Ri = 50 // 510 = 45 (kΩ) Ω 无C3有RB3 ： Ri = (RB3 + RB1 // RB2) // [rbe + (1+ β )RE)] 接C3： Ri = (100 + 50) // 510 = 115 (kΩ) Ω RB3 // rbe ≈ rbe Ri = rbe+(1+β) (R’B// RE)=(1 + β) (R’B // RE ) R i= 51 × 50 // 10 = 425 (kΩ) Ω
第3章 放大电路基础
求输出电阻 +
−
ii
R
s
ib
ic
ii
R
s
ib
ic
us
rbe β ib RB + RE RL uo
−
us = 0
β ib rbe i RB + u RE i RE −
uo uS = 0 R’s=Rs // RB Ro = io RL = ∞ u u + (1 + β ) i = i RE − i b − β i b = RE rbe + R 'S ( rbe + R'S ) u u Ro = = = RE // u u i 1+ β + RE ( rbe + R’) /(1 + β ) S Au ≤ 1 输入输出同相 射极输出器特点 射极输出器特点 Ri 高 Ro 低
第3章 放大电路基础
3.2 三种基本组态放大电路
3.2.1 共发射极放大电路 一、 电路组成
RS 1. 使发射结正偏，集电结反偏 + 使发射结正偏， us 2. 向负载和各元件提供功率 − VCC(直流电源 ： 直流电源)： 直流电源 C1 + + ui
−
+VCC RB1 RC iC C 2 iB ++ + + uCE RL uo uBE RB2 RE − + − CE −
第3章 放大电路基础
3.2.3 共基极放大电路 一、求“Q” (略) 略 +VCC RC C 二、性能指标分析 RB1 3
+ C1 + C2 RB2 RE +
+ RS us
−
+ RL uo
−
RS
+ us
−
RE
RC
RL
RS
+ us
−
ii ie + ui Rib E
−
ic
rBβ ib RC RL
E
io + uo
第3章 放大电路基础
一、电路组成与静态工作点 +VCC ii IBQ 交流通路 ic RB C1 ii ib R ++ C2 + RS uIEQ + + + s + Rs i u RL uo + us RB RE RL o RE us –
– –
3.2.2 共集电极放大电路 (射极输出器、射极跟随器 射极输出器、 射极输出器 射极跟随器)
ib ic
uo (1 + β ) R'L （1 + β）ib RE // RL Au = = = ui ib rbe + (1 + β )ib RE // RL rbe + (1 + β ) R'L ui ui Ri = = = RB //( rbe + (1 + β ) R'L ) ui ui ii + = RB // R’i RB rbe + (1 + β ) R'L