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6放大电路的三种基本组态

6放大电路的三种基本组态
6放大电路的三种基本组态

一、复习引入

复习基本共射极放大电路的结构及各元件的名称和作用。

二、新授

(一)基本共射极放大电路分析

(1)基本共射极放大电路的静态工作点

无输入信号(u i=0)时电路的状态称为静态,只有直流电源U cc加在电路上,三极管各极电流和各极之间的电压都是直流量,分别用I B、I C、U BE、U CE表示,它们对应着三极管输入输出特性曲线上的一个固定点,习惯上称它们为静态工作点,简称Q点。I B、I C、U BE、U CE通常表示为I BQ、I CQ、U BEQ和U CEQ。

(a)共射放大电路(b)直流通路

图1 共射基本放大电路及其直流通路

静态值既然是直流,故可用交流放大电路的直流通路来分析

计算。

在如图1(b)所示共射基本电路的直流通路中,由+U cc —R b—b极—e极—地可得:一般U CC>U BEE,则

I BQ=(U CC-U BEQ)/R b≈U CC/R b

当U CC和R b选定后,偏流I B即为固定值,所以共射极基本电路又称为固定偏流电路。

如果三极管工作在放大区,且忽略I CEO,则

I CQ≈βI BQ

由+U cc—R c b极—c极—e极—地可得

U CEQ=U CC=I CQ R C

如果按上式算得值小于0.3V,说明三极管已处于或接近饱和状态,I CQ将不再与I BQ成β倍关系。此时I CQ称为集电极饱和电流I CS,集电极与发射极间电压称为饱和电压U CES。U CES值很小,硅管取0.3V。可由下式求得

I CS =(U CC-U CES)/R C

一般情况下,U cc>U CES

I CS≈U CC/R C

(2)微变等效电路分析法

共射基本放大电路的微变等效电路,如图2所示。

从图中可以看出,输入电阻R i为R b与r be的并联值,所

图2 R i基本共射电路的微变等效电路

R i=R b//r be≈r be

当us被短路时,i b=0,i c=0,从输出端看进去,只有电阻Rc,所以输出电阻为

R0=R C

从图2中输入回路可以看出U i=i b r be

令RL′=RC//RL,其输出电压为

U O=-i c(R C//R L)=-i c R L′=-βi b R L′因此,电压放大倍数为A u=u o/u i=-iβR L/r be

式中,负号表示U0志u r相位相反。

源电压放大倍数为

A us= u o/u i= u i/u s·u o/u i=R i/R s/(R s+R i)A u

由于R b>r be,可得

A us=R b//r be/(R s+R b)//r be·A u≈-r be/(R s+r be)·βR L′/r be=βR L′(R s+r be)

例1 某电子设备中一级放大电路如图3(a)所示,已知I EQ=1.9mA, β=50, 信号源内阻R s=500Ω,试估算A u、A us、R i、R o。

解:首先画出该电路的交流通路如图3(a)所示,因为电阻R el未并接旁路电容,三极管发射极通过R el接地。将三极管用简化微变等效模型替换,画出该电路的微变等效电路如图3(c)所示。

(1)求r be

由于I C≈I EQ=1.9mA为已知.故

r be≈300+β26mV/I C mA=300+50×2.6/2.9(Ω)≈998Ω注意!若i c未知,则必须通过静态分析先求出I C。

(a)电路图(b)交流通路

(c)微变等效电路(d)求的等效电路

图3 例1的图

(2)求输入电阻R i

从图3(c)可以看出,输入电阻R i为R b1、R b2与、R el支路的等效电阻R i′三者并联。r be与R el中流过电流不同,流过r be的电流为i b,而流过R el的电流为i e,故r be与R el 不能直接串联相加。

因为u i=i b r be+i e R el=i b[r be+(1+β)R el]

所以R i′=u i/i b= r be+(1+β)R el

故R i= R b1// R b2// R i′=R b// R i′

即R i= R b// [r be+(1+β)R el]

则由公式可算出本题的R i=6.69k

(3)求输出电阻R o

当u s被短路且R L→∞时,如图3(b)所示,由KVL可得

i b r be+(1+β) i b R el+i b(R s//R b)=0

i b=0

即受控电流源开路,则i c=0

R0=u o/i o=u o/i Rc

R0=R C

则本题中的R0=3.9 k

(4)求放大倍数A u

令R L′=R C//R L,因为u o=-i c R L′=-βi b R L′,所以

A u= u o/u i = -βR L′/ (r be+(1+β) R el )

式中,负号表示uo与ui相伴相反。代入数据得Au=-6.43 (5)求源电压放大倍数Aus

A us=u o/u s=(u o/u i)·(u i/u s)=A u·i i R i/i i(R s+R i)=R i/(R s+R i)A u

代入数据或得A us=-5.98

(二)共集电极放大电路

共集电极放大电路的组成如图4(a)所示。图4(b)为其微变等效电路,由交流通路可见,基极是信号的输入端,集电极则是输入、输出回路的公共端,所以是共集电极放大电路,发射极是信号的输出端,又称射极输出器。各元件的作用与共发射极放大电路基本相同,只是R e除具有稳定静态工作的作用外,还作为放大电路空载时的负载。

(a)电路图(b)微变等效电路

图4 共集电极放大电路

1.静态分析

由图4(a)可得方程

V CC=I B R B+U BE+(1+β)I B R E

则I B= (V CC - U BE )/R B+(1+β)R E

I C=βI B

U CE= V cc-I E R E≈V cc-I C R E

2.动态分析

(1)电压放大倍数A u

由图图4(b)可知

u i=i b r be+i e R L′=i b[r be+(1+β)R L′]

u o=i e R L′=(1+β)i b R L′

式中:R L′=R E//R L。故

A u==u o/u i=i b(1+β)R L′/ I b[r be+(1+β)R L′]= (1+β)R L′/ [r be+(1+

β)R L′]

一般(1+β)R L′> r be,故A u≈1,即共集电极放大电路输出电压与输入电压大小近似相等,相位相同,没有电压放大作用。

(2)输入电阻R i

R i=u i/i b=i b r eb+(1+β)i b R L′/ I b = r be+(1+β)R L′

故R i= R B// R L′=R B//[r be+(1+β)R L′]

说明,共集电极放大电路的输入电阻比较高,它一般比共射基本放大电路的输入电阻高几十倍到几百倍.

(3)输出电阻R o

将图4(b)中信号源U s短路,负载R L断开,计算R0的等效电路如图5所示。

图5 计算输出电阻的等效电路

由图4可得

I=I e+I b+βI b=I e+(1+β)I b

=U o/(R E+(1+β))·U/(r be+R S′)

式中:R s′=R S//R B。故

u o/i=R E//( r be+R S′/1+β)

通常Re一般较小,所以

R0≈(r be+R S′)/(1+β)=[r be+(R S//R b)]/ 1+β

式中,信号源内阻和三极管输入电阻r be都很小,而管子的β值一般较大,所以共集电极放大电路的输出电阻比共射极放大电路的输出电阻小得多,一般在几十欧左右。

3.特点和应用

共集电极放大电路的主要特点是:输入电阻高,传递信号源信号效率高。输出电阻低,带负载能力强;电压放大倍数小于或近似等于1而接近于1;且输出电压与输入电压同相位,具有跟随特性。虽然没有电压放大作用,但仍有电流放大作用,因而有功率放大作用。这些特点使它在电子电路中获得了广泛的应用。

(1)作多级放大电路的输入级

由于输入电阻高可使输入放大电路的信号电压基本上等于信号源电压。因此常用在测量电压的电子仪器中作输入级。

(2)作多级放大电路的输出级

由于输出电阻小提了放大电路的带负载能力,故常用于负载电阻较小和负载变动较大的放大电路的输出级。

(3)作多级放大电路的缓冲级

将射极输出器接在两级放大电路之间,利用其输入电阻高、输出电阻小的特点。可作阻抗变换用,在两级放大电路中间起缓冲作用。

(三)共基极放大电路

共基极放大电路的主要作用是高频信号放大,频带宽,其电路组成如图6所示。图6中R B1、R B2为发射结提供正向偏置,公共端三极管的基极通过一个电容器接地,不能直接接地,否则基极上得不到直流偏置电压。输入端发射极可以通过一个电阻或一个绕组与电源的负极连接,输入信号加在发射极与基极之间(输入信号也可以通过电感耦合接入放大电路)。集电极为输出端,输出信号从集电极和基极之间取出。

图6 共基极放大电路

1.静态分析

由图6不难看出,共基极放大电路的直流通路与共射极

分压式偏置电路的直流通路一样,所以与共射极放大电路的静态工作点的计算相同。 2.动态分析

共基极放大电路的微变等效电路如图6所示,由图6可知

'

e (R //)o L L u i b be be

U Ic R R A U I r r β

-===- 说明,共基极放大电路的输出电压与输入电压同相位,这是共射极放大电路的不同之处;它也具有电压放大作用,A u 的数值与固定偏置共射极放大电路相同。 由图6可得

()/1(1+)i b be

eb be e b

U I r r r I I ββ-=

==+-- 它是共射极接法时三极管输入电阻的()1/1β+倍,这是因为在相同的U i 作用下,共基极法三极管的输入电流(1+)b I I β=,比共射接法三极管的输入电流大(1+)β倍,这里体现了折算的概念,即将r be 从基极回路折算到射极电路的输入电阻

()/////1e be e be R r R r β=+????

可见,共射极放大电路的输入电阻很小,一般为几欧到几十欧。

图6 共基极放大电路的微变等效电路

由于在求输出电阻R O 时令0s u =。则有b I =0 ,b I =0 β受控电流源作开路处理,故输出电阻

R o ≈R C

由式可知,共基极放大电路的电压倍数较大,输出和输入电压相位相同;输入电阻较小。输出电阻较大。由于共基极电路的输入电流为发射极电流。输出电流为集电极电流,电流放大倍数为β/(1+)β,小于1且近似为1,因此共基极放大电路又叫电流跟随器。共基极放大电路主要应用于高频电子电路中。 作业布置:

1、射极输出器如图所示,已知三极管的β=100,

U BEQ =0.7V,r be =1.5K Ω

(1)试估算静态工作点;

(2)分别求出当R L =∞和R L =3K Ω时放大电路的电压

放大倍数 o

u i

U A U =

= ? (3)估算该射极输出器的输入电阻R i 和输出电阻R 0; (4)如信号源内阻R s =1 K Ω ;R L =3k Ω,则此时

?o

us s

U A U =

=

三种放大电路

基于三种电路对电流放大的研究摘要:放大电路时指能量的控制和转换,用能量比较小的输入信号来控制 另一个能源,使输出端的负载得到的能量比较大的信号。放大的对象是变化量,放大的前提是传输不失真。 三种放大电路的基本组态: 三种放大电路为:共发射极放大电路,共基极放大电路,共集电极放大电路。 1、共发射极放大电路 三极管V:实现电流放大。集电极直流电源Ucc:确保三极管工作在放大状态。集电极负载电阻Rc:将三极管集电极电流变化转为电压变化,以实现电压放大。基极偏置电阻Rb:为放大电路提供静态工作点。耦合电容C1和C2:隔直流通交流。 工作原理:Ui直接加在三级管V的基极和发射极之间,引起基极电流ib作相应的变化。通过V的电流放大作用,V的集电极电流ic也将变化。ic的变化引起V的集电极和发射极之间的电压UCE变化。UCE中的交流分量uce经过C2畅通的传送给负载RL,成为输出交流电压u。,实现电压放大作用。 (1)静态分析:

共发射极放大电路的直流通路和静态工作点 (2)求静态工作点上图Q点为静态工作点。 2、共集电极放大电路

A是一个共集组态的单管放大电路,b为等效电路。则由a图电路的基极回路 可求得基极电流为电流的放大倍数由图b等效电路可知。 3、共基极放大电路

直流通路与静态工作稳定电路相同。 电流的放大倍数 没有电流的放大作用。 电压放大倍数 具有电压放大作用,没有倒向作

用。共基极放大电路具有输出电压与输入电压同相,电压放大倍数高、输入电阻小、输出电阻大等特点。由于共基极电路有较好的高频特性,故广泛用于高频或宽带放大电路中。 三种电路的比较: 1.共射电路既能放大电压又能放大电流,具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数,输入电阻在三种电路中居中,输出电阻较大,频带较窄。常做低频放大电路的单元电路。 2. 共集电路只能放大电流不能放大电压,是三种接法中输入电阻最大,输出电阻最小的电路,电压放大倍数接近1,具有电压跟随特点。常用于电压放大电路的输入级和输出级,在功率放大电路中也常采用。 3. 共基电路只能放大电压不能放大电流,输入电阻小,电压放大倍数和输出电阻与共射电路相当,频率特性是三种接法中最好的电路。常用于宽频带放大电路。 三极管的放大电路、 三极管的电流放大作用是基极电流对集电极电流的控制作用。要使三极管正常放大信号,发射结应加正向电压,集电结应加反向电压。 三极管的电流分配关系为:三极管电流放大倍数为 当△Ib有微小变化,就能引起△Ic的较大变化,这就是三极管的电流放大作用。 晶体三极管的三种基本放大电路接法分别为:共发射极接法、共基极接法、共集电极接法。

基本放大电路习题(含答案)

基本放大电路 一、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1 在基本放大电路的三种组态中:①输入电阻最大的放大电路是 ;②输入电阻最小 的放大电路是 ;③输出电阻最大的是 ;④输出电阻最小的是 ; ⑤可以实现电流放大的是 ;⑥电流增益最小的是 ;⑦可以实现电压放大 的是 ;⑧可用作电压跟随器的是 ;⑨实现高内阻信号源与低阻负载之间 较好的配合的是 ;⑩可以实现功率放大的是 。 A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2 在由NPN 晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时,输出 电压波形出现了底部削平的失真,这种失真是 。 A.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 3 晶体三极管的关系式i E =f(u EB )|u CB 代表三极管的 。 A.共射极输入特性 B.共射极输出特性 C.共基极输入特性 D.共基极输出特性 4 在由PNP 晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时,输 出电压波形出现了顶部削平的失真,这种失真是 。 A .饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 5 对于基本共射放大电路,试判断某一参数变化时放大电路动态性能的变化情况 (A.增大,B.减小,C.不变),选择正确的答案填入空格。 1).R b 减小时,输入电阻R i 。 2).R b 增大时,输出电阻R o 。 3).信号源内阻R s 增大时,输入电阻R i 。 4).负载电阻R L 增大时,电压放大倍数||||o us s U A U 。 5).负载电阻R L 减小时,输出电阻R o 。 6.有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A 和B ,对同一个具有内阻的信号 源电压进行放大。在负载开路的条件下测得A 的输出电压小。这说明A 的 。 A.输入电阻大 B.输入电阻小 C.输出电阻大 D.输出电阻小

放大电路的三种基本组态(推荐文档)

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计算。 在如图1(b)所示共射基本电路的直流通路中,由+U cc —R b—b极—e极—地可得:一般U CC>U BEE,则 I BQ=(U CC-U BEQ)/R b≈U CC/R b 当U CC和R b选定后,偏流I B即为固定值,所以共射极基本电路又称为固定偏流电路。 如果三极管工作在放大区,且忽略I CEO,则 I CQ≈βI BQ 由+U cc—R c b极—c极—e极—地可得 U CEQ=U CC=I CQ R C 如果按上式算得值小于0.3V,说明三极管已处于或接近饱和状态,I CQ将不再与I BQ成β倍关系。此时I CQ称为集电极饱和电流I CS,集电极与发射极间电压称为饱和电压U CES。U CES值很小,硅管取0.3V。可由下式求得 I CS =(U CC-U CES)/R C 一般情况下,U cc>U CES I CS≈U CC/R C (2)微变等效电路分析法 共射基本放大电路的微变等效电路,如图2所示。 从图中可以看出,输入电阻R i为R b与r be的并联值,所

实验5 三种基本组态晶体管放大电路

课程编号 实验项目序号 本科学生实验卡和实验报告 信息科学与工程学院 通信工程专业2015级1班 课程名称:电子线路 实验项目:三种基本组态晶体管放大电路 2017——2018学年第一学期 学号: 201508030107 姓名:毛耀升专业年级班级:通信工程1501班

四合院102 实验室组别:无实验日期: 2017年12 月26日

图5.1 工作点稳定的共发射极放大电路 2、打开仿真开关,用示波器观察电路的输入波形和输出波形。单击示波器上 Expand按钮放大屏幕,测量输出波形幅值,计算电压放大倍数。根据输入端 电流表的读数计算输入电阻; 3、利用L键拨动负载电阻处并关,将负载电阻开路,适当调整示波器A通道参数, 再测量输出波形幅值,然后用下列公式计算输出电阻Ro;其中Vo是负载电阻 开路时的输出电压; 4、连接上负载电阻,再利用空格键拨动开关,使发射极旁路电容断开,适当调 整示波器A通道参数,再测量、计算电压放大倍数。并说明旁路电容的作用。 (二)共集电极放大电路 1、建立共集电极放大电路如图5.2所示。NPN型晶体管取理想模式,电流放大系 数设置为50,用信号发生器产生频率为lkHz、幅值为10mV的正弦信号,输入 端电流表设置为交流模式;

图5.2 工作点稳定的共集电极放大电路 2、打开仿真开关,用示波器观察电路的输入波形和输出波形。单击示波器上Expand按钮放大 屏幕,测量输出波形幅值,计算电压放大倍数。根据输入端电流表的读数计算输入电阻; 3、仿照5.3.1中的步骤3求电路输出电阻。 (三)共基极放大电路 1、建立共基极放大电路,如图5.3所示。NPN型晶体管取理想模式,电流放大系数设置为50。 用信号发生器产生频率为lkHz、幅值为10mV的正弦信号,输入端电流表; 图5.3 工作点稳定的共基极放大电路 2、打开仿真开关,用示波器观察电路的输入波形和输出波形。单击示波器上Expand按钮放大 屏幕,测量输出波形幅值,计算电压放大倍数。根据输入端电流表的读数计算输入电阻; 3、仿照5.3.1步骤3求电路输出电阻。

模拟电子技术课程习题第二章基本放大电路

在基本放大电路的三种组态中,输入电阻最大的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 在基本共射放大电路中,负载电阻R L 减小时,输出电阻R O 将[ ] A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定 在三种基本放大电路中,输入电阻最小的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 在电路中我们可以利用[ ]实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合。 A 共射电路 B 共基电路 C 共集电路 D 共射-共基电路 在基本放大电路的三种组态中,输出电阻最小的是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 在由NPN晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV的正弦电压时,输出电压波形出现了底部削平的失真,这种失真是[ ] A.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 以下电路中,可用作电压跟随器的是[ ] A.差分放大电路 B.共基电路 C.共射电路 D.共集电路 晶体三极管的关系式i E =f(u EB )|u CB 代表三极管的 A.共射极输入特性 B.共射极输出特性 C.共基极输入特性 D.共基极输出特性 对于图所示的复合管,穿透电流为(设I CEO1、I CEO2 分别表示T 1 、T 2 管的穿透电 流) A.I CEO = I CEO2 I CEO B.I CEO =I CEO1 +I CEO2 C.I CEO =(1+ 2 )I CEO1 +I CEO2 D.I CEO =I CEO1 图 [ ] 在由PNP晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV的正弦电压时,输出电压波形出现了顶部削平的失真,这种失真是[ ] B.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真

基本共射极放大电路电路分析

基本共射极放大电路电路分析 基本共射放大电路 1.放大电路概念:基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。 a.放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。 b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。 2.电路组成:(1)三极管T; (2)VCC:为JC提供反偏电压,一般几~几十伏; (3)RC:将IC的变化转换为Vo的变化,一般几K~几十K。 VCE=VCC-ICRC RC,VCC同属集电极回路。 (4)VBB:为发射结提供正偏。 (6)Cb1,Cb2:耦合电容或隔直电容,其作用是通交流隔直流。 (7)Vi:输入信号 (8)Vo:输出信号 (9)公共地或共同端,电路中每一点的电位实际上都是该点与公

共端之间的电位差。图中各电压的极性是参考极性,电流的 参考方向如图所示。 3.共射电路放大原理 4.放大电路的主要技术指标 放大倍数/输入电阻Ri/输出电阻Ro/通频带 (1)放大倍数

(2)输入电阻Ri (3)输出电阻Ro

(4)通频带 问题1:放大电路的输出电阻小,对放大电路输出电压的稳定性是否有利? 问题2:有一个放大电路的输入信号的频率成分为100Hz~10kHz,那么放大电路的通频带应如何选择?如果放大电路的通频带比输入信号的频带窄,那么输出信号将发生什么变化? 放大电路的图解分析法 1.直流通路与交流通路 静态:只考虑直流信号,即Vi=0,各点电位不变(直流工作状态)。 动态:只考虑交流信号,即Vi不为0,各点电位变化(交流工作状态)。 直流通路:电路中无变化量,电容相当于开路,电感相当于短路。 交流通路:电路中电容短路,电感开路,直流电源对公共端短路。 放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通道和交流通道。 直流通路

三极管基本放大电路的三种组态

除去信号的输入、输出端。另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态 组态一:共射电路 组态二:共集电极电路 共集电极组态基本放大电路如图所示。

(1)直流分析 (2)交流分析 放大倍数/输入电阻/输出电阻

组态三:共基极放大电路共基组态放大电路如图

交流、直流通路 微变等效电路 共基极组态基本放大电路的微变等效电路 性能指标

三种组态电路比较 放大电路的三种基本组态 2.6.1 共集电极放大电路 上图(a)是一个共集组态的单管放大电路,由上图(b)的等效电路可以看出,输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极,所以属于共集组态。又由于输出信号从发射极引出,因此这种电路也称为射极输出器。 下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。 一、静态工作点 根据上图(a)电路的基极回路可求得静态基极电流为

(2.6.1) 二、电流放大倍数 由上图(b)的等效电路可知 Ai= - (1+β) (2.6.4) 三、电压放大倍数 由上图(a)可得 Re’=Re//RL 由式(2.6.4)和(2.6.5)可知,共集电极放大电路的电流放大倍数大于1,但电压放大倍数恒小于1,而接近于1,且输出电压与输入电压同相,所以又称为射极跟随器。 四、输入电阻 由图2.6.1(b)可得 Ri=rbe+(1+β)Re’ 由上式可见,射极输出器的输入电阻等于rbe和(1+β)R、e相串连,因此输入电阻大大提高了。由上式可见,发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路,需乘(1+β)倍。 五、输出电阻 在上图(b)中,当输出端外加电压U。,而US=0时,如暂不考虑Re的作用,可得下图。 由图可得

(完整word版)放大电路的工作原理和三种基本放大组态

放大电路的工作原理和三种基本放大组态 放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等,这些器件也称为有源器件。 共射放大电路如图所示。V cc是集电极回路的直流电源,也是给放大电路提供能量的,一般在几伏到几十伏范围,以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置,使晶体三极管工作在放大区。R c是集电极电阻,一般在几 K 至几十K 范围,它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。V BB是基极回路的直流电源,使发射结处于正向偏置,同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ,使三极管工作在放大区中适当的区域,这个电流I BQ常称为基极偏置电流,它决定着三极管的工作点,基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的,基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。 如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极,从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化,由于u i是正弦信号,使i B随u i也相应地按正弦规律变化,这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化,因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加,但i C要比i B大得多(即β倍)。电流i C在电阻R C上产生一个压降,集电极电压u CE =V CC-i C R L,这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。这里的 u CE和 i C相位相反,即当 i C增大时, u CE减少。由于C 2的隔直作用,使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。如电路参数选择适当,u O要比 u I的幅值要大得多,同时 u I与 u O的相位正好相反。电路中各点的电流、电压波形如图所示。 放大电路的图解法 放大电路有三种主要分析方法:一是图解法,二是微变等效电路法,三是计算机辅助分析法。 图解法是根据晶体管的输入和输出特性曲线,以及电路参数,在特性曲线上确定静态工作点Q的位置,并根据输入信号的波形,画出晶体管各点的电流电压波形,以及输出信号的波形。因此图解法分析放大电路可以分为静态分析和动态分析两步来做。 用图解法对放大电路的静态分析可分为两步,先根据输入回路的I B与 U BE的关系式在输入特性曲线上确定输入回路的静态工作点Q,随后根据输出回路的I C与U CE关系式式确定输出回路的静态工作点,求出I CQ和U CEQ。其中需要分别在输入特性图和输出图上作出直流负载线。

第五章基本放大电路作业

第五章基本放大电路作业 一、判断题 1.为消除放大电路的饱和失真,可适当增大偏置电阻R B。 ( ) 2.画直流通路时电容器应视为开。 ( ) 3.放大器的输出与输入电阻都应越大越好。 ( ) 4.放大器A V = -50,其中负号表示波形缩小。 ( ) 5. 共射放大器的输出电压与输入电压的相位相同。 ( ) 二、填空题 1.基本放大电路中的三极管作用是进行电流放大,三极管工作在_______区是放大电路能放大信号的必要条件,为此,外电路必须使三极管发射结_______,集电结______偏; 且要有一个合适的_______________。 2.基本放大电路三种组态是___________,_____________,____________。 3.放大电路的静态工作点通常是指______、______和_______。 4.放大器的基本分析方法主要有两种:_________、__________。对放大器的分析包括两部分:(1)________________,(2)_______________。 5.从放大器_________端看进去的_______________称为放大器的输入电阻。而放大器的输出电阻是去掉负载后,从放大器_______端看进去的______________。 6.场效应管放大电路的静态工作点包括____,_____,_____三个直流参数 7.频率特性有____,_____,____三个区间。 8.并联谐振的回路的主要参数有:_____,______,______ 9.调谐回路不能对所有频率的信号进行同等的传输,而是有选择性的进行传输,使那些频率_______的信号顺利通过,而把那些偏离______较远的信号滤除。 10.反馈电路包括______,________两部分。 11.基本调谐电路由______,________两部分。 三、选择题 1.放大电路在未输入交流信号时,电路所处工作状态是______。 A.静态 B.动态 C.放大状态 D.截止状态

三种基本组态放大电路

3.2 三种基本组态放大电路 教学要求 掌握三极管三种组态放大电路的工作原理; 会对放大电路的主要性能指标进行分析; 了解场效应管放大电路的工作原理。 一、共发射极放大电路 (一)电路的组成 直流电源V CC 通过R B1 、R B2 、R C 、R E 使三极管获得合适的偏置,为三极管的放大作用提供必要的条件, R B1、R B2 称为基极偏置电阻,R E 称为发射极电阻,R C 称为集电极负载电阻,利用R C 的降压作用,将三极管 集电极电流的变化转换成集电极电压的变化,从而实现信号的电压放大。与R E 并联的电容C E ,称为发射极 旁路电容,用以短路交流,使R E 对放大电路的电压放大倍数不产生影响,故要求它对信号频率的容抗越小越好,因此,在低频放大电路中CE通常也采用电解电容器。 V CC (直流电源)使发射结正偏,集电结反偏;向负载和各元件提供功率 C 1、C 2 (耦合电容)隔直流、通交流; R B1、R B2 (基极偏置 电阻): 提供合适的基极电流 R C (集电极负载电 阻): 将I C U C,使电流放大电压放大 R E (发射极电阻):稳定静态工作点“Q ” C E (发射极旁路电 容): 短路交流,消除R E 对电压放大倍数的影响 (二)直流分析 断开放大电路中的所有电容,即得到直流通路,如下图所示,此电路又称为分压偏置式工作点稳定直

电流通路。电路工作要求:I 1 (5 10)I BQ ,U BQ (5 10)U BEQ 求静态工作点Q: 方法1.估算 工作点Q不稳定的主要原因:Vcc波动,管子老化,温度变化 稳定Q点的原理: 方法2.利用戴维宁定理求I BQ (三)性能指标分析 将放大电路中的C1、C2、CE短路,电源VCC短路,得到交流通路,然后将三极管用H参数小信号电路型代入,便得到放大电路小信号电路模型如下图所示。

放大电路的工作原理和三种基本放大组态

放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等,这些器件也称为有源器件。 共射放大电路如图所示。V cc是集电极回路的直流电源,也是给放大电路提供能量的,一般在几伏到几十伏范围,以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置,使晶体三极管工作在放大区。R c是集电极电阻,一般在几 K 至几十K 范围,它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。V BB是基极回路的直流电源,使发射结处于正向偏置,同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ,使三极管工作在放大区中适当的区域,这个电流I BQ常称为基极偏置电流,它决定着三极管的工作点,基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的,基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。 如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极,从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化,由于u i是正弦信号,使i B随u i也相应地按正弦规律变化,这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。同时i B的变化使集电极电流i C 随之变化,因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加,但i C要比i B大得多(即β倍)。电流i C在电阻R C上产生一个压降,集电极电压u CE =V CC-i C R L,这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。这里的 u CE和 i C相位相反,即当 i C增大时, u CE减少。由于C2 的隔直作用,使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。如电路参数选择适当,u O要比 u I的幅值要大得多,同时 u I与 u O的相位正好相反。电路中各点的电流、电压波形如图所示。 放大电路的图解法 放大电路有三种主要分析方法:一是图解法,二是微变等效电路法,三是计算机辅助分析法。 图解法是根据晶体管的输入和输出特性曲线,以及电路参数,在特性曲线上确定静态工作点Q的位置,并根据输入信号的波形,画出晶体管各点的电流电压波形,以及输出信号的波形。因此图解法分析放大电路可以分为静态分析和动态分析两步来做。 用图解法对放大电路的静态分析可分为两步,先根据输入回路的I B与 U BE的关系式在输入特性曲线上确定输入回路的静态工作点Q,随后根据输出回路的I C与U CE关系式式确定输出回路的静态工作点,求出I CQ和U CEQ。其中需要分别在输入特性图和输出图上作出直流负载线。

三种基本组态放大电路

3.2 三种基本组态放大电路 掌握三极管三种组态放大电路的工作原理; 会对放大电路的主要性能指标进行分析; 了解场效应管放大电路的工作原理。 一、共发射极放大电路 (一)电路的组成 直流电源V CC 通过R B1、R B2、R C 、R E 使三极管获得合适的偏置,为三极管的放大作用提供必要的条件, R B1、R B2称为基极偏置电阻,R E 称为发射极电阻,R C 称为集电极负载电阻,利用R C 的降压作用,将三极管 集电极电流的变化转换成集电极电压的变化,从而实现信号的电压放大。与R E 并联的电容C E ,称为发射极 旁路电容,用以短路交流,使R E 对放大电路的电压放大倍数不产生影响,故要求它对信号频率的容抗越小 越好,因此,在低频放大电路中CE通常也采用电解电容器。 (二)直流分析 断开放大电路中的所有电容,即得到直流通路,如下图所示,此电路又称为分压偏置式工作点 稳定直 电流通路。电路工作要求:I 1≥ (5 ~ 10)I BQ ,U BQ ≥ (5 ~ 10)U BE Q

求静态工作点Q: 方法1.估算 稳定Q点的原理: 方法2.利用戴维宁定理求I BQ (三)性能指标分析 将放大电路中的C1、C2、CE短路,电源VCC短路,得到交流通路,然后将三极管用H参数小信号电路模型代入,便得到放大电路小信号电路模型如下图所示。

E 1.电压放大倍数 2.输入电阻

二、共集电极放大电路(射极输出器、射极跟随器) (二)性能指标分析

1.电压放大倍数 2.输入电阻 R 'L = R E // R L 3.输出电阻 共集电极电路特点 共集电极电路用途 1.U o 与U i 同相,具有电压跟随作用 1.高阻抗输入级 2.无电压放大作用 A u <1 2. 低阻抗输出级 3.输入电阻高;输出电阻低 3.中间隔离级 例题2.电路如图所示,已知三极管的β=120,R B = 300 k Ω,r 'bb = 200 Ω,U BEQ = 0.7 V R E = R L = R s = 1 k Ω,V CC = 12V 。求放大电路的“Q ”,A u ,R i ,R o 。 解:1.求静态工作点“Q” I BQ = (V CC – U BE ) / [R B + (1+ β) R E ] = (12– 0.7) / [300 +121 ? 1] ≈ 27 (μA) I EQ ≈β I BQ = 3.2 (m A) U CEQ = V CC – I CQ R E = 12 – 3.2 ? 1 = 8.8 (V) 2. 求A u ,R i ,R o

基本放大电路习题及答案

第2章 基本放大电路 一、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1 在基本放大电路的三种组态中:①输入电阻最大的放大电路是 ;②输入电阻最小的放大电路是 ;③输出电阻最大的是 ;④输出电阻最小的是 ; ⑤可以实现电流放大的是 ;⑥电流增益最小的是 ;⑦可以实现电压放大的是 ;⑧可用作电压跟随器的是 ;⑨实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合的是 ;⑩可以实现功率放大的是 。 A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2 在由NPN 晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时,输出 电压波形出现了底部削平的失真,这种失真是 。 A.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 3 晶体三极管的关系式i E =f(u EB )|u CB 代表三极管的 。 A.共射极输入特性 B.共射极输出特性 C.共基极输入特性 D.共基极输出特性 4 在由PNP 晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时,输出电压波形出现了顶部削平的失真,这种失真是 。 A .饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 5 对于基本共射放大电路,试判断某一参数变化时放大电路动态性能的变化情况 (A.增大,B.减小,C.不变),选择正确的答案填入空格。 1).R b 减小时,输入电阻R i 。 2).R b 增大时,输出电阻R o 。 3).信号源内阻R s 增大时,输入电阻R i 。 4).负载电阻R L 增大时,电压放大倍数||||o us s U A U 。 5).负载电阻R L 减小时,输出电阻R o 。 6.有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A 和B ,对同一个具有内阻的信号 源电压进行放大。在负载开路的条件下测得A 的输出电压小。这说明A 的 。 A.输入电阻大 B.输入电阻小 C.输出电阻大 D.输出电阻小 7.三极管的穿透电流I CEO 是集-基反向饱和电流的 倍. A. a B. 1+β C. β

放大电路的三种基本组态(推荐文档).doc

一、复习引入 复习基本共射极放大电路的结构及各元件的名称和作用。 二、新授 (一)基本共射极放大电路分析 (1)基本共射极放大电路的静态工作点 无输入信号( u i =0)时电路的状态称为静态,只有直流电源 U cc 加在电路上,三极管各极电流和各极之间的电压都是直流量,分别用 I B 、I C 、U BE 、U CE 表示,它们对应着三极管输入输出特性曲线上的一个固定点, 习惯上称它们为静态工 作点,简称 Q 点。 I B 、I C 、U BE 、U CE 通常表示为 I BQ 、I CQ 、U BEQ 和 U CEQ 。 +U cc +U cc R b1 R c R b i C R c 3.9K Ω + 300K Ω + C 2 VT + VT i B + U CE R L C 1 o U R s BE 5.1K Ω u - - + u s u i - - - (a) 共射放大电路 (b) 直流通路 图 1 共射基本放大电路及其直流通路 静态值既然是直流,故可用交流放大电路的直流通路来分析

计算。 在如图 1(b)所示共射基本电路的直流通路中,由+U cc —R b—b 极—e 极—地可得:一般 U CC>U BEE,则 I BQ=(U CC-U BEQ)/R b≈U CC/R b 当 U CC和 R b选定后,偏流 I B即为固定值,所以共射极 基本电路又称为固定偏流电路。 如果三极管工作在放大区,且忽略I CEO,则 I CQ≈βI BQ 由+U cc—R c b 极— c 极— e 极—地可得 U CEQ=U CC=I CQ R C 如果按上式算得值小于0.3V,说明三极管已处于或接 近饱和状态, I CQ将不再与 I BQ成β倍关系。此时 I CQ称为集电极饱和电流 I CS,集电极与发射极间电压称为饱和电压U CES。U CES值很小,硅管取0.3V。可由下式求得 I CS =(U CC-U CES)/R C 一般情况下, U cc>U CES I CS≈U CC/R C (2)微变等效电路分析法 共射基本放大电路的微变等效电路,如图 2 所示。 从图中可以看出,输入电阻R i为 R b与 r be的并联值,所

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