【正文】 輸出回路工作情況分析 BECEIO ΔΔΔΔuuuuAu ??圖 單管共射放大電路的電壓電流波形 結(jié)論： （ 1） 單管共射放大電路當輸入正弦波 uI 時，電路中的信號是交直流共存，可表示成： ceCECEcCCbBBbeBEBEuUuiIiiIiuUu????????（ 2）輸出 uo與輸入 ui相比，幅度被放大了，頻率不變，但 相位相反。 二、圖解法的應用 (一 )用圖解法分析非線性失真 1. 靜態(tài)工作點過低 ， 引起 iB、 iC、uCE 的波形失真 ib ui 結(jié)論： iB 波形失真 O Q O t t O uBE/V iB / 181。A uBE/V iB / 181。A IBQ —— 截止失真 Q點過低 → 信號進入截止區(qū) iC 、 uCE (uo )波形失真 NPN 管截止失真時的輸出 uo 波形 。 uo = uce O iC t O O Q t uCE/V uCE/V iC / mA ICQ UCEQ uo頂部失真 iC uCE uo → 信號進入飽和區(qū) 稱為飽和失真 信號波形 截止失真和飽和失真統(tǒng)稱 “ 非線性失真 ” NPN 管飽和失真時的輸出 uo 波形 。 (二 )用圖解法估算最大輸出幅度 O iB = 0 Q uCE/V iC / mA A C B D E 交流負載線 輸出波形沒有明顯失真時能夠輸出最大電壓 。 即輸出特性的 A、 B 所限定的范圍 。 22omDECDU ?? Q 盡量設(shè)在線段 AB 的中點 。 則 AQ = QB， CD = DE iC uCE uo 可輸出的最大不失真信號 合適的靜態(tài)工作點 ib (三 )用圖解法分析電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響 1. 改變 Rb， 保持VCC ， Rc ， ? 不變； O IB iC uCE Q1 Rb 增大 ， Rb 減小 ， Q 點下移； Q 點上移； Q2 O IB iC uCE Q1 Q3 2. 改變 VCC， 保持 Rb，Rc ， ? 不變； 升高 VCC， 直流負載線平行右移 ， 動態(tài)工作范圍增大 ，但管子的動態(tài)功耗也增大 。 Q2 圖 (a) 圖 (b) 3. 改變 Rc， 保持 Rb，VCC ， ? 不變； 4. 改變 ?， 保持 Rb， Rc ，VCC 不變； 增大 Rc ， 直流負載線斜率改變 ， 則 Q 點向飽和區(qū)移近 。 O IB iC uCE Q1 Q2 O IB iC uCE Q1 Q2 增大 ? ， ICQ 增大 ，UCEQ 減小 ， 則 Q 點移近飽和區(qū) 。 圖 (c) 圖 (d) 圖解法小結(jié) 1. 能夠形象地顯示靜態(tài)工作點的位置與非線性失真的關(guān)系； 2. 方便估算最大輸出幅值的數(shù)值； 3. 可直觀表示電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響； 4. 有利于對靜態(tài)工作點 Q 的檢測等 。 微變等效電路法 微變等效條件 研究的對象僅僅是 變化量 信號的 變化范圍很小 思路：將非線性的 BJT等效成一個線性電路 條件：交流小信號 ++++iube+ub Tce+ci+ ++ +bucei++ibecu二端口網(wǎng)絡晶體管在小信號 (微變量 )情況下工作時 ， 可以在靜態(tài)工作點附近的小范圍內(nèi) 用直線段近似地代替三極管的特性曲線 ， 三極管就可以 等效為一個線性元件 。 這樣就可以將非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路 。 一、簡化的 h 參數(shù)微變等效電路 (一 ) 三極管的微變等效電路 ?iB ?uBE 晶體管的輸入特性曲線 ? 常數(shù)????CEBBEbeUiurrbe ：晶體管的輸入電阻。 在小信號的條件下 ， rbe是一常數(shù) 。 晶體管的輸入電路可用 rbe 等效代替 。 1. 輸入電路 Q 點附近的工作段 近似地看成直線 ? 可認為 ?uBE 與 ?iB 成正比 Q O iB uBE 圖 (a) 2. 輸出電路 假設(shè)在 Q 點附近特性曲線基本上是水平的 (?iC 與 ?uCE無關(guān) )， 數(shù)量關(guān)系上 ， ?iC 是 ?iB 的 ? 倍； ?iB ? ?iB 從三極管輸出端看 ，可以用 ? ?iB 恒流源代替三極管 ； 該恒流源為受控源； 為 iB 對 iC 的控制。 uCE Q iC O 圖 (b) 3. 三極管的簡化參數(shù)等效電路 注意： 這里忽略了 uCE 對 iC與輸出特性的影響 ， 在大多數(shù)情況下 ， 簡化的微變等效電路對于工程計算來說誤差很小 。 圖 三極管的簡化 h 參數(shù)等效電路 c b e + ?uBE ? + ?uCE ? ?iC ?iB e b c rbe ? ?iB + ?uBE ? + ?uCE ? ?iC ?iB rce 4. 電壓放大倍數(shù) Au； 輸入電阻 Ri、輸出電阻 RO C1 Rc Rb +VCC C2 RL + ? + + VT + ? iU?OU?bebi rIU ?? ?而bLco IRIU ??? ?????io UUAu ??? ?beLio rRUUAu???? ????所以)//( LcL RRR ??oU?rbe e b c Rc RL Rb bI? cI?bI??+ ? + ? iU?圖 單管共射放大電路的等效電路 負載電阻越小，放大倍數(shù)越小。 iiiuR i ?beb // rR? ber?電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。 輸入電阻的計算： 根據(jù)輸入電阻的定義： ++Rb r beibbiiicioLcR u.Ru.iiR R oβ定義： 放大+iuR+uSS電路iR R L+Ou當信號源有內(nèi)阻時： iou uuA ＝sous uuA ＝由圖知： ssiii uRRRu?＝所以： siiosous uuuuuuA ?＝usii ARRR?＝一般總是希望得到較大的的輸入電阻。 cibbeR r βicbibRiioRcooo RiuR ??所以： 輸出電阻的計算： 根據(jù)定義： oi0 0,ooo sL= ??? uRiuRou+ (二 ) rbe 的近似估算公式 rbb? ： 基區(qū)體電阻。 re?b? ： 基射之間結(jié)電阻。 　　歐姆，可忽略。只有幾：發(fā)射區(qū)體電阻，一般 er ?EQEQbe26IIUr T ????EQbbBBEbe26)1(ddIriur ??????低頻、小功率管 rbb? 約為 300 ? 。 UT ：溫度電壓當量。 c b e iB iC iE bb?rbe ??rer?e?b?圖 電流放大倍數(shù)與電壓放大倍數(shù)之間關(guān)系 討論 1. 當 IEQ 一定時 ， ? 愈大則 rbe 也愈大 ， 選用 ? 值較大的三極管其 Au 并不能按比例地提高； EQbeL26)1(300be IrrRA u?????????因： 2. 當 ? 值一定時 ， IEQ 愈大則 rbe 愈小 ， 可以得到較大的 Au ， 這種方法比較有效 。 (三 ) 等效電路法的步驟 (歸納 ) 1. 首先利用圖解法或近似估算法確定放大電路的靜態(tài)工作點 Q 。 2. 求出靜態(tài)工作點處的微變等效電路參數(shù) ? 和 rbe 。 3. 畫出放大電路的微變等效電路 。 可先畫出三極管的等效電路 ， 然后畫出放大電路其余部分的交流通路 。 4. 列出電路方程并求解 。 二、 微變等效電路法的應用 uA? .1 計算電壓放大倍數(shù) 例：接有發(fā)射極電阻的單管放大電路 ， 計算電壓放大倍數(shù)和輸入 、 輸出電阻 。 C1 Rc Rb +VCC C2 RL + ? + + VT + ? iU?OU?Re rbe b c Rc RL Rb oU?bI? cI?bI??+ ? Re eI?e + ? iU?圖 接有發(fā)射極電阻的放大電路 rbe b c Rc RL Rb oU?bI? cI?bI??+ ? Re eI?e + ? iU?根據(jù)微變等效電路列方程 eebebi RIrIU ??? ?? be )1( II ?? ???其中LbLCO RIRIU ?????? ??? ?而ebeLiO)1( RrRUUAu ???????????eLRRAu???? 引入發(fā)射極電阻后， 降低了。 uA?若滿足 (1 + ?) Re rbe 與三極管的參數(shù) ?、 rbe 無關(guān) 。 uA?2. 放大電路的輸入電阻 ? ? bebeiii //)1( RRrIUR ??????? 引入 Re 后 ， 輸入電阻增大了 。 3. 放大電路的輸出電阻 co RR ?rbe e b c Rc RL Rb oU?bI? cI?bI??+ ? + ? Re eI?cI?rbe b c Rc Rb bI?bI??Re eI?e 將放大電路的輸入端短路 ， 負載電阻 RL 開路 ， 忽略 c 、 e 之間的內(nèi)電阻 rce 。 RL iU?圖 (b) 解 （ 1）求 Q點，作直流通路 直流通路 + VRIVVmAIβIuAKRVVI424124)40(1 0 0403 0 0)(12cCCCCEBCbBECCB??????????????????????例 如圖 ， 已知 BJT的 β =100， VBE=。 （ 1） 試求該電路的靜態(tài)工作點； （ 2） 畫出簡化的小信號等效電路； （ 3） 求該電路的電壓增益 AV， 輸出電阻 Ro、 輸入電阻 Ri。 2. 畫出小信號等效電路 3. 求電壓增益