【正文】
作時,輸出端總要接上一定的負載。這種現(xiàn)象稱為放大電路的反相作用,因而共射極放大電路又叫做 反向電壓放大器 。它定義為輸出電壓有效值向量Vo與輸入電壓有效值向量 Vi之比,即 oViVAV? 電流增益(電流放大倍數(shù)) Ai 互導增益 Ag 類似的還有: 互阻增益 Ar oiiIAI? og iIA V? oriVAI?(無量綱) (無量綱) ( S) ( Ω) 共射極基本放大電路的小信號等效電路 rb ebce+RCRb3 0 0 k Ω++RS+4 k ΩRL4 k ΩsV iV bI bI? oVcI 先從輸入回路入手,在已知輸入電壓的條件下求出基極電流,然后又落實到輸出回路上,利用基極電流求出集電極電流及輸出電壓,從而最后求出電壓增益 Av ibbeVIr?cbII??o c LV I R??? ? ?L C L C L39。 (2) 求電壓增益 ? ? ? ?o b L LVb e ei b b e e 11V I R RArRV I r R? ???? ?? ?? ? ?????????式 (245) 射極偏置電路的小信號等效電路 Re折算到基極回路的等效電阻 (3) 求輸入電阻和輸出電阻 求解射極偏置電路輸入電阻的小信號等效電路 式 (247) (3) 求輸入電阻和輸出電阻 求解射極偏置電路輸出電阻的小信號等效電路 輸出電阻為 sTo 0T| VVR I ???而 TTcVIR?故 TocTVRRI??(3) 求輸入電阻和輸出電阻 求出 R’o,然后再與 Rc并聯(lián),即可求得放大電路的輸出電阻 Ro 基極回路 集電極回路 求解射極偏置電路輸出電阻的小信號等效電路 (考慮 rce) (3) 求輸入電阻和輸出電阻 由前式得 eo c eb e s e1 RRr r R R???? ?????????將 Ib 代入后式得 考慮到實際情況中 rceRe,故有 求解射極偏置電路輸出電阻的小信號等效電路 (考慮 rce) 式 (248) (3) 求輸入電阻和輸出電阻 通常 ,故 有 Ro≈Rc 求解射極偏置電路輸出電阻的小信號等效電路 (考慮 rce) LbeRr? ??b be||RrCR? ?Lbe e+ 1+RrR????? ?b be e|| 1R r R???????共射極電路 射極偏置電路 VAiRoR CR由于 Re的存在,使得射極偏置電路的電壓增益降低了 3 有射極旁路電容的射極偏置電路( p57: 圖 242) 既能穩(wěn)定工作點,又不會降低電壓增益 帶射極旁路電容射極偏置電路的原理圖 ? 直流通路與射極偏置電路相同 ? 小信號等效電路中沒有 Re (1) 確定 Q點 與射極偏置電路相同 (2) 求電壓增益 (3) 求輸入電阻和輸出電阻 式 (239) b be//Rr式 (242) 輸入電阻 輸出電阻 ce C C//r R R?式 (244) LbeRr? ??b be||RrCR? ?Lbe e+ 1+RrR????? ?b be e|| 1R r R???????共射極電路 射極偏置電路 VAiRoR CR帶射極旁路電容的射極偏置電路 LbeRr? ??b be||RrCR例題:在如圖所示的電路中,選用硅管,設(shè) β =80, rbb’ =100Ω,試求放大電路的直流工作點 ICQ和 VCEQ,并求交流指標 Ri、 Ro和 AVS。 (電流增益) ? ? ? ?i be b e L e be b e b// 1V r I R R I r I R I? ?? ? ? ? ?? ?ii be eb1VR r RI ???? ? ? ?? ?? ? ? ?eboi i e L b i1 RRIAI R R R R???????(253) 雖然共集電極放大電路沒有電壓放大能力,但具有很強的電流放大作用。 be e1 r R? ???圖 245(b) 共基極放大電路的小信號等效電路 beie// 1 rRR ?? ?∴ ocRR? 交流指標分析 共基極放大電路的小信號等效電路 3 輸出電阻 共基極放大電路的特點是輸出電壓與輸入電壓同相,電壓放大能力與共射相當,輸入電阻小。阻容耦合和變壓器耦合方式主要用于分立元件的多級放大電路中,而 直接耦合 方式主要用于集成多級放大電路中。 請注意: 當?shù)谝患墳樯浼壿敵鲭娐窌r,計算總的輸入電阻,應將第二級的輸入電阻作為第一級的負載電阻,如圖 249(a)所示 ,即 圖 249 多級放大電路的輸入電阻與輸出電阻 (a) (b) 多級放大電路的輸入電阻 Ri與輸出電阻 Ro (2) 多級放大電路的輸出電阻就是末級放大電路的輸出電阻。 圖 248(b) 三級放大電路的交流等效電路方框圖 所以,總的電壓增益為 oo1v1iVAV?ovs3oo2VAV? ov v 1 v s2 v s3 iVA A A A V? ? ? ?從圖 248(b)中可以得到 無論采用哪一種分析思路,多級放大電路總的電壓增益等于各級增益的連乘積。 對于多級放大電路而言,前級放大電路的輸出信號,就是后級放大電路的輸入信號,而后一級放大電路的輸入電阻就是前一級放大電路的負載電阻。 若將射極偏置電路改為交流電壓信號從射極輸入、基極對地接旁路電容的形式,就構(gòu)成了信號由射極輸入、集電極輸出的共基極放大電路。 1 電壓增益 ∴ (251) 交流指標分析 ? ?? ?eoV i be e11RVAV r R????????? 由于射極輸出器的電壓增益接近于 1,且輸出電壓和輸入電壓同相,因此射極輸出器又稱作 電壓跟隨器 。 解決方法:射極偏置電路 如: β值升高, Q點上移 Rb 1RcRb 2ReCb 1Cb 2RL++vivoiBiCiE= iB+ iCVC Cb2b CCb 1 b 2RVVRR? ?IC IERe Vbe IB IC IC IERe Vbe IB IC 2 射極偏置電路( p59: 無射極旁路電容 Ce的共射放大電路) 射極偏置電路的原理圖 例題:估算射極偏置電路的 Q點,并計算其電壓增益、輸入電阻和輸出電阻。 ? BJT的 H參數(shù)小信號模型 iB和 vCE作為自變量 iC和 vBE作為應變量 B E 1 B C EC 2 B C E( , )( , )v f i vi f i v??CE BCE BB E B EB E B C EB C ECCC B C EB C EVIVIvvdv di dviviidi di dviv??? ? ? ?????? ? ? ???be ie b r e c ec f e b oe c ev h i h vi h i h v????hie: 輸出端交流短路時的輸入電阻 (歐姆 ) hfe: 輸出端交流短路時的正向電流傳輸比 (無量綱 ) hre: 輸入端交流開路時的反向電壓傳輸比 (無量綱 ) hoe: 輸入端交流開路時的輸出電導 (西門子 ) ? BJT的 H參數(shù)小信號模型 be ie b r e c ec f e b oe c ev h i h vi h i h v???? 對于低頻放大電路, hrevce比 vbe小得多,而輸出回路中負載電阻比 1/hoe小得多,因此模型中可以把 hre和 hoe忽略掉。 CLL C LCL// RRR R R RR?? ? RC ∴ 1/R’L1/RC ∴ 兩條中較陡峭的一條為交流負載線 思考:如何分辨直流負載線和交流負載線 ? 動態(tài)工作情況分析 圖 24 由信號輸入時,放大電路工作情況的圖解 ① ② ③ Q1 Q2 Q3 Q4 ? 動態(tài)工作情況分析 3. Q點與波形失真 ? Q點過低,輸出電壓波形的頂部被限幅,稱為截止失真 ? Q點過高,輸出電壓波形的底部被限幅,稱為飽和失真 總 結(jié) ? 沒有輸入信號時, BJT各電極都是恒定的電流和電壓 (IB, IC和 VCE), 當在放大電路輸入端加入輸入信號電壓后, iB、 iC、vCE都在原來靜態(tài)直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個交流量,即 iB=IB+ib iC=IC+ic vCE=VCE+vce 注意: iB、 iC、 vCE的方向是不變的 ? vCE中的交流分量 vce (即經(jīng) Cb2隔直后的交流輸出電壓 vo)的幅度遠比 vi大,且同為正弦波,體現(xiàn)了放大作用。 這樣,便可以從輸出特性曲線畫出 vCE的波形圖,如圖中的曲線 ③ 。