【正文】
I cI bI?+TVRbTIRibRIRcRLbce根據(jù) KCL,對于圖中的 b點有 bTTTbb beRVVI I IRr? ? ? ?∴ Ti b beT||V R rI??根據(jù)圖中參數(shù),有 i be b be|| 66 kR r R r? ? ? ?求解共射極基本放大電路輸入電阻的小信號等效電路 共集電極放大電路 2. 計算輸出電阻 (p49) 定義( p48):放大電路的輸出電阻是從放大電路的輸出端口看入的等效信號源內(nèi)阻,即從放大電路輸出端口向前看入的戴維南等效電源內(nèi)阻。輸入電阻的大小反映了放大電路從信號源中索取電流的大小。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。 ? 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。其中, H參數(shù)在低頻時用得較為廣泛。 圖 1 VC CRCiB圖 2 指導思想 如果放大電路的輸入電壓很小,就可以設(shè)想把 BJT小范圍內(nèi)的特性曲線近似的用直線來代替,從而把 BJT這個非線性器件所組成的電路當成線性電路來處理。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 。 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。 ? 交流負載線和直流負載線必然在 Q點相交,這是因為在線性工作范圍內(nèi),輸入電壓在變化過程中是一定經(jīng)過零點的。 Cb 1Rb3 0 0 k ΩRC4 k ΩiBCb 2VC C1 2 ViCvOviRL 4kΩ 畫出交流通路圖, 掌握 C看作短路的原則 可以得到放大電路的交流負載 RL’為 39。 ? 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 2. 交流負載線 放大電路在工作時,輸出端總要接上一定的負載。 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 。 如圖,在 vi的正半周, iB先由 IB增大到最大值,放大電路的工作點由 Q移動到 Q1,相應的 iC由 ICE增大到最大值,而 vCE由 VCE減小到最小值;然后 iB由最大值回到 IB,放大電路的工作點由 Q1回到 Q,相應的 iC由最大 值回 到 IC,而vCE由最小值回到 VCE。設(shè)對應于 iB=iBMAX和 iB=iBMIN的輸出特性與直流負載線分別交于 Q1和 Q2點。 1. 放大電路接入正弦信號時的情況 ? 動態(tài)工作情況分析 (2) 根據(jù) iB在輸出特性上求 iC和 vCE 放大電路的直流負載線是不變的。 (1) 根據(jù) vi在輸入特性上求 iB 當正弦輸入電壓加到放大電路的輸入端后, BJT的基極與發(fā)射極之間的電壓 vBE就是在原有直流電壓 VBE的基礎(chǔ)上疊加了一個交流量,如圖中曲線 ① 。 ? 動態(tài)工作情況分析 當接入正弦信號時,電路處于動態(tài)工作情況,可以利用圖解法得出 vO與 vi之間的相位關(guān)系和動態(tài)范圍。常用的有 增益、輸入阻抗、輸出阻抗、頻率響應和帶寬等 。圖 21的簡化電路見下圖。共射放大電路是工程實際中應用較為廣泛的一種電路組態(tài)。 由圖可以讀出, IB=40μA, IC=,VCE=6V 圖 22 圖 21簡化電路的習慣畫法 為方便分析,我們規(guī)定:電壓的正方向是以共同端 (O點 )為負端,其他各點為正端。所以只有這兩部分 V— I 特性的交點 Q所對應的電流電壓值,才能同時滿足式 (*) 和 ()。由于所討論的是靜態(tài)工作情況,電路中的電壓、電流都是直流量,所以直線MN稱為 直流負載線 。 Cb 1Rb3 0 0 k ΩRC4 k ΩiBCb 2VC C1 2 ViCvOvi圖 22 ∵ 對于直流量, C相當于開路, L相當于短路。在靜態(tài)工作情況下, BJT各電極的直流電壓和直流電流的數(shù)值,將在管子的特性曲線上確定一點,這點常稱為 Q點 。起“傳送交流,隔離直流 ”的作用。 RC: 集電極電阻,作用是將集電極電流 iC的變化轉(zhuǎn)化為集電極電壓 vCE的變化。 Rb稱為 基極偏置電阻 。 交流通路 圖 21 共射極基本放大電路 +RCVC CVB BRb+vB E1 2 V1 2 Vvi3 0 0 k ΩiE+4 k ΩCb 1+Cb 2++iBiCvC EAOBObcevOVBB: 保證發(fā)射結(jié)正向偏置,并供給基極電流 IB(常稱作 偏流 )。 三極管放大電路可以分為 共射極、共基極,共集電極 三種基本接法。 場效應管:柵極電壓對漏極電壓有控制作用。 例:聲音 —— 麥克風 —— 放大 —— 揚聲器 放大電路的本質(zhì)是對能量進行控制,用小能量去控制大的能量,并且輸入與輸出信號的變化形式相同。由于 iC=βiB,在 vCE大于約 1V后,輸出特性是一組間隔基本均勻,比較平坦的平行直線。 ? 當 vCE 超過某一數(shù)值后(約 1V),特性曲線變得平坦。 (2) 輸出特性 ? 輸出特性的起始部分很陡。 iC=f(vCE)|iB=常 數(shù) 圖 121 NPN型硅 BJT共射極接法 的輸入特性曲線 (1) 輸入特性 ? vCE=1V 的輸入特性較 vCE=0V 的特性向右移動了一段距離,這是由于當 vCE=1V時,集電結(jié)吸引電子的能力加強,使得從發(fā)射區(qū)進入基區(qū)的電子更多地流向集電區(qū),因此對應于相同的 vBE,流向基極的電流 iB比原來 vCE=0時減小了。 (1) 輸入特性: 指當集電極與發(fā)射極之間的電壓 vCE為某一常數(shù)時,輸入回路加在 BJT基極與發(fā)射極之間的電壓 vB