3.2共射极放大电路1.电路组成放大电路组成原则：R.4kQLIR300ks2-VeoHT12V2V01.提供直流电源，为电路提供能源。2．电源的极性和大小应保证BJT基极与发射极之间处于正向偏置；而集电极与基极之间处于反向偏置，从而使BJT工作在放大区。3.电阻取值与电源配合，使放大管有合适的静态点。4：输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。5.当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。1ReE1UOEVoR0VBEiE共射极放大电路1202.简化电路及习惯画法
3.2 共射极放大电路 1. 电路组成 放大电路组成原则： 1．提供直流电源，为电路提供能源。 2．电源的极性和大小应保证 BJT 基极与发射极之间处于正向偏置；而集电极与 基极之间处于反向偏置，从而使 BJT 工作在放大区。 3．电阻取值与电源配合，使放大管有合适的静态点。 4．输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。 5．当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而 使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。 2. 简化电路及习惯画法 共射极放大电路
3.简单工作原理共射极基本放大电路的电压放大作用是利用了BJT的电流控制作用，并依靠Rc将放大后的电流的变化转为电压变化来实现的。4.放大电路的静态和动态静态：输入信号为零时，电路的工作状态，也称直流工作状态。动态：输入信号不为零时，电路的工作状态，也称交流工作状态。电路处于静态时，三极管个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，常称为Q点。一般用IB、Ic、和VcE（或IBQ、IcQ、和VcEQ）表示。5.直流通路和交流通路根据叠加原理可将电路中的信号分解为：直流信号和交流信号。直流信号通过直流通路求解，交流信号通过交流通路求解。直流通路：当没加输入信号时，电路在直流电源作用下，直流电流流经的通路。直流通路用于确定静态工作点。直流通路画法：①电容视为开路；②电感线圈视为短路；③信号源视为短路，但保留其内阻。交流通路：在输入信号作用下交流信号流经的通路。交流通路用于计算电路的动态性能指标。交流通路画法：①容量大的电容视为短路；②直流电源视为短路。对于放大电路来说其最基本要求，一是不失真，二是能够放大。只有在信号的整个周期内BJT始终工作在放大状态，输出信号才不会产生失真。静态工作点设置合适能实现线性放大：静态工作点设置偏高会产生饱和失真：静态工作点设置偏低会产生截止失真。Q点不仅影响电路是否会产生失真，而且影响着放大电路几乎所有的动态系数。小结：本节主要介绍了共射极放大电路简单工作原理。作业：3.2.1
3. 简单工作原理 共射极基本放大电路的电压放大作用是利用了 BJT 的电流控制作用，并依 靠 Rc 将放大后的电流的变化转为电压变化来实现的。 4. 放大电路的静态和动态 静态：输入信号为零时，电路的工作状态，也称直流工作状态。 动态：输入信号不为零时，电路的工作状态，也称交流工作状态。 电路处于静态时，三极管个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为 静态工作点，常称为 Q 点。一般用 IB、IC、和 VCE （或 IBQ、ICQ、和 VCEQ ） 表示。 5. 直流通路和交流通路 根据叠加原理可将电路中的信号分解为：直流信号和交流信号。直流信号 通过直流通路求解，交流信号通过交流通路求解。 直流通路:当没加输入信号时，电路在直流电源作用下，直流电流流经的通路。直 流通路用于确定静态工作点。 直流通路画法：①电容视为开路；②电感线圈视为短路；③信号源视为短路，但 保留其内阻。 交流通路:在输入信号作用下交流信号流经的通路。交流通路用于计算电路的动 态性能指标。 交流通路画法：①容量大的电容视为短路；②直流电源视为短路。 对于放大电路来说其最基本要求，一是不失真，二是能够放大。只有在信号 的整个周期内 BJT 始终工作在放大状态，输出信号才不会产生失真。 静态工作点设置合适能实现线性放大；静态工作点设置偏高会产生饱和失真； 静态工作点设置偏低会产生截止失真。Q 点不仅影响电路是否会产生失真，而且 影响着放大电路几乎所有的动态系数。 小结：本节主要介绍了共射极放大电路简单工作原理。 作业：3.2.1
3.3图解分析法3.3.1静态工作情况分析1用近似估算法求静态工作点：采用该方法，必须已知三极管的B值。OVccIRcRhTvIcTVCE8VBE根据直流通路：硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2VVec-Vm, Ie = Blg: Ve =Vec -IeReIR=R,2.用图解分析法确定静态工作点(Q点)：采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。首先，画出直流通路；在输入特性曲线上，作出直线VBE=Vcc一IBRb，两线的交点即是Q点，得到IBQ。在输出特性曲线上，作出直流负载线VcE=VcC-IcRc，与IBo曲线的交点即为Q点，从而得到VcEQ和Ic。ictB/MAVeeVCE斜率R.1斜率RR0Ieo:IBOIBQ+VBE/V-VCEVBEQVee3.3.2动态工作情况分析
3.3 图解分析法 3.3.1 静态工作情况分析 1. 用近似估算法求静态工作点：采用该方法，必须已知三极管的 β 值。 根据直流通路：硅管 VBE=0.7V，锗管 VBE=0.2V 2. 用图解分析法确定静态工作点(Q 点)： 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。 首先，画出直流通路；在输入特性曲线上，作出直线 VBE =VCC－IBRb，两线的 交点即是 Q 点，得到 IBQ 。在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－ ICRC，与 IBQ 曲线的交点即为 Q 点，从而得到 VCEQ 和 ICQ 。 3.3.2 动态工作情况分析 C B CE CC C C b CC BE B I I V V I R R V V I = = − − = ； ；
ic斜率R/IRLVee过输出特性曲线上的O点做一条斜率为R-1/(RL//Re)直线，该直线即为交流负载斜率R线。交流负载线是有交流输入信号时9IcoIBO点的运动轨迹。R'L=RL//Rc，是交流负载电阻。VCEVeEQVec1.1交流通路及交流负载线2.输入交流信号时的图解分析通过图解分析，可得如下结论：V,→VBEiB→icVCE-VI1.2.Vo与vi相位相反；3.可以测量出放大电路的电压放大倍数：4.可以确定最大不失真输出幅度。ic/mA饱和区200uA160uA120uA放大区80uAin=40uAOQ20VCE/V截止区lig/uA交流负载线ic/mAig/uAic/mAQ60e060uA4040uA020uAVBE/VVeeNtVBE/VVCEVVBFOttr
1. 1. 交流通路及交流负载线 2. 输入交流信号时的图解分析 通过图解分析，可得如下结论： 1. 2. vo 与 vi 相位相反； 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。 | | i BE B C CE o v →v →i →i →v → v Q Q1 Q2 vCE/V iC/mA 放大区 0 iB=40uA 80uA 120uA 160uA 饱和区 200uA 截止区 过输出特性曲线上的 Q 点做一条斜率为 -1/(RL∥Rc)直线，该直线即为交流负载 线。交流负载线是有交流输入信号时 Q 点的运动轨迹。R'L= RL∥Rc，是交流负 载电阻。 Q Q` Q`` IBQ VBEQ vB E/V iB/uA t t vB E/V iB/uA 20 40 60 Q Q` Q`` ICQ VCEQ vC E/V iC/mA vC E/V iC/mA t t 交流负载线 20uA 40uA 60uA
3.BJT的三个工作区饱和区特点：ic不再随iB的增加而线性增加，截止区特点：iB=0，ic=IcEO当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真1.波形的失真饱和失真：由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管，输出电压表现为底部失真。截止失真：由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管，输出电压表现为顶部失真。2.2.放大电路的动态范围放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位，即：_Vcc-VcES；要有合适的交流负载线。CEO23.输出功率和功率三角形放大电路向电阻性负载提供的输出功率在输出特性曲线上，正好是三角形DABO的面积，这一三角形称为功率三角形。要想P。大，就要使功率三角形的面积大，即必须使Vom和lom都要大。ic/mAIcoIBQomVCE/VVecVcEQk-VomVom Iom1P, =Vomlom220放大电路如图所示。已知BJT的β=80，Rb=300K2，Rc-2K2，Vcc+12V,求：（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（2）当Rb=100KQ时，放大电路的O点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略饱和压降）解：（1）放大电路的Q点：12VVc-VBEIB ==40A1c=I,=80×40A=3.3mA300KQR
3. BJT 的三个工作区 饱和区特点： iC 不再随 iB 的增加而线性增加， 截止区特点：iB = 0，iC = ICEO 当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真 1. 波形的失真 饱和失真：由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失 真。对于 NPN 管，输出电压表现为底部失真。 截止失真：由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失 真。对于 NPN 管，输出电压表现为顶部失真。 2. 2. 放大电路的动态范围 放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：工作点 Q 要设置在输出特性曲 线放大区的中 间部位，即： ；要有合适的交流负载线。 3. 输出功率和功率三角形 放大电路向电阻性负载提供的输出功率在输出特性曲线上，正好是三角形 DABQ 的面积，这一三角形称为功率三角形。要想 Po 大，就要使功率三角形的 面积大，即必须使 Vom 和 Iom 都要大。 放大电路如图所示。已知 BJT 的 ß=80， Rb=300KΩ， Rc=2KΩ， VCC= +12V， 求：（1）放大电路的 Q 点。此时 BJT 工作在哪个区域？ （2）当 Rb=100KΩ 时，放大电路的 Q 点。此时 BJT 工作在哪个区域？（忽略 饱和压降） 解：（1）放大电路的 Q 点： om om om om o V I V I P 2 1 2 2 = = A I I A mA K V R V V I C B b CC BE B 40 80 40 3.3 300 12 = = = = − = 2 CC CES CEQ V V V − =