电工与模数电技术 2015级注册电气工程师考培 参考书目 [1] 张炳达,注册电气工程师执业资格考试公共/专业基础考试复习教程,天津大学出版社,2013年 [2] 元增民,模拟电子技术简明教程,清华大学出版社,2014年 [3] 元增民,电工技术,国防科大出版社,2011年 [4] 谢庆等,注册电气工程师(供配电)执业资格考试基础考试历年真题详解,人民交通出版社,2014年 本课件补充的知识点都来自于参考书[2]、[3],特此一并注明。 主讲教师:元增民
PPT6 第3章 晶体管放大电路(3) 3.4 共基放大电路 3.5 放大电路工作点及动态范围的图解分析 1. 工作点设计与分析 3.4 共基放大电路 1. 工作点设计与分析 2. 输入电阻、输出电阻及三大放大倍数分析计算 3. 上下限频率分析计算 3.5 放大电路工作点及动态范围的图解分析
要用低频晶体管进行高频放大就找共基放大器 本节要务 共基放大器 放大器基本组态及图解法 要用低频晶体管进行高频放大就找共基放大器 (真是既要马儿跑得快,又要马儿少吃草)
3.4 共基放大电路 直流通路及交流通路 图3.4.1 共基放大电路 图3.4.2 直流通路 (a) 交流等效电路(信号通路)的雏形 3.4 共基放大电路 直流通路及交流通路 图3.4.1 共基放大电路 图3.4.2 直流通路 (a) 交流等效电路(信号通路)的雏形 图3.4.3 共基放大器交流等效电路
(a) 交流等效电路(信号通路)的雏形 (b) 原始交流等效电路(信号通路) (c) 交流等效电路(信号通路) (d) 频带内的交流等效电路(信号通路) 图3.4.2 共基放大电路交流等效电路(信号通路)
共基放大器工作点分析计算与射极偏置放大器相同。 1. 工作点设计与分析 1) 工作点设计与输出范围 射极偏置共射放大器由于C3作用,Re2主要是直流成分。共基放大器由于Re 与rbe交流并联,Re主要也是直流成分。令射极偏置共射放大器偏置计算公式(3.2.11)~(3.2.13)、(3.2.8)中的Re1=0、Re2=Re,既得到共基放大器工作点及临界条件 (3.4.1) (3.4.2) (3.4.3) (3.4.4) 2) 工作点分析计算 共基放大器工作点分析计算与射极偏置放大器相同。
例3. 4. 1 图3. 8. 1所示基本共基放大电路中直流电源电压Ucc=12V,安伏变换器等于负载电阻Rc=RL=2 例3.4.1 图3.8.1所示基本共基放大电路中直流电源电压Ucc=12V,安伏变换器等于负载电阻Rc=RL=2.4kΩ,发射极反馈电阻Re=1kΩ,试确定BJT集-射临界偏置压降Uce(cr)、集电极临界偏置电流Ic(cr) ,输出电压不失真最大幅度Uom(max) 。 解
输入电阻、输出电阻、自身电压放大倍数及源电压放大倍数 2. 输入电阻、输出电阻与三大放大倍数 输入电阻、输出电阻、自身电压放大倍数及源电压放大倍数 (3.4.5) (3.4.6) (3.4.7) (3.8.9) (3.8.10) 即使β值下降,共基放大电路电压放大倍数还是较大,故频带宽。 共基放大器电流放大倍数小于1,故共基放大器也叫做电流随器。 电压、电流及功率放大倍数 (三种组态BJT放大器通用公式)
2) 下限频率及上限频率 共基放大器下限频率可参照基本共射放大器下限频率计算公式(3.1.23)。 共基放大器上限频率 比较起来看,共射放大器fh=fβ,共基放大器fh>>fβ,说明共基放大器频带较宽。rs=Re=2rbe时,fh=(β+1)fβ≈βfβ,此时共基放大器频带是共射放大器的β倍。若β=100,则fh=βfβ=100fβ。
http://zhidao. baidu. com/question/331114580. html http://zhidao.baidu.com/question/331114580.html?oldq=1&from=commentTo#reply-box-843547374 如何判断共集放大电路和共射放大电路
http://zhidao.baidu.com/question/404092063.html 模拟电子技术中,放大电路的三种基本组态是如何区分的? 如何区分,又分别有什么用途?
例3. 4. 2 图3. 8. 1所示共基放大器信号源内阻rs=1k,Rc=RL=5 例3.4.2 图3.8.1所示共基放大器信号源内阻rs=1k,Rc=RL=5.6k,Re=1k,β=100,rbb‘=200Ω,fβ=3MHz,临界偏置,试计算放大器输入电阻ri、自身电压放大倍数Auz、源电压放大倍数Au、电流放大倍数Ai、功率放大倍数Ap、输出电阻ro及上限频率fH。 解
图3.5.1 基本共射放大电路和射极输出器直流负载线及交流负载线角度样板 3.5 放大器工作点与输出范围的图解分析 1.直流负载线 (3.5.1) 图3.5.1 基本共射放大电路和射极输出器直流负载线及交流负载线角度样板 2.交流负载线角度样板 (3.5.2) 在交流负载线方程中令Uce=0,Ic=Ucc/Rc,得交流负载线角度样板在电压轴上的截距 (3.5.3)
(a) 交流负载线角度样板开始右平移 (b) 右平移到临界位置 图3.5.2 平行线法画基本共射放大电路和射极输出器交流负载线 交流负载线角度样板平行右移,其与直流负载线的交点Q就是工作点,与纵、横轴的交点设为C、D,见图3.5.2,CQ、QD在横轴上的投影各是Uce、R′LIc。角度样板刚开始右平移时,Uce<R′LIc,Uom=min(Uce,R′LIc)=Uce。 (a) 交流负载线角度样板开始右平移 (b) 右平移到临界位置 图3.5.2 平行线法画基本共射放大电路和射极输出器交流负载线 交流负载线平行移动到合适位置,至线段CQ、QD长度相等即Uce=R′LIc时,其与直流负载线的交点就是临界工作点,最大不失真输出电压幅度Uom就达到输出范围Uom(max)。量取临界交流负载线在横轴截距的一半即是放大器输出范围。 从负载线坐标可看出,Q点偏高,易产生饱和失真,偏低,易产生截止失真。
图3.5.3 图解法求基本共射放大器临界工作点及输出范围 3. 用平行线法寻求临界交流负载线 例3.5.1 基本共射放大器Ucc=12V,Rc=RL=1kΩ,用图解法求临界工作点和输出范围。 解 直流负载线横轴截距为Ucc=12V,纵轴截距Ucc/Rc=12V/1kΩ=12mA,首先画出直流负载线,见图3.5.2(b)。交流负载线角度样板纵轴截距亦取为12mA,其横轴截距为 连接点B(0V,12mA)和F(6V,0mA)即得到交流负载线角度样板, 见图3.5.2(b)。 交流负载线角度样板平行向右移动,线段CQ变长,QD变短,至一定位置时,CQ与QD等长,此时的平行线即是临界交流负载线。临界交流负载线与直流负载线的交点Q即是临界工作点。可以量得Uce(cr)=4V、Ic(cr)=8mA、Uom(max)=4V。 图3.5.3 图解法求基本共射放大器临界工作点及输出范围
2013年发输变电专业基础第24题
2014年供配电专业基础第31题
A、78mV B、62mV C、38mV D、18mV
3.6 本 章 小 结 表3.6.1 电阻性放大器参数汇总(一)—纯交流参数 参数 放大器 自身电压放大倍数Auz 输入电阻ri 3.6 本 章 小 结 表3.6.1 电阻性放大器参数汇总(一)—纯交流参数 参数 放大器 自身电压放大倍数Auz 输入电阻ri 输出电阻ro 基本共射 Rb//rbe≈rbe Rc 射极偏置 共射放大器 Rb//(rbe+βRe1) 基本共集放大器 (射随器) ≈1 Rb//(rbe+βR'L) 基本共基 源电压、电流及功率放大倍数计算的三种组态BJT放大器的通用公式
表3.6.2 电阻性放大器参数汇总(二)—工作点及输出幅度参数 临界基极偏置电阻Rb(cr) 集-射极临界偏置压降Uce(cr) 输出范围Uom(max) 工作点影响因子ρ 基本共射 β(Rc+R'L) 1 射极偏置 共射放大器 射极 输出器 βR'L 基本共基 表3.6.3 BJT放大器的三种组态及其特点对比 组态 相移 电压放大倍数 电流放大倍数 输入电阻 输出电阻 下限频率 上限频率 共射 反相 大 一般 共集 同相 小于1 小 低 较高 共基 高 最高
工作点三参数分析计算(重中之重) BJT放大器基极偏置无非两种,一种单电阻偏置,另一种双电阻分压偏置,单电阻偏置是双电阻分压偏置Rb→∞即α→1的特例,基本共射放大器是射极偏置放大器Re→0的特例,式(3.2.14)~ (3.2.16)具有通用性 要注意:分压偏置不仅可以与共射放大器组合使用,而且可以与共集放大器及共基放大器组合使用。共射放大器、共集放大器及共基放大器可以选用单电阻偏置,也可以选用双电阻分压偏置。
谢谢大家!