2022-2023学年高二物理竞赛课件:共发射极放大电路的静态分析(共12张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:共发射极放大电路的静态分析(共12张PPT)

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(共12张PPT)
共发射极放大电路的静态分析
共发射极放大电路的静态分析
静态:放大电路无信号输入(ui = 0)时的工作状态。
分析方法:估算法、图解法。
分析对象:各极电压、电流的直流分量。
所用电路:放大电路的直流通路。
设置Q点的目的:
(1) 使放大电路的放大信号不失真;
(2) 使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是动态的基础。
——静态工作点Q:IB、IC、UCE 。
静态分析:确定放大电路的静态值。
求解静态值
1. 直流通路估算 IB
根据电流放大作用
2. 由直流通路估算UCE、IC
当UBE<< VCC时,
+VCC
RB
RC
T
+
+

UBE
UCE

IC
IB
由KVL: VCC = IB RB+ UBE
由KVL: VCC = IC RC+ UCE
UCE = VCC – IC RC
例:用估算法计算静态工作点。
已知:VCC=12V,RC=4k ,RB=300k , =37.5。
解:
注意:电路中IB 和 IC 的数量级不同
+VCC
RB
RC
T
+
+

UBE
UCE

IC
IB
动态:放大电路有信号输入(ui 0)时的工作状态。
分析方法:
微变等效电路法,图解法。
所用电路:
放大电路的交流通路。
动态分析:
计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro。
分析对象:
各极电压和电流的交流分量。
目的:
分析Au、ri、ro与电路参数的关系,为设计打基础。
微变等效电路法
ib
ic
ic
B
C
E
ib
ib
晶体三极管
微变等效电路
ube
+
-
uce
+
-
ube
+
-
uce
+
-
rbe
B
E
C
晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。
晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic= ib等效代替。
1. 晶体管的微变等效电路
晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
当信号很小时,在静态工作点附近的输入特性在小范围内可近似线性化。
1. 晶体管的微变等效电路
UBE
IB
对于小功率三极管:
rbe一般为几百欧到几千欧。
微变等效电路法
(1) 输入回路
Q
输入特性
晶体管的
输入电阻
IB
UBE
O
(2) 输出回路
输出特性
IC
UCE
Q
输出特性在线性工作区是一组近似等距的平行直线。
晶体管的电流放大系数
晶体管的输出回路(C、E之间)可用一受控电流源 ic= ib等效代替,即由 来确定ic和 ib之间的关系。
一般在20~200之间,在手册中常用hfe表示。
O
实现放大的条件
(1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏,集
电结反偏。
(2) 正确设置静态工作点,使晶体管工作在放大区。
(3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。
(4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的
集电极电压,经电容耦合只输出交流信号。
因电容具有隔直通交的作用。即对直流可以看成开路;在放大电路中可以认为它对交流分量不起作用,即对交流短路。
直流通路:仅有直流电流流经的通路,
用来计算静态工作点。
交流通路:有交流信号(变化量)作用时的通路,
用来计算电压放大倍数、输入电阻、
输出电阻等动态参数。
例:画出下图放大电路的直流通路
直流通路
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)
断开
断开
+VCC
RB
RC
T
+
+

UBE
UCE

IC
IB
IE
+VCC
RS
us
RB
RC
C1
C2
T
+
+
+

RL
ui
+

uo
+

+
+

uBE
uCE

iC
iB
iE
RB
RC
ui
uO
RL
RS
us
+
+

+


对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
C 可视为短路。直流电源对交流作用为零。
短路
短路
对地短路
交流通路
计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。
+VCC
RS
us
RB
RC
C1
C2
T
+
+
+

RL
ui
+

uo
+

+
+

uBE
uCE

iC
iB
iE

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