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章节名称: 第二章 放大器基础 第二节 共发射极基本放大器 一、估算法. 学习目标 1 、熟悉直流通路和交流通路的画法,并知道其分别是 Q 点和 r i 、 r 0 及 Au 的分析依据。 2 、掌握静态工作点的分析及求解公式,并会应用这些公式有关问题。 3 、掌握 Q 点和 r i 、 r 0 及 Au 的求解方法,并能分清有载和无载时 Au 的求解公式。.
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章节名称:第二章 放大器基础第二节 共发射极基本放大器一、估算法
学习目标1、熟悉直流通路和交流通路的画法,并知道其分别是Q点和ri、r0及Au的分析依据。2、掌握静态工作点的分析及求解公式,并会应用这些公式有关问题。3、掌握Q点和ri、r0及Au的求解方法,并能分清有载和无载时Au的求解公式。学习目标1、熟悉直流通路和交流通路的画法,并知道其分别是Q点和ri、r0及Au的分析依据。2、掌握静态工作点的分析及求解公式,并会应用这些公式有关问题。3、掌握Q点和ri、r0及Au的求解方法,并能分清有载和无载时Au的求解公式。
分析放大器的性能,通常有以下三种方法,即估算法、图解法和等效电路法。本节以发射极基本放大器为例,着重介绍估算法和图解法的运用。用公式通过近似计算来分析放大器性能的方法称为估算法。在分析低频小信号放大器时,一般采用估算法较为简便。分析放大器的性能,通常有以下三种方法,即估算法、图解法和等效电路法。本节以发射极基本放大器为例,着重介绍估算法和图解法的运用。用公式通过近似计算来分析放大器性能的方法称为估算法。在分析低频小信号放大器时,一般采用估算法较为简便。
一、估算法 1、直流通路和交流通路 直流通路:把放大器中只允许直流电流通过的路径称为直流通路。 画 法:耦合电容、旁路电容均视为开路。 交流通路:把交流信号通过的路径称为交流通路。 画 法:耦合电容、旁路电容和直流电源均视为短路。
<发射极基本放大器阻容耦合式原理电路> <直流通路> <交流通路>
静态工作点(IBQ、ICQ、UCE)根据直流通路进行分析。静态工作点(IBQ、ICQ、UCE)根据直流通路进行分析。 由直流通路图可分别从基极、集电极流向发射极两条支路进行电压、电流分析。
2、求静态工作点 ∵ VCC-IBQ Rb-UBEQ=0 VCC-ICQ Rc-UCEQ=0 ∴ IBQ=(VCC-UBEQ)/Rb ICQ=βIBQ UCEQ= VCC- ICQ Rc IBQ≈VCC/ Rb(忽略UBEQ)
练习题:电路如下图所示,设VCC=12V,Rc=4kΩ,Rc=300 kΩ,β=38,UBEQ忽略不计,求放大器的静态工作点。
解:IBQ≈VCC/ Rb=12/300=0.04mA ICQ=βIBQ=38×0.04=1.5mA UCEQ= VCC- ICQ Rc =12-1.5×4=6V
衡量放大电路的性能是通过性能指标来衡量的,性能指标主要有输入电阻、输出电阻和电压放大倍数等参数,要分析以上交流参数,必须依据交流通路图 。
3、求输入电阻、输出电阻和电压放大倍数(1)三极管的输入电阻rbe rbe=300+(1+β)26/IEQ注意:IEQ=IBQ+ ICQ
放大器输出端看进去的交流等效电阻称为放大器的输出电阻,它是用来衡量放大电路所能驱动负载的能力,用r0表示。r0越小,当RL变化时,输出电压的变化也就越小,即放大器带负载的能力越强。放大器输出端看进去的交流等效电阻称为放大器的输出电阻,它是用来衡量放大电路所能驱动负载的能力,用r0表示。r0越小,当RL变化时,输出电压的变化也就越小,即放大器带负载的能力越强。
(2)放大器的输入电阻ri =Rb‖rbe ri ≈ rbe (通常Rb远远大于rbe,)(3)放大器的输出电阻r0= RC‖rce r0≈ RC (一般rce远大于RC)
放大器电压放大倍数是用来衡量放大电路的电压放大能力,可定义为输出电压的幅值与输入电压的幅值之比(Au=Uo/Ui),其中还要分空载和有载两种情况。放大器电压放大倍数是用来衡量放大电路的电压放大能力,可定义为输出电压的幅值与输入电压的幅值之比(Au=Uo/Ui),其中还要分空载和有载两种情况。
放大器空载(即输出端为开路)时的电压放大倍数的分析,可根据放大器输入电阻和输出电阻 示意图(A)(B)图。注意:输出端为开路时,放大器输出电阻示意图中不含负载电阻RL。
(4)放大器空载时的电压放大倍数输入信号电压:ui =ibrbe输出信号电压:uO = -iCRC =-βibRC电压放大倍数:Au= uO/ ui =-βibRC/ibrb=-βRC/rbe注 意:式中负号表示输入与输出信号反相.
(5)放大器有载时的电压放大倍数输出信号电压:uO= -iCRL’∵ ui不变 ∴ Au= uO/ui=-iCRL’/ ibrbe=-βRL’/rbe
电压放大倍数除了可用无单位的数字表示之外,还可用增益表示,单位为分贝(dB)。同时,电流放大倍数和功率放大倍数也可用增益表示 。
(6)放大器的增益电压增益Gu=20lgAu(dB)电流增益Gi=20lgAi(dB)功率增益 Gp=10lgAp(dB)
练习题: 某交流放大器输入电压是10毫伏,输入电流是0.2毫安,输出电压是10伏,输出电流为20毫安,求该放大器的电压放大倍数、电流放大倍数、功率放大倍数?若换成增益表示分别为多少?
解:Au= Uo/Ui=10/0.01=1000 Ai= Io/Ii=20/0.2=100 Ap= Au Ai =1000×100=100000 Gu=20lgAu(dB)=60(dB) Gi=20lgAi(dB)=40(dB) Gp=10lgAp(dB)=50(dB)