单管共射放大电路课程设计

判断放大电路是否具有放大作用，就是根据这几点，它们必须同时具备。 例1：判断图（1）电路是否具有放大作用

解：图（1）a不能放大，因为是NPN三极管，所加的电压UBE不满足条件（1），所以不具有放大作用。

图（1）b具有放大作用。

二、共射极放大电路

（一）基本共射极放大电路介绍 1、电路见图2.1.6所示：

电路中各元件作用：

①晶体管VT：核心元件起放大作用；

②基极偏置电阻RB：与VCC一起提供合适的Q点；

③集电极负载电阻RC：把晶体管的电流放大转化为电压放大； ④耦合电容C1和C2：隔直流通交流；

⑤集电极电源VCC：作用一是给晶体管提供合适的工作状态；二是为放大电路提供电源。

+VCC RC RB C2 C1 + + T + RL uo + ui _ _

图2.1.6 基本共射放大电路

2、电路参数对静态工作点的影响 静态工作点的位置在实际应用中很重要，它与电路参数有关。下面我们分析一下电路参数

RB，RC，VCC对静态工作点的影响。

改变RB 改变RC 改变VCC RC变化，只改变负载线只对IB有影响。 RB变化，的纵坐标 VCC变化,IB和直流负载线同时变化 RB增大，IB减小，工作点沿RC增大，负载线的纵坐标上VCC增大,IB增大,直流负载线直流负载线下移。 移,工作点沿iB=IB这条特性曲水平向右移动,工作点向右上线右移 方移动 RB减小，IB增大，工作点沿直流负载线上移 RC减小,负载线的纵坐VCC减小,IB减小,直流负标下移,工作点沿iB=IB这条特载线水平向左移动,工作点向性曲线左移 3、电路分析 （1）静态分析

什么是Q点？它就是直流工作点，又称为静态工作点，简称Q点。我们可以根据放大电

左下方移动 路的直流通路，估算出放大电路的静态工作点。

直流通路：将放大电路中的电容视为开路，电感视为短路即得。 计算Q点的方法前面已讲述。

（2）动态分析：即设置了合适的Q点之后的分析（VCC=0）

交流通路：将放大电路中的电容视为短路，电感视为开路，直流电源视为短路即得。它又被称为动态分析。

一般还要将晶体三极管采用微变等效电路法来进行分析其动态性能指标。

微变等效的思想是：当信号变化的范围很小（微变）时，可以认为三极管电压、电流变化量之间的关系是线性的。

在应用中我们把三极管等效为图（1）所示的电路

其中：Ie=（1+?）Ib rbe为基极和发射极之间的等效电阻

（二）稳定Q点的分压式偏置电路 其电路见图2.1.13所示；

+VCC RB2 C1 RS

+ us ?

I2 RC IBQ C2 + + ui ? + RL RE + uo

?

I1 RB1 + CE

图2.1.13 分压式偏置共射电路

1、稳定静态工作点的原理

稳定静态工作点的条件为：I1＞＞IB和VB＞＞UBE；此时，

UBQ?Rb1?VCCURb1?Rb2 ，即当温度变化时，BQ基本不变。

静态工作点的稳定过程为： IC↑（IE↑）→UE?IERe↑（因为UBQ基本不变）→UBE↓→IB↓ T（℃）↑→ IC↓

当温度降低时，各物理量向相反方向变化。这种将输出量（

用

IC）通过一定的方式（利

Re将IC的变化转化为电压UE的变化）引回到输入回路来影响输入量UBE的措施称为反

Re作为负反馈电阻起着重要的作用。典型静态工作点稳定

馈。可见，在Q点稳定过程中，

电路利用直流负反馈来稳定Q点。

2、额外思考题

如果晶体三极管发射极无旁路电容时，其性能指标的计算。 （三）放大电路中的非线性失真

在使用放大电路时，我们一般是要求输出信号尽可能的大，但是它要受到三极管非线性的限制。有时输入信号过大或者工作点选择不恰当，输出电压波形就会产生失真。这种失真是由于三极管的非线性引起的，所以它被称为非线性失真。 1.输入信号过大引起的非线性失真.

它主要表现在输入特性的起始弯曲部分，输出特性的间距不匀，当输入又比较大时，就会使Ib、Uce和Ic的正负半周不对称，即产生非线性失真。如图（1）所示

2.工作点不合适引起的失真

当工作点设置过低，在输入信号的负半周，工作状态进入截止区，从而引起Ib、Uce和Ic的波形失真，称为截止失真（对于PNP型来说）如图（2）所示

当工作点设置过高，在输入信号的正半周，工作状态进入饱和区，此时Ib继续增大

而Ic不再随之增大，因此引起Ic和Uce的波形失真，称为饱和失真。如图（3）所示

由于放大电路有失真问题，因此它存在最大不失真输出电压幅值Uom。最大不失真输出电压是指：当工作状态一定的前提下，逐渐增大输入信号，三极管还没有进入截止或饱和时，输出所能获得的最大电压输出。

当电压受饱和区限制时Uom=Uce-uce，当电压受截止区限制时Uom=Ic*R\。

小结

1、放大电路实际上是能量转换器，在输入信号的控制下，将电源提供功率的一部分转换为交流功率输出，使负载获得的随信号而变化的能量比信号源提供给的能量大得多。

2、放大电路的性能指标和分析方法。

3、共射极放大电路不仅能够放大电压，而且能放大电流。但一般作电压放大级。

课后作业

1、分压式偏置电路如果发射极不接旁路电容时，估算其Q点和交流性能指标。 2、P115-116上的1、2、3。