文档介绍：§ 基本放大电路的组成
一. 电路元件作用
第十六章基本放大电路
图16-1
基本共发射极交流放大电路
基极偏置电阻RB——基极电源UBB经RB把电压加在
集电极负载电阻RC——经RC把电压加在
以共发电路为例,图16-1电路中各元件作用:
晶体管T——在交流信号激励下,
的能量转化为输出交流电压。
集电极上,保证CB结反偏;同时RC还将集电极电流的变化转化为电压的变化。
基极上,保证BE结正偏。
耦合电容(C1,C2)——隔断放大电路与信号源及
负载之间的直流通路,而对交流信号又应畅通无阻(交流耦合作用)。
第(22)页
1. 为什么需要直流偏置?
放大电路在加交流激励信号以前,就应该首先给管子各电极加上正确的直流电压,以保证放大的外部条件:
EB结正向偏置
CB结反向偏置
在正确的偏压下,管子基极就会有相应的直流电流(称为基极直流工作点电流,或称偏置电流)。
晶体管放大器为什么一定需要偏置电流?可用图16-2简单电路原理图说明之。
在加交流信号以前,如果没有基极偏置电压,即UBEQ=0,则IB=0,IC≈0;加上交流信号ui以后,基极电流波形对应图16-2(b)中①的情况,可见iB是脉冲波,于是iC,uO波形也是脉冲波形,输出产生严重失真。若基极加上正向偏压UBEQ,产生相应的偏置电流IBQ,波形不再失真,如图(b)所示。
图16-2 放大器的直流偏置
可见,直流偏置保证晶体管在交流信号一个周期内均处于放大状态。电路不产生放大失真。
晶体管在直流工作状态(静态)下的电压和电流称为静态工作点,用符号Q表示,即ICQ ,IBQ ,UBEQ ,UCEQ 。如图16-3所示。
加上交流(正弦)信号以后,各电极电压与电流既包含直流又包含交流成份。其波形如图16-4所示。
图16-3
直流工作点
2. 交流信号激励下,管内电压电流的波形
放大状态下的电压、电流波形
图16-4
由图可见,加在晶体三极管发射结上的电压为
(16-1)
如果Uim足够小,基极电流
(16-2)
第(23)页
当三极管工作在放大区,且忽略ICEO时,集电极电流
相应集电极上的电压uCE为
(16-3)
式中
(16-4)
式中,UCEQ = UCC - ICQRC为集电极上的静态工作点电压。输出负载电阻RL上的电压
(16-5)
为统一起见,我们对符号及其相应含义作如下规定(以电压为例):
UBE ——直流电压
ube ——交流电压瞬时值
uBE ——直流电压叠加交流电压(总电压瞬时值)
Ube ——正弦交流电压有效值
3. 偏置方法
分为简单偏置与分压式偏置两种。
①. 简单偏置
图16-3就是简单偏置电路。该电路的缺点是需要两个偏置电源。
上式右边第二项是RC上的交流电压输出。
图16-5 简单偏置电路(NPN管)
如果是PNP管,则应改为负电源供电,如图16-6所示。
为了简化起见,可以合为一个电源,如图16-5(a)所示。(b)是习惯画法。
图16-6 PNP管简单偏置电路
(2)分压式偏置
图16-7 分压式偏置电路
图16-7(a)其特点是基极上有直流电压UB,经RB1与RB2分压获得;若忽略IB的影响,发射极有直流电压UE,它由IEQ流经RE获得。
第(24)页
I1
I2
RB1
RB2
RBQ
RC
+UCC
+UCC
ICQ
UbEQ
(a)
(b)
+
_
UBEQ
UB
RB1
RB2
UE
CE
+
_
ICQ
RC
IEQ
RC