簡述三極管共發(fā)射極放大電路的工作原理

1、一、三極管共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路簡稱共射電路,輸入端 AA 外接需要放大的信 號源;輸出端 BB 外接負載。發(fā)射極為輸入信號 ui 和輸出信號 uo 的公共端。公共端通常稱為“地”(實 際上并非真正接到大地,其電位為零,是電路中其他各點電位的參考點,用“”表示。一、 三極管 共發(fā)射極 放大電路共發(fā)射極放大電路簡稱共射電路, 輸入端 AA 外接需要放大的信號源; 輸出端 BB 外接負載。發(fā)射極為輸入信號 ui 和輸出信號 uo 的公共端。公共端通常稱為“地” (實際上 并非真正接到大地,其電位為零,是電路中其他各點電位的參考點,用“”表示。 1.電路的組成及各元件的作用(1三極管 VN

2、PN 管,具有放大功能,是放大電路的核心。(2直流電源 VCC 使三極管工作在放大狀態(tài), VCC 一般為幾伏到幾十伏。(3基極偏置電阻 Rb 它使發(fā)射結(jié)正向偏置,并向基極提供合適的基極電流(。 Rb 一般為幾十千歐至幾百千歐。(4 集電極負載電阻 Rc 它將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成集 -射極之間電壓的變化, 以 實現(xiàn)電壓放大。 Rc 的值一般為幾千歐至幾十千歐。(5耦合電容 C1、 C2又稱隔直電容,起通交流隔直流的作用。C1、 C2一般為幾微法至幾十微法的電解電容器,在聯(lián)結(jié)電路時,應(yīng)注意電容器的極 性,不能接錯。2. 放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)是指放大電路沒有交流輸入信號 (ui=0 時的直流工作

3、 狀態(tài)。 靜態(tài)時, 電路中只有直流電源 VCC 作用,三極管各極電流和極間電壓都是直流值,電 容 C1、 C2相當(dāng)于開路,其等效電路如圖 6-22所示,該電路稱為直流通路。對放大電路進行靜態(tài)分析的目的是為了合理設(shè)置電路的靜態(tài)工作點(用 Q 表示,即靜態(tài)時電路中的基極電流 IBQ 、集電極電流 ICQ 和集 -射間電壓 UCEQ 的值,防止放大電路 在放大交流輸入信號時產(chǎn)生的非線性失真。三極管工作于放大狀態(tài)時,發(fā)射結(jié)正偏,這時 UBEQ 基本不變,對于硅管約為 0.7V , 鍺管約為 0.3V 。3. 放大電路的性能指標(biāo)分析電壓放大倍數(shù)、 輸入電阻和輸出電阻是放大電路的三個 主要性能指標(biāo), 分析

4、這三個指標(biāo)最常用的方法是微變等效電路法, 這是一種在小信號放大條 件下,將非線性的三極管放大電路等效為三、功率放大電路1. 功率放大電路的基本概念功率放大電路的任務(wù)是輸出足夠的功率, 推動負載工作, 例如揚聲器發(fā)聲、 繼電器動作、 電動機旋轉(zhuǎn)等。 功率放大電路和電壓放大電路都是利用三極 管的放大作用將信號放大, 不同的是功率放大電路以輸出足夠的功率為目的, 工作在大信號 狀態(tài),而電壓放大電路的目的是輸出足夠大的電壓,工作在小信號狀態(tài)。功率放大電路應(yīng)滿足以下要求:(1 輸出功率足夠大為了獲得較大的輸出信號電壓和電流, 往往要求三極管工作在 極限狀態(tài)。實際應(yīng)用時,應(yīng)考慮到三極管的極限參數(shù) PCM

5、、 ICM 和 U(BRCEO。(2 效率高所謂效率是指功率放大電路向負載輸出的信號功率與直流電源提供的功 率之比。功率放大電路在輸出信號功率的同時,晶體管本身也發(fā)熱損耗功率,稱為管耗。顯 然,為了提高效率,應(yīng)盡量減小管耗。(3非線性失真小功率放大電路在大信號的工作狀態(tài),很容易產(chǎn)生非線性失真,因此需要采取措施,減小非線性失真。2.互補對稱功率放大電路(1 雙電源互補對稱功率放大電路雙電源互補對稱功率放大電路簡稱 OCL 電路, V1管和 V2管為參數(shù)特性對稱一致的 NPN 和 PNP 管,它們的基極連在一起作為輸入端,發(fā)射極 連在一起直接接負載 RL 。顯然, V1管和 V2管均為射極輸出器接

6、法。(2工作原理1 靜態(tài)工作分析由于 V1管和 V2管的基極都未加偏置電壓, 因此靜態(tài)時, 兩管都不 導(dǎo)通,靜態(tài)電流為零,管子工作在截止區(qū),電源不供給功率。由于電路對稱,因此發(fā)射極電 位為零,負載上無電流。2動態(tài)工作分析設(shè)輸入信號為正弦電壓 ui ,如圖 6-30a 所示。在正半周時, V1管 發(fā)射結(jié)正偏導(dǎo)通, V2管發(fā)射結(jié)反偏截止, 由 +VCC提供的電流 ic1經(jīng) V1管流向負載, 在負載 RL 上獲得正半周輸出電壓 uo 。同理, 在負半周時, V1管發(fā)射結(jié)反偏截止, V2管發(fā)射結(jié)正偏 導(dǎo)通, 由 -VCC 提供的電流 ic2從 -VCC 端經(jīng)負載流向 V2管, 在 RL 上獲得負半周輸

7、出電壓 uo 。 可見,在 ui 的整個周期內(nèi), V1管和 V2管輪流導(dǎo)通,相互補充,從而在 RL 上得到完整的輸 出電壓 uo ,故稱為補對稱功率放大電路。由于 V1管和 V2管均為射極輸出器接法,因此 uo ui ,(3交越失真及其消除方法在上述電路中, V1管和 V2管的基極都未加偏置電壓, 靜態(tài)時 UBE=0。由于三極管有一死區(qū)電壓,當(dāng) ui 小于死區(qū)電壓時,兩管均不導(dǎo)通,輸出為 零,只有當(dāng) ui 增加到大于死區(qū)電壓時,管子才導(dǎo)通,因此,當(dāng)輸入正弦電壓 ui 時,在輸出電壓 uo 的正負半周交接處出現(xiàn)失真,3.集成功率放大電路簡介集成功率放大電路是將功率放大電路中的各個元件及其聯(lián)線制作

8、在一塊半導(dǎo)體芯片 上的整體。它具有體積小、重量輕、可靠性高、使用方便等優(yōu)點,因此在收錄機、電視機及 伺服放大電路中獲得廣泛應(yīng)用。四、多級放大電路簡介實際應(yīng)用中,放大電路的輸入信號都是很微弱的,一般為毫伏級或微伏級。為獲得 推動負載工作的足夠大的電壓和功率, 需將輸入信號放大成千上萬倍。 由于前述單級放大電 路的電壓放大倍數(shù)通常只有幾十倍, 所以需要將多個單級放大電路聯(lián)結(jié)起來, 組成多級放大 電路對輸入信號進行連續(xù)放大。多級放大電路中,輸入級用于接受輸入信號。為使輸入信號盡量不受信號源內(nèi)阻的 影響, 輸入級應(yīng)具有較高的輸入電阻, 因而常采用高輸入電阻的放大電路, 例如射極輸出器 等。 中間電壓放大級用于小信號電壓放大, 要求有較高的電壓放大倍數(shù)。 輸