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第二章 三极管基本放大电路
考纲解读
最新考纲要求:
1、掌握基本放大电路、具有稳定静态工作点的放大电路的工作原理,并能进行直流、交流参数计算;
2、会利用多级放大电路、共集电极放大电路的特点分析其它典型电路; 3、掌握多级放大电路和共集电极放大电路交流参数的计算;
4、熟练运用仪器仪表组装和调试基本放大电路,并能结合实际案例分析和排除典型故障。 考点解读: 近年题型、分值列表 考 点 2011年:分压式偏置放大电路的计算 2012年:共发射极放大电路的分析与计算 2013年:射极输出器Q点、AV、ri、ro的计算 2014年:分压式偏置放大电路的计算 题型 填空题 计算题 计算题 计算题 分值 6分 15分 15分 15分 必考点:静态工作点、电压放大位数、输入电阻、输出电阻的计算。 重难点:共发射极、共集电极放大电路静态工作点Q、AV、ri、ro的计算。
知识清单
一、放大电路的组成 1、放大电路的组成原则
(1)外加直流电源的极性必须使三极管的发射结正偏,集电结反偏; (2)输入回路的接法,要使输入电压的变化量能够传送到三极管的基极回路,并使基极电流产生相应的变化量;
(3)输出回路的接法,要使集电极电流的变化量能够转化为集电极电压的变化量,并传送到电路的输出端;
(4)给电路设置合适的静态工作点。 2、常用指标
1
(1)放大倍数:电压放大倍数Av?放大倍数Ap?po。 pivoi, 电流放大倍数Ai?o, 功率viii(2)增益G:用分贝表示放大倍数,单位为分贝(dB)。 电压增益Gv?201gAv(dB),电流增益Gi?201gAi(dB),功率增益
GP?101gAP(dB)
(3)输入电阻和输出电阻
输入电阻ri:输入交流电压vi与输入回路产生的输入电流ii之比。
ri?viii
图2-1
也可视为从输入端看进去的等效电阻,如图2-1所示。ri越大,放大器要求信号源提供的电流越小,信号源的负担越小。在电压放大器中希望放大器输入电阻大一些。
输出电阻ro:从放大器输出端(不包括外接负载电阻)看进去的交流等效电阻,如图所示。ro表示放大器带负载的能力,输出信号时,自身损耗越小,带负载的能力就越强,所以输出电阻越小越好。
(4)通频带
放大器在放大不同频率的信号时,其放大倍数是不一样的,放大电路在不同频率下的放大倍数如图2-2所示。
图2-2
下限截止频率fL:信号频率下降到使放大倍数为中频时的0.707所对应的频率。
2
上限频率fH:信号频率上升到使放大倍数为中频时的0.707所对应的频率。
通频带:fL与fH之间的频率范围称为通频带,记作BW,即BW=fH-fL。 二、放大电路的分析方法 1、静态分析
静态:放大电路未加交流输入信号时的工作状态。
静态工作点:指静态时的IB、IC、VCE,用IBQ、ICQ、VCEQ表示。可由放大电路的直流通路来分析和计算,也可用图解法来分析计算。
直流通路及其画法:直流通路是指放大器的直流电流流通的回路,包括输入直流通路和输出直流通路两部分。画法是将放大电路中的电容视为开路,电感视为短路,其他元件照画。
分析方法:估算法、图解法。 2、动态分析
动态:放大电路加有交流输入信号时的工作状态。
交流通路及其画法:交流通路是指交流信号电流的流通回路,由输入交流通路和输出交流通路两部分。画法是将容量较大的电容视为短路,直流电源视为短路,其他元件照画。
分析方法:图解法、微变等效电路法。 三、固定偏置放大电路 电路如图2-3所示。
图2-3
特点:电路结构简单,但静态工作点随温度的变化而变得不稳定,放大信号时容易产生失真。
1、静态工作点的计算:
IBQ?VCC?VBEQRb
ICQ????β IBQ
VCEQ?VCC?ICQRC
3
2、电压放大倍数
Av???vo??ibRL?RL??? viibrberbe3、输入电阻
ri = Rb∥rbe
上式中rbe为三极管的输入电阻,可由下式估算
rbe?300??(1??)26mV IEQ4、输出电阻
ro ≈Rc
四、分压式偏置放大电路 电路如图2-4所示。
图2-4
特点:通过固定三极管基极电位和发射极电阻的负反馈作用,稳定静态工作点,使工作点不会因温度的变化而造成偏移。
1、静态工作点的计算
VBQ?VCC?Rb2(分压公式)
Rb1?Rb2VEQRe?VBQ?VBEQRe?VBQReICQ?IEQ?ICQ
IBQ??
VCEQ?VCC?ICQ(Rc?Re)
4