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    技術(shù)專(zhuān)欄

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    基本共射放大電路的工作原理與分析

      基本直放大電路既可以放大交流信號,也可放大直流信號和變化非常緩慢的信號,且信號傳輸效率高,具有結構簡(jiǎn)單、便于集成化等優(yōu)點(diǎn),集成電路中多采用這種耦合方式。

      放大的概念

      放大的前提是不失真,即只有在不失真的情況下放大才有意義。晶體管和場(chǎng)效應管是放大電路的元件。

      任何穩態(tài)信號都可以分解為若干頻率正弦信號的疊加,所以放大電路以正弦波為測試信號。

      基本共射放大電路的工作原理

     ?。?/span>1)設置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性

      靜態(tài)工作點(diǎn)——I、I、U

      原因

      不設置靜態(tài)工作點(diǎn)會(huì )使輸出電壓嚴重失真,輸出電壓也毫無(wú)變化。

      Q點(diǎn)不僅會(huì )影響電路是否會(huì )產(chǎn)生是真,還會(huì )影響著(zhù)放大電路幾乎所有的動(dòng)態(tài)系數。

     ?。?/span>2)工作原理及波形分析

      所以選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)才不會(huì )使輸出波形產(chǎn)生非線(xiàn)性失真?;竟采浞糯箅娐返碾妷悍糯笞饔檬抢镁w管的電流放大作用,并依靠Rc將電流的變化轉化成電壓的變化來(lái)實(shí)現。

      放大電路的組成原則

     ?。?/span>1)組成原則

      *須根據所用放大管的類(lèi)型提供直流電源,以便設置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)并做為輸出的能源。

      電阻取值適當,與電源配合,使放大管有合適的靜態(tài)工作電流。

      輸入信號*須能夠作用于放大管的輸入回路。

      當負載接入時(shí),*須保證放大管輸出回路的動(dòng)態(tài)電流能夠作用于負載,從而使負載獲得比輸入信號大得多的信號電流或信號電壓。

     ?。?/span>2)常見(jiàn)的兩種共射放大電路

      直接耦合共射放大電路

      電路中信號源與放大電路,放大電路與負載電阻均直接相連,故稱(chēng)其為“直接耦合”。

      阻容耦合共射放大電路

      由于C1用于連接信號源與放大電路,電容C2用于連接放大電路與負載,在電子電路中起連接作用的電容就稱(chēng)為耦合阻容。

      放大電路的分析方法

     ?。?/span>1)直流通路與交流通路

      直流通路——研究靜態(tài)工作點(diǎn):電容視為開(kāi)路;電感線(xiàn)圈視為短路;信號源視為短路,但要保留其內阻。

      交流通路——研究動(dòng)態(tài)參數:容量大的電容(如耦合電容)視為短路;無(wú)內阻的直流電源(如+Vcc)視為短路。

     ?。?/span>2)圖解法——多分析Q點(diǎn)位置、不失真電壓和失真情況

     ?。?/span>3)等效電路法

      晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的估算法

      晶體管共射h參數等效模型——只能用于放大電路動(dòng)態(tài)小信號參數的分析

      共射h參數等效模型

     ?。?/span>4)靜態(tài)工作點(diǎn)穩定的必要性

      影響Q點(diǎn)不穩定的因素中溫度對晶體管參數的影響

      穩定靜態(tài)工作點(diǎn)的措施——利用負反饋或溫度補償

      晶體管單管放大電路的接法特點(diǎn)

      接法的判斷:輸入電壓和輸出電壓的公共端

      多級放大電路的分析方法

     ?。?/span>1)三種:直接耦合、阻容耦合、變壓耦合

      直接耦合

      前的輸出端直接連接到后的輸入端

      直接耦合多級放大電路常采用的是NPNPNP型管混合使用的方法,在圖(d)中,為使T2工作在放大區,T2管的集電極電位應該低于T1管的集電極電位。

      優(yōu)點(diǎn):具有良好的低頻特性,可以放大變化緩慢的信號;沒(méi)有大容量的電容,便于集成。

      缺點(diǎn):靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響,帶來(lái)一定困難;有零點(diǎn)漂移現象。

      【附加】零點(diǎn)漂移:輸入電壓為零時(shí)而輸出電壓不為零且有緩慢變化。溫度是主要原因,故又稱(chēng)其為溫度漂移。

      阻容耦合

      前的輸出端通過(guò)電容連接到后的輸入端

      優(yōu)點(diǎn):各級靜態(tài)工作點(diǎn)相互*立;適合于信號頻率較高的電路。

      缺點(diǎn):低頻性能差,不能放大變化緩慢的信號,不易于集成。

      變壓器耦合

      將前的輸出端通過(guò)變壓器接入到后的輸入端或負載電阻上。

      優(yōu)點(diǎn):各級靜態(tài)工作點(diǎn)相互*立,可實(shí)現阻抗變換。

      缺點(diǎn):低頻性能差,不能放大變化緩慢的信號,不易于集成。

     ?。?/span>2)多級放大電路的動(dòng)態(tài)分析

      上式即為多級放大電路的電壓放大倍數

      輸入電阻為級的輸入電阻:Ri=Ri1

      輸出電阻為的輸出電阻:Ro=Ron

      當共集放大電路做為級時(shí),它的輸入電阻與其負載,即*二級的輸入電阻有關(guān);當共集放大電路作為時(shí),它的輸出電阻與其信號源內阻,即倒數*二級的輸出電阻有關(guān)。

    當多級放大電路的輸出波形產(chǎn)生失真時(shí),*先確定是哪失真,再判斷是飽和失真還是截止失真。

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