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C.a 放大电路的直流通路和交流通路
C.a.a 基本共射放大电路的直流通路和交流通路
基本共射放大电路
把交流源去掉,负端接地,得到:
静态直流通路:用来求解静态工作点的。
V
B
B
V_{BB}
VBB越大,
U
B
E
Q
U_{BEQ}
UBEQ取不同的值所引起的
I
B
Q
I_{BQ}
IBQ的误差越小。
U
C
E
Q
>
U
B
E
Q
U_{CEQ}>U_{BEQ}
UCEQ>UBEQ,则处于放大状态。
通交流,电源相当于短路
动态交流通路:
注意:当静态工作点合适时,再画交流通路。
C.a.b 阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路
阻容耦合单管共射放大电路
直流通路:通直流,电容相当于开路
交流通路: 通交流,电容短路;电源短路,直流电源
V
C
C
V_{CC}
VCC和地是一个点
动态
I
C
I_C
IC在两个电阻
R
C
、
R
L
R_C、R_L
RC、RL产生变化的输出电压
动态的电压电流用向量形式。
C.b 图解法
C.b.a 静态分析
静态:
Δ
u
I
=
0
\Delta u_I=0
ΔuI=0
根据方程画出负载线。
C.b.b 电压放大倍数的分析
动态:
Δ
u
I
≠
0
\Delta u_I\ne 0
ΔuI=0
反相
C.b.c 失真分析
{
输入特性方程
:
i
B
=
f
(
u
B
E
)
∣
u
C
E
u
C
E
=
V
B
B
+
u
I
m
a
x
−
i
B
R
b
\begin{cases}\text{输入特性方程}: i_B=f(u_{BE})|u_{CE} \\ u_{CE}=V_{BB}+u_{I_{max}}-i_BR_b \end{cases}
{输入特性方程:iB=f(uBE)∣uCEuCE=VBB+uImax−iBRb
出现截止失真,也就是说上面的方程组不能在任意时刻都有非0解
消除方法:增大
V
B
B
V_{BB}
VBB,即向上平移输入回路负载线,使得任意时刻方程组都有非0解
减小
R
b
R_b
Rb,不能消除截止失真。
饱和失真产生于集体管的输出回路。
{
输出特性方程
:
i
C
=
f
(
u
C
E
)
∣
i
b
u
C
E
=
V
C
C
−
i
C
R
C
\begin{cases}\text{输出特性方程}: i_C=f(u_{CE})|i_b \\ u_{CE}=V_{CC}-i_CR_C \end{cases}
{输出特性方程:iC=f(uCE)∣ibuCE=VCC−iCRC
出现饱和失真,也就是说上面的方程组不能在任意时刻都有非饱和区的解
消除方法:使得与所有输出特性曲线相交,即使得上面的方程没有0解
U
o
m
U_{om}
Uom:(
U
o
m
a
x
U_{omax}
Uomax)最大不失真输出电压
R
L
′
:
R
l
/
/
R
C
;
u
C
E
=
I
C
Q
R
L
′
R'_L:R_l//R_C;u_{CE}=I_{CQ}R'_L
RL′:Rl//RC;uCE=ICQRL′,已知斜率,必过Q点,确定B点,两点确定一条直线。输出电压决定于交流负载线。
U
o
m
U_{om}
Uom是个动态参数,动态参数要从交流负载线上得到——取决于(
U
C
E
Q
−
U
C
E
S
)
与
I
C
Q
R
L
′
U_{CEQ}-U_{CES})与I_{CQ}R'_L
UCEQ−UCES)与ICQRL′哪边小,用小的除以根号2就得到
U
o
m
U_{om}
Uom当两者相等时,
U
o
m
U_{om}
Uom最大。但是还要考虑其他参数。
C.c 等效电路法
C.c.a 直流模型:求解Q点
be之间等效为一个恒压源,二极管实际上只是表明了电流的方向。
ce之间等效为一个电流控制的电流源
C.c.b 晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)
h
12
h_{12}
h12:CE之间的电压对BE之间电压的影响:,即反馈
h
12
h_{12}
h12:当
u
C
E
u_{CE}
uCE大到一定程度,可忽略
h
22
h_{22}
h22:晶体管输出特性理想化,
r
c
e
r_{ce}
rce趋于无穷,晶体管处于断开状态
适用于低频小信号。
基区体电阻:常常不可忽略,因为基区做的很薄,多子浓度很低,呈现的电阻大。
发射区体电阻:发射区多子浓度很高,对于电流的阻力很小。
U
b
e
=
U
b
b
′
+
U
b
′
e
U_{be}=U_{bb'}+U_{b'e}
Ube=Ubb′+Ub′e
C.c.c 基本共射放大电路的动态分析
Rc电流自下向上。
R
i
为
输
入
电
阻
R_{i}为输入电阻
Ri为输入电阻。
R
o
R_o
Ro为输出电阻。
r
b
e
r_{be}
rbe使得u电压放大能力变小了。好处是输入电阻大一些,从信号源索取的电流小一些,信号源降落在放大电路端口的电压大一些。
求输出电阻:
U
i
U_i
Ui置零,
I
b
I_b
Ib变零,受控源也为零,其所在支路断路,等效电阻为
R
c
R_c
Rc。
C.c.d 阻容耦合共射放大电路的动态分析
A
u
s
A_{us}
Aus:信号源的信号放大倍数。
加一个有内阻的源
R
L
R_L
RL为所加负载的电阻;
R
s
R_s
Rs为电源的电阻
图片来源:清华大学公开课 《模拟电子技术基础》 华成英