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放大电路静态工作点的稳定

静态工作点稳定的必要性

静态工作点不但决定了电路是否会产生失真，而且还影响着电压放大倍数、输入电阻等动态参数

典型的静态工作点稳定电路

电路组成和Q点稳定原理

从理论上讲，Re越大，反馈越强，Q点越稳定。但是实际上，对于一定的集电极电流IC，由于VCC的限制，Re太大会使晶体管进入饱和区，电路将不能正常工作。

静态工作点的估算

动态参数的估算

.Au=.Uo/.Ui

Ri=.Ui/.Ii

Ro=Re

稳定静态工作点的措施

晶体管单管放大电路的三种基本接法

基本共集放大电路

电路组成

静态分析

IBQ=(VBB-UBEQ)/[Rb+(1+β）Re]

IEQ=(1+β）IBQ

UCEQ=VCC-IEQ Re

动态分析

基本共基放大电路

共基放大电路的最大优点是频带宽，因而常用于无线电通信等方面

三种接法的比较

共射电路既能放大电流又能放大电压，输入电阻居三种电路之中，输出电阻较大，频带较窄

共集电路只能放大电流不能放大电压，是三种中输入电阻最大、输出电阻最小的电路，并具有电压跟随的特点。

共基电路只能放大电压不能放大电流，具有电流跟随特点；输入电阻小，电压放大倍数、输出电阻与共射电路相当，是三种接法中高频特性最好的电路。

基本放大电路的派生电路

复合管放大电路

复合管：目的：增大β，减少前级驱动电流，改变管子的类型

复合管组成原则

在正确的外加电压下，每只管子的各级电流均有合适的通路，且均工作在放大区或恒流区

为了实现电流放大，应将第一只管的集电极或发射极电流作为第二只管子的基极电流。

共射-共基放大电路

共集-共基放大电路

放大的概念和放大电路的主要性能指标

放大的概念

放大电路放大的本质是能量的控制和转换

能够控制能量的原件称为有源元件，在放大电路中必须存在有源元件

电子电路放大的基本特征是功率放大

放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义

放大电路的性能指标

放大倍数：电压放大倍数-是输出电压与输入电压之比、电流放大倍数-是输出电流与输入电流之比、电压对电流的放大倍数-输出电压与输入电流之比、电流对电压的放大倍数-输出电流与输入电压之比

输入电阻：是从放大电路端看进去的等效电阻，为输入电压有效值和输入电流有效值之比

输出电阻：从放大电路输出端看进去的等效内阻称为输出电阻

通频带：用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力

非线性失真系数：当输入信号幅度超过一定值后，输出电压将会产生非线性失真。输出波形中谐波成分总量与基波成分之比称为非线性失真系数

最大不失真输出电压：当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。

最大输出功率与效率：在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率称为最大输出功率Pom。效率等于最大输出功率Pom与Pv之比

基本共射放大电路的工作原理

基本共射放大电路的组成及各元件的作用

晶体管是起放大作用的核心元件

当ui=0时，称为放大电路处于静态。直流电源VCC为输出提供所需能量。

在输入回路中，基极电源VBB使晶体管b-e间电压UBE大于开启电压Uon，并与基极电阻Rb共同决定基极电流IB

在输出回路中，集电极电源VCC应足够高，使晶体管的集电结反向偏置，以保证晶体管工作在放大状态，因此集电极电流Iｃ＝βIB

集电极电阻Ｒｃ上的电流等于IC，因而其电压为ICRｃ，从而确定了ｃ－ｅ间电压UCE＝VCC－ICRｃ

设置静态工作点的必要性

静态工作点：令交流电源电压=0，根据回路方程便可得到静态工作点的表达式

IBQ=（VBB-UBEQ）/Rb

ICQ=β‘IBQ=βIBQ

UCEQ=VCC-ICQ Rc

为什么要设置静态工作点

对于放大电路的基本要求，一是不失真，二是能够放大

设置合适的静态工作点，以保证放大电路不产生失真是非常必要的

基本共射放大电路的工作原理及波形分析

对于基本共射放大电路，只有设置合适的静态工作点，使交流信号驮载在直流分量之上，以保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真

基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠Rc将电流的变化转化成电压的变化来实现的

放大电路的组成原则

组成原则

必须根据所用放大管的类型提供直流电源，以便设置合适的静态工作点，并作为输出的能源

输入信号必须能够作用于放大管的输入回路

当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或电压。

两种实用的共射放大电路

输入信号、直流电源、输出信号均有一端接在公共端，即“地”端，称为“共地”。

电路中的基极电流与集电极电源合二为一，并且为了合理设置静态工作点，在基极回路又增加一个电阻，便得到共射放大电路。

电路中信号源与放大电路、放大电路与负载电阻均直接连接，称为“直接耦合”。

利用电容连接电路称为阻容耦合。耦合电容的作用是“隔离直流，通过交流”。

放大电路的分析方法

直流通路与交流通路

直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的通路，也就是静态电流流经的通路，用于研究静态工作点。

电容视为开路

电感线圈视为短路

信号源视为短路，但应保留其内阻

交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路，用于研究动态参数。

容量大的电容视为短路

无内阻的直流电源视为短路

图解法

静态工作点的分析

电压放大倍数的分析

波形非线性失真的分析

直流负载线与交流负载线

等效电路

晶体管的直流模型及静态工作点的估算法

晶体管共射h参数等效模型（交流等效模型）

h参数等效模型的由来

h参数的物理意义

简化的h参数等效模型

rbe的近似表达式，b-e间电阻由基区体电阻rbb'、发射结电阻rb'e'和发射区体电阻re三部分组成。

共射放大电路动态参数的分析

电压放大倍数.Au=(.Uo)/(.Ui)

输入电阻Ri=(Ui)/Ii

输出电阻Ro=Rc=Uo/Io

放大电路的输入电阻与信号源内阻无关，输出电阻与负载无关。