放大器的三种电路形式

发布于:2006/9/18 9:41:31 | 1653 次阅读

      放大器是一种三端电路,其中必有一个端是输入和输出的共同“地”端,如果这个共“地”端接于发射极的,称为共射电路,接于集电极的,称为共集电路,接于基极的,称为共基电路,这三种有不同的性能,见下表
三种电路形式及其性能比较
 电路电压放大倍数电流放大倍数输入电阻输出电阻
共射电路10-100

大10-1000

大100Ω-50KΩ

中10KΩ-500KΩ


共集电路0.9-0.999

小10-1000

大因负载不同,可达50MΩ左右
大1-100Ω


共基电路100-10000
(实用)
大0.9-0.999

小10-500Ω左右

小500KΩ-5MΩ



三、图解法
    所谓图解法,就是利用晶体管输入和输出的特性曲线,通过作图来分析放大器性能的方法,图解法能直观和全面地表明三极管放大的工作过程,并能计算放大器的某些性能指标,现举例子来说明图解法的图解过程,
例:已知下图电路中的参数及输入电压Ui=15sinωt(毫伏)要求用图解法确定电路的静态工作点参数Ibq、Icq、Iceq,并计算电压和电流的放大倍数Ku、Kio。

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图解法步骤
1、确定基极度回路的静态工作点,从输入特性曲线中选取直线段的中点Q(此点的Ubeq=0.7伏,Ibq=40微安)为基极回路的静态工作点,通过选取合适的Eb或Rb(一般通过调整Rb)来满足工作点的要求,
2、作直流负载线从上图可得负载线方程为Uce=Ec-IcRc,它的轨迹为一根直线,若令Ic=0,得Uce=Ec=20伏,在横轴上标出N点;又令Uce=0,得Ic=Ec/Rc=20伏/6千欧=3.3毫安,在纵轴上标出M点,连结M、N就是直流负载线。它与Ib=40微安的输出特性曲线相交于Q,由Q点找出Icq=1.8毫安,Uceq=9伏,Q点就是集电极回路的静态工作点,今后为简便起见,静态的电流、电压不再加下标Q表示,Ic、Ie即Icq、Ieqo
3、作波形,在输入特性上作出波形Ut=15sinωt(毫伏),并根据Ut的波形,作出ib、ic及Uce的波形
从图解法法得以下几点
(1)从波形正弦性可以判断静态工作点Q的选取是否合适。
(2)从图解得知输入电压Ui与集电极输出电压Uo反相,基极电流ib、集电极度电流Ic与输入电压Ui同相。
(3)上述图解法是在空载情况下进行的若考虑负载电阻RL的作用,交流负载应为RL=RC//RL。由于交流负载线与直流负载线均相交于Q,故通过Q点作出倾斜角a’=(arctg)1/RL的直线M’N’,称为交流负载线。
四、等效电路法与h参数
1、简化的h参数等效电路
“微变”是指晶体管的Ib、Ube、Ic、Uce在静态工作点Q 附近只作微量的变化。其中Ib、Ube为晶体管的输入变量,面Ic、Uce为输出变量。若把晶体管看作含受控源的二端口网络,就可以用四个h参数模拟晶体管的物理结构,从而得出晶体管的h参数等效电路如图7-1-4所示h的定义如下:
hie=△Ube/△Ib -------△Uce=0,--hfe=△Ic/△Ib -----△Uce=0
hre=△Ube/△Uce ------△Ib=0, --hoe=△Ic/△Uce ----△Ib=O
几个参数有各自的物理意义:hie是输出端短路时的输入电阻,也就是输入特性曲线斜率的倒数;hfe是输出端短路的电流放大系数,即β(共发射极)或a(共基极);hre是输入端开路的内反馈系数,它表示输出电压对输入电压影响的程度;hoe是输入端开路时的输出电导,即为输出特性曲线的斜率
由于晶体管工作在低频时,hre和hoe两个参数小到可以忽略不计,通常用hie和hre两个参数模拟低频晶体管电路即可,这叫做简化后的h参数等效电路,如图7-1-3所示,图中的rbe、β即上述的hie、hfe.电流放大系数β(或hfe)可以从输出特性曲线中求出或通过仪器测试出来,输入电阻rbe由下式计算:
rbe=rb+(β+1)26(毫伏)/Ie(毫安)
式中:Rb为基区电阻,约为几百欧姆,Ie为静态发射极电流
求晶体管放大器的微变等效电路的方法如下:(1)晶体管以图7-1-3示出的等效模拟型代替;(2)所有直流电源、隔直电容,旁路电容都看作短路;(3)其它元件按原来相对位置画出,
利用等效电路可以求取放大器的放大倍数、输入电阻、输出电阻以及分析放大器的频率特性。

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