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单级小信号放大

单级小信号放大. —— 介绍基本放大电路的原理、直流 / 交流分析方法以及频率响应概念 1 、单级共射放大电路. T 为 NPN 型双级型晶体管， U BB 、 U CC 、 R B 和 R L 为 T 提供直流偏置，使 T 的发射结正偏、集电极反偏，保证 T 工作在放大区。 U S 为待放大的交流小信号电压。. 当 U S =0 时，放大电路中的电流、电压都是直流信号，此时的电路称为直流回路：. 输入回路的 I B 和 U BE 之间的关系可用输入特性曲线来描述，被输出回路的 I C 和 U CE 之间的关系可用输出特性曲线来描述，同时他们又必须分别满足晶体管外电路的特性方程：.

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单级小信号放大

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Presentation Transcript

  1. 单级小信号放大 ——介绍基本放大电路的原理、直流/交流分析方法以及频率响应概念 1、单级共射放大电路 T为NPN型双级型晶体管，UBB、UCC、RB和RL为T提供直流偏置，使T的发射结正偏、集电极反偏，保证T工作在放大区。US为待放大的交流小信号电压。

  2. 当US=0时，放大电路中的电流、电压都是直流信号，此时的电路称为直流回路：当US=0时，放大电路中的电流、电压都是直流信号，此时的电路称为直流回路： 输入回路的IB和UBE之间的关系可用输入特性曲线来描述，被输出回路的IC和UCE之间的关系可用输出特性曲线来描述，同时他们又必须分别满足晶体管外电路的特性方程： UBE=UBB-IBRB UCE=UCC-ICRL

  3. IB=IBQ ICQ IBQ Q Q uBE 0 0 UCEQ UCC uBE UBEQ UBB 在图形上，两条直线分别和输入/输出曲线相交，交点Q称为直流工作点或静态工作点。Q点的坐标就是晶体管的静态参数：IBQ、ICQ、IBEQ和UCEQ。

  4. 晶体管具有合适的Q点之后，就可以对交流小信号进行放大，此时的交流信号量是叠加在直流偏置上。对于交流信号而言，电源UBB和UCC的内阻很小，可视为短路，这样得到放大电路的交流回路：晶体管具有合适的Q点之后，就可以对交流小信号进行放大，此时的交流信号量是叠加在直流偏置上。对于交流信号而言，电源UBB和UCC的内阻很小，可视为短路，这样得到放大电路的交流回路：

  5. iB iB Q IBQ Ibm IBQ Q 0 0 uBE UBEQ UBB t UBEQ 0 uBE Q t ib的微小变化引起ic的较大变化（β倍），则负载上的电压uo=-ic×RL变化。

  6. 下图是放大过程图示。可见放大电路中各处的瞬时量（电压、电流）是直流与交流的叠加，直流量提供偏置，交流量才是真正的有用信号。下图是放大过程图示。可见放大电路中各处的瞬时量（电压、电流）是直流与交流的叠加，直流量提供偏置，交流量才是真正的有用信号。 ic ic Q Ibm Icm ICQ ICQ 0 0 ωt UCC UCEQ UCE UCEQ 0 UCE ωt Ucem

  7. ic ic ic Q Q ic 0 UCE 0 UCE Uce Uce 如果直流偏置（Q点）不合适，会引起放大电路失真： （a）截止失真 （b）饱和失真

  8. 2、静态工作点估算 当UCC>>UBEQ时 （当ICQ>> ICEO时）

  9. iB uCE iC Q IBQ Q iB ICQ 0 uBE 0 uCE UCEQ 3、交流小信号分析当交流输入信号足够小且Q点合适，在Q点附近的小范围内，T的输入/输出特性曲线可近似地用直线来描述，也就是说，可用若干线性元件（包括受控源）来等效代替，这就是晶体管的小信号模型。 晶体管的小信号模型与信号频率有关，分为低频小信号模型和高频小信号模型。当输入信号频率不太高时，一般采用低频小信号模型。 低频小信号模型

  10. 可从上图晶体管的特性曲线上先求低频小信号模型参数：可从上图晶体管的特性曲线上先求低频小信号模型参数： Rbb’通常为200Ω， 然后得出下图的低频交流小信号模型：

  11. 交流性能计算：首先作出放大电路的交流回路，然后用小信号模型代替晶体管得到交流等效电路，再根据线性电路理论计算各参数。以下面的交流等效回路为例（由于rce较大，通常忽略）。交流性能计算：首先作出放大电路的交流回路，然后用小信号模型代替晶体管得到交流等效电路，再根据线性电路理论计算各参数。以下面的交流等效回路为例（由于rce较大，通常忽略）。 （1）电压放大倍数

  12. （3）输出电阻 （2）输入电阻

  13. 4、放大电路的频率特性放大电路对不同频率正弦信号的稳态响应称为频率响应或频率特性。 前面计算的电路都没有考虑频率的影响。实际上由于放大电路中连接有偶合电容、旁路电容，晶体管内也存在节电容，放大电路的参数是频率的函数。 以放大倍数为例： (a)幅频特性 (b)相频特性

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