放大器的三种电路形式

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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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计