詳細(xì)分析三極管放大電路基本工作原理

一、放大電路的組成與各元件的作用

Rb和Rc：提供適合偏置--發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。C1、C2是隔直(耦合)電容，隔直流通交流。

共射放大電路

Vs ，Rs：信號源電壓與內(nèi)阻； RL：負(fù)載電阻，將集電極電流的變化△ic轉(zhuǎn)換為集電極與發(fā)射極間的電壓變化△VCE

二、放大電路的基本工作原理

靜態(tài)(Vi=0,假設(shè)工作在放大狀態(tài)) 分析，又稱直流分析，計(jì)算三極管的電流和極間電壓值，應(yīng)采用直流通路(電容開路)。

基極電流：IB=IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb集電極電流：IC=ICQ=βIBQ集-射間電壓：VCE=VCEQ=VCC-ICQRc 動態(tài)(vi≠0)分析：

放大電路對信號的放大作用是利用三極管的電流控制作用來實(shí)現(xiàn) ，其實(shí)質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換器。

三、構(gòu)成放大電路的基本原則

放大電路必須有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)：直流電源的極性與三極管的類型相配合，電阻的設(shè)置要與電源相配合，以確保器件工作在放大區(qū)。輸入信號能有效地加到放大器件的輸入端，使三極管輸入端的電流或電壓跟隨輸入信號成比例變化，經(jīng)三極管放大后的輸出信號(如ic=β*ib)應(yīng)能有效地轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)載上的輸出電壓信號。

電壓傳輸特性和靜態(tài)工作點(diǎn)

一、單管放大電路的電壓傳輸特性

圖解分析法：

輸出回路方程：

輸出特性曲線：

AB段：截止區(qū)，對應(yīng)于輸出特性曲線中iB＜0的部分。

BCDEFG段：放大區(qū)

GHI段：飽和區(qū)

作為放大應(yīng)用時：Q點(diǎn)應(yīng)置于E處(放大區(qū)中心)。若Q點(diǎn)設(shè)置C處，易引起載止失真。若Q點(diǎn)設(shè)置F處，易引起飽和失真。

用于開關(guān)控制場合：工作在截止區(qū)和飽和區(qū)上。二、單管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)(公式法計(jì)算)

單電源固定偏置電路：選擇合適的Rb，Rc，使電路工作在放大狀態(tài)。

工作點(diǎn)穩(wěn)定的偏置電路：該方法為近似估算法。

分壓式偏置電路：

穩(wěn)定工作點(diǎn)的另一種解釋：溫度T↑→IC↑→IE↑→VE↑(=IERe)↓(VB固定) ，則 IC↓ IB↓ VBE↓ (=VB-VE)。

在靜態(tài)情況下，溫度上升引起IC增加，由于基極電位VB基本固定，該電流增量通過Re產(chǎn)生負(fù)反饋，迫使IC自動下降,使Q點(diǎn)保持穩(wěn)定。Re愈大，負(fù)反饋?zhàn)饔糜鷱?qiáng)，穩(wěn)定性也愈好。

但Re過大，輸出的動態(tài)范圍(ΔVCE)變小，易引起失真。Rb1、Rb2愈小，VB愈穩(wěn)定。但它們過小將使放大能力下降。工程設(shè)計(jì)時，應(yīng)綜合考慮電阻阻值的影響。

經(jīng)驗(yàn)公式：I1=(5～10)IBQ，VEQ=IEQRe=0.2VCC(或VEQ=1～3V)。