模拟电路网络课件 第九节:共射极放大电路

模拟电路网络课件 第九节:共射极放大电路

3.2  共射极放大电路

3.2.1 放大电路的组成原则

组成放大电路时，必须遵循的原则是：

1．设置直流电源，为电路提供能源。

2．电源的极性和大小应保证BJT发射结处于正向偏置，而集电结处于反向偏置，使BJT工作在放大区。(对于场效应管放大电路，则应使之工作在恒流区)。

3．电路中电阻的取值与电源电压配合，使BJT有合适的静态工作点，避免产生非线性失真。

4．输入信号要有效转输，且能作用于放大管的输入回路。

5．接入负载时，必须保证负载获得比输入信号大得多的电流信号或电压信号。

3.2.2 共射极电路的组成

根据放大电路的组成原则组成一个简单的共发射极放大电路如图所示。电路中BJT、电阻、电容等元件的作用如下：

图中T是NPN型三极管，它是整个电路的核心，起放大作用。

直流电源VCC为三极管集电结提供反向偏置电压，保证集电结反偏。

Rc是集电极负载电阻，其作用是将三极管集电极电流的变化转换成电压的变化，送到输出端。若没有Rc，则输出端的电压始终等于电源电压VCC，就不会随输入信号变化了。

直流电源VBB通过基极电阻Rb为三极管发射结提供正向偏置电压，并为基极提供所需的电流IB（常称为偏流）。

电容Cb1和Cb2称为隔直电容（或耦合电容），它们的作用是“隔离直流，传送交流”。即对直流来说，电容的容抗为无穷大，相当于开路。但对交流信号而言，电容呈现的容抗很小，可近似认为短路。vi为待放大的微弱电信号。

3.2.3 共射极放大电路的工作原理

共射极基本放大电路的电压放大作用是利用了BJT的电流控制作用，并依靠Rc将放大后的电流变化转为电压变化来实现的。

3.2.4  放大电路的两种工作状态

1．静态

在没有加输入信号（vi=0）时，放大电路的工作状态称为静态。由于静态时电路中各处的电压、电流都是直流量，所以静态又称为直流工作状态。

放大电路处于静态时对其直流量的分析、计算应的依据是直流通路。

2．动态

在电路的输入端加上输入信号后，电路的工作状态称为动态。动态时BJT各电极的电流和各极间的电压都在静态值的基础上叠加了随输入信号变化的交流量。动态时，电流、电压的瞬时总量中有直流量，还有交流量。

放大电路处于动态时对其交流量的分析、计算应的依据是交流通路。

3.2.5 直流通路与交流通路

直流通路

 

1、直流通路的概念：

没加输入信号时，电路在直流电源作用下，直流电流流经的通路称为直流通路。直流通路用于确定电路处于直流工作状态时的静态工作点（IB  IC  VCE )

2、如何画直流通路：

①电容视为开路；

②电感线圈视为短路（忽略线圈电阻）；

③信号源视为短路，但应保留其内阻。

根据直流通路的画法可画出图a所示的共射放大电路的直流通路如图b所示。

交流通路

1、交流通路的概念：

交流通路是在输入信号的作用下交流信号流经的通路。交流通路用于分析、计算电路的动态性能指标（如Av 、Ri 、Ro）

2、如何画交流通路：

①容量大的电容（如耦合电容、射极旁路电容）视为短路，

②直流电源（如VCC)视为短路。由于电源的另一个端子通常与“^”接在一起，此时直流电源应与“^”短路。

根据交流通路的画法可画出图a所示放大电路的交流通路如图c所示。

图C

3.2.6 设置合适静态工作点的意义

由于BJT是非线性器件，为使放大电路在输入小信号时，BJT始终工作于线性区，合理地设置静态工作点（Q点）十分重要。

我们以如图a所示的无静态偏置电流共射电路为例来说明。

静态：将输入端短路，根据电路分析可知IB=0、IC=0、VCE=VCC，BJT处于截止状态。   

动态：若vi峰值小于b-e间导通电压，则在信号的整个周期内BJT始终工作在截止状态，此时无输出信号；如vi的幅值足够大，BJT也只可能在信号正半周大于b-e间导通电压的时间间隔内导通，如图b所示。由以上分析可知输出信号出现严重失真。

只有在信号的整个周期内BJT始终工作在放大状态，输出信号才不会产生失真。因此，必须设置合适的静态工作点。