放大电路的组成原则

描述

  —、组成原则

  通过对基本共射放大电路的简单分析可以总结出,在组成放大电路时必须遵循以下几个 原则。

  1);必须根据所用放大管的类型提供直流电源,以便设置合适的静态工作点,并作为输出的 能源。对于晶体管放大电路,电源的极性和大小应使晶体管发射结处于正向偏置,且静态电压 丨殊畛1大于开启电压《“,以保证晶体管工作在导通状态;集电结处于反向偏置,以保证晶体管工 作在放大区。对于场效应管放大电路,电源的极性和大小应为场效应管的栅-源之间、漏-源之 间提供合适的电压,从而使之工作在恒流区。

  2);电阻取值得当,与电源配合,使放大管有合适的静态工作电流。

  3);输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。对于晶体管,输入信号必须能够改变基 极与发射极之间的电压,产生aube,从而改变基极或发射极电流,产生或aieo对于场效应 管,输入信号必须能够改变栅-源之间的电压,产生augso这样,才能改变放大管输出回路的电 流,从而放大输入信号。

  4);当负载接入时,必须保证放大管输出回路的动态电流(晶体管的也c、&e或场效应管的

  能够作用于负载,从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。

  二、两种实用的共射放大电路

  根据上述原则,可以构成与不尽相同的共射放大电路。

  在实用放大电路中,为了防止干扰,常要求输入信号、直流电源、输出信号均有一端接在公共端,即“地”端,称为“共地”。所示电路中的基极电源与集电极电源合二为一, 并且为了合理设置静态工作点,在基极回路又增加一个电 阻,便得到图所示的共射放大电路。所示电路中信号源与放大电路、放大电路与负 载电阻均直接相连,故称为“直接耦合”,“耦合”即为 “连接”。

  

耦合电容

  所示电路的输入端短路便可求出静态工 作点。应当指出,rm是必不可少的。试想,若r” =0,则静态时,由于输入端短路jbq =0,晶体管 将截止,电路不可能正常工作。r”、rm的取值与vcc相配合,才能得到合适的基极电流,bo,合理 地选取才能得到合适的管压降uceo。有输入信号时的波形分析如图所示。

  当输入信号作用时,由于信号电压在图所示电路中的耳和图所示电路中的 r”上均有损失,因而减小了晶体管基极与发射极之间的信号电压,也就影响了电路的放大能力。 同时,上述两种电路接入负载后,负载电阻不但有信号电压,还有直流电源作用的结果,即存在直 流分量,这常常需要去除。图所示电路既解决了“共地”问题,又使一定频率范围内的 输入信号几乎毫无损失地加到放大管的输入回路,而且负载电阻上没有直流分量。

  图中电容g用于连接信号源与放大电路,电容用于连接放大电路与负载。在 电子电路中起连接作用的电容称为耦合电容①,利用电容连接电路称为阻容耦合,故图所示电路为阻容耦合共射放大电路。由于电容对直流量的容抗无穷大,所以信号源与放大电路、 放大电路与负载之间没有直流量通过。

  

耦合电容

  耦合电容的容量应足够大,使其在输入信号频率范围内的容抗很小,可视为短路,所以输入信号兀乎无损失地加在放大管的基极与发射极之间。可见, 耦合电容的作用是“隔离直流,通过交流”。令输入端短路,可以求出静态工作点。

  

耦合电容

  电容g上的电压为“beq,电容上的电压为〃ceq,方向如图中所标注。由于在输入 信号作用时,g上电压基本不变,因此可将其等效成一个电池,如图所示。这样,放大管 基极与发射极之间总电压为”beq与㈤之和。的、弟、祐、“况“。的波形分析如图所示。应该注 意,输出电压“。等于集电极与发射极之间总电压减去上的电压〃ceq,所以仁为纯交流信号。

  注:①耦合电容容量较大,多为电解电容,接入电路时应注意其正、负极。

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