01、電路的組成
圖1-1所示為基本共射放大電路,晶體管是起到放大作用的核心元件,輸入信号Ui為正弦波電壓。
圖1-1 基本共射放大電路
當ui=0時,稱放大電路處于靜态。在輸入回路中,基極電源VBB使晶體管b-e間電壓UBE大于開啟電壓UOB,并于基極電壓Rb共同決定基極電流IB;在輸出回路中,集電極電源VCC應該足夠高,使得晶體管的集電結反向偏置,以保證晶體管工作處于放大狀态,因此集電極電流IC=βIB;集電極電阻Rc上的電流等于Ic,因而其電壓為ICRC,從而确定了c-e間電壓UCE=VCC-ICRc。
當ui≠0時,稱放大電路處于動态。所以,在輸入回路中,必将在靜态值得基礎上産生一個動态得基極電流ib;當然,在輸出回路就得到動态電流ic;集電極電阻Rc将集電極電流得變化轉化為電壓的變化,使得管壓降uCE産生變化,管壓降的變化量就是輸出動态電壓uo,從而實現了電壓放大,直流電源VCC為輸出提供所需能量。
由于圖1-1所示電路的輸入回路與輸出回路以發射極為公共端,故稱之為共射極放大電路,并稱公共端為“地”。
02、靜态分析
靜态電路如圖2-1所示:
圖2-1 靜态電路
如圖2-1所示的直流通路中,輸入回路的方程為:
即可得到基極靜态電流IBQ、發射極靜态電流IEQ和管壓降UCEQ:
03、動态分析
交流電路如圖3-1所示:
圖3-1 交流通路
圖3-1是将直流電路的直流電源VBB和VCC短路,所以集電極電阻RC并聯在晶體管的集電極和發射極之間。
用h參數将3-1所示交流通路等效便可得到共射放大電路的交流等效電路,如圖3-2所示:
圖 3-2 基本共射放大電路的交流等效電路
根據電壓放大倍數的定義,利用基極電流Ib和集電極電流Ic的控制關系,可以得出放大倍數Au的表達式為:
輸入電阻Ri是從放大電路輸入端看進去的等效電阻,因為輸入電流有效值Ii=Ib,輸入電壓的有效值為Ui=Ib(Rb rbe);根據輸入電阻Ri的物理意義能夠得出輸入電阻Ri的表達式:
根據諾頓定理将放大電路輸出回路進行等效變換,使之成為一個有内阻的電壓源,如圖3-3所示:
圖3-3 輸出電阻分析
可得輸出電阻為:
對電子電路輸出電阻進行分析時,還可令信号源電壓Us=0,但是保留内阻Rs;然後,在輸出端加一正弦波測試信号Uo,必然産生動态電流Io,則:
在圖3-2所示電路中,所加信号Ui為恒壓源,内阻為0。當Ui=0時,Ib=0,當然Ic=0,因此:
應當指出,雖然利用h參數等效模型分析的是動态參數,但是由于rbe與Q點緊密相關,因而使動态參數與Q點緊密相關;對放大電路的分析應遵循“先靜态,後動态”的原則,隻有Q點合适,動态分析才有意義。
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