看得懂的晶体管放大器

放大:模拟电子电路最基本的功能之一。

放大器:任何完整电子电路中的基础构成部分。

分析放大器的工作原理、性能指标→分析整机电路。

放大器基本功能:将输入端信息能量放大后传递到负载上。

本章放大的信号均为交流。

被放大的信号能量来自电源,放大器起能量的控制作用。

输出端:RL负载电阻

输入端:Vs信号源,Rs信号源内阻

 放大器主要性能指标

1.增益

(1)电压增益Av=VoVi

(2)电流增益Ai=ioii

(3)跨导增益Ag=ioVi

(4)跨阻增益Ar=Voii

2.输入阻抗  Zi=Viii

3.输出阻抗  Ao=Voio

4.频率响应:放大器对不同频率信号是否有相同放大作用

5.失真:输出信号是否忠实地再现了输入信号(理想情况:除幅度放大,其波形无变换)

畸变产生原因:

①频率失真(电路频率响应):放大器对不同频率的信号有不同的增益→含不同频率成分的信号经放大器后发生畸变

②谐波失真(非线性失真:放大器中存在非线性元件):输入信号中有某个频率w的成分,输出信号中除该频率的信号,另外产生了该频率的谐波频率(2w,3w,…)

评价系统的谐波失真情况

总谐波失真系数THD:

V1=基频输出幅度,V2=二次谐波输出幅度

eg.

 工程估算的一般过程

1.作等效电路

2.对电路适当简化

3.求简化后电路参数

4.得到电路参数,分析电路性能

根据公共引脚(上下两行对应位置有一定相似关系)

    晶体管单管放大器:1共射(CE)、3共集(CC)、5共基(CB)

场效应管单管放大器:2共源(CS)、4共漏(CD)、6共栅(CG)

1.共射放大器(CE)

(判断方法:输入输出回路均有发射极E的参与)

此外这里也可以看出真正的输出电压和输出回路中RL两端的电压是反相关系(即VRL=Vo

(1)求直流工作点(看3-5,直流中电容视为短路,电路只剩下VCC,RB,RC和接地的晶体管)

IBQ=VCCVBE(on)RB

ICQ=βIBQ

VCEQ=VCCICQRC

(2)利用交流回路,即低频小信号等效电路模型(交流中电容视为短路,左半边为输入回路,右半边为输出回路,gmVbe

电压增益:Av=VoVi=gmRL,总负载RL=ro//RL=rce//RC//RL

输入电阻:ri=RB//rbe

输出电阻(不考虑负载RL):ro=rce//RC

源电压增益:Avs=VoVs=VoVi·ViVs=Avriri+rs

2.共源放大器(CS)

 

(1)直流工作点

(2)低频交流小信号模型

【待补充】

(3)性能指标

 

3.共集放大器(CC)

 

【待补充】

4.共漏放大器(CD)

(1)直流工作点

 

(2)低频交流小信号模型

(3)性能指标

5.共基放大器(CB)

 

(1)直流工作点

 

(2)低频交流小信号模型

(3)性能指标

①增益

 

【增益估算】

 ②输入电阻

③输出电阻

 

6.共栅放大器(CG)

 

(1)直流工作点

【待补充】

(2)低频交流小信号模型

 

(3)性能指标

①电压增益    

②输入输出电阻

密勒定理

高频特性

1.共射放大器(CE)

分析【待补充】

2.共源放大器(CS)

 

分析【待补充】

3.共集放大器(CC)

 

分析【待补充】

4.共漏放大器(CD)

分析【待补充】

5.共基放大器(CB)

 

分析【待补充】

6.共栅放大器(CG)

分析【待补充】

组合晶体管电路

 

分析【待补充】

分析【待补充】

分析【待补充】

 

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