晶体管的共射放大电路.pptx

一、实验目的
加深对共射放大电路工作原理及特点的理解,牢固掌握基本概念。
掌握放大电路静态工作点的测量和调整方法;掌握放大器电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压、幅频响应等动态参数的测量和确定方法;注意放大器的非线性失真问题。
深入理解射极电阻及其旁路电容在负反馈中所起的作用、及对放大电路性能的影响。
学****晶体管放大电路元件参数选取方法,掌握单级放大器设计的一般原则。
二、实验原理
1、共射放大电路
图1是单电源供电分立电路最普遍采用的、分压式电流负反馈共射放大电路。
图1
(1)静态分析
晶体管偏置在正向放大区,基极偏压约为:
射极偏压约为:
射极静态电流:
集电极电流:
(2)动态分析
在vi 处输入交流信号ΔV,则:
因此:
即该共射放大器的电压增益为:
改接CE与整个RE并联,则:
事实上,
根据上式,
(不可能)
对于:
因此:
电压增益为:
注意:re 是IC 的函数,这使得电压增益AV 与输出信号大小有关,导致非线性失真,输出信号幅度越大、失真越严重;另一方面,的变化引起的IC改变也将使电压增益AV 不稳定。此外,re 与VT 成正比,因此AV 还受绝对温度影响。
(2)动态分析
可以看出,RE1 的存在可减小re 效应所造成的电压增益不稳定,但同时|AV| 也减小了,实际上这是由于RE1起了负反馈的作用。RE1 相对re 越大、负反馈越强,电压增益越稳定、但|AV| 也越小。
考虑re,共射放大器的电压增益应为:
(2)动态分析
2、静态工作点与非线性失真
静态工作点选得过高或过低都会产生非线性失真。
Q点选得过高,如图2中的Q1,信号波形产生饱和失真。
Q点选得过低,如图2中的Q2,信号波形产生截止失真。
图2
大信号工作时,为得到最大不失真输出电压幅度,静态工作点应设在交流负载线的中间位置,如图3所示。
2、静态工作点与非线性失真
图3
2、静态工作点与非线性失真
由于晶体管输入特性iB-vBE的非线性,如图4所示,引起的输出电压失真称为非线性失真。
由于晶体管输出特性的不均匀,也会引起非线性失真。
适当选择静态工作点,可以减小这种失真,但不能完全消除。
这些晶体管特性的非线性或不均匀性引起的非线性失真,又称为固有失真。
对于小信号放大器,非线性失真不是主要问题。
图4
3、单级放大电路的设计原则
单级放大电路设计就是按照指标要求,选择有源器件、电路形式、电源电压,确定静态工作点,计算各元件参数值的整个过程。