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文檔簡介
1、Q3是具有低輸出阻抗特性的“射極跟隨器”,即“共集電極放大器”,它的電壓增益略小于1.0(就是說它沒有電壓放大作用,但有電流放大作用和功率放大作用),在電路里主要起阻抗變換、以獲得很低的輸出阻抗和提高帶負載能力的作用。Q1、Q2都是“共發射極放大器”,這種放大電路具有較高的電壓增益,尤以Q1的增益最大,因為它的集電極負載電阻阻值較大,而且發射極上沒有電流負反饋電阻。因為“共發射極放大電路”的電壓增益KU大約是:KU= - RL*Icq / 26(mV)式中,RL為集電極等效負載電阻,單位:歐姆;Icq為集電極電流,單位:mA。Q2發射極上的150歐姆電阻R4,是交、直流負反饋電阻(電流串聯負反
2、饋),具有穩定直流工作點和提高信號質量的作用,對自身放大信號有負反饋作用,Q1放大的信號又對通過這個電阻又對Q2有負反饋作用,因此Q1的增益很小,這樣可以降低整個放大電路的電壓放大倍數至適當的數值。因為對這整個電路的放大倍數要求很小。電流串聯負反饋放大電路的電壓放大倍數KUUF為:KUUF= - RL / Re式中,RL為集電極等效負載電阻,Re為發射極交直流負反饋電阻(即圖中的R4),單位:歐姆。當然這個算式還沒有計入Q2引入的負反饋作用。與上一個算式比較一下就可以發現,具有“電流串聯負反饋”電阻的“共發射極放大器”的電壓放大倍數,要降低很多了。而穩定性和信號的質量則可以提高很多。Q1采用P
3、NP型三極管,和另外兩個極性不同,其目的是為了抬高直流工作電位,便于三個晶體管直接耦合,中間不用隔直流電容器,使信號中的極低頻成分、甚至直流成分都能通過和放大。因為Q2是集電極輸出信號,它的集電極電位已經很高了,不便用同極性的三極管直接連接耦合。分析這個電路,一定的首先了解“共集電極放大器”和“共發射極放大器”的差別,正確判斷放大電路的屬性。Q2是從集電極輸出信號給Q1的基極的,所以Q2屬于“共發射極放大器”、不是“共集電極放大器(射極跟隨器)”(Q2的發射極也接有電阻而不并聯電容器,當然也可以輸出與集電極輸出反向的信號,幅度比輸入信號低些,但與輸入信號同相);Q3是從發射極輸出信號的,集電極
4、交流接地(接正電源時,對交流信號來說也等同于接地)不可能輸出信號,屬于“共集電極放大器”(射極跟隨器)。Q2、Q3分別屬于兩種不同類型的放大電路啊。Q2的發射極也接有阻值較小的電阻,它是“交、直流負反饋電阻”;如果并聯有電容器的,則是“直流負反饋電阻”。Q2發射極接的R4上沒有并聯電容器,屬于“交、直流負反饋電阻”,它會大大降低放大器的信號放大倍數,但是提高信號質量。當然Q2發射極接的R4沒有并接電容器,除了起自身負反饋作用外,也可以輸出與集電極相位相反的信號,由于它和Q1的集電極負載電阻相連,因此可以把這個信號看做是加在Q1的“集電極和地”之間,由于Q1的基極沒有電容器接信號地(因此Q1不是
5、共基極放大器),因此這個信號不可能輸進給Q1,即使這個信號順利輸進Q1,也不可能得到放大啊,因為只有從基極和發射極或者發射極和基極之間之間輸入晶體管的信號才能得到放大。“共基極放大器”和“共發射極放大器”都是從集電極和地之間輸出信號,而且它們的直流偏置電路的結構也很相似,容易混淆;但是它們的差別仍然非常明顯:第一,共基極放大電路中,基極與交流地之間通常接有大容量的電容器,使基極交流接地,以便在基極形成輸入、輸出信號的公共通道;第二,共基極放大電路中,信號是從發射極與地之間輸入的,因此發射極不能直接接信號地、更不能直接接地,在發射極與地之間必須接有沒有并聯大容量電容器的電阻。樓主提供電路的Q1中
6、,發射極直接接正電源,相當于直接接信號地,而且也沒有任何信號輸入線,因此不可能從發射極與地之間輸進信號;基極與地之間也沒有接電容實施交流接地。相反,由于Q1的發射極直接接(交流)地,形成了輸入、輸出信號的公共通道,而且它的基極又直接和Q2的信號輸出口(集電極)相連、沒有交流接地,所以Q1是“共發射極放大器”。Q1由于和另外兩個晶體管Q2、Q3的極性相反、所需電源極性相反,在電路里只能倒過來接。它屬于典型的“共發射極放大器”,并從基極接收Q2集電極輸出的信號,由于它的發射極沒有接交、直流負反饋電阻,因此它的電壓放大倍數比Q2大得多。由于電源的正極和負極,都是交流信號的“信號地”(電源的內阻很小啊
7、-對交流來說),所以Q1的發射極接正電源,也是接信號地;由于Q2的信號從集電極和地之間輸出,所以Q1的輸入信號是從基極和發射機之間輸入的;Q1放大后的信號是從集電極和地之間輸出的,也即是由集電極和發射極之間輸出。所以,Q1是“共發射極”放大器。樓主只要不把Q2看做是發射極輸出信號的“射極跟隨器”,而把它看做是集電極輸出信號的“共發射極放大器”,心中的疑團就沒啦!“Q1的be端與R3并聯,那么R3上的壓降基本就不變!”。這種說法,僅僅是指Ube的“平均直流電壓”或者說是“靜態工作電壓”!在輸入交流信號的時候,在這個靜態直流電壓上會疊加交流信號電壓,當交流信號的某個半周使Ube電壓值增加時,晶體管
8、的基極電流Ib會相應增加,集電極電流隨之增加;當某個半周使Ube電壓減少時,晶體管的基極電流Ib會相應減少,集電極電流隨之減少。這是晶體管放大電路的基本工作原理,類似的放大電路普遍得很啊,特別在集成電路里面!。當然,在普通放大電路里,為了穩定直流工作點、改善信號質量,多數的情況是在發射極再串接(交、直流)負反饋電阻。因此,當Q2基極輸入信號時,會引起它的基極電流Ib發生變化,使其集電極電流發生變化,即通過R3的電流發生變化,使R3 上的電壓降發生相應的變化,就是Q1的Ube隨著輸入信號發生變化, 這就相當于Q2放大以后輸出的信號輸給了Q1 的基極(和發射極),Q1自然會放大信號啊 。共發射極放
9、大器和共基極放大器電路比較。很顯然,Q1不是“共基極放大器”,甚至也不能像Q2那么方便地將它改成“共基極放大器”,因為它的發射極沒有接電阻,而且基極直接和前級晶體管的輸出信號連接。1、直流工作點試分析1.1、由于晶體管Q1的基極和發射極之間的直流電壓Ube1的絕對值為0.7V,從圖中可以看出Ube1等于晶體管Q2的集電極電流Ic2流過電阻R3的電壓降Ur3,因此Ur3=Ube1=0.7V。那么Q2的集電極電流Ic2為:Ic2= Ur3 / R3=0.7/330=0.0021(A)=2.1(mA)1.2、晶體管Q2的基極電壓Ub2是由電源電壓Ec=5V經R1、R2分壓得到:Ub2=EcR2(R1
10、+R2)= 5.012(27+12)=1.54(V)那么Ue2就可用下式算出:Ue2= Ub2- Ube2=1.54-0.7=0.84(V)而Ue2實際上就是Q2的發射極電流Ie2和Q1的集電極電流Ic1共同流經Q2的發射極電阻R4上的電壓降Ur4,因此:Ue2=Ur4=(Ic1 + Ie2)R4=0.84(V),即:(Ic1 + Ie2)R4=0.84(V)那么,(Ic1 + Ie2)=0.84/ R4=0.84/150=0.0056(A)=5.6(mA)由于Ie2=Ic2+Ib2,晶體管基極電流Ib2數值很小(Ib是Ic的分之一,通常為數十至數千,常用者為100左右),在這里可以忽略不計,
11、因此可以認為Ie2Ic22.1mA,這樣就可以得出Ic1:Ic1 =5.6 - Ie2=5.6-2.1=3.5(mA)1.3、Ic1在R6、R5上的電壓降Ur5r6為:Ur5r6= Ic1(R5+R6)=0.0035(220+240)=0.0035×460=1.61(V)由此可算出出Uc1:Uc1= Ur5r6+ Ur4=1.61+0.84=2.45(V)1.4、晶體管Q3的發射極電壓Ue3可用下式算出:Ue3= Uc1Ube3=2.450.7=1.75(V)可見,流過晶體管Q3的發射極電阻R8上的電流Ie3為:Ie3= Ue3/R8=1.75/470=0.0037(A)=3.7(m
12、A)工作點最終的分析結果見附圖。2、工作點自動穩定性能分析假設某種原因使晶體管Q2的集電極電流Ic2增加,R3上的電壓降Ur3增加,即Q1的“基極-發射極電壓Ube1”增加,引起QI基極電流Ib1增加、集電極電流Ic1增加,QI集電極電流Ic1在Q2發射極電阻R4上的電壓降Ur4增加、即Ue2增加,導致Ube2降低使Q2的基極電流Ib2減少,使Q2的集電極電流Ic2減少,最終使Ic2恢復為原值。即:Ic2Ur3Ube1Ib1Ic1Ur4Ue2Ube2Ib2Ic2假設某種原因使晶體管Q1的集電極電流Ic1增加,QI集電極電流Ic1在Q2發射極電阻R4上的電壓降Ur4增加、即Ue2增加,導致Ube2降低使Q2的基極電流Ib2減少,使Q2的集電極電流Ic2減少,R
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