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共發(fā)射極放大器中元器件作用的分析

發(fā)布時間:2012/1/10 11:36:48 訪問次數(shù):2139

     掌握了單級共發(fā)射極放大器中各元器件的作用后,P87C54SBBB可以輕松地分析其他類型的放大器電路,了解其各元器件作用和工作原理。
    1.集電極負(fù)載電阻作用分析
    圖15-3所示是集電極負(fù)載電阻電路。Rl是VT1的集電極負(fù)載電阻,它有兩個具體作用。

                 
    (1)為三極管提供集電極直流工作電壓和集電極電流。
    (2)將三極管集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成集電極電壓的變化。
    集電極電壓Uc等于直流電壓+V減去Rl上的壓降。當(dāng)集電極電流Ic變化時,篥電極負(fù)載電阻Rl上的壓降也變化,由于+V不變,所以集電極電壓酞相應(yīng)變化,可見通過集電極負(fù)載電阻能將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成集電極電壓的變化。
    2.輸出端耦合電容作用分析
    圖15-4所示是輸出端耦合電容作用示意圖。VT1集電極上是交流疊加在直流上的復(fù)合電壓。由于Cl的隔直流通交流作用,集電極上的直流電壓被隔離,通過Cl后只有交流電壓,其電壓幅度與VT1集電極上的交流電壓幅度相等。

                  
    輸出端耦合電容容量大,對交流信號容抗近似為零,所以電路分析中認(rèn)為耦合電容對信號傳輸無損耗。
    3.輸入端耦合電容作用分析
    圖15-5所示是輸入端耦合電容作用示意圖,Cl是輸入端耦合電容。

                  
    如果沒有Cl的隔直流作用(相當(dāng)于Cl兩根引腳接通),VT1基極上的直流電壓會被Ll短路到地。
    如果沒有Cl的通交流作用(相當(dāng)于Cl兩根引腳斷開),信號源Ll上的信號無法加到VT1基極。
    從圖中可以看出,加到VT1基極的交流輸入信號電壓與Rl提供的直流電壓疊加,一起送入VT1基極,交流輸入信號是“騎”在直流電壓上的,如圖15-6所示。

                    
    4.耦合電容對交流信號的影響
    圖15-7所示是輸入端耦合電容對交流信號影響示意圖,輸出端耦合電容也一樣。
    輸入端和輸出端耦合電容對交流信號的影響是多方面的,有時還是相互矛盾的,例如耦合電容的容量增大了,對低頻信號有益,但是增大了電路的噪聲。

                    
    (1)對信號幅度的影響。耦合電容的容量大,則容抗小,對信號幅度衰減小,反之則大。放大器工作頻率低,則要求的耦合電容容量大,因為頻率低,電容的容抗大,加大容量才能降低容抗。音頻放大器中耦合電容的容量比高頻放大器的大,因為音頻信號頻率低,高頻信號頻率高。
    (2)對噪聲的影響。耦合電容串聯(lián)在信號傳輸回路中,它產(chǎn)生的噪聲直接影響放大器的噪聲,特別是前級放大器中的耦合電容;輸入端耦合電容比輸出端耦合電容的影響更大,因為耦合電容產(chǎn)生的噪聲被后級放大器所放大。由于耦合電容的容量越大,其噪聲越大,所以在滿足了足夠小容抗的前提下,耦合電容容量要盡可能小。
    (3)對各頻率信號的影響。放大器工作頻率有一定范圍,耦合電容主要對低頻率信號幅度衰減有影響,因為頻率低,它的容抗大,所以選擇耦合電容時其容量要使它對低頻信號的容抗足夠小。
    5.基極偏置電阻R1作用分析
    基極偏置電阻Rl構(gòu)成VT1固定式偏置電路,Rl的阻值大小決定了VT1靜態(tài)偏置電流的大小,而靜態(tài)偏置電流的大小就決定了三極管對信號的放大狀態(tài)。根據(jù)Rl阻值大小不同,共有下列3種情況。
    (1)基極偏置電阻Rl阻值恰當(dāng);鶚O偏置電阻Rl阻值恰當(dāng)時,VT1基極電流(電壓)、集電極電流(電壓)恰當(dāng),交流信號疊加在直流上的位置恰當(dāng),交流電壓不失真,如圖15-8所示。

                 
    (2) Rl阻值偏小。當(dāng)Rl阻值偏小時,VT1基極電流偏大,輸入信號的正半周頂部容易進入三極管的飽和區(qū),造成削項失真,如圖15-9所示.

                   


 

     掌握了單級共發(fā)射極放大器中各元器件的作用后,P87C54SBBB可以輕松地分析其他類型的放大器電路,了解其各元器件作用和工作原理。
    1.集電極負(fù)載電阻作用分析
    圖15-3所示是集電極負(fù)載電阻電路。Rl是VT1的集電極負(fù)載電阻,它有兩個具體作用。

                 
    (1)為三極管提供集電極直流工作電壓和集電極電流。
    (2)將三極管集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成集電極電壓的變化。
    集電極電壓Uc等于直流電壓+V減去Rl上的壓降。當(dāng)集電極電流Ic變化時,篥電極負(fù)載電阻Rl上的壓降也變化,由于+V不變,所以集電極電壓酞相應(yīng)變化,可見通過集電極負(fù)載電阻能將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成集電極電壓的變化。
    2.輸出端耦合電容作用分析
    圖15-4所示是輸出端耦合電容作用示意圖。VT1集電極上是交流疊加在直流上的復(fù)合電壓。由于Cl的隔直流通交流作用,集電極上的直流電壓被隔離,通過Cl后只有交流電壓,其電壓幅度與VT1集電極上的交流電壓幅度相等。

                  
    輸出端耦合電容容量大,對交流信號容抗近似為零,所以電路分析中認(rèn)為耦合電容對信號傳輸無損耗。
    3.輸入端耦合電容作用分析
    圖15-5所示是輸入端耦合電容作用示意圖,Cl是輸入端耦合電容。

                  
    如果沒有Cl的隔直流作用(相當(dāng)于Cl兩根引腳接通),VT1基極上的直流電壓會被Ll短路到地。
    如果沒有Cl的通交流作用(相當(dāng)于Cl兩根引腳斷開),信號源Ll上的信號無法加到VT1基極。
    從圖中可以看出,加到VT1基極的交流輸入信號電壓與Rl提供的直流電壓疊加,一起送入VT1基極,交流輸入信號是“騎”在直流電壓上的,如圖15-6所示。

                    
    4.耦合電容對交流信號的影響
    圖15-7所示是輸入端耦合電容對交流信號影響示意圖,輸出端耦合電容也一樣。
    輸入端和輸出端耦合電容對交流信號的影響是多方面的,有時還是相互矛盾的,例如耦合電容的容量增大了,對低頻信號有益,但是增大了電路的噪聲。

                    
    (1)對信號幅度的影響。耦合電容的容量大,則容抗小,對信號幅度衰減小,反之則大。放大器工作頻率低,則要求的耦合電容容量大,因為頻率低,電容的容抗大,加大容量才能降低容抗。音頻放大器中耦合電容的容量比高頻放大器的大,因為音頻信號頻率低,高頻信號頻率高。
    (2)對噪聲的影響。耦合電容串聯(lián)在信號傳輸回路中,它產(chǎn)生的噪聲直接影響放大器的噪聲,特別是前級放大器中的耦合電容;輸入端耦合電容比輸出端耦合電容的影響更大,因為耦合電容產(chǎn)生的噪聲被后級放大器所放大。由于耦合電容的容量越大,其噪聲越大,所以在滿足了足夠小容抗的前提下,耦合電容容量要盡可能小。
    (3)對各頻率信號的影響。放大器工作頻率有一定范圍,耦合電容主要對低頻率信號幅度衰減有影響,因為頻率低,它的容抗大,所以選擇耦合電容時其容量要使它對低頻信號的容抗足夠小。
    5.基極偏置電阻R1作用分析
    基極偏置電阻Rl構(gòu)成VT1固定式偏置電路,Rl的阻值大小決定了VT1靜態(tài)偏置電流的大小,而靜態(tài)偏置電流的大小就決定了三極管對信號的放大狀態(tài)。根據(jù)Rl阻值大小不同,共有下列3種情況。
    (1)基極偏置電阻Rl阻值恰當(dāng);鶚O偏置電阻Rl阻值恰當(dāng)時,VT1基極電流(電壓)、集電極電流(電壓)恰當(dāng),交流信號疊加在直流上的位置恰當(dāng),交流電壓不失真,如圖15-8所示。

                 
    (2) Rl阻值偏小。當(dāng)Rl阻值偏小時,VT1基極電流偏大,輸入信號的正半周頂部容易進入三極管的飽和區(qū),造成削項失真,如圖15-9所示.

                   


 

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