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三極管放大電路問題

5.3.3  動態(tài)分析

 

 

 
靜態(tài)工作點(diǎn)確定以后,放大電路在輸入電壓信號vi的作用下,若晶體管能始終工作在特性曲線的放大區(qū),則放大電路輸出端就能獲得基本上不失真的放大的輸出電壓信號νo放大電路的動態(tài)分析,就是要對放大電路中信號的傳輸過程、放大電路的性能指標(biāo)等問題進(jìn)行分析討論,這也是模擬電子電路所要討論的主要問題。微變等效電路法和圖解法是動態(tài)分析的基本方法。

1.信號在放大電路中的傳輸與放大

以圖5-18a)為例來討論,圖中IBICVCE表示直流分量(靜態(tài)值),ibicvce表示輸入信號作用下的交流分量(有效值用IbIcVce),iBiCvCE表示總電流或總電壓,這點(diǎn)務(wù)必搞清。

設(shè)輸入信號vi為正弦信號,通過耦合電容C1加到晶體管的基—射極,產(chǎn)生電流ib,因而基極電流iB = IB + ib。集電極電流受基極電流的控制,iC = IC + ic =βIB + ib)。電阻RC上的壓降為iCRC,它隨iC成比例地變化。而集—射極的管壓降vCE = VCC - iCRC = VCC -IC + icRC = VCE - ic RC,它卻隨iCRC的增大而減小。耦合電容C2阻隔直流分量VCE,將交流分量vce = - ic RC送至輸出端,這就是放大后的信號電壓vo = vce = - ic RCvo為負(fù),說明viibic為正半周時,vo為負(fù)半周,它與輸入信號電壓vi反相。圖5-18b~f)為放大電路中各有關(guān)電壓和電流的信號波形。

綜上所述,可歸納以下幾點(diǎn):

1)無輸入信號時,晶體管的電壓、電流都是直流分量。有輸入信號后,iBiCvCE都在原來靜態(tài)值的基礎(chǔ)上疊加了一個交流分量。雖然iBiCvCE的瞬時值是變化的,但它們的方向始終不變,即均是脈動直流量。

2)輸出vo與輸入vi頻率相同,且幅度vovi大的多。

3)電流ibic與輸入vi同相,輸出電壓vo與輸入vi反相,即共發(fā)射極放大電路具有“倒相”作用。

 

我想問下,這里的輸出電壓與輸入電壓反相是不是因?yàn)檩敵鲭娏鹘?jīng)過電容C2后電流滯后輸出電壓90度的原因啊?有網(wǎng)上分析說是當(dāng)基極電壓變大時基極電流Ib增大時,Ic變大β被后Rc端電壓變大輸出電壓變小從而形成的輸出與輸入反相。這里的兩個反相含義不一樣吧?

 

全部回復(fù)(26)
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2010-08-31 17:19
你沒看見嗎?上面的圖里面,Ic與Vc是反相的。再結(jié)合最后總結(jié)的第3點(diǎn),自己理解一下。
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cheng111
LV.11
3
2010-08-31 17:55

是第二種...

電容C2主要是濾除直流偏置..

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2010-08-31 20:52
@讓你記得我的好
你沒看見嗎?上面的圖里面,Ic與Vc是反相的。再結(jié)合最后總結(jié)的第3點(diǎn),自己理解一下。
我是剛剛開始學(xué)電路的,好多不懂還望大蝦們多多指點(diǎn)啊!
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2010-08-31 21:22
@cheng111
是第二種...電容C2主要是濾除直流偏置..
你說的好像跟上面那位大蝦不一樣啊,我也感覺不是第二種,雖然說Vout的大小是跟Vin的大小變化方向相反,但是RC兩端電壓應(yīng)該不會超過供給的直流電壓而使Vout為負(fù)吧?不知道我的理解對不對.
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2010-09-01 16:08
@讓你記得我的好
你沒看見嗎?上面的圖里面,Ic與Vc是反相的。再結(jié)合最后總結(jié)的第3點(diǎn),自己理解一下。

我想請問下大蝦,為什么C1的級性為什么為右正左負(fù)啊?這樣輸入信號為交流電的正半周時不是形成反向充電的嗎?這種接法我在很多資料上都看到了,這里是為了防止靜態(tài)工作點(diǎn)時基極被短路,使用無極性的電容不是就可以了嗎?

請大蝦指點(diǎn)!!!

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2010-09-01 16:19
@dashufa123
我想請問下大蝦,為什么C1的級性為什么為右正左負(fù)啊?這樣輸入信號為交流電的正半周時不是形成反向充電的嗎?這種接法我在很多資料上都看到了,這里是為了防止靜態(tài)工作點(diǎn)時基極被短路,使用無極性的電容不是就可以了嗎?請大蝦指點(diǎn)!!![圖片]
不用管它怎么標(biāo)的。這個電容用無極性電容。
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cheng111
LV.11
8
2010-09-01 17:47
@dashufa123
你說的好像跟上面那位大蝦不一樣啊,我也感覺不是第二種,雖然說Vout的大小是跟Vin的大小變化方向相反,但是RC兩端電壓應(yīng)該不會超過供給的直流電壓而使Vout為負(fù)吧?不知道我的理解對不對.
在使用無極性的時候,是可以不用去管。但是使用有極性的時候,就需要考慮電容兩端的電壓值了。你好好分析一下輸入和輸出電容兩端的電壓,就知道了。
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2010-09-01 22:05
@讓你記得我的好
不用管它怎么標(biāo)的。這個電容用無極性電容。

好的,非常感謝!!!

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dashufa123
LV.3
10
2010-09-01 22:06
@cheng111
在使用無極性的時候,是可以不用去管。但是使用有極性的時候,就需要考慮電容兩端的電壓值了。你好好分析一下輸入和輸出電容兩端的電壓,就知道了。
好的,明天試試看!謝謝了!
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acbelpe
LV.6
11
2010-09-03 13:41
@dashufa123
好的,明天試試看!謝謝了!

這個實(shí)驗(yàn)讀書時做過,一樣

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sxjnice
LV.8
12
2010-09-03 16:48
@cheng111
是第二種...電容C2主要是濾除直流偏置..
同意,那個是隔直電容
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hugolam
LV.5
13
2010-09-03 21:55
@dashufa123
你說的好像跟上面那位大蝦不一樣啊,我也感覺不是第二種,雖然說Vout的大小是跟Vin的大小變化方向相反,但是RC兩端電壓應(yīng)該不會超過供給的直流電壓而使Vout為負(fù)吧?不知道我的理解對不對.

我的理解是,不管RC兩端電壓是否超過直流電壓,最終的結(jié)果都是輸出反相,且輸出的幅值與直流電壓VCE無關(guān)。因?yàn)橹绷鞣至坎还芏啻螅紩诮?jīng)過C2時被濾掉。而對特定的電路來說,輸出的電壓幅值就取決于輸入信號的幅值.

這是小弟的理解,如有錯誤,望大家?guī)兔Ω恼^來!謝謝

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dashufa123
LV.3
14
2010-09-04 07:56
@hugolam
我的理解是,不管RC兩端電壓是否超過直流電壓,最終的結(jié)果都是輸出反相,且輸出的幅值與直流電壓VCE無關(guān)。因?yàn)橹绷鞣至坎还芏啻螅紩诮?jīng)過C2時被濾掉。而對特定的電路來說,輸出的電壓幅值就取決于輸入信號的幅值.這是小弟的理解,如有錯誤,望大家?guī)兔Ω恼^來!謝謝

我覺得你的理解是有誤的,因?yàn)樵谌龢O管導(dǎo)通后由于輸入電壓的改變使得Ic的電流發(fā)生了變化從而影響了Rc兩端的電壓使得輸出電壓發(fā)生變化的。

C2的作用我感覺就是濾除直流雜波,得到較好的交流信號而已。

不知道是否有誤?希望大家一起討論!

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hugolam
LV.5
15
2010-09-04 08:23
@dashufa123
我覺得你的理解是有誤的,因?yàn)樵谌龢O管導(dǎo)通后由于輸入電壓的改變使得Ic的電流發(fā)生了變化從而影響了Rc兩端的電壓使得輸出電壓發(fā)生變化的。C2的作用我感覺就是濾除直流雜波,得到較好的交流信號而已。不知道是否有誤?希望大家一起討論!
對,是我說錯了,CE直流電壓越大,那么從基極拉到集電極的電子就越多吧,集射極電流就越大的,RC兩端的電壓也就越大的。。。從而改變輸出電壓
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dashufa123
LV.3
16
2010-09-04 12:31
@hugolam
對,是我說錯了,CE直流電壓越大,那么從基極拉到集電極的電子就越多吧,集射極電流就越大的,RC兩端的電壓也就越大的。。。從而改變輸出電壓
呵呵,你的理解還是有問題。當(dāng)基極電壓變大后基極電流增大,從而使得集電結(jié)的PN結(jié)的耗盡層變薄使得從發(fā)射極越過發(fā)射結(jié)到達(dá)基極的電子更容易進(jìn)入發(fā)射極使得集電極電流增大的。
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dashufa123
LV.3
17
2010-09-04 12:33
@hugolam
對,是我說錯了,CE直流電壓越大,那么從基極拉到集電極的電子就越多吧,集射極電流就越大的,RC兩端的電壓也就越大的。。。從而改變輸出電壓

http://bbs.dianyuan.com/topic/586997

這篇文章你可以看下,挺不錯的!

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nk6108
LV.8
18
2010-09-09 13:51

在電學(xué)上講,耦合電容可視為電池,

在功能而論,耦合電容就是你高舉標(biāo)語牌時握著的那根桿子。

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dashufa123
LV.3
19
2010-09-09 14:24
@nk6108
在電學(xué)上講,耦合電容可視為電池,在功能而論,耦合電容就是你高舉標(biāo)語牌時握著的那根桿子。
有點(diǎn)深奧了..............
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cheng111
LV.11
20
2010-09-09 15:39
@dashufa123
http://bbs.dianyuan.com/topic/586997這篇文章你可以看下,挺不錯的!

看到大家討論積極...我又想說說

如果沒有電容C1與C2,直接輸入正弦波,就會產(chǎn)生交越失真。為了去除交越失真,得到正弦波使輸入信號放大,就使用了直流偏置,所以電容C1與C2是用來隔離直流電壓的。

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dashufa123
LV.3
21
2010-09-09 16:11
@cheng111
看到大家討論積極...我又想說說如果沒有電容C1與C2,直接輸入正弦波,就會產(chǎn)生交越失真。為了去除交越失真,得到正弦波使輸入信號放大,就使用了直流偏置,所以電容C1與C2是用來隔離直流電壓的。
正解~~~
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cheng111
LV.11
22
2010-09-09 16:17
@dashufa123
正解~~~
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nk6108
LV.8
23
2010-09-09 19:15
@cheng111
看到大家討論積極...我又想說說如果沒有電容C1與C2,直接輸入正弦波,就會產(chǎn)生交越失真。為了去除交越失真,得到正弦波使輸入信號放大,就使用了直流偏置,所以電容C1與C2是用來隔離直流電壓的。

別忘了,此帖所分析的是單管組態(tài)!

如果沒有C1,直接輸入交流訊號,你得到的除交越失真外,還把半周砍掉了,要不嘛就是訊號源被Ube(直流偏壓)鉗住了,動彈不得,而如果沒有C2,負(fù)半周根本就造不出來。

 

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nk6108
LV.8
24
2010-09-09 19:35
@dashufa123
有點(diǎn)深奧了..............

還有那個「反相」,這可絕對是管子自已的事,Uce 跟Ube 動作相反 乃三極管之本性,

耦合電容的職責(zé),是同步(異地)復(fù)制信息,相移、微分、電抗等 令信息(交流)波形失真或相位偏移的作用 是絕不允許的。

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cheng111
LV.11
25
2010-09-09 23:49
@nk6108
別忘了,此帖所分析的是單管組態(tài)!如果沒有C1,直接輸入交流訊號,你得到的除交越失真外,還把半周砍掉了,要不嘛就是訊號源被Ube(直流偏壓)鉗住了,動彈不得,而如果沒有C2,負(fù)半周根本就造不出來。 
恩,
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holyfaith
LV.8
26
2010-09-12 19:27
@dashufa123
我想請問下大蝦,為什么C1的級性為什么為右正左負(fù)啊?這樣輸入信號為交流電的正半周時不是形成反向充電的嗎?這種接法我在很多資料上都看到了,這里是為了防止靜態(tài)工作點(diǎn)時基極被短路,使用無極性的電容不是就可以了嗎?請大蝦指點(diǎn)!!![圖片]

這種電容的作用只是前后級的鏈接,叫做電容耦合,只傳遞了交流分量,濾掉了直流分量

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nk6108
LV.8
27
2010-10-05 18:44
@holyfaith
這種電容的作用只是前后級的鏈接,叫做電容耦合,只傳遞了交流分量,濾掉了直流分量

耦合電容的作用只是前后級的鏈接,只「傳遞」了交流分量而「濾」掉了直流分量,負(fù)半周輸出的生成正是拜耦合電容的儲能作用所賜!

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