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放大电路的静态分析方法

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:放大电路的静态分析指的是电路处于直流状态下的参数分析,即基极电流 IB、集电极电流 IC和集-射极电压UCE称为静态值。以图 7.7 所示放大电路为例,讨论静态分析。 在如图 7.7 所示电路中,已知UCC=12 V,RB=280kΩ,RC=3kΩ,晶体管的β=60,UBE=0.7 V,试求放大电路的静态值。临界饱和值为图7.8例7.4图解 三极管的工作状态。注意:式(7.3)与式(7.6)区别,即电阻 RE引起的计算式分母的变化。

放大电路的静态分析方法

放大电路的静态分析指的是电路处于直流状态(即输入信号 ui=0时的状态)下的参数分析,即基极电流 IB集电极电流 IC和集-射极电压UCE称为静态值。以图 7.7 所示放大电路为例,讨论静态分析。

【例 7.3】 在如图 7.7 所示电路中,已知UCC=12 V,RB=280kΩ,RC=3kΩ,晶体管的β=60,UBE=0.7 V,试求放大电路的静态值。

分析:

(1)根据 KVL,列输入回路电压方程式为UCC=UBE+IBRB,解得静态基极电流即 NPN 型硅管UBE为0.6~0.7 V;PNP 型锗管UBE为-0.2~-0.3 V。

(2)由 IC=βIB式得集电极电流IC

(3)由输出回路电压方程式UCE=UCC-ICRC解得集-射极电压UCE

解 基极偏置电流

集电极电流

集-射极电压

结论:由输入回路的KVL 方程解得基极电流 IB式为

根据放大工作状态特性解得集电极电流 IC式为

由输出回路的KVL 方程解得集-射极电压UCE

【例 7.4】 放大电路如图7.8 所示,已知UCC=15 V,RC=3 kΩ,RB=390 kΩ,RE1=100Ω,RE2=1 kΩ,RL=10 kΩ,UBE=0.7V,UCES=0V,β=99,耦合电容的容量对放大电路的工作频率足够大。试讨论晶体管的工作状态,如工作状态为放大,则计算静态工作点。

分析:

(1)首先判断放大电路的工作状态,即当 IB﹤IBS时电路工作状态为放大状态。(www.xing528.com)

(2)三个静态工作点值(IB、IC、UCE)的解题思路与例7.3 相似。只是注意在列KVL 方程时,发射极上连接有两个电阻 RE1、RE2

图7.8 例7.4图

解 (1)三极管的工作状态。

临界饱和值为

三极管工作在放大状态下时有

解联立方程组,得

由上述分析可知,IB﹤IBS,所以晶体管工作在放大状态。

(2)计算静态工作点 IB、IC、UCE

结论:

(1)当发射极正偏时,三极管的工作状态主要是通过临界饱和值进行判断,即 IB﹤IBS为放大状态,IB﹥IBS则为饱和状态。

(2)当发射极没有连接电阻时(见图7.7),基极电流求解式为式(7.3);当发射极连接有电阻 RE时(见图7.8),基极电流求解式为

注意:

(1)式(7.3)与式(7.6)区别,即电阻 RE引起的计算式分母的变化。

(2)放大工作状态下,式(7.4)与电路结构无关。

(3)输出回路写KVL 方程解UCE时,可以应用 IE≈IC概念。

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