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三極管放大電路問(wèn)題

5.3.3  動(dòng)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(hào)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(hào)νo。放大電路的動(dòng)態(tài)分析，就是要對(duì)放大電路中信號(hào)的傳輸過(guò)程、放大電路的性能指標(biāo)等問(wèn)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(wèn)題。微變等效電路法和圖解法是動(dòng)態(tài)分析的基本方法。

1．信號(hào)在放大電路中的傳輸與放大

以圖5-18（a）為例來(lái)討論，圖中IB、IC、VCE表示直流分量（靜態(tài)值），ib、ic、vce表示輸入信號(hào)作用下的交流分量（有效值用Ib、Ic、Vce），iB、iC、vCE表示總電流或總電壓，這點(diǎn)務(wù)必搞清。

設(shè)輸入信號(hào)vi為正弦信號(hào)，通過(guò)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 =β（IB + 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 + ic）RC = 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(hào)電壓vo = vce = - ic RC。vo為負(fù)，說(shuō)明vi、ib、ic為正半周時(shí)，vo為負(fù)半周，它與輸入信號(hào)電壓vi反相。圖5-18（b）~（f）為放大電路中各有關(guān)電壓和電流的信號(hào)波形。

綜上所述，可歸納以下幾點(diǎn)：

（1）無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，晶體管的電壓、電流都是直流分量。有輸入信號(hào)后，iB、iC、vCE都在原來(lái)靜態(tài)值的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)交流分量。雖然iB、iC、vCE的瞬時(shí)值是變化的，但它們的方向始終不變，即均是脈動(dòng)直流量。

（2）輸出vo與輸入vi頻率相同，且幅度vo比vi大的多。

（3）電流ib、ic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(wèn)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(guò)電容C2后電流滯后輸出電壓90度的原因??？有網(wǎng)上分析說(shuō)是當(dāng)基極電壓變大時(shí)基極電流Ib增大時(shí)，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(gè)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(méi)看見(jiàn)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(méi)看見(jiàn)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(kāi)始學(xué)電路的，好多不懂還望大蝦們多多指點(diǎn)?。?/div>
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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(shuō)的好像跟上面那位大蝦不一樣啊，我也感覺(jué)不是第二種，雖然說(shuō)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(huì)超過(guò)供給的直流電壓而使Vout為負(fù)吧？不知道我的理解對(duì)不對(duì).
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2010-09-01 16:08
@讓你記得我的好
你沒(méi)看見(jiàn)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(qǐng)問(wèn)下大蝦，為什么C1的級(jí)性為什么為右正左負(fù)??？這樣輸入信號(hào)為交流電的正半周時(shí)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(shí)基極被短路，使用無(wú)極性的電容不是就可以了嗎？

請(qǐng)大蝦指點(diǎn)！?。?img src="http://www.e-ticket.cn/statics/js/kindeditor/plugins/emoticons/images/83.gif" />

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2010-09-01 16:19
@dashufa123
我想請(qǐng)問(wèn)下大蝦，為什么C1的級(jí)性為什么為右正左負(fù)??？這樣輸入信號(hào)為交流電的正半周時(shí)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(shí)基極被短路，使用無(wú)極性的電容不是就可以了嗎？請(qǐng)大蝦指點(diǎn)?。。圖片]
不用管它怎么標(biāo)的。這個(gè)電容用無(wú)極性電容。
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cheng111
LV.11
8
2010-09-01 17:47
@dashufa123
你說(shuō)的好像跟上面那位大蝦不一樣啊，我也感覺(jué)不是第二種，雖然說(shuō)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(huì)超過(guò)供給的直流電壓而使Vout為負(fù)吧？不知道我的理解對(duì)不對(duì).
在使用無(wú)極性的時(shí)候，是可以不用去管。但是使用有極性的時(shí)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(gè)電容用無(wú)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(wú)極性的時(shí)候，是可以不用去管。但是使用有極性的時(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)讀書時(shí)做過(guò)，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(gè)是隔直電容
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hugolam
LV.5
13
2010-09-03 21:55
@dashufa123
你說(shuō)的好像跟上面那位大蝦不一樣啊，我也感覺(jué)不是第二種，雖然說(shuō)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(huì)超過(guò)供給的直流電壓而使Vout為負(fù)吧？不知道我的理解對(duì)不對(duì).

我的理解是，不管RC兩端電壓是否超過(guò)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(wú)關(guān)。因?yàn)橹绷鞣至坎还芏啻?，都?huì)在經(jīng)過(guò)C2時(shí)被濾掉。而對(duì)特定的電路來(lái)說(shuō)，輸出的電壓幅值就取決于輸入信號(hào)的幅值.

這是小弟的理解，如有錯(cuò)誤，望大家?guī)兔Ω恼^(guò)來(lái)！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(guò)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(wú)關(guān)。因?yàn)橹绷鞣至坎还芏啻?，都?huì)在經(jīng)過(guò)C2時(shí)被濾掉。而對(duì)特定的電路來(lái)說(shuō)，輸出的電壓幅值就取決于輸入信號(hào)的幅值.這是小弟的理解，如有錯(cuò)誤，望大家?guī)兔Ω恼^(guò)來(lái)！謝謝

我覺(jué)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(jué)就是濾除直流雜波，得到較好的交流信號(hào)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(jué)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(jué)就是濾除直流雜波，得到較好的交流信號(hào)而已。不知道是否有誤？希望大家一起討論！
對(duì)，是我說(shuō)錯(cuò)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(duì)，是我說(shuō)錯(cuò)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(wèn)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(guò)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(duì)，是我說(shuō)錯(cuò)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(cuò)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(yǔ)牌時(shí)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(yǔ)牌時(shí)握著的那根桿子。
有點(diǎn)深?yuàn)W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(cuò)的！

看到大家討論積極...我又想說(shuō)說(shuō)

如果沒(méi)有電容C1與C2，直接輸入正弦波，就會(huì)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(hào)放大，就使用了直流偏置，所以電容C1與C2是用來(lái)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(shuō)說(shuō)如果沒(méi)有電容C1與C2，直接輸入正弦波，就會(huì)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(hào)放大，就使用了直流偏置，所以電容C1與C2是用來(lái)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(shuō)說(shuō)如果沒(méi)有電容C1與C2，直接輸入正弦波，就會(huì)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(hào)放大，就使用了直流偏置，所以電容C1與C2是用來(lái)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(méi)有C1，直接輸入交流訊號(hào)，你得到的除交越失真外，還把半周砍掉了，要不嘛就是訊號(hào)源被Ube(直流偏壓)鉗住了，動(dòng)彈不得，而如果沒(méi)有C2，負(fù)半周根本就造不出來(lái)。

 

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nk6108
LV.8
24
2010-09-09 19:35
@dashufa123
有點(diǎn)深?yuàn)W了..............

還有那個(gè)「反相」，這可絕對(duì)是管子自已的事，Uce 跟Ube 動(dòng)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(méi)有C1，直接輸入交流訊號(hào)，你得到的除交越失真外，還把半周砍掉了，要不嘛就是訊號(hào)源被Ube(直流偏壓)鉗住了，動(dòng)彈不得，而如果沒(méi)有C2，負(fù)半周根本就造不出來(lái)。 
恩，
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holyfaith
LV.8
26
2010-09-12 19:27
@dashufa123
我想請(qǐng)問(wèn)下大蝦，為什么C1的級(jí)性為什么為右正左負(fù)??？這樣輸入信號(hào)為交流電的正半周時(shí)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(shí)基極被短路，使用無(wú)極性的電容不是就可以了嗎？請(qǐng)大蝦指點(diǎn)！??！[圖片]

這種電容的作用只是前后級(jí)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(jí)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(jí)的鏈接，只「?jìng)鬟f」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(chǔ)能作用所賜！

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