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共射放大电路图,交流阻抗

时间:2023-05-04 09:37:31 阅读:124446 作者:1647

1共射放大电路的饱和现象图1的参数经过精心设计,保证晶体管始终在放大区工作(即满足ic=ib )。 在本节中,我们将设计另一个示例,以防止晶体管始终在放大区域工作。

图1带直流偏置的共射放大电路的仿真

返回输出波形吧。 uO的最小值低于0V时会怎么样? 怎样调整给定的参数才能观测到这种现象呢?

假设输入信号ui=3 sint,则如下所示。

根据(1)式(1),uo的最大值为8.5V,最小值为-1.5V。 但是,理想的情况(不考虑UCES及URE,输出电压uO的波形)只能如图2所示,绝对不能得到负的电压。 “饱和”失真是指晶体管RCE最小化,无法满足人类的需求(式(1)中uO最小值的期待-1.5V ) ),信号看起来像“削底”的现象。

图2晶体管放大电路饱和失真

通过使用jdddy模拟,可以进一步修改上述分析,jdd-y波形如图3所示。

图3共射放大电路饱和失真的jdddy模拟

由于被分压为RE的URE的存在,uO的输出电压被URE钳位。 即,不能低于URE。 因此,URE电压通常表现为uI-0.7V。 当晶体管饱和时(在jdddy模拟中UCES几乎为0 ),UC (即uO )的电压几乎等于VE电压,可以是图3中uO和uI形状相似的部分) 0.7V的UBE。 2共射放大电路的截止现象是与饱和失真对应的截止失真,但在式(1)中,输出信号uO的最大值高于VCC时会怎么样? 怎样调整给定的参数才能观测到这种现象呢?

设输入信号uI为ui=1 sint,则输出信号uO为:

根据(2)式(2),uO的最大值为18.5V,最小值为8.5V。 但是,理想情况下,输出电压uO的波形只能如图4所示,不能超过电源电压VCC。 图4晶体管放大电路的截止失真

jdddy模拟得到的波形如图5所示。

图5共射大电路截止畸变的jdddy模拟

与饱和失真不同,uO的输出最大可达到VCC电源轨。 “截止”失真是指晶体管RCE已经达到最大(截止),仍然不能满足人类欲望(式中的uo最大值预期为18.5V ),从而导致信号看起来“削波”的现象。 3电压源交流等电位的实际电路对不同频率信号的阻抗和电位不同。 参照图6所示的电压源电路,直流时,ab2点的电位当然不同,差一个VCC。 但是,在交流的情况下,AB的交流电位相等。

图6直流电源电位

从直流电源的观点来看,可以很容易地从VA=VB VCC导出VA=VB。 这就是交流电位相等的概念。 从阻抗的观点出发,认为电容器的阻抗为1/jC,在电压源的两端并联连接有"庞大量"的电容器,因此电压源两端的交流阻抗为0,电压源两端的交流阻抗为等电位综上所述,电路内电池、大容量电容器、导通状态的二极管、导通状态的稳定化管、导通状态的晶体管BE极,在大多数情况下交流阻抗为0,被认为是两端交流同电位。 4共射放大电路的输入阻抗和输出阻抗分析电路的输入输出阻抗十分必要,部分反映了电路性能的优劣。 只要没有特别说明,放大器电路中的输入输出阻抗是针对交流信号的。 相对于通常的电压信号,电路的输入阻抗大、输出阻抗小表明性能优异。

图7带直流偏置的共射放大电路

图7共射放大电路的输入阻抗的等效电路可以与图8所示的电路等效:

交流等效电路中不存在VCC,R1和R2与并联接地相同。

另一条支路的等效阻抗仅为re’,并且在图8(b )中求解。

参考图8 b,可以如下导出等效阻抗re’。

(3) ) )。

综合考察三条支路,总输入阻抗为式(4)

(4) ) )。

从公式(4)可以明确,除了提供直流偏置所需的电阻R1和R2以外,RE只有被放大到倍后才等效地作用于输入端子,所以具有共射放大电路的输入阻抗比较大的优点。

图8是共射放大电路阻抗示意图

求出共射放大电路输出阻抗很简单,如图9所示:

图9共射放大电路的输出阻抗计算电路

空载时,电路的放大率为Av=-Rc/Re。 带有RL的情况下(设为RL=RC ),电解电容器相对于交流短路,因此RL和RC呈并联关系。 因此,电路的放大率为式5,降低到无负载时的一半。 从输出阻抗的定义可以看出,输出阻抗的大小为RC。

5 )由于功率消耗等原因,RC一般最低为1k级,因此共射放大电路的输出阻抗特性不太理想(具有小电阻的重载)。 5共射放大电路的镜像效应如图10所示,晶体管中存在结电容CBC和CBE,它们与基极电阻r构成低通滤波器。

对于由电容器CBE构成的低通滤波器是不可避免的,也不太公平。 由CBC构成的低通滤波器通过共射放大电路的连接方法,低通效果加倍。 CBC的另一个交流电位实际上是-AvI。 于是,施加在CBC两端的电压可视为(1 A ) vI,CBC的实际效果可视为(1 A ) CBC。 这就是镜像效应。 (A=|vO/vI|)由于反射镜效应,共射放大电路的带宽变得最窄,频率特性变得最差(不能放大高频信号)。

图10镜像效应

注意:

晶体管共射放大电路,发生切变时,输入信号直流偏移可以采取的措施是什么?

回答:降低输入信号直流电平的晶体管共射放大电路,出现下切失真时,对输入信号直流偏移可以采取的措施是什么?

回答:提升输入信号的直流电平axdyt效应对共射放大电路有什么影响?

回答:降低共射放大电路带宽

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