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电压放大器的基本工作原理
来源: 日期:2013-11-20 18:37:36 人气:标签:
静态:
如下图,假设三极管是硅材料管,而且电流放大系数已经确定(p=50),使用6v直流电源供电。
从图中可以看出,发射极电位是参考电位,所以ue=0伏。此时基一射之间的电压.即发射结的正向偏压是vbeq,在介绍pn结特性时已经讲过,对于硅材料三极管来说,这个偏压值大约在0.7伏左右。所以基极电流ibq就被确定了,它等于流过偏置电阻rb的电流,即
基极电流一旦确定,集电极电流也就被确定了,它总是等于基极电流的β倍。
同时,集一射之间的直流电压vceq也就可以由计算而得出:
若画出三极管基极、集电极的静态电流和集一射间静态电压波形,它们都是确定的直流量,波形都是一条水平线,如下图所示。
动态:
加入信号后,放大器各关键点的电压、电流值会发生相应变化,这种变化就是“动态”,它是叠加在静态之上的。
设输入信号是一微弱的正弦电压,如下图(a)所示。信号通过电容c1送到三极管的基极,使基极电位vb发生变化,即在原来vbeq的基础上叠加了输入信号ui波形如下图(b)所示。基极电流的大小自然随着vbe的变化而出现相应的变化,其变化波形如图6-8 (c)所示。
根据三极管电流放大原理,集电极电流将随基极电流的变化而变化,而且变化的幅度是基极电流变化的β倍,如下图(d)。
变化的集电极电流流过电阻rc,在rc两端将出现幅度较大的变化电压。因为直流电源的电压是稳定不变的,所以当rc两端电压变大时,vce值将变小,当rc两端电压变小时,vce值反而变大,因此vce的波形变化如下图(e)所示,它与ic波形比较,正好是倒相的关系。
vce的变化通过输出电容c2送给负载电阻rl。
因为电容有“隔直通交”的功能,直流成分vceq被隔离,负载r,上得到的只是电压变化部分,如下图(f)所示,这正是放大器的输出电压波形。
显然,输出电压信号比起输入电压信号已经得到了放大,只是相位相反。这一变化过程就是放大器的电压放大过程。
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