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三极管的基本放大电路
导读：第三章三极管基本放大电路，放大电路(又称放大器)广泛应用于各种电子设备中,如音响设备、视听设备、精密测量仪，放大电路的功能是将微弱的电信号(电流、电压)进行放大得到所需要的信号，本章将分析三极管基本放大电路，3.1放大器概述，一个放大器可以用一个带有输入端和输出端的方框来表示，输入端接欲放大的信号源,输出端接负载,如图3-1所示，输入信号通过放大器放大后从输出端送到负载上，图3-1放大器方框图
第三章 三极管基本放大电路
放大电路(又称放大器)广泛应用于各种电子设备中,如音响设备、视听设备、精密测量仪器、自动控制系统等。放大电路的功能是将微弱的电信号(电流、电压)进行放大得到所需要的信号。本章将分析三极管基本放大电路。
3.1 放大器概述
一个放大器可以用一个带有输入端和输出端的方框来表示。输入端接欲放大的信号源,输出端接负载,如图3-1所示。输入信号通过放大器放大后从输出端送到负载上。如果能够同时满足下面两个条件
图3-1 放大器方框图
(1)输出信号的功率大于输入信号的功率。(2)力求输出到负载上的信号波形与输入信号源的波形相同。一个放大器必须含有一个或多个有源器件,如三极管、场效晶体管等,同时它还包含有电阻、电容、电感、。
3.1.1 对放大器的基本要求
倍数(Av)、电流放大倍数(Ai)和功率放大倍数(Ap)三种,本章主要讨论电压放大倍教(Av)。对
(2)要具有一定宽度的通频带 放大器放大的信号往往不是单一频率的,而是在一定频率(1)要有足够的放大倍数 放大倍数是衡量放大器放大能力的参数,放大倍数有电压放大于不同的放大器,要求的放大倍数是不一样的。有的几倍、几十倍就可以了,有的则需要几千倍、几万倍。
范围内变化的。语言、音乐的频率范围是从几十赫到十几千赫。放大时,无论信号频率的高低,都应得到同样的放大。因此,要求放大器应具有一定宽度的通频带。
应通过合的信号与原信号相比,波形将产生畸变,这种现象称为非线性失真。设计放大电路时,
理设计电路和选择元件,使非线性失真减至最小。
?41?(3)非线性失真要小 因为放大电路中三极管是非线性器件,在放大信号的过程中,放大了
化而变化;同时放大器在没有外加信号时,它本身也不能产生其他信号,即不能发生自激振荡。关于自激振荡将在第四章讨论。
3.1.2 放大器的输入
如前所述,放大器的输入端必然是与提供信号的信号源相连接的
,如图3-2所示。(4)工作要稳定 放大器的各参数要基本稳定,不随工作时间和环境条件(例如温度)的变
图3-2 放大器输入端与前级输出端相连接
对输入信号的要求:由于放大器有最大允许输入电流、输入电压和输入功率的限制,由信号源提供给放大器的电流、电压及功率都不允许超过放大器的最大允许值。输入信号过大,会使放大器损坏。同时也容易使放大器进入饱和或截止状态,造成输出信号失真,因此,输入信号的幅度要限制在一定范围内。
3.1.3 放大器的输出
如前所述,放大器的输出端是与输出负载相连接的(见图3-3)。输出负载可能是下
一级电路,对于后级电路,放大器的输出参数也有一定要求。
图3-3 放大器输出端与下级输入端相连接
对输出信号的要求:由于放大器具有最大允许输出电流、输出电压和输出功率的限制。由一个放大器输出给下一级电路的电流、电压和功率都不能超过这些数值。
3.2 三极管基本放大电路
3.2.1 基本放大电路的组成
三极管基本放大电路如图3-4所示。外加信号从基极和发射极间输入,信号经放大后由集电极和发射极间输出。电路中各元器件的作用如下。
置电流,简称偏流)。Rb的取值一般是几十千欧至几百千欧。(3)Rb为基极偏置电阻,在VBB一定时,通过改变Rb的阻值可获得不同的基极电流(亦称偏为发射结提供正向偏压。(2)VBB为基极偏置电源,(1)V为放大管,起电流放大作用,是该放大器的核心元件。
图3-4 三极管基本放大电路
三极管工作在放大状态。(4)VCC为集电极直流电源,通过Rc为集电结提供反向偏压,它们与VBB、Rb的共同作用,使
用。Rc的取值一般是几百欧至几千欧。的电压,就是放大器的输出信号电压。即通过Rc把三极管的电流放大作用转换成电压放大作它将集电极电流的变化,转换成集-射之间的电压的变化,这个变化(5)Rc为集电极电阻,
(6)C1、C2分别为输入和输出耦合电容。它们能使交流信号顺利通过,同时隔断信号源与输
(7)RL为负载。较大的电解电容。C2常选用容量入端之间、集电极与负载之间的直流通路,避免其相互影响而改变工作状态。C1、
(8)vs和Rs为输入信号源的等效电路,其中vs为信号源电压,Rs为信号源内阻。
3.2.2 放大器中电流及电压符号使用规定
在没有输入信号时,放大电路中三极管各极电压、电流都为直流。当有信号输入时,输入的交流信号叠加在直流上。所以,电路中的电压、电流都是由直流成分和交流成分叠加而成的。为了清楚地表示总值及其中的直流分量和交流分量,作如下规定。
流、集电极直流电压。(1)用大写字母带大写下标(俗称“大大”)表示直流分量。如IB、VC分别表示基极直流电
(2)用小写字母带小写下标(俗称“小小”)表示交流分量。如ib、vc分别表示叠加在直流分
(3)用小写字母带大写下标(俗称“小大”)表示直流分量与交流分量的叠加,即总量。如iB
(4)用大写字母加小写下标(俗称“大小”)表示交流分量的有效值。如Vi、Vo分别表示输
?43?量上的基极交流电流和集电极交流电压。表示iB=IB+ib,即基极电流总量。入、输出交流信号电压有效值。
3.2.3 放大器的静态工作点
图3-4所示的基本放大电路,采用了双电源供电。为了简化电路,在实际应用中,常将集电极电源VCC通过Rb提供基极电压,从而省去基极电源,如图3-5所示。放大电路中,把输入电压vi、输出电压vo以及电源VCC的公共端称为接地端,在电路中用了,加小圆圈注上+VCC即表示该点到地之间加上电压为+VCC的直流电源。图3-5所示放大器结正偏电压VBE。VBE在输入回路产生基极电流IB,经三极管电流放大作用产生集电极电流IC,IC并通过Rb提供发射中,在无信号输入时,直流电源VCC通过Rc提供三极管集电结反偏电压VCE,“⊥”符号表示。以它作为零电位点,它是衡量各点电位的参考点。同时,为了使电路图简单明它们决定了放大器的直流工作状态。放大器无信号输入时的直流工作状态叫做静态。由这些电由图3-5可得出以下表达式:V
表示。下标中的Q表示静态值,
流电压共同确定的点叫做静态工作点,用Q表示。一般描述静态工作点的量用VBEQ、IBQ、ICQ和流经管子时产生集电极电压VCE。这些参数都是集电极电源VCC在无信号状态下产生的直流量。在输入信号正半周期间,三极管发射结因正偏而导通,输入电图3-5 单电源供电的放大电路即负半周信号不能输入三极管。放大器只能放大正半周信号(而且信号电压只有在大于发射结导通电压时,才能产生基极电流ib),因而输入波形将产生严重的失真。如果在图3-5中保留如图3-7所示。如果IBQ的值超过ib的幅值,那么基极总电流IBQ+ib恒为正值。因此,就不会产耦合电容C1加到V的发射结,ib随vi而变化,将它叠加在直流电流IBQ上,得到总的基极电流iB,则静态时,IBQ就有一定的值。当有信号输入时(设为正弦波电压),则通过Rb并有一个合适的值,流ib随vi变化。在信号负半周,三极管工作在截止区,ib=0,
图3-6 没有基极偏压的放大器
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三极管导通，单片机接受到低电平，那单片机不是不工作。。。。（高电平工作）
你的集电极不会是接单片机的电源端吧？
对的，你图中不会导致单片机不工作啊，PL0只是I/O口而已。
集电极接51单片机的p1口。。。。
P1是作为输入口用的吧，就是检测集电极的电平高低，可以加上拉电阻、也可以不加。电阻和三极管就是倒相的作用。
用高电平还是低电平，这是软件决定的，对硬件来说高低都可以，有时需要配合软件，软件要求是低电平就要反相成低。
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