交流通路与放大原理

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有信号输入时,放大电路的工作状态称为动态。
动态时,电路中既有代表信号的交流分量,又有代表静态偏置的直流分量。是交、直流共存状态,尽管电路中既有交流分量,又有直流分量。由于电路中含有电抗性元件,因此,交流通路与直流通路是不相同的。
对交流信号而言,耦合电容C1C2因其容抗较小,可视为短路,电源EC因其内阻很小,亦可视为短路。交流通路与放大原理据此原则即可画出基本放大电路的交流等效电路,称为交流通路。基本放大电路(固定偏置电路)的交流通路如图Z0204所示。图中RL为外接负载。
当输入信号ui加到放大电路输入端时,电路就由静态转入放大信号的动态。即当ui输入后,通过C1耦合使晶体管发射结上的电压发生了变化:由UBE变为UBE +ui;于是晶体管基极电流发生变化:IBIB + ib;其变化量 ib通过晶体管的电流控制作用使 iC发生变化,即 iCIC + βib集电极电流通过电阻RC,在上的电压也就发生变化: iCRCICRC+ iCRC;从而使uCEUCE + uce通过隔直耦合电容C2将直流成份UCE隔断,只把变化量传到输出端,使得到输出电压uoui的变化规律变化,但uoui大许多倍,这就相当干将ui"放大"了。动态时,电路中各处电压、电流的波形如图图Z0205中所示。由图可见,晶体管各极电流、电压均为脉动直流。在ui的整个周期内,uBE > Vγ,uCE > 0,这就保证了晶体管始终工作在放大状态。由图还可以看出,在没有失真(即合理设置Q点)的情况下,晶体管各极电压、电流均可视为交流分量与直流分量的线性迭加。
交流通路与放大原理
在这种情况下,分析放大电路时,交流与直流可以分开讨论。应当指出放大是对变化量而言的,放大信号的过程实质上是一个能量控制与转换的过程,即晶体管在能量较小的输入信号ui 的控制下,按照ui 的变化规律,将EC的直流能量转换成负载所需要的较大的交流能量。晶体管是一个能量控制器件,它本身并不会产生能量,只能消耗电源EC的直流能量。(具有能量控制作用的器件称为有源器件。)
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