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电压增益

发布时间:2011/12/15 11:16:51 访问次数:10800

    利用图6.14的等效电路,可以求得共射放大器交流电压增益公式。G1004 交流电压增益是晶体管集电极交流输出电压Vc对基极交流输入电压Vh的比值。

                   

                 
    式(6.5)是从基极到集电极的电压增益。如果想取得从信号源电压到集电极的总增益,必须考虑输入电路的衰减效应。所谓的衰减( attenuation)是指经过某个电路后信号电压降低的现象。
    如果将信号源到基极的衰减率,乘以从基极到集电极的增益,此即放大器的总增益。假设信号源输出的压是lOmV,经过信号源内阻与输入阻抗后,基极电压为5mV。则输入电路的衰减率即为5mV/lOmV=0.5。如果放大器从基极到集电极的电压增益是20。输出电压等于5mV×20=lOOmV。综合上述,总电压增益等于lOOmV/lOmV=10,如预期地等于衰减率乘以增益,即0.5×20=10。图6.15将总增益的求取过程分段显示。

                
    在基极电路里,Rs和Rin(tot)作为分压器使用,所以衰减率的公式为
         衰减率=Vb/Vs=Rin(tot)/Rs+Rin(tot)
    1.总电压增益
    Av等于此衰减率乘以从基极到集电极的增益。   Av'=(Vb/Vs)Av
    2.发射极旁路电容器对电压增益的影响
    图6.8的发射极旁路电容器( bypass capacitor) C2,在交流信号分析中阻抗为零,让发射极电阻短路,可以使发射极端交流接地。加上旁路电容器,放大器的增益达到最大值,等于RC/re'。
    但是作为旁路电容器,其电容值必须足够大,使电容阻抗在放大器的工作频率下比RE小很多,理想值是OΩ。旁路电容值的设计原则是,在放大器的最低工作频率下,旁路电容器的阻抗Xc、必须小于RE的1/10。
    3.无旁路电容器的电压增益
    为了了解旁路电容器对交流电压增益的影响,我们把它从图6.16的电路中移开,再比较电压增益的改变情况。
    没有了旁路电容器,发射极端不再交流接地。而交流信号在发射极端与接地之间出现了RE,所以原来电压增益公式中的re',必须再加上RE。

       
    RE具有使交流电压增益降低的结果。
    4.负载对电压增益的影响
    当负载(load)经过耦合电容器C3连接到放大电路的输出端,如图6.17(a)所示,在信号频率下,集电极电阻等于Rc与RL的并联电阻。也要记得电阻Re的上端实际上是交流接地,综合以上,我们可以画出图6.17(b)的交流等效电路。而集电极交流总电阻等于

   

                  

    利用图6.14的等效电路,可以求得共射放大器交流电压增益公式。G1004 交流电压增益是晶体管集电极交流输出电压Vc对基极交流输入电压Vh的比值。

                   

                 
    式(6.5)是从基极到集电极的电压增益。如果想取得从信号源电压到集电极的总增益,必须考虑输入电路的衰减效应。所谓的衰减( attenuation)是指经过某个电路后信号电压降低的现象。
    如果将信号源到基极的衰减率,乘以从基极到集电极的增益,此即放大器的总增益。假设信号源输出的压是lOmV,经过信号源内阻与输入阻抗后,基极电压为5mV。则输入电路的衰减率即为5mV/lOmV=0.5。如果放大器从基极到集电极的电压增益是20。输出电压等于5mV×20=lOOmV。综合上述,总电压增益等于lOOmV/lOmV=10,如预期地等于衰减率乘以增益,即0.5×20=10。图6.15将总增益的求取过程分段显示。

                
    在基极电路里,Rs和Rin(tot)作为分压器使用,所以衰减率的公式为
         衰减率=Vb/Vs=Rin(tot)/Rs+Rin(tot)
    1.总电压增益
    Av等于此衰减率乘以从基极到集电极的增益。   Av'=(Vb/Vs)Av
    2.发射极旁路电容器对电压增益的影响
    图6.8的发射极旁路电容器( bypass capacitor) C2,在交流信号分析中阻抗为零,让发射极电阻短路,可以使发射极端交流接地。加上旁路电容器,放大器的增益达到最大值,等于RC/re'。
    但是作为旁路电容器,其电容值必须足够大,使电容阻抗在放大器的工作频率下比RE小很多,理想值是OΩ。旁路电容值的设计原则是,在放大器的最低工作频率下,旁路电容器的阻抗Xc、必须小于RE的1/10。
    3.无旁路电容器的电压增益
    为了了解旁路电容器对交流电压增益的影响,我们把它从图6.16的电路中移开,再比较电压增益的改变情况。
    没有了旁路电容器,发射极端不再交流接地。而交流信号在发射极端与接地之间出现了RE,所以原来电压增益公式中的re',必须再加上RE。

       
    RE具有使交流电压增益降低的结果。
    4.负载对电压增益的影响
    当负载(load)经过耦合电容器C3连接到放大电路的输出端,如图6.17(a)所示,在信号频率下,集电极电阻等于Rc与RL的并联电阻。也要记得电阻Re的上端实际上是交流接地,综合以上,我们可以画出图6.17(b)的交流等效电路。而集电极交流总电阻等于

   

                  

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