在注册电气工程师的备考冲刺阶段,模电数电中的放大电路是重要的专业基础内容。
一、共射、共集、共基放大电路的结构及特点
1. 共射放大电路
- 结构:晶体管的发射极与基极、集电极形成回路。输入信号加在基极和发射极之间,输出信号从集电极和发射极取出。
- 特点:既能放大电流又能放大电压。它的电压放大倍数较大,但是输入电阻相对较小,输出电阻适中。例如,在一些音频放大电路中,如果需要较大的电压增益,共射放大电路是比较合适的选择。
- 学习方法:要牢记其电路结构,通过画图加深理解。对于特点部分,可以通过公式计算和对比实验来掌握。比如计算电压放大倍数时,根据晶体管的电流分配关系结合电路参数进行推导。
2. 共集放大电路
- 结构:输入信号加在基极和发射极之间,输出信号从发射极和集电极取出。
- 特点:电压放大倍数接近1,电流放大倍数较大,输入电阻大,输出电阻小。它常被用作多级放大电路的输入级或者输出级。例如在功率放大电路中,作为缓冲级来提高整个电路的性能。
- 学习方法:理解其电流放大原理,通过分析集电极电流和基极电流的关系来掌握特点。可以通过实际电路搭建或者电路仿真软件来直观感受其特性。
3. 共基放大电路
- 结构:输入信号加在基极和发射极之间,输出信号从集电极和基极取出。
- 特点:电压放大倍数较大,输入电阻小,输出电阻大。它主要用于高频信号的放大。
- 学习方法:重点关注其在高频下的性能优势,通过分析高频等效电路模型来理解其特点。
二、放大电路的性能指标
1. 电压放大倍数
- 定义:输出电压与输入电压的比值。它反映了放大电路对电压的放大能力。
- 计算:对于不同的放大电路结构有不同的计算方法。如在共射放大电路中,要考虑晶体管的放大倍数以及电路的反馈等因素。
- 学习方法:多做一些例题,掌握不同电路结构下电压放大倍数的计算方法。同时要理解影响电压放大倍数的因素,如晶体管参数、偏置电阻等。
2. 输入电阻
- 定义:从放大电路输入端看进去的等效电阻。它反映了放大电路对输入信号源的影响程度。
- 计算:同样根据不同的电路结构采用不同的计算方法。例如在共集放大电路中,输入电阻的计算要考虑基极偏置电路的影响。
- 学习方法:通过对比不同放大电路输入电阻的大小来加深记忆,并且理解在实际应用中如何根据需求选择合适的放大电路结构来匹配输入信号源。
3. 输出电阻
- 定义:从放大电路输出端看进去的等效电阻。它影响了放大电路带负载的能力。
- 计算:根据电路的具体情况进行分析计算。
- 学习方法:结合实际负载情况来理解输出电阻的重要性,比如在多级放大电路中,前一级的输出电阻要与后一级的输入电阻相匹配。
三、静态工作点的设置及稳定方法(分压式偏置电路等)
1. 静态工作点的设置
- 意义:静态工作点决定了放大电路的工作区域,如果设置不当,可能会导致失真等问题。
- 计算:根据晶体管的特性曲线和电路参数来确定基极电流、集电极电流和集电极 - 发射极电压等静态工作点参数。
- 学习方法:画出晶体管的特性曲线,结合电路原理进行分析计算。
2. 稳定方法 - 分压式偏置电路
- 原理:通过电阻分压为晶体管提供稳定的基极偏置电压,从而稳定静态工作点。
- 特点:具有较好的稳定性,能够抵抗温度变化等因素对静态工作点的影响。
- 学习方法:理解分压式偏置电路中电阻的取值对静态工作点稳定性的影响,通过实验或者电路仿真来验证其效果。
总之,在备考注册电气工程师时,对于模电数电中的放大电路部分,要全面掌握各个知识点,通过理论分析、公式计算、实际电路搭建等多种方式加深理解,这样才能在考试中取得好成绩。
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