第5,6章 分立元件基本電路課件

1、1Corresponding : Tel:mail: 下次課前選出課代表并發(fā)短信到我手機下次課前選出課代表并發(fā)短信到我手機, 短信內(nèi)短信內(nèi)容容: 班級班級, 姓名姓名2u課程簡況課程簡況: 課程地位課程地位, 研究內(nèi)容研究內(nèi)容, 教學(xué)要求教學(xué)要求u課程特點課程特點: 理論嚴(yán)謹(jǐn)理論嚴(yán)謹(jǐn), 內(nèi)容豐富內(nèi)容豐富, 系統(tǒng)性強系統(tǒng)性強u課程安排課程安排: 考試課考試課, 總學(xué)時總學(xué)時 56學(xué)時學(xué)時(包括包括6個實驗個實驗12學(xué)時學(xué)時) 3任務(wù)內(nèi)容任務(wù)內(nèi)容 了解半導(dǎo)體的導(dǎo)電機理和了解半導(dǎo)體的導(dǎo)電機理和 PN 結(jié)的形成過程結(jié)的形成過程; 掌握掌握 PN 結(jié)的單向?qū)щ娞匦越Y(jié)的單向?qū)щ娞?/p>

2、性; 理解二極管的伏安特性理解二極管的伏安特性; 掌握二極管主要參數(shù)掌握二極管主要參數(shù), 測試方法和選用測試方法和選用能力目標(biāo)能力目標(biāo) 半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識; 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu), 伏安特性伏安特性, 主要參數(shù)主要參數(shù), 使用常識及檢測使用常識及檢測任務(wù)任務(wù) 半導(dǎo)體二極管的認(rèn)識與檢測半導(dǎo)體二極管的認(rèn)識與檢測4 在熱力學(xué)溫度零度和在熱力學(xué)溫度零度和沒有外界激發(fā)時沒有外界激發(fā)時, 本征半本征半導(dǎo)體不導(dǎo)電導(dǎo)體不導(dǎo)電. 把純凈的沒有結(jié)構(gòu)缺把純凈的沒有結(jié)構(gòu)缺陷的半導(dǎo)體單晶稱為陷的半導(dǎo)體單晶稱為本征本征半 導(dǎo) 體半 導(dǎo) 體 ( i n t r i n s i c semico

3、nductor). 它是共價它是共價鍵結(jié)構(gòu)鍵結(jié)構(gòu). 晶體晶體(本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體)的共價鍵結(jié)構(gòu)的共價鍵結(jié)構(gòu)SiSiSiSiSiSiSiSiSi共價鍵共價鍵價電子價電子5自由電子在常溫下自由電子和空穴的形成在常溫下自由電子和空穴的形成SiSiSiSiSiSiSiSiSi本征半導(dǎo)體中的自由電子本征半導(dǎo)體中的自由電子(free electron)和空穴和空穴(hole)空穴 空穴導(dǎo)電的實質(zhì)是空穴導(dǎo)電的實質(zhì)是共價鍵中的束縛電子依共價鍵中的束縛電子依次填補空穴形成電流次填補空穴形成電流. 故 半 導(dǎo) 體 中 有故 半 導(dǎo) 體 中 有 電 子電 子(electron)和和空穴空穴(hole)兩種兩種載流

4、子載流子(carriers). 在外電場作用下在外電場作用下, 電子和空穴均能參與導(dǎo)電子和空穴均能參與導(dǎo)電電. 兩種載流子兩種載流子6 P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體(P-type semiconductor)和和N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體(N-type semiconductor)(doped semiconductor)在在硅或鍺的晶體中摻入少量硅或鍺的晶體中摻入少量的五價元素的五價元素, 如磷如磷(P), 則則形成形成N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體.SiSiSiSiPSiSiSiSi自由電子SiSiSiSiBSiSiSiSi空穴在硅或鍺的晶體中摻入少在硅或鍺的晶體中摻入少量的三價元素量的三價元素, 如硼如硼(B), 則

5、形成則形成P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體.7在在N型半導(dǎo)中型半導(dǎo)中, 電子是多數(shù)載流子電子是多數(shù)載流子, 空穴是少數(shù)載流子空穴是少數(shù)載流子. N 型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖 正離子正離子 多數(shù)載流子多數(shù)載流子 少數(shù)載流子少數(shù)載流子 P 型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖 負(fù)離子負(fù)離子 多數(shù)載流子多數(shù)載流子 少數(shù)載流子少數(shù)載流子在在P型半導(dǎo)中型半導(dǎo)中, 空穴是多數(shù)載流子空穴是多數(shù)載流子, 電子是少數(shù)載流子電子是少數(shù)載流子.半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)8 用專門制造工藝在同一塊半導(dǎo)體單晶上用專門制造工藝在同一塊半導(dǎo)體單晶上, 形成形成 P型型半導(dǎo)體區(qū)域半導(dǎo)體區(qū)域 和和 N型型 半導(dǎo)體區(qū)域半導(dǎo)體區(qū)域, 在這

6、兩個區(qū)域的交界在這兩個區(qū)域的交界處就形成了一個處就形成了一個 PN 結(jié)結(jié).多數(shù)載流子的擴散運動多數(shù)載流子的擴散運動 電子電子 空穴空穴 N區(qū)區(qū)P區(qū)區(qū)9 在一定的條件下在一定的條件下, 多子擴散多子擴散(diffusion)與少子漂移與少子漂移(drift)達(dá)到動態(tài)平衡達(dá)到動態(tài)平衡, 空間電荷區(qū)的寬度基本上穩(wěn)定下來空間電荷區(qū)的寬度基本上穩(wěn)定下來. 擴散和漂移運動平衡后形成的空間電荷區(qū)擴散和漂移運動平衡后形成的空間電荷區(qū)(PN結(jié)結(jié))N區(qū)區(qū)P區(qū)區(qū)空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)內(nèi)電場方向內(nèi)電場方向空穴擴散運動方向空穴擴散運動方向10PN 結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦酝饧诱螂妷和饧诱螂妷鹤冋冋昭昭娮与?/p>

7、子PN內(nèi)電場內(nèi)電場外電場外電場IFRUmA+-PN結(jié)加正向電壓結(jié)加正向電壓11外加反向電壓外加反向電壓外電場驅(qū)使空間電荷區(qū)兩側(cè)的空穴和自由電子移走外電場驅(qū)使空間電荷區(qū)兩側(cè)的空穴和自由電子移走多數(shù)載流子的擴散運動難于進行多數(shù)載流子的擴散運動難于進行電子電子變寬變寬PN內(nèi)電場內(nèi)電場外電場外電場IRRUmA+-PN結(jié)加反向電壓結(jié)加反向電壓空穴空穴12PN結(jié)加正向電壓結(jié)加正向電壓: PN結(jié)所處的狀態(tài)稱為正向?qū)ńY(jié)所處的狀態(tài)稱為正向?qū)? PN結(jié)正向電流大結(jié)正向電流大, PN結(jié)電阻小結(jié)電阻小.PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦? PN結(jié)加反向電壓結(jié)加反向電壓: PN結(jié)所處的狀態(tài)稱為反向截止結(jié)所處的狀態(tài)稱為

8、反向截止, PN結(jié)反向電流小結(jié)反向電流小, PN結(jié)電阻大結(jié)電阻大.相當(dāng)于開關(guān)斷開相當(dāng)于開關(guān)斷開相當(dāng)于開關(guān)閉合相當(dāng)于開關(guān)閉合13 正極引線正極引線觸絲觸絲N型鍺型鍺支架支架外殼外殼負(fù)極引線負(fù)極引線點接觸型二極管點接觸型二極管 正極引線正極引線二氧化硅保護層二氧化硅保護層P型區(qū)型區(qū)負(fù)極引線負(fù)極引線 面接觸型二極管面接觸型二極管N型硅型硅PN結(jié)結(jié)PN結(jié)結(jié)二極管的符號二極管的符號正極正極(anode)負(fù)極負(fù)極(cathode) PN結(jié)面積大結(jié)面積大, 用于工頻大電用于工頻大電流整流電路流整流電路. PN結(jié)面積小結(jié)面積小, 結(jié)電容小結(jié)電容小, 用用于檢波和變頻等高頻電路于檢波和變頻等高頻電路.1415L

9、ight-emitting diode, LEDPhotodiode16引線引線LEAD WIRE晶片晶片DICE玻殼玻殼GLASS SLEEVE二極管實物模型二極管實物模0.1 0.20 0.40.850100I/mAU/V反向擊反向擊穿特性穿特性硅管硅管(silicon diode)的伏的伏安特性安特性volt-ampere characteristic)U = f (I)I/mAU/V0.40.8 40 802460.10.2鍺管鍺管 (germanium diode)的的伏安特性伏安特性正向特性正向特性反向特性反向特性0死區(qū)電壓死區(qū)電壓反向特性反向特性正向特性

10、正向特性死區(qū)電壓死區(qū)電壓18U/V600400200 0.1 0.200.4 0.850100I/mA反向擊反向擊穿特性穿特性硅管的伏安特性硅管的伏安特性正向特性正向特性: 二極管加正二極管加正 向電壓向電壓反向特性反向特性: 二極管加反二極管加反 向電壓向電壓理想二極管理想二極管鍺管正向壓降鍺管正向壓降 0.20.3 V硅管正向壓降硅管正向壓降 0.50.7 V+19最大整流電流最大整流電流 IOM反向工作峰值電壓反向工作峰值電壓 URM反向峰值電流反向峰值電流 IRM例例1 下圖中下圖中, 已知已知VA=3V, VB=0V. DA , DB為鍺管為鍺管, 求輸出求輸出端端 Y 的電位并說明

11、二極管的作用的電位并說明二極管的作用. 解解: DA優(yōu)先導(dǎo)通優(yōu)先導(dǎo)通, 則則VY=30.3=2.7VDA導(dǎo)通后導(dǎo)通后, DB因反偏而截止因反偏而截止, 起隔離作用起隔離作用, DA起鉗位作用起鉗位作用, 將將 Y 端的電位鉗制在端的電位鉗制在+2.7V. DA 12VYABDBR 二極管的應(yīng)用范圍很廣二極管的應(yīng)用范圍很廣, 它可用于整流、檢波、限它可用于整流、檢波、限幅、元件保護以及在數(shù)字電路中作為開關(guān)元件幅、元件保護以及在數(shù)字電路中作為開關(guān)元件. + 0.3V20DE3VRuiuouRuD例例2 下圖是二極管限幅電路下圖是二極管限幅電路, D為理想二極管為理想二極管, ui = 6sin t

12、 V, E= 3V, 試畫出試畫出 uo波形波形 . t t ui/V uo/V63300 2 2 621 t 630 2 例例3 雙向限幅電路雙向限幅電路 t 033DE3VRDE3VuiuouRuDui/Vuo/V322IFUF0正向特性正向特性反向擊穿區(qū)反向擊穿區(qū)UZIZminIZmax伏安特性伏安特性 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管(Zener diode)是是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體二極管二極管. 工作在反向擊穿區(qū)工作在反向擊穿區(qū)DZ負(fù)極負(fù)極23IZmin工作在反向擊穿區(qū)工作在反向擊穿區(qū): 負(fù)載電流變化時負(fù)載電流變化時, 負(fù)載電壓幾乎不變負(fù)載電壓幾乎不變.0穩(wěn)壓管的主要參數(shù)穩(wěn)壓

13、管的主要參數(shù) 穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓UZ 最小穩(wěn)定電流最小穩(wěn)定電流 IZmin 最大穩(wěn)定電流最大穩(wěn)定電流 IZmax IZ UZ 動態(tài)電阻動態(tài)電阻(dynamic resistance) rZrZ = IZ UZ 電壓溫度系數(shù)電壓溫度系數(shù) VZT 最大允許耗散功率最大允許耗散功率PMIFUFIZmaxUZ240Imin例題例題: 已知已知ui = 10 sin t V, UZ= 5.5V(穩(wěn)壓值穩(wěn)壓值), 正向壓正向壓降為降為0 .7V, 試畫出試畫出 uo波形波形.DZUZRuiuouR t t ui/Vuo /V105.55.500 2 2 0.7解解: IUUZIZmax-0.725將交流電變

14、換成單向脈動的直流電的過程叫做整流將交流電變換成單向脈動的直流電的過程叫做整流. .單相半波整流單相半波整流(half-wave rectifier)電路電路T+- -u2+- -u1VDiVDRL+- -uLiL單相半波整流電路圖單相半波整流電路圖26 VD: 整流二極管整流二極管, 把把交流電變成脈動直流電交流電變成脈動直流電. Tr: 電源變壓器電源變壓器, 把把u1變成整流電路所需的電壓變成整流電路所需的電壓值值u2. t u2 t uL t iLULmaxILmax000U222U2 2 3 (b)波形波形Tr+- -u2+- -u1VDiVDRL+- -uLiL(a)單相半波整流電

15、路圖單相半波整流電路圖27b工作原理工作原理 由波形可見由波形可見, u2一周期內(nèi)一周期內(nèi), 負(fù)載只用單方向的半個負(fù)載只用單方向的半個波形波形, 這種大小波動、方向不變的電壓或電流稱為脈動這種大小波動、方向不變的電壓或電流稱為脈動直流電直流電. 上述過程說明上述過程說明, 利用二極管單向?qū)щ娦钥砂呀涣骼枚O管單向?qū)щ娦钥砂呀涣麟婋妘2變成脈動直流電變成脈動直流電uL. 由于電路僅利用由于電路僅利用u2的半個波形的半個波形, 故稱為半波整流電路故稱為半波整流電路. u2負(fù)半周時負(fù)半周時, A點電位低于點電位低于B點電位點電位, 二極管二極管VD反偏反偏截止截止, 則則uL0. u2正半周時正半

16、周時, A點電位高于點電位高于B點電位點電位, 二極管二極管VD正正偏導(dǎo)通偏導(dǎo)通, 則則uLu2; 設(shè)設(shè)u2為正弦波為正弦波, 波形如圖波形如圖(b)所示所示.28c.負(fù)載和整流二極管上的電壓和電流負(fù)載和整流二極管上的電壓和電流二極管反向峰值電壓二極管反向峰值電壓URM RM2221.41UUU負(fù)載電壓負(fù)載電壓UL UL = 0.45 U2L2LLL0.45UUIRR負(fù)載電流負(fù)載電流IL二極管正向電流二極管正向電流IV 2VLL0.45UIIR29單相全波整流單相全波整流(full-wave rectifier)電路電路a. 電路圖電路圖Tr單相橋式整流電路圖單相橋式整流電路圖+- -u2+-

17、 -u1VD1+- -uLiLVD2VD3VD4RL30 u2正半周時正半周時, 如圖如圖(a)所示所示, A點電位高于點電位高于B點電位點電位, 則則VD1&VD3導(dǎo)通導(dǎo)通(VD2&VD4截止截止), i1自上而下流過負(fù)載自上而下流過負(fù)載RL; u2負(fù)半周時負(fù)半周時, 如圖如圖(b)所示所示, A點電位低于點電位低于B點電位點電位, 則則VD2&VD4導(dǎo)通導(dǎo)通(VD1&VD3截止截止), i2自上而下流過負(fù)載自上而下流過負(fù)載RL.b. 工作原理工作原理Tr+- -u2+- -u1VD1i1u2為正半周時的電流方向為正半周時的電流方向VD2VD3VD4RLTr+- -u2+- -u1VD1u2

18、為負(fù)半周時的電流方向為負(fù)半周時的電流方向VD2VD3VD4RL31 由波形圖可見由波形圖可見, u2一周期內(nèi)一周期內(nèi), 兩組整流二兩組整流二極管輪流導(dǎo)通產(chǎn)生的單極管輪流導(dǎo)通產(chǎn)生的單方向電流方向電流i1和和i2疊加形成疊加形成了了iL. 于是負(fù)載得到全波于是負(fù)載得到全波脈動直流電壓脈動直流電壓uL. t u2 t uL t iLULmaxILmax000U222U2 2 3 橋式整流電路工作波形圖橋式整流電路工作波形圖32優(yōu)點優(yōu)點: 輸出電壓高輸出電壓高, 紋波小紋波小, 較低較低, 應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛.RMUc.負(fù)載和整流二極管上的電壓和電流負(fù)載和整流二極管上的電壓和電流L20.9UU負(fù)載電壓負(fù)

19、載電壓UL L2LLL0.9UUIRR負(fù)載電流負(fù)載電流IL LV21II二極管的平均電流二極管的平均電流 IV 二極管承受反向峰值電壓二極管承受反向峰值電壓RM22UURMU33 例例 有一直流負(fù)載有一直流負(fù)載, 需要直流電壓需要直流電壓UL=60V, 直流電流直流電流IL=4A. 若采用橋式整流電路若采用橋式整流電路, 求電源變壓器次級電壓求電源變壓器次級電壓U2 , 并選擇整流二極管并選擇整流二極管. L20.9UUL260V66.7V0.90.9UU RM221.41 66.794VUU 查晶體管手冊查晶體管手冊, 可選用整流電流為可選用整流電流為3安培安培, 額定反向額定反向工作電壓為

20、工作電壓為100伏的整流二極管伏的整流二極管 2CZ12A (3A/100V) 四只四只. A2A42121LVII二極管承受的反向峰值電壓二極管承受的反向峰值電壓流過二極管的平均電流流過二極管的平均電流因為因為 所以所以解解34任務(wù)內(nèi)容任務(wù)內(nèi)容 了解半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)了解半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu), 電流放大作用電流放大作用; 掌握三極管的伏安特性掌握三極管的伏安特性, 主要參數(shù)主要參數(shù), 測試方法和選測試方法和選用用能力目標(biāo)能力目標(biāo) 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu), 伏安特性伏安特性, 主要參數(shù)主要參數(shù), 溫度溫度對三極管特性參數(shù)的影響對三極管特性參數(shù)的影響, 三極管的使用常識及檢三極管的使

21、用常識及檢測測任務(wù)任務(wù) 半導(dǎo)體三極管的認(rèn)識與檢測半導(dǎo)體三極管的認(rèn)識與檢測35環(huán)氧樹脂注脂注塑外殼環(huán)氧樹脂注脂注塑外殼EPOXY MOLDING CAP晶片晶片DICE引線引線LEAD FRAME焊線焊線(金金)GOLD WIRE三極管實物圖三極管實物圖36二氧化硅保護膜二氧化硅保護膜N型硅型硅BECN+P型硅型硅N型鍺型鍺ECB銦球銦球銦球銦球PP+發(fā)射極發(fā)射極 Emitter, 集電極集電極 Collector, 基極基極 Base37ECB發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電結(jié)集電結(jié)NPNBCE發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)PNP集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)集電結(jié)集電結(jié)BCEECB發(fā)射極發(fā)射

22、極 Emitter, 集電極集電極 Collector, 基極基極 Base38 UCEUCCRCICCEBUBE共發(fā)射極共發(fā)射極(common emitter amplifier)放大電路放大電路 三極管具有電流控制三極管具有電流控制作用的外部條件作用的外部條件: 發(fā)射結(jié)正向偏置發(fā)射結(jié)正向偏置(forward bias); 集電結(jié)反向偏置集電結(jié)反向偏置(backward bias) UBRBIB39UCE 由于基區(qū)很薄由于基區(qū)很薄, 摻雜濃度又很小摻雜濃度又很小, 電子在基區(qū)擴散電子在基區(qū)擴散的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于復(fù)合的數(shù)量的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于復(fù)合的數(shù)量. 所以所以: IC IB同樣有同樣有: IC IB

23、所以三極管具有電流控制作用所以三極管具有電流控制作用, 也稱之為電流放大作用也稱之為電流放大作用.電流關(guān)系電流關(guān)系: IE=IB+ICUCCRCICCEBUBEUBRBIBIEIC= IB直流電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù)(DC current amplification) = IC IB40UCE 對于對于PNP型三極管型三極管應(yīng)滿足應(yīng)滿足: UCCRCICCEBUBE共發(fā)射極接法放大電路共發(fā)射極接法放大電路三極管的電流控制作用三極管的電流控制作用 三極管具有電流控三極管具有電流控制作用的外部條件制作用的外部條件 : 發(fā)射結(jié)正向偏置發(fā)射結(jié)正向偏置, 集電結(jié)反向偏置集電結(jié)反向偏置.UBRBIBI

24、E即即 VC VB 0UBE VB VE且且 IC= IB對于對于PNP型三極管應(yīng)滿足型三極管應(yīng)滿足: VC VB VE且且 IC= IB放大狀態(tài)放大狀態(tài)三極管在三個區(qū)的工作狀態(tài)三極管在三個區(qū)的工作狀態(tài)共發(fā)射極接法放大電路共發(fā)射極接法放大電路UCEUCCRCICCEBUBEUBRBIBIE44飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)集電結(jié)集電結(jié), 發(fā)射結(jié)均反向偏置發(fā)射結(jié)均反向偏置. 即即UBE = 0 (2)IB增加時增加時, IC基本不變基本不變, 且且 IC UCC / RC UCE 0晶體管晶體管C, E之間相當(dāng)于短路之間相當(dāng)于短路截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)即即UCE 0, UBC0, UCE0. 則此管工作區(qū)為則此管工

25、作區(qū)為(1) 飽和區(qū)飽和區(qū)(2) 截止區(qū)截止區(qū)(3) 放大區(qū)放大區(qū)6. 一個一個NPN管在電路中正常工作管在電路中正常工作, 現(xiàn)測得現(xiàn)測得UBE0, UBC0. 則此管工作區(qū)為則此管工作區(qū)為(1) 飽和區(qū)飽和區(qū)(2) 截止區(qū)截止區(qū)(3) 放大區(qū)放大區(qū)497. 一個一個NPN管在電路中正常工作管在電路中正常工作, 現(xiàn)測得現(xiàn)測得UBE0, UBC0. 則此管工作區(qū)為則此管工作區(qū)為(1) 飽和區(qū)飽和區(qū)(2) 截止區(qū)截止區(qū)(3) 放大區(qū)放大區(qū)8. 穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓管工作在-狀態(tài)狀態(tài).(1) 正向?qū)ㄕ驅(qū)?2) 反向截止反向截止(3) 反向擊穿反向擊穿9. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖所示穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖所

26、示, 其中其中UZ1=7V, UZ2=3V , 它它們的正向?qū)▔航禐閭兊恼驅(qū)▔航禐?.7V. 其輸出電壓為其輸出電壓為DZ1UZ1RuiuoUZ2DZ2(1) 0.7V(2) 1.7V(3) 3V(4) 7.7V501. 在圖所示電路中在圖所示電路中, E=5V, ui=10sin t V, D為理想二極為理想二極管管, 試畫出輸出試畫出輸出uO的波形的波形.DERuiuo t t ui / Vuo/V105500 2 2 10二、計算下列各題二、計算下列各題512. 兩個穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值分別為兩個穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值分別為5.5V和和8.5V, 正向壓降均正向壓降均為為0.5V. 若得到若得到

27、6V電壓電壓, 試畫出穩(wěn)壓電路試畫出穩(wěn)壓電路.DZ15.5VRuiuoDZ2解解: 0.5V3. 兩個穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值分別為兩個穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值分別為5.5V和和8.5V, 正向壓降均正向壓降均為為0.5V. 若得到若得到14V電壓電壓, 試畫出穩(wěn)壓電路試畫出穩(wěn)壓電路.DZ18.5VRuiuoDZ2解解: 5.5V52任務(wù)內(nèi)容任務(wù)內(nèi)容 掌握單管放大電路的組成掌握單管放大電路的組成; 理解其工作原理理解其工作原理; 掌握單管共射放大電路的靜態(tài)工作點的設(shè)置與穩(wěn)定掌握單管共射放大電路的靜態(tài)工作點的設(shè)置與穩(wěn)定, 放大電路的微變等效電路分析方法放大電路的微變等效電路分析方法; 掌握單管共射放大電路的安裝與測

28、試掌握單管共射放大電路的安裝與測試能力目標(biāo)能力目標(biāo) 單管放大電路的組成單管放大電路的組成, 靜態(tài)和動態(tài)分析靜態(tài)和動態(tài)分析; 單管放大電路的制作單管放大電路的制作任務(wù)任務(wù)7.1.1 單管放大電路的分析與實踐單管放大電路的分析與實踐53放大電路的目的是將微弱的放大電路的目的是將微弱的變化信號不失真的變化信號不失真的放大放大成較大的信號成較大的信號. 這里所講的主要是電壓放大電路這里所講的主要是電壓放大電路. 電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)表示表示, 如圖如圖: uiuoAu54基本放大電路的組成基本放大電路的組成三種三極管放大電路三種三極管

29、放大電路共基極放大電路共基極放大電路, 共集電極放大電路共集電極放大電路共射極放大電路共射極放大電路, 省去一個直流電源省去一個直流電源共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路RB RC T+UCC簡單畫法簡單畫法CEBEBUCCRCRBT55+UCCRBRCC1C2Truo耦合電容耦合電容C (coupled capacitor)偏置電阻偏置電阻RB集電極負(fù)載電阻集電極負(fù)載電阻RC 基本交流放大電路的組成基本交流放大電路的組成直流電源直流電源UCCui56uiuoRB+UCCUBRCC1C2Tr 放大元件放大元件Tr, iC= iB, 工作在放大區(qū)工作在放大區(qū), 要保證集電結(jié)要保證集電結(jié)反偏反偏,

30、發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏. RB, UB基極電阻與基極基極電阻與基極電源電源, 使發(fā)射結(jié)正偏使發(fā)射結(jié)正偏, 并提并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點. UCC集電極電源集電極電源, 為電路提供能量為電路提供能量. 并保證集電結(jié)反偏并保證集電結(jié)反偏. RC集電極集電極負(fù)載負(fù)載電阻電阻, 將將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾娮兓碾娏鬓D(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷簤? 耦合電容耦合電容C1, C2為電解為電解電 容電 容 , 有 極 性有 極 性 . 大 小大 小10 F50 F. 隔離輸入輸出隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系與電路直流的聯(lián)系, 同時能使信號順利輸入輸出同時能使信號順利輸入輸出.RB57符號規(guī)定符號規(guī)定UA

31、大寫字母大寫字母, 大寫下標(biāo)大寫下標(biāo), 表示直流量表示直流量.uA小寫字母小寫字母, 大寫下標(biāo)大寫下標(biāo), 表示交直流量表示交直流量.ua小寫字母小寫字母, 小寫下標(biāo)小寫下標(biāo), 表示交流分量表示交流分量.uauAt放大電路的分析方法放大電路的分析方法靜態(tài)分析靜態(tài)分析動態(tài)分析動態(tài)分析估算法估算法圖解法圖解法微變等效電路法微變等效電路法圖解法圖解法58放大電路中各點的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附放大電路中各點的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號加了小的交流信號.電容對交直流的作用不同電容對交直流的作用不同. 如果電容容量足夠大如果電容容量足夠大, 可以認(rèn)為它對交流不起作用可以認(rèn)為它對交流不

32、起作用, 即對交流短路即對交流短路. 而對直流而對直流可以看成開路可以看成開路, 這樣這樣, 交直流所走的通道是不同的交直流所走的通道是不同的. 直流通路直流通路(direct current path): 只考慮直流信號的只考慮直流信號的分電路分電路. 交流通路交流通路(alternating current path): 只考慮交流信只考慮交流信號的分電路號的分電路. 信號的不同分量可以分別在不同的通路分析信號的不同分量可以分別在不同的通路分析.59對直流信號對直流信號(只有只有+UCC)RB+UCCRCC1C2T直流通道直流通道(direct current path)RB+UCCRC6

33、0對交流信號對交流信號(輸入信號輸入信號ui)短路短路短路短路置零置零RB+UCCRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路交流通路(alternating current path)RL61放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析 靜態(tài)分析的任務(wù)是根據(jù)電路參數(shù)和三極管的特性確靜態(tài)分析的任務(wù)是根據(jù)電路參數(shù)和三極管的特性確定靜態(tài)值定靜態(tài)值(直流值直流值)UBE, IB, IC 和和UCE. 可用放大電路的直可用放大電路的直流通路來分析流通路來分析. 放大電路沒有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)放大電路沒有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài).ui =0C1TRLuoRCRB+UCCC262ui=0時時IBQIC

34、QIEQ=IBQ+ICQ靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點(quiescent point , Q-point)RB+UCCRCC1C2T63(IBQ, UBEQ) 和和( ICQ, UCEQ )分別對應(yīng)于輸入輸出特性曲線分別對應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個點稱為靜態(tài)工作點上的一個點稱為靜態(tài)工作點.IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQIBQ64放大電路分析方法放大電路分析方法-估算法估算法(1)根據(jù)直流通道估算根據(jù)直流通道估算 IBIBUBECCBEBBUUIRCCB0.7URCCBURRB稱為稱為偏置電阻偏置電阻, IB稱為稱為偏偏置電流置電流.+UCC直流通路直流通路RBRC(2)根據(jù)直流

35、通道估算根據(jù)直流通道估算 IC , UCE.CBCEOIIIBICECCCCUUI R65IC直流負(fù)載線直流負(fù)載線UCEICUCEUCCCCCURDC pathRB+UCCRC放大電路分析方法放大電路分析方法-圖解法圖解法1. 畫出三極管的輸出特性畫出三極管的輸出特性2. 根據(jù)根據(jù)UCE=UCCICRC作直流負(fù)載線作直流負(fù)載線3. 先估算先估算IB , 然后在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載線然后在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載線, 與與 IB 對應(yīng)的輸出特性曲線與直流負(fù)載線的交點就是對應(yīng)的輸出特性曲線與直流負(fù)載線的交點就是Q點點.CCBEBBUUIRIBQQICQUCEQ66例例: 用估算法計算靜態(tài)工

36、作點用估算法計算靜態(tài)工作點.已知已知: UCC=12V, RC=4K , RB=300K , =37.5.解解: CCBB120.04 mA40 A300UIRCBB37.5 0.041.5mAIIICECCCC12 1.5 46VUUI R 注意注意電路中電路中IB 和和IC 的數(shù)量級的數(shù)量級67放大電路的動態(tài)分析放大電路的動態(tài)分析-微變等效電路法微變等效電路法iBuBE輸入回路輸入回路: 當(dāng)信號很小時當(dāng)信號很小時, 將輸入將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性特性在小范圍內(nèi)近似線性. uBE iBbeBEbeBbuurii 對輸入的小交流信號而對輸入的小交流信號而言言, 三極管相當(dāng)于電阻三極管相當(dāng)于

37、電阻rbe.beE26(mV)300( )(1)(mA)rI rbe從幾百歐到幾千歐從幾百歐到幾千歐.對于小功率三極管對于小功率三極管: 三極管的微變等效電路三極管的微變等效電路(equivalent circuit)Q68輸出回路輸出回路iCuCECCcBb()iIiIiBbIicbii(1) 輸出端相當(dāng)于一個受輸出端相當(dāng)于一個受ib 控控制的電流源制的電流源.(2) 考慮考慮uCE對對iC的影響的影響, 輸出輸出端還要并聯(lián)一個大電阻端還要并聯(lián)一個大電阻rce. iC uCECEceceCcuurii69ic rcerbeubeuce ibibicbibubeucece三極管的微變等效電路三

38、極管的微變等效電路erbe ibibbcrce很大很大, 可忽可忽略略.70放大電路的微變等效電路放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路代替將交流通道中的三極管用微變等效電路代替: 交流通路交流通路RBRCRLuiuouoRBibiiicuirbe ibRCRL微變等效電路微變等效電路71電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)(voltage gain)的計算的計算ib beUI robLUI RLCL/RRR特點特點: 負(fù)載電阻越小負(fù)載電阻越小, 放大倍數(shù)越小放大倍數(shù)越小.RBrbeRCRLiUiIbIcIoUbILubeRAr72輸入電阻輸入電阻(input resistance)的計

39、算的計算對于為放大電路提供信號的信號源來說對于為放大電路提供信號的信號源來說, 放大電路放大電路是負(fù)載是負(fù)載, 這個負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示這個負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示.輸入電阻的定義輸入電阻的定義: iiiUrI(動態(tài)電阻動態(tài)電阻).Bbe/RrberiiiUrI 電路的輸入電阻越大電路的輸入電阻越大, 從信號源取得的電流越小從信號源取得的電流越小, 因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻.RBrbeRCRLiUiIbIcIoUbI73iIbIcIoI輸出電阻輸出電阻(output resistance)的計算的計算 對于負(fù)載而言對于負(fù)載而言,

40、放大電路相當(dāng)于信號源放大電路相當(dāng)于信號源, 可以將它進可以將它進行戴維南等效行戴維南等效, 戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻.計算輸出電阻的方法計算輸出電阻的方法: 所有獨立電源置零所有獨立電源置零, 保留受控源保留受控源, 加壓求流法加壓求流法.ooCoUrRIoUrbeRBRCbI74C2C1+iB 放大電路有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為動態(tài)放大電路有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為動態(tài). 加入加入輸入信號后輸入信號后, 三極管的各個電壓和電流都含有直流分量三極管的各個電壓和電流都含有直流分量和交流分量和交流分量. 輸出端開路輸出端開路, 參數(shù)如下參數(shù)如下: 設(shè)設(shè) ui

41、 = Uim sin t = 0.02sin t (v) iCUCCRBRCTuBEuCE uiuo+IC = 1.5m A, UCE = 6 V, IB = 40 A750.020.020.68tUBE /V00.7=tuBE/V 00.70.72ube UBE uBE=UBEUim sin t+= 0.7+0.02 sin t (V)ube 注意各種符號的不同含義注意各種符號的不同含義+tui(ube) /V0Ubem直流分量直流分量(direct current component)交流分量交流分量(alternating current component)交直流總量交直流總量根據(jù)輸入

42、回路的根據(jù)輸入回路的KVL方程方程: IC = 1.5mA , UCE = 6V , IB = 40A76ib0iB /AuBE/VQ1QQ260402000604020IB0.680.70.72UBEttib=IB iBiB -在輸入特性上在輸入特性上ubeuBE/V(IC = 1.5mA , UCE = 6V , IB = 40A)iB/AiB770IB=40 A2060803Q612N0Mt0Q1ICicUCEUcemuce (uo)39uCE/VtQ2iC/mAiC/mA1.52.250.752.251.50.75在輸出特性上在輸出特性上78iCiEC1+UCCRBRCC2T +tui

43、0uBEt0UBEt0iBIBiBuBEuCEt0UCEuCEtuo0+uBE= UBE+ uiiB= IB+ ibiC= IC + icuCE= UCC - RCiCuo= - RCict0iCIC79失真失真(distortion)分析分析 在放大電路中在放大電路中, 輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信號號(即線性放大即線性放大); 如果兩者不成比例如果兩者不成比例, 則輸出信號不能反則輸出信號不能反映輸入信號的情況映輸入信號的情況, 放大電路產(chǎn)生放大電路產(chǎn)生非線性失真非線性失真.為了得到盡量大的輸出信號為了得到盡量大的輸出信號, 要把要把Q設(shè)置在交流負(fù)載設(shè)置在交

44、流負(fù)載線的中間部分線的中間部分.如果如果Q點設(shè)置不合適點設(shè)置不合適, 信號進入截止區(qū)或飽信號進入截止區(qū)或飽和區(qū)和區(qū), 則造成非線性失真則造成非線性失真. 下面將分析失真的原因下面將分析失真的原因.為簡化分析為簡化分析, 假設(shè)負(fù)載為空假設(shè)負(fù)載為空載載(RL= ).80uo選擇靜態(tài)工作點選擇靜態(tài)工作點iciCuCEQib81iCuCEiCuCE1. Q點過低點過低, 信號進入截止信號進入截止區(qū)區(qū), 放大電路產(chǎn)生截止失放大電路產(chǎn)生截止失真真(cut-off distortion).2. Q點過高點過高, 信號進入飽和信號進入飽和區(qū)區(qū), 放大電路產(chǎn)生飽和失真放大電路產(chǎn)生飽和失真(saturation

45、distortion).uoicicuoibib82實現(xiàn)放大的條件實現(xiàn)放大的條件1. 晶體管必須偏置在放大區(qū)晶體管必須偏置在放大區(qū).發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏, 集電結(jié)反集電結(jié)反偏偏.2. 正確設(shè)置靜態(tài)工作點正確設(shè)置靜態(tài)工作點, 使整個波形處于放大區(qū)使整個波形處于放大區(qū).3. 輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流.4. 輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓極電壓, 經(jīng)電容濾波只輸出交流信號經(jīng)電容濾波只輸出交流信號.83如何判斷一個電路是否能實現(xiàn)放大？如何判斷一個電路是否能實現(xiàn)放大？3. 晶體管必須偏置在

46、放大區(qū)晶體管必須偏置在放大區(qū).發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏, 集電結(jié)反集電結(jié)反偏偏.4. 正確設(shè)置靜態(tài)工作點正確設(shè)置靜態(tài)工作點, 使整個波形處于放大區(qū)使整個波形處于放大區(qū).如果已給定電路的參數(shù)如果已給定電路的參數(shù), 則計算靜態(tài)工作點來則計算靜態(tài)工作點來判斷判斷; 如果未給定電路的參數(shù)如果未給定電路的參數(shù), 則假定參數(shù)設(shè)置則假定參數(shù)設(shè)置正確正確.1. 信號能否輸入到放大電路中信號能否輸入到放大電路中.2. 信號能否輸出信號能否輸出. 與實現(xiàn)放大的條件相對應(yīng)與實現(xiàn)放大的條件相對應(yīng), 判斷的過程如下判斷的過程如下: 84 當(dāng)當(dāng)T 發(fā)生變化發(fā)生變化, 和和ICE 發(fā)生變化發(fā)生變化, 使使 IC 和和 UCE

47、發(fā)生變發(fā)生變化化, 引起引起靜態(tài)工作點不穩(wěn)定靜態(tài)工作點不穩(wěn)定.+UCCRBRCC1C2TRLuoRsusIB =UCC - UBERBIB固定固定, 稱固定偏置放大電路稱固定偏置放大電路溫度對靜態(tài)工作點的影響溫度對靜態(tài)工作點的影響85 為了保證放大電路的穩(wěn)定工作為了保證放大電路的穩(wěn)定工作, 必須有合適的、穩(wěn)必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點定的靜態(tài)工作點.但是但是, 溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點. 對于前面的電路（固定偏置電路）而言對于前面的電路（固定偏置電路）而言, 靜態(tài)工作靜態(tài)工作點由點由UBE、 和和 ICEO 決定決定, 這三個參數(shù)隨溫度而變化這三個參數(shù)隨溫度而

48、變化, 溫度溫度對靜態(tài)工作點的影響主要體現(xiàn)在這一方面對靜態(tài)工作點的影響主要體現(xiàn)在這一方面.Q變變UBE ICEO變變T變變IC變變86溫度對溫度對UBE的影響的影響IBUBET2T1T UBE IB IC CCBEBBUUIR溫度對溫度對 值及值及 ICEO的影響的影響總的效果是總的效果是: T , ICEOIC ICUCEQT Q 87總之總之 T IC 常采用常采用分壓式偏置電路分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點來穩(wěn)定靜態(tài)工作點. 為此為此, 需要改進偏置電路需要改進偏置電路, 當(dāng)溫度升高時當(dāng)溫度升高時, 能夠自動減能夠自動減少少IB , IB IC , 從而抑制從而抑制Q點的變化點的變化.保

49、持保持Q點基本穩(wěn)點基本穩(wěn)定定.88CC12B1B2UIIRRB2B2VI RB2CCB1B2RURR電路組成及其靜態(tài)分析電路組成及其靜態(tài)分析UBE=VB-VE =VB - IE REI2=(510)IBI1= I2 + IB I2IE = IC +IB ICECI1I2IBRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBICIE89穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理RB1VB = UCCRB2RB2+DC pathUBE =VB VEIB 溫度升高溫度升高 ICIE VE UBE IC UCCRCC1C2TRLRB2RE+CE+RB1uoRSus UCEBRCICRB1IBUCCI

50、EI1I2RB2RE90(1)計算靜態(tài)值計算靜態(tài)值 IB , IC 和和 UCE ; 例例 在分壓式偏置電路中在分壓式偏置電路中, 已知已知: UCC=12V, RB1= 30K , RB 2=10K , RC=4K , RE=2.2K , RL=4K , CE=100F , C1=C2=20 F , 三極管的三極管的 =50.(2)計算計算和和 ro, riAuRCC1C2TRLRB2RE+CE+RB1uoRsus91 UCEUCC(1)估算法求靜態(tài)值估算法求靜態(tài)值VB = UCCRB1RB2RB2+= 121030+10= 3VIC IE=VBUBERE=3 0.62.2= 1.09 mA

51、IB= =IC 1.0950= 21.8 AUCE = UCCICRCICRE= 121.09(4+2.2)=5.24V(2)動態(tài)分析動態(tài)分析畫出微變等效電路畫出微變等效電路對于設(shè)計好的電路均能滿足對于設(shè)計好的電路均能滿足 I1 IB , I2 IB , 認(rèn)為認(rèn)為 I1 I2 直流通路直流通路BRCICRB1IBIEI1I2RB2RE92微變等效電路微變等效電路 分壓式偏置電路的微變等效電路分壓式偏置電路的微變等效電路RCC1C2TRLRB2RE+CE+RB1uoRsusUoRCRLUiRB2RB1rbe IbIb 93 分壓式偏置電路的微變等效電路分壓式偏置電路的微變等效電路4/41.59k

52、 RC/RLrbeAu= = 50 = 62.9ri = RB1 / RB2 / rbe =30/10/1.59=1.31 k ro = RC= 4 k UoRCRLUiRB2RB1rbe IbIb _rbe = 300 +(1+ )26IE= 300+51 261.09=1.59k 94 IbRE1RsRCRLRE2UCCRCC1C2TRLRB2+CE+RB1uousUirbe Uori IbRB2RB1RE1例例 分析分析RE1對對Au和和 ri 的影響的影響95RL+(1+ )RE1rbe UoUi Ib b Ib bRCRB2RB1RE1畫出微變等效電路畫出微變等效電路riAu= RC

53、/RLrbe= RB1 / RB2 / rbe +(1+ )RE1ri= RB1/RB2/ri RE1使使Au減小減小, ri增加增加.ri=rbe+(1+ )RE1Ui=Ibrbe+(1+ )RE196任務(wù)內(nèi)容任務(wù)內(nèi)容 了解單管共集放大電路的組成了解單管共集放大電路的組成, 動態(tài)性能及應(yīng)用場合動態(tài)性能及應(yīng)用場合; 理解其工作原理理解其工作原理; 掌握單管共射放大電路的安裝與測試掌握單管共射放大電路的安裝與測試能力目標(biāo)能力目標(biāo) 單管共集放大電路的組成單管共集放大電路的組成, 靜態(tài)和動態(tài)分析靜態(tài)和動態(tài)分析; 單管共集放大電路的制作單管共集放大電路的制作任務(wù)任務(wù)7.1.2 單管共集放大電路的分析與

54、實踐單管共集放大電路的分析與實踐97從發(fā)射極和地之間取輸出電壓從發(fā)射極和地之間取輸出電壓.UCE=UCC- IEREIE=(1+ )IB 靜態(tài)分析靜態(tài)分析RBUCEIE+UCCREIBCCBEBBE(1)UUIRRUCCT+usuoRsC1RBC2RERL98 由交流通路可以看出由交流通路可以看出, 對交流信號而言對交流信號而言, 集電極集電極C接接地地, 集電極是輸入和輸出電路的公共端集電極是輸入和輸出電路的公共端, 所以射極輸出器所以射極輸出器是共集電極放大電路是共集電極放大電路.動態(tài)分析動態(tài)分析射極輸出器的交流通路射極輸出器的交流通路TusuoRERBRLRsBECrbe EBCRERL

55、RBRsUoUsUi射極輸出器的微變等效電路射極輸出器的微變等效電路99電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)rbe+(1+ )(RE/RL) Au= (1+ )(RE/RL)輸入電阻輸入電阻ri=RB/rbe+ (1+ )(RE/RL)ri=rbe+(1+ )RE/RLUi=Ibrbe+(1+ )RE/RL Ibrbe EBCRERLRBRsUoIeririUsUi Ibro=ro / RE=1+ Rs+rbe/ REber1002. 射極輸出器的特點射極輸出器的特點: (1) 電壓放大倍數(shù)小于電壓放大倍數(shù)小于1, 近似等于近似等于1; (2) 輸出電壓與輸入電壓同相輸出電壓與輸入電壓同相, 具有跟隨作用

56、具有跟隨作用; (3) 輸入電阻高輸入電阻高; (4) 輸出電阻低輸出電阻低.101 可以用射極輸出器作多級放大電路的輸入級、輸出可以用射極輸出器作多級放大電路的輸入級、輸出級或中間級級或中間級. 3. 將射極輸出器接在兩級共發(fā)射級放大電路之間將射極輸出器接在兩級共發(fā)射級放大電路之間, 可以起阻抗變換作用可以起阻抗變換作用, 改善整個放大電路的性能改善整個放大電路的性能. 1. 用射極輸出器作輸入級時用射極輸出器作輸入級時, 因其輸入電阻高因其輸入電阻高, 可可以減小放大電路對信號源的影響以減小放大電路對信號源的影響; 2. 作輸出級時作輸出級時, 利用它輸出電阻低的利用它輸出電阻低的, 可以

57、穩(wěn)定輸可以穩(wěn)定輸出電壓出電壓, 提高帶負(fù)載能力提高帶負(fù)載能力; 102例例: 在圖所示電路中在圖所示電路中, 已知已知 1=50, rbe1= 0.96k , (1)負(fù)載負(fù)載RL=3k , 試計算電壓放大倍數(shù)試計算電壓放大倍數(shù); (2)如果在這個放大電如果在這個放大電路和負(fù)載之間加一級路和負(fù)載之間加一級射極輸出器作輸出級射極輸出器作輸出級, 并已知并已知: 三三極管極管T2的的 2 =50, rbe2=1k , 再計算再計算RL=3k 總總電壓放大電壓放大倍數(shù)倍數(shù).UCCRB1RCC1C2TRLuo RB2RE+CE+12k2k27k3kui(a)103UCCRB1RCC1C2T1RLuo R

58、B2RE1+CE+RB3RE2C3+T227k12k3k2k300k3kui+15V(b)解解: 當(dāng)當(dāng)RL =3k 時時(1)只有第一級只有第一級: Au= 1RC1/RLrbe= 503/30.96= 78104+RLRB3 rbe2 2Ib2Ib2RE2UoRLuo RB3RE2C3+T2300k3kUCCRB1RCC1C2T1RB2RE1+CE+27k12k3k2kui+15VRC1rbe1 RB1Ib1RB2 1Ib1Ui105(RL =3k 時)ri2=RB3/rbe2+(1+2)(RE2/RL) =61.6 k RC1/ ri2Au1= 1rbe1= 503/61.60.96= 1

59、49Au2= (1+2)(RE2/RL)rbe2+(1+2)(RE2/RL)=(1+50)(3/3)1+(1+50)(3/3)=0.987Au =Au1Au2=( 149)0.987= 147RLrbe1 RC1RB1RB3 rbe2 2Ib2Ib1Ib2RB2RE2Uori2 1Ib1Ui106 接入射極輸出器作輸出級后接入射極輸出器作輸出級后, , 盡管盡管射極輸出器本射極輸出器本身的身的電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)近似等于近似等于1, 1, 但由于它的輸入電阻高但由于它的輸入電阻高, , 提高了第一級的電壓放大倍數(shù)提高了第一級的電壓放大倍數(shù), , 因而總電壓放大倍數(shù)因而總電壓放大倍數(shù)比單獨用

60、第一級時也提高了很多比單獨用第一級時也提高了很多. .107任務(wù)內(nèi)容任務(wù)內(nèi)容 了解多極大放大電路的組成了解多極大放大電路的組成, 動態(tài)性能及工作原理應(yīng)動態(tài)性能及工作原理應(yīng)用場合用場合; 熟悉多級放大電路的耦合方式及性能指標(biāo)熟悉多級放大電路的耦合方式及性能指標(biāo); 掌握多極放大電路的安裝與測試掌握多極放大電路的安裝與測試能力目標(biāo)能力目標(biāo) 多極放大電路的組成多極放大電路的組成, 靜態(tài)和動態(tài)分析靜態(tài)和動態(tài)分析; 多極放大電路的制作多極放大電路的制作任務(wù)任務(wù)7.1.3 多極放大電路的分析與實踐多極放大電路的分析與實踐108多級放大器正常工作的基本要求多級放大器正常工作的基本要求: 第第1級級放大器放大器