模擬電路基礎 1015 第十二次課Cha3 小結及習題

1、chap3 bjt放大電路放大電路（8學時，第十二次課學時，第十二次課）一、理解放大器的一些基本概念一、理解放大器的一些基本概念 教學基本要求教學基本要求二、熟練掌握二、熟練掌握bjt偏置電路的分析和設計方法偏置電路的分析和設計方法 信號源（內阻，源電壓，源電流）；負載電阻；輸信號源（內阻，源電壓，源電流）；負載電阻；輸入輸出電壓（電流）；耦合電容與旁路電容；直流通路入輸出電壓（電流）；耦合電容與旁路電容；直流通路與交流通路；交流地；工作點；小信號放大的波形演示。與交流通路；交流地；工作點；小信號放大的波形演示。 工作點的估算；直流負載線；穩(wěn)基流電路；基工作點的估算；直流負載線；穩(wěn)基流電路；基

2、極分壓射極偏置電路的穩(wěn)極分壓射極偏置電路的穩(wěn)q原理和穩(wěn)定條件。原理和穩(wěn)定條件。三、三、 bjt三種基本組態(tài)放大器（中頻段）三種基本組態(tài)放大器（中頻段）教學基本要求教學基本要求四、多級放大器四、多級放大器 熟練掌握小信號放大器指標及其意義：端增益、熟練掌握小信號放大器指標及其意義：端增益、源增益、輸入與輸出電阻；掌握源增益、輸入與輸出電阻；掌握ce、cc、cb放大放大電路、指標及特點；熟練掌握等效電路分析法；掌電路、指標及特點；熟練掌握等效電路分析法；掌握握ce放大器的交流負載線的畫法和動態(tài)范圍的分析放大器的交流負載線的畫法和動態(tài)范圍的分析方法；理解截止失真與飽和失真。方法；理解截止失真與飽和失

3、真。 理解級間耦合方式；了解直流放大器的特殊問題；理解級間耦合方式；了解直流放大器的特殊問題；掌握放大器通用模型；掌握多級放大器指標計算。掌握放大器通用模型；掌握多級放大器指標計算。放大器組成框圖放大器組成框圖：信號源；放大器；負載：信號源；放大器；負載放大器的四種類型及模型放大器的四種類型及模型： 電壓電壓/電流電流/互阻互阻/跨導放大器跨導放大器單級放大電路的基本組態(tài)單級放大電路的基本組態(tài)：ce；cb；cc放大電路分析方法：放大電路分析方法：交、直流分開分析交、直流分開分析交、直流分析的對象：交、直流分析的對象：直流通路與交流通路直流通路與交流通路 或者說是或者說是直流等效電路與交流等效電

4、路直流等效電路與交流等效電路bjt放大電路放大電路 小結小結偏置電路；靜態(tài)工作點；偏置電路；靜態(tài)工作點；直流負載線；交流負載線；動態(tài)范圍直流負載線；交流負載線；動態(tài)范圍放大器基本交流性能指標的定義及意義放大器基本交流性能指標的定義及意義： 輸入電阻；輸出電阻；電壓增益；源電源增益輸入電阻；輸出電阻；電壓增益；源電源增益削波失真削波失真：飽和失真；截止失真：飽和失真；截止失真多級放大器的耦合方式多級放大器的耦合方式： 直接直接/電容電容/變壓器變壓器/光電耦合光電耦合bjt組合放大電路結構、交流性能指標的定義條件組合放大電路結構、交流性能指標的定義條件關鍵詞關鍵詞交流小信號交流小信號：5mv（推

5、導詳見第（推導詳見第2.5節(jié)）節(jié)）含有基區(qū)體電阻的含有基區(qū)體電阻的bjt混合混合模型模型etbbebbbbe)1 (ivrrrr200bb似為0，或取為似為0，或取為為基區(qū)體電阻，一般近為基區(qū)體電阻，一般近rebmrgbjt電路能否正常放大的判斷原則電路能否正常放大的判斷原則bjt放大狀態(tài)：放大狀態(tài)：e結正偏，結正偏，c結反偏結反偏 偏置電路能否提供合適的工作點；偏置電路能否提供合適的工作點； 交流通路能否完成信號的輸入與輸出。交流通路能否完成信號的輸入與輸出。改正電路改正電路題型題型bjt發(fā)射結、集電結的偏置狀態(tài)判斷發(fā)射結、集電結的偏置狀態(tài)判斷習題習題2.5(a)/習題習題3.1(a)tk2

6、k2v6旋轉旋轉180將基極偏流電阻接在基極將基極偏流電阻接在基極與集電極之間，使得兩極與集電極之間，使得兩極之間形成回路。之間形成回路。第第3章章 bjt放大電路放大電路 習題指導習題指導 畫出放大電路的直流通路畫出放大電路的直流通路估算靜態(tài)工作點；估算靜態(tài)工作點； 畫出放大電路的交流通路；畫出放大電路的交流通路； 畫出放大電路的小信號模型等效電路畫出放大電路的小信號模型等效電路 根據(jù)放大電路的小信號模型等效電路，根據(jù)放大電路的小信號模型等效電路，計算放大電路的交流指標計算放大電路的交流指標av、ri、ro。在交流通路中，用三極管的在交流通路中，用三極管的參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型代替電路

7、中的三極管。代替電路中的三極管。note：由于在分析放大電路時，常用正弦電壓作為由于在分析放大電路時，常用正弦電壓作為輸入信號，所以小信號等效電路中的電壓、電流實輸入信號，所以小信號等效電路中的電壓、電流實際上都應該用相量形式。為了簡化，用標量代替。際上都應該用相量形式。為了簡化，用標量代替。計算放大電路的交流指標計算放大電路的交流指標av、ri、ro類型題的步驟類型題的步驟0.7 ,200,bevv例例3.4 如圖如圖3.19所示的共射放大器中，所示的共射放大器中，sibjt的的求該共射放大器中頻段的求該共射放大器中頻段的ri、ro和和av。忽略基調效應，忽略基調效應，c1、c2是耦合電容，

8、是耦合電容， ce是射極旁路電容，是射極旁路電容，分析分析1.1.直流分析直流分析求靜態(tài)工作點求靜態(tài)工作點k2 .55)/(10k880)(21efrrrrv18. 392 . 8152 . 8cc212bvrrrvefbe(on)befeecrrvvrrviima564. 02 . 42 . 07 . 018. 3k22. 9)1 (etbeivr2. 交流分析交流分析求交流指標求交流指標例例3.4放大器的交流通路與交流小信號等效電路放大器的交流通路與交流小信號等效電路 輸入電阻輸入電阻電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)輸出電阻輸出電阻k7 . 4)1 (/fbebibiiirrrrrivrk10/c

9、oc0ttoslrrrivrvr20)1 (fbeliovrrrvva12/5.52brrrk例例3.5 如圖如圖3.29所示的放大電路，已知所示的放大電路，已知bjt：0.7 ,0.5 ,0,100becesbbvv vv r1) 估算靜態(tài)工作點估算靜態(tài)工作點q (vce, ic)。2) 在在icvce坐標平面上畫出直流負載線和交流負載線，坐標平面上畫出直流負載線和交流負載線， 并確定該放大器的動態(tài)范圍。并確定該放大器的動態(tài)范圍。3) 若若vs=vsmsint(mv)，增大，增大vsm，首先出現(xiàn)何種失真？首先出現(xiàn)何種失真？4) 若增大若增大r1，最終會出現(xiàn)，最終會出現(xiàn)圖圖3.29 例例3.5

10、 何種類型的削波失真？何種類型的削波失真？1210(/)errr2126v1ma()2vbccbbeceececcccervvrrvviirvvirr分析分析(1)(1)估算靜態(tài)工作點估算靜態(tài)工作點 由于由于例例3.5圖圖 直流通直流通路路clclccelcccelccececece24)(iririvriivrivvvv()12 10ceccccecvvirri直流通直流通路路（2）直流、交流負載線）直流、交流負載線從而使靜態(tài)工作點從而使靜態(tài)工作點q降低，靠近截止區(qū)，降低，靠近截止區(qū)，最終出現(xiàn)截止失真。最終出現(xiàn)截止失真。（4）增大增大r1，使，使vb減小，導致減小，導致ic減小，減小，vce

11、增大，增大，最大不飽和失真幅度：最大不飽和失真幅度： 最大不截止失真幅度：最大不截止失真幅度： 該放大器動態(tài)范圍：該放大器動態(tài)范圍：（2）求動態(tài)范圍）求動態(tài)范圍（3）由于由于vce(sat)vce(cut)，當增大，當增大vsm時，時，首先出現(xiàn)飽和失真。首先出現(xiàn)飽和失真。v3,min22ce(cut)ce(sat)omp)o(pvvvvv5 . 15 . 02cescece(sat)vvvv2lcceccce(cut)rivvvt+_+b1rb2r1ccr2cece1rlrovccv iv+_e2rex.1 在圖示放大電路中，在圖示放大電路中，已知已知vcc=15 v, rb1=90k , r

12、b2=60 k , rc=rl=2 k ，re1= 0.2 k ，re2= 1.8 k ，c1=c2=10 f，ce=50 f。三極管的三極管的rbb=200 ，=100，vbe=0.7v, 結電容可以忽略。結電容可以忽略。試求：試求：(1) 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點icq ，vceq ；(2) av、 ri 、 ro ；分析分析)/)(1 (e2e1bebqb2bqb1bqccrrvvrvrvvt+_+b1rb2r1ccr2cece1rlrovccv iv+_e2r(re1+re2)=20010(rb1/rb2 )在基極節(jié)點處利用在基極節(jié)點處利用kcl，vvrrvrvrvrrvrv2 . 5)/

13、)(1 ()/)(1 (bqe2e1bqb1bqb2bqe2e1beb1cc不用估算法。不用估算法。解解: :(1) 應用應用估算法估算法ccb2b1b2bqvrrrvv6v)15609060(ma15. 3ma27 . 06e2e1beqbqeqcqrrvviit+_+b1rb2r1ccr2cece1rlrovccv iv+_e2rvceq=vccicqrc ieq(re1+re2) vccieq（rc+re1+re2）=153.15(22) v = 2.4v(2)eqtbbbe)1 (ivrrk03. 1)15. 326101200(t+_+b1rb2r1ccr2cece1rlrovccv

14、 iv+_e2r)1 (/e1beb2b1irrrrrk2corr7 . 42 . 010103. 12222100)1 ()/(e1belcvrrrrak4 .13k)2 . 010103. 1/(60/90觀察法求觀察法求bjt組合放大電路電壓增益組合放大電路電壓增益與利用基本組態(tài)放大器相比，與利用基本組態(tài)放大器相比，根據(jù)輸入電壓根據(jù)輸入電壓vi的方向依次標出各信號電流的方向；的方向依次標出各信號電流的方向；根據(jù)根據(jù)bjt各極電流間的分配關系、并聯(lián)支路分流關系各極電流間的分配關系、并聯(lián)支路分流關系或阻抗反映法以及各級電流之間的關系，用觀察的方或阻抗反映法以及各級電流之間的關系，用觀察的方法求出法求出vo的表達式。的表達式