《基本放大電路》ppt課件

1、 下一章下一章 上一章上一章 前往主頁前往主頁 BCERBRCUCCUBBUCCBCERBRCRBRC+ UCC uo ui C1C2兩個電源的放大電路兩個電源的放大電路一個電源的放大電路一個電源的放大電路iB uBE Oui t iC uCE 輸出信號輸出信號 uo= uce =ic RC RBRC+ UCC uo ui C1C2O t ui t uo O t UBEOIB tO t UCEO t ICO t uoOIC IBUBE QQUCEUCCUCC RC 知知 IB , 可確定可確定 Q 點點, 可知可知 UBE 。 在輸出特性曲線上在輸出特性曲線上 知知 IB , 可確定可確定 Q

2、 點，點， 可知可知 IC , UCE 。 UBE UBE IBOUCEICORBRC+ UCC uo ui C1C2直流通路的做法：直流通路的做法：(1) 信號源中的電動勢短路；信號源中的電動勢短路； (2) 電容開路。電容開路。根據(jù)根據(jù)KVL定律：定律： IBRB + UBE = UCC IC =IBUCE = UCCRCIC UCCUBERBIB = IB RBRC+ UCCUBERBRC+ UCC uo ui C1C2 解解 IC = IBUCE = UCCRC IC UCCUBE RBIB = 60.7 180= mA = 0.029 4 mA = 500.029 4 mA = 1.

3、47 mA= (621.47 ) V =3.06 V 1. 當當 IB 太小，太小，Q 點很低，引起后半周截止失真。點很低，引起后半周截止失真。2. 當當 IB 太大，太大，Q 點很高，引起前半周飽和失真。點很高，引起前半周飽和失真。 截止失真和飽和失真統(tǒng)稱為非線形失真。截止失真和飽和失真統(tǒng)稱為非線形失真。 UCEuCEO t IBiBO t ICiCO t UCEuCEO t ICiCO t IBiBO t 截止失真截止失真uOO t uOO t 飽和失真飽和失真其分貝值其分貝值: | Au | (dB) = 20lg | Au | 定義：定義： Uo UiAu = Uo UiAu =Uo

4、Ui 絕對值絕對值: | Au | = Uom Uim=當輸入信號為正弦交流信號時當輸入信號為正弦交流信號時, 在放大電路中在放大電路中: : 定義：定義： Ui Ii ri = Ui Ii ri =當輸入信號為正弦交流信號時：當輸入信號為正弦交流信號時： ri RSri Ui = Us Us RSri Ii = Ui +_UsIiRS放放大大電電路路ri ri 大大 Ui 大大 Uo 大；大； ri 大大 Ii 小小 可減輕信號源的負擔；可減輕信號源的負擔； ri RSri Ui = Us Us RSri Ii = ri 越大越好，越大越好， ri RS ?？梢姡嚎梢姡?Ui +_UsIiR

5、S放放大大電電路路riUOC ISC ro = UOC ISC ro =當輸入信號為正弦交流信號時：當輸入信號為正弦交流信號時： 定義：定義： 其中其中: Ues= UOC = A0Ui : Ues= UOC = A0Ui RL RLroUoL = UOC RL RLro| Au | = | A0 | Uo +_UesIoro RL 假設(shè)假設(shè) ro 小，帶載才干強；反之帶載才干差。小，帶載才干強；反之帶載才干差。 RL RLroUoL = UOC RL RLro| Au | = | A0| 可見：可見： ro 越小越好，越小越好，ro RL。 Uo +_UesIoro RL 幅頻特性幅頻特性:

6、 270o180o 90oO f 相頻特性相頻特性: |Am| f O|Au|f1f2 通頻帶通頻帶0.707|Am|解解 (1) ri RSri Ui = Us 9103 (19)103 = 10 mV = 9 mV UOC = | A0 | Ui = 1009 10 -3 V = 0.9 V = 900 mV 例例 9.3.1 某放大電路的空載電壓放大倍數(shù)某放大電路的空載電壓放大倍數(shù) | A0 | = 100，輸入電阻，輸入電阻 ri = 9 k ，輸出電阻，輸出電阻 ro = 1 k，試，試問問: (1) 輸入端接到輸入端接到 Us = 10 mV，Rs = 1 k 的信號源的信號源上，

7、開路電壓上，開路電壓 UOC 應(yīng)等于多少？應(yīng)等于多少？(2) 輸出端再接上輸出端再接上 RL= 9 k 的負載電阻時，負載上的電壓的負載電阻時，負載上的電壓 UoL 應(yīng)等于多應(yīng)等于多少？這時電壓放大倍數(shù)少？這時電壓放大倍數(shù) | Au | 是多少？是多少？ RL RLro | Au | = | A0 | (2) = 810 mV = 0.81 V RL RLroUoL = UOC 9103 (19)103 = 900 10 -3 V 9103 (19)103 = 100= 90 輸入端電壓和電流的關(guān)系輸入端電壓和電流的關(guān)系 UBE IB 為一個常數(shù)。為一個常數(shù)。 IB IB UBE 稱為晶體管的

8、輸入電阻。稱為晶體管的輸入電阻。rbe =iBuBEOQiC uCE uBE iBBEC 晶體管從輸入端看，可以用一個等效的動態(tài)電晶體管從輸入端看，可以用一個等效的動態(tài)電 阻阻 rbe替代。替代。 rbe 可以估算：可以估算：rbe = 200 + 26 ICiC uCE uBE iBBEC be BErbe Ib ce CIcE Ib 在放大區(qū)在放大區(qū): IC=IB， 從輸出端看，可以用一個從輸出端看，可以用一個 受控電流源替代。受控電流源替代。iC uCE uBE iBBEC be BErbe Ib 晶體管的小信號模型晶體管的小信號模型 ce CIc IbBErbe Ib be ce CI

9、c Ib 晶體管的小信號模型晶體管的小信號模型 IeBErbe IbCIc IbRBRC+ UCC uo ui C1C2 交流通路交流通路 IiIbIcIoRBRC Uo Ui Ie 微變等效電路微變等效電路 +_UsRsRL BEC作法作法: C 短路，短路，UCC 短路。短路。 IbIc IiUo Ui BrbeCRBRCEIo IbAu = Uo Ui其中：其中：RL= RCRL Ic (RC RL)Ib rbe = RL rbe = = ri Ui Ii = = Ii (RBrbe ) Ii = = RB rbe = RB rbe rbe UOC ISC ro =Ic RC Ic =

10、= RC = RC +_UsRsRL IbIc IiUo Ui BrbeCRBRCEIo Ib 例例9.3.2 求求例例9.2.1放大電路的空載電壓放大倍放大電路的空載電壓放大倍數(shù)、輸入電阻數(shù)、輸入電阻 和輸出電阻和輸出電阻 。(1) 空載電壓放大倍數(shù)空載電壓放大倍數(shù) 解解26 ICrbe = 200 + = 20050 261.47= 1084 Ao =RC rbe= 502 1.084=92.25 ri = RB rbe(2) 輸入電阻輸入電阻 = k 1801.0841801.084= 1.078 k (3) 輸出電阻輸出電阻 ro = RC = 2 k RBRC+ UCC uo ui

11、C1C2RB2 RB1RB2 UB = UCC 選擇參數(shù)時，普通取選擇參數(shù)時，普通取 I2(5 I2(510) IB10) IB。 RB1RC+ UCC uo ui C1C2RB2RECE(2) 添加發(fā)射極電阻添加發(fā)射極電阻 RE， 可以穩(wěn)定可以穩(wěn)定 IC。 只需滿足只需滿足 UB UBE UBREUEREIE = IC = 1 IE 選擇參數(shù)時選擇參數(shù)時, ,普通取普通取 UB(510)UBE UB(510)UBE。 T ICEO IE URE IC IC UBE (3) 添加添加 CE , 防止防止 Au下降。下降。 RB1RC+ UCC uo ui C1C2RB2RECERB1RC+ U

12、CC uo ui C1C2RB2RECE直流通路：直流通路： RB1RC+ UCCRB2RE UBUBE REIE = IB = 1 1 IE IC = IB UCE = UCCRC ICRE IE UCC(RCRE) IC RB2 RB1RB2 UB = UCC RB1RC+ UCC uo ui C1C2RB2RECE(1)交流通路交流通路 (2) 微變等效電路微變等效電路 +_USRSRL IiIbIcIoRB2RC Uo Ui IeRB1 E B rbe C IbBEC Ib IiIcIoBrbeC IbRB1RCEUo Ui RB2 Au = Uo Ui其中：其中：RL= RCRL I

13、c (RCRL)Ib rbe = RL rbe= = ri Ui Ii = =Ii (RB1RB1rbe ) Ii = = RB1RB1rbe = RB1RB1rbe rbe UOC ISC ro = =IcRC Ic = = RC = RC +_USRSRL Ib IiIcIoBrbeC IbRB1RCEUo Ui RB2RB+ UCC uO ui C1C2RERB+ UCCRERBIBUBERE (1) IB = UCCIC = IB UCE = UCCREIE =UCCRE (1 ) IB UCCUBERB + (1 ) RE IB = 直流通路直流通路 uo RB+ UCC ui C1

14、C2RE 交流通路交流通路 微變等效電路微變等效電路 RE Uo Ui RB BEC+_USRS Ib Io Ii Ib Ui BrbeE RE Uo RB C RL EBrbeC IbEBrbeC IbEBrbeC IbAu = Uo Ui其中：其中：RL= RERL ri Ui Ii = UOC ISC ro = (1 ) RL rbe( 1 ) RL = 1 RBrbe(1 ) RL = (RS RB)rbe 1 = RE +_USRS Ib Io Ii Ib Ui BrbeE RE Uo RB C RL RB1RC+ UCC uo ui CBC2RB2REC1 IC =IB UCE =

15、 UCCRC ICRE IE UCC(RCRE) IC RB2 RB1RB2 UB = UCC 直流通路直流通路RB1RC+ UCCRB2REIB = 1 1 IE RB1RC+ UCC uo ui CBC2RB2REC1IiRERC Uo Ui IoBEC 交流通路交流通路 微變等效電路微變等效電路 +_USRSEBrbeC IbEBrbeC IbRL IbIiRERC Uo Ui IoBECrbe IbAu = Uo Ui RL rbe = ro UOC ISC = RC ri Ui Ii =rbe 1 = RE 其中：其中：RL= RCRL +_USRSRL IbIiRERC Uo Ui

16、 IoBECrbe IbDRG1RD+ UDD uo ui C1C2RG2RSRGGSRG2 RG1RG2 UG= UDD 當當UGS UGS(th)時時, 才干建立起反型層導(dǎo)電溝道。才干建立起反型層導(dǎo)電溝道。 ID = IS UGS = UGRSIS UD= UDDRDIDuo=idRD uG= UG ui uD= UDDiDRD uGS= UGS ugs iD= IDid uGS uG Oui t iD uD t uo O t UGOUGS tO t UDO t IDO 只需只需 UGS UGS(off), 導(dǎo)電溝道都不會消逝。導(dǎo)電溝道都不會消逝。 IG = 01. 靜態(tài)時靜態(tài)時 uGS

17、=RS IS2. 動態(tài)時動態(tài)時 與加強型一樣。與加強型一樣。 RD+ UDD uO ui C1C2RGRSGDS 級間耦合方式級間耦合方式 阻容耦合、直接耦合、變壓器耦合。阻容耦合、直接耦合、變壓器耦合。 RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+ UCC uO C3RE2 前、后兩級靜態(tài)任務(wù)點彼此獨立，互不影響。前、后兩級靜態(tài)任務(wù)點彼此獨立，互不影響。 US+_RS微變等效電路微變等效電路:RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+ UCC uO C3RE2RL UO Io IbIoIc IbUi rbe IbRE2RB Ii Ib IirbeRB1RCRB2 Au = Au

18、1Au2 其中：其中：RL1 = ri2, ri = ri1 ro = ro2 RL1= RC1ri2 。US+_RSRL UO Io IbIoIc IbUi rbe IbRE2RB Ii Ib IirbeRB1RCRB2 阻容耦合放大電路，只能放大交流信號，阻容耦合放大電路，只能放大交流信號， 無法傳送直流信號。無法傳送直流信號。RB1RC ui C1RB2RE1RB3+ UCC uo RE2 例例 9.6.1 如下圖放大電路如下圖放大電路, 知知 RB1 = 33 k， RB2 = RB3 = 10 k, RC = 2 k, RE1 = RE2 = 1.5 k, 兩晶兩晶體體管的管的 1

19、= 2 = 60, rbe1 = rbe2 = 0.6 k。求總電壓放。求總電壓放大倍數(shù)。大倍數(shù)。RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+ UCC uO C3RE2RL1 = ri2 解解第一級為共射放大電路第一級為共射放大電路, 它的負載電阻即第它的負載電阻即第二級的輸入電阻。二級的輸入電阻。= RB3rbe2(12)RE2 = k100.6(160)1.5100.6(160)1.5= 9.02 k = k21039.0210321039.02103= 1.64 k Au1 = 1RL1 rbe1.640.6= =6060 = =164 164 第二級為共集放大電路第二級為共集放大

20、電路, 可取可取 Au = 1， Au = Au1Au2 =1641 = =164 164 RL1 = RCRL1 RL1 = RB3rbe2(12)RE2 解解 IC1IC2 UC1 = UC2 Uo = UC1UC2 = 0 二、靜態(tài)分析二、靜態(tài)分析 ui1 = ui2 = 0 RC+UCC uo ui1 RERC ui2 UEE UEE T1T2 RE抑制零點漂移的過程抑制零點漂移的過程T i RE uRE iB1 iB2 iC1 iC2uBE uBERC+UCC uo ui1 RERC ui2 UEE UEE T1T2 uc1= uc2 uo= uc1 uc2 = 2uc1對差模信號有

21、放大作用對差模信號有放大作用, 即即Ad0。 RE 對對 Ad 能否有影響能否有影響? ic1= ic2，ie1= ie2 uRe= RE iRe = 0 不影響不影響 Ad 。 Ad AcKCMRR = 共模抑制比：共模抑制比： RC+UCC uo ui1 RERC ui2 UEE UEE T1T2RC+UCC uo ui RERCUEE UEE 雙端輸入雙端輸入 單端輸入單端輸入雙端輸出雙端輸出 單端輸出單端輸出 雙端輸入雙端輸出雙端輸入雙端輸出雙端輸入單端輸出雙端輸入單端輸出單端輸入雙端輸出單端輸入雙端輸出 單端輸入單端輸出單端輸入單端輸出ui1 = ui/2+_ube1ui2=ui /2+_ 設(shè)設(shè) ui 添加，添加， ui 0 uBE1 0 ic1 0 uo 0可見可見: 輸入和輸出電壓輸入和輸出電壓的相位相反，故稱反相的相位相反，故稱反相輸入。輸入。 ui1 =ui /