模板電工電子基本放大電路PPT課件

1、后一頁前一頁返回第1頁/共61頁UA大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量uA小寫字母、大寫下標(biāo)，表示全量ua小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量uAua全量t第2頁/共61頁后一頁前一頁返回參考點(diǎn)第3頁/共61頁后一頁前一頁返回第4頁/共61頁后一頁前一頁返回第5頁/共61頁后一頁前一頁RB+UCC返回第6頁/共61頁UBEIB無輸入信號(hào)(ui = 0)時(shí):？ uCE = UCC iC RC uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uo uo 0IC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO3. 共射放大電路的電壓放

2、大作用第7頁/共61頁1）無輸入信號(hào)電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定 的電壓和電流:IB、UBE和 IC、UCE 。 (IB、UBE) 和( IC、UCE )分別對(duì)應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEIC后一頁前一頁返回第8頁/共61頁2）加上輸入信號(hào)電壓后，各電極電流和電壓的 大小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊 加了一個(gè)交流量，但方向始終不變。iCtiCtIC+iCtic集電極電流直流分量靜態(tài)分析跳轉(zhuǎn)后一頁前一頁返回第9頁/共61頁3. 實(shí)現(xiàn)放大的條件 1）晶體管必須工作在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集 電結(jié)反偏。2）正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形

3、處于放大 區(qū)。后一頁前一頁返回第10頁/共61頁靜態(tài)：放大電路無交流信號(hào)輸入（ui =0）時(shí)的 工作狀態(tài)。后一頁前一頁返回第11頁/共61頁（只有+UCC作用）C可看作開路開路直流通路用來計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q開路VT+RB+UCCRC返回后一頁前一頁+UCCRCC1C2+RBuoRL +-+-返回第12頁/共61頁1. 1. 估算法：1）根據(jù)直流通路估算 IBRBRCIBBBECCBRUVIKVL 由由BCCRV70.BCCRV RB稱為 偏置電阻，IB 稱為 偏置電流。后一頁前一頁返回第13頁/共61頁RBRC+UCC2 2）根據(jù)直流通道估算UCE、ICIC根據(jù)電流放大作用后一頁前一頁CEOBC

4、 III BB II CCCCCE :KVLRIUU 由由返回第14頁/共61頁RBRCIB+UCCIC后一頁前一頁例1：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：VCC=12V，RC=4K，RB=300K，=37.5。解：請(qǐng)注意電路中IB和 IC的數(shù)量級(jí)A4030012RUIBCCB mA5 . 104. 05 .37 BCII V645 . 112 CCCCCE RIUU返回第15頁/共61頁ICRB+UCCREIB例2：用估算法計(jì)算圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。跳轉(zhuǎn)后一頁前一頁ECCCRIUUCE EBBECCB) 1(RRUUI BC II EBBEBBEEBEBBCC) 1 ( RIURIRIURIU

5、返回第16頁/共61頁2. 2. 圖解法：IBUBEQIBUBEUBE = VCCIBRB常數(shù)常數(shù)CEBEBUUfI)(由輸入特性確定UBE后一頁前一頁RBRCIBIC+UCC返回第17頁/共61頁CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfIUCE /VIC/mAQORBRCIBIC+UCC第18頁/共61頁后一頁前一頁返回第19頁/共61頁RBRCuiuORLRSes+ XC 0，C 可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對(duì)交流可看作短路。短路短路對(duì)地短路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE第20頁/共61

6、頁1）輸入回路iBuBE 當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。 對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管相當(dāng)于電阻。rbe稱為晶體管輸入電阻。對(duì)于小功率三極管：)mA(I)mV(26)1 ()(300rEbe rbe的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。后一頁前一頁bbeBBEbeiuIUr 返回第21頁/共61頁2）輸出回路iCuCEbcii 輸出端相當(dāng)于一個(gè)受 ib控制的電流源。后一頁前一頁ICUCE特性曲線近似平行輸出端還要并聯(lián)一個(gè)大電阻rce。BBIcceICCEceiuIUr 返回第22頁/共61頁ibicicBCEibib rceCrbeBE晶體三極管微變等效電路后一頁前一頁ube+-uce+-u

7、be+-uce+-返回第23頁/共61頁2. 放大電路的微變等效電路將交流通路中的三極管用微變等效電路代替后一頁前一頁+-+-+-rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI+-+返回第24頁/共61頁3. 電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：bebirIU LcoRIU beLurRA LCLR/RR iouUUA :定義定義負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。LbRI 跳轉(zhuǎn)1跳轉(zhuǎn)2后一頁前一頁rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI+-+返回rbe第25頁/共61頁3. 電壓放大倍數(shù)的計(jì)算后一頁前一頁EebebiRIrIU LboRIU EbbebiRIrIU) 1( EbeLuRrRA) 1( iUiIbIcI

8、oUbIBR eI+-返回第26頁/共61頁后一頁前一頁Au放大電路+-SE信號(hào)源SRiIiU+-放大電路+-SE信號(hào)源SRiIiU+-iriiiIUr 輸入電阻輸入電阻返回第27頁/共61頁iiiIUr beBr/R ber bRiIIUB rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI+-+ir后一頁前一頁返回第28頁/共61頁EbbebiRIrIU) 1( ) 1 (EbeBiRrRr/bRiiiiIIUIUrB iUiIbIcIoUbIBR eI+-ir后一頁前一頁返回第29頁/共61頁+_RL0USUr0+_Au+_RL0U放大電路SERS+_后一頁前一頁返回第30頁/共61頁oooIU

9、r 后一頁前一頁+_無 源網(wǎng) 絡(luò)SE0IAu+_RL0U放大電路SERS+_0U+_ro返回第31頁/共61頁RL000rbeRBRCiUiIbIcIbI外加oIoUoI共發(fā)射極放大電路輸出電阻共射極放大電路特點(diǎn)： 1. 放大倍數(shù)高;2. 輸入電阻低;3. 輸出電阻高.oU后一頁前一頁返回第32頁/共61頁QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuo第33頁/共61頁 如果Q設(shè)置不合適，管子進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，將造成非線性失真。 如果Q設(shè)置過高，管子工作進(jìn)入飽和區(qū)，造成飽和失真，減小基極電流可消

10、除失真。 如果Q設(shè)置過低，管子工作進(jìn)入截止區(qū)，造成截止失真，增加基極電流可消除失真。 如果Q設(shè)置合適，信號(hào)幅值過大也可產(chǎn)生失真，減小信號(hào)幅值可消除失真。后一頁前一頁跳轉(zhuǎn)返回第34頁/共61頁iCuCEuo選擇靜態(tài)工作點(diǎn)ib第35頁/共61頁Q2uoUCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1第36頁/共61頁uiuotiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE第37頁/共61頁 合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)是保證放大電路正常工作的先決條件。但是放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)常因外界條件的變化而發(fā)生變動(dòng)。其中影響最大的是溫度的變化。跳轉(zhuǎn)后一

11、頁前一頁返回第38頁/共61頁1. 溫度變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響在固定偏置放大電路中 上式表明，當(dāng)VCC和 RB一定時(shí)， IC與 UBE、 以及 ICEO 有關(guān)，而這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。CBOBBECCCEOBCIRUVIII)1( 當(dāng)溫度升高時(shí)， UBE、 、 ICBO 。溫度升高時(shí)， IC將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移。后一頁前一頁返回第39頁/共61頁iCuCEQ溫度升高時(shí)，輸出特性曲線上移結(jié)論： 當(dāng)溫度升高時(shí)， IC將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移，容易使T進(jìn)入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。Q當(dāng)溫度升高使 IC 增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少IB，從而抑制Q點(diǎn)的變化，保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。后一頁

12、前一頁返回第40頁/共61頁2. 分壓式偏置電路1、穩(wěn)定Q點(diǎn)的原理BII 2若滿足：若滿足： 基極電位基本恒定， 不隨溫度變化。22BBRIV 后一頁前一頁跳轉(zhuǎn)RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+2121BBCCRRUII CCBBBBURRRV212 返回第41頁/共61頁 集電極電流基本恒定，不隨溫度變化。2. 分壓式偏置電路EBEBECRUVII BEBUV 若若滿滿足足：EBEBEBECRVRUVII 1. 穩(wěn)定Q點(diǎn)的原理后一頁前一頁RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+返回第42頁/共61頁Q點(diǎn)穩(wěn)定的過程TUBEIBICVEICVB固定 RE:溫度補(bǔ)

13、償電阻 對(duì)直流：RE越大穩(wěn)Q效果越好； 對(duì)交流： RE越大交流損失越大,為避免交流損失加旁路電容CE。后一頁前一頁I1I2IBVB+RB1RCC1C2RB2CERERL返回第43頁/共61頁2. 靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算CCBBBBVRRRV212 EBEBEBECRVRUVII IICB EECCCCCERIRIVU 估算法:后一頁前一頁RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+返回第44頁/共61頁3. 動(dòng)態(tài)分析對(duì)交流:CE將RE短路，RE不起作用， Au，ri，ro與固定偏置電路相同。跳轉(zhuǎn)后一頁前一頁I1I2IBVB+RB1RCC1C2RB2CERERL返回第45頁/共61頁+ECu

14、oRB1RCC1C2RB2CERERLuirbeRCRLoUiUiIbIcIbIRB微變等效電路uoRB1RCRLuiRB2交流通路bebeBirr| RrCoRr beLurRA第46頁/共61頁 去掉CE后的微變等效電路如果去掉CE， Au，ri，ro怎樣？21BBBRRR +UCC短路對(duì)地短路后一頁前一頁C1RB1RCC2RB2RERLuorbeRCRLiIbIcIbIBR REeIiUoU+-返回第47頁/共61頁去掉CE后的微變等效電路EebebiRIrIU LboRIU Au減小beLurRA無旁路電容CE有旁路電容CEEbbebiRIrIU) 1( EbeLuRrRA) 1 (

15、(1) 電壓放大倍數(shù)后一頁前一頁rbeRCRLiIbIcIbIBR REeIoU+_iU+_返回第48頁/共61頁ri 提高無旁路電容CE有旁路電容CEbebeBirrRr/CoRr ro不變) 1 (EbeBiRrRr/CoRr (2) 輸入電阻ri 和輸出電阻r0后一頁前一頁rbeRCRLiIbIcIbIBR REeIoU+_iU+_返回第49頁/共61頁無旁路電容CE有旁路電容CEEbeLuRrRA) 1( Au減小beLurRA) 1(EbeBiRr/Rr CoRr ri 提高beBirRr/CoRr ro不變后一頁前一頁返回第50頁/共61頁？即：即： SousEUA 后一頁前一頁對(duì)

16、信號(hào)源電壓的放大倍數(shù)？SE返回第51頁/共61頁考慮信號(hào)源內(nèi)阻RS時(shí))(beBrR beSbebeLusrRrrRA beSLrRR 后一頁前一頁跳轉(zhuǎn)SEirSiSiiErRrU SousEUA SiioEUUU SiuEUA 返回第52頁/共61頁RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2問題2：如果電路如下圖所示，如何分析？第53頁/共61頁例1:1:. 在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7K， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶體管=50， UBE=0.6V, 試求:(1) 靜態(tài)工作點(diǎn)IB、I

17、C及UCE；(2) 畫出微變等效電路；(3) 輸入電阻ri、r0及u。RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1+返回后一頁前一頁第54頁/共61頁I1I2IBRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE1RE2靜態(tài)分析：直流通路第55頁/共61頁【解】RB1+UCCRCRB2RE2RE1直流通路如圖所示。V312206020212 CCBBBBURRRVmA803603.RUVIIEBEBEC A 16 500.8 IICBV8438068012)(11.RRIRIUUEEECCCCCE 返回后一頁前一頁第56頁/共61頁RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2動(dòng)態(tài)分析：交流通路RB1RCRLuiuoRB2RE1第57頁/共61頁交流通路：RB1RCR