第2講基本的晶體管放大器ppt課件

1、海南風(fēng)光第第11章章 基本放大電路基本放大電路11.1 最簡(jiǎn)單的放大器最簡(jiǎn)單的放大器 靜態(tài)工作點(diǎn)分析靜態(tài)工作點(diǎn)分析 微變等效電路分析微變等效電路分析 圖解法分析圖解法分析 失真分析失真分析清華大學(xué)電機(jī)系電工學(xué)教研室清華大學(xué)電機(jī)系電工學(xué)教研室 唐慶玉唐慶玉 編編RB最簡(jiǎn)單的基本放大器組成最簡(jiǎn)單的基本放大器組成+ECRCC1C2TRL+-ui+-uo正電源正電源基極基極電阻電阻集電極集電極電阻電阻輸入耦輸入耦合電容合電容輸出耦輸出耦合電容合電容輸入輸入電壓電壓輸出輸出電壓電壓負(fù)載負(fù)載電阻電阻三極管三極管+放大電路的分析方法放大電路的分析方法放大放大電路電路分析分析靜態(tài)分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估

2、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計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真RB+ECRCC1C2ui=0時(shí)時(shí)ICIE=IB+ICRLIB無(wú)信號(hào)輸入時(shí)無(wú)信號(hào)輸入時(shí)UCE-+UBE+-靜態(tài)工作點(diǎn)定義）靜態(tài)工作點(diǎn)定義）（ UBE 、 IB 、 IC、 IE、 UCE）(IB,UBE) 和和( IC,UCE )分別對(duì)應(yīng)于輸入輸分別對(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)。出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)(圖解）圖解）RB+ECRCC1C2開(kāi)路開(kāi)路開(kāi)路開(kāi)路RL靜態(tài)分析靜態(tài)分析RB+ECRC直流通道直流通道（1 1用估算

3、法求靜態(tài)工作點(diǎn)用估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)先畫出放大電路的直流通道先畫出放大電路的直流通道（a估算估算IB（ UBE 0.7V)RB稱為偏置電阻稱為偏置電阻IB稱為偏置電流稱為偏置電流然后用基爾霍夫定律列方程，求出靜態(tài)工作點(diǎn)然后用基爾霍夫定律列方程，求出靜態(tài)工作點(diǎn)RB+ECRCIBUBE-+BEBBCURIEBCBBECBRERUEI7 . 0（b估算估算UCE、IC、IECCCCERIEURB+ECRCICUCE-+BCIIBBCEIIII) 1(（2用圖解法分析靜態(tài)工作點(diǎn)用圖解法分析靜態(tài)工作點(diǎn)ICUCEUCE=ECICRCECCCRE直流負(fù)載線直流負(fù)載線與與IB所決所決定的那一定的那一條輸出特條輸

4、出特性曲線的性曲線的交點(diǎn)就是交點(diǎn)就是Q點(diǎn)點(diǎn)QIB靜態(tài)靜態(tài)UCE靜態(tài)靜態(tài)ICRB+ECRCC1C2+-ui+-uoUCE-+IBUBEQICUCEuiibibicuCE怎么變化怎么變化(1)用圖解法分析交流電壓放大原理用圖解法分析交流電壓放大原理假設(shè)假設(shè)uBE靜態(tài)工作點(diǎn)的基礎(chǔ)靜態(tài)工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上有一微小的變化上有一微小的變化 uiQ動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析ICUCEicuCE的變化沿一條線的變化沿一條線交流負(fù)載線當(dāng)無(wú)負(fù)載電交流負(fù)載線當(dāng)無(wú)負(fù)載電阻阻RL時(shí)，交流負(fù)載線就是時(shí)，交流負(fù)載線就是直流負(fù)載線）直流負(fù)載線）RB+ECRCC1C2+-ui+-uouCE-+QuCEttRB+ECRCC1C2uiiBiCuC

5、Euo各點(diǎn)波形各點(diǎn)波形uo比比ui幅度放大且相位相反幅度放大且相位相反uBERB+ECRCC1C2對(duì)交流信號(hào)對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)輸入信號(hào)ui)短路短路短路短路置零置零放大器的交流通道及微變等效電路放大器的交流通道及微變等效電路RLuiuo1/ C0(2)用微變等效電路估算電壓放大倍數(shù)的計(jì)算用微變等效電路估算電壓放大倍數(shù)的計(jì)算 交流通道交流通道RBRC RLuiuoicuceib 三極管的微變等效電路三極管的微變等效電路首先考察輸入回路首先考察輸入回路iBuBE當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近入特性在小范圍內(nèi)近似線性。似線性。 uBE iBbbeBBEbeiuiur 對(duì)輸入

6、的小交流信號(hào)對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管而言，三極管BE間等間等效于電阻效于電阻rbe。對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管BE間等效于電阻間等效于電阻rbe。becrbeibbeubeubeib)mA(I)mV(26)1()(300rEbe rbe的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。 考察輸出回路考察輸出回路)iI (iIibBcCC bBiI 所以：所以：bcii 輸出端相當(dāng)于一個(gè)受輸出端相當(dāng)于一個(gè)受 ib控制的電流源。控制的電流源。iCuCE近似平行近似平行三極管的微變等效電路三極管的微變等效電路ubeibuceic uceuberbe ibibic

7、 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rbe ibibiiicuiuoRBRCRLRBRCRLuiuo交流通道交流通道目的目的將電子問(wèn)題將電子問(wèn)題化為受控源化為受控源電路的問(wèn)題電路的問(wèn)題來(lái)解來(lái)解用微變等效電路估算電壓放大倍數(shù)的計(jì)算用微變等效電路估算電壓放大倍數(shù)的計(jì)算bebirIU LboRIU beLiorRUUAvLCLR/RR 負(fù)號(hào)表示輸出與輸入反相負(fù)號(hào)表示輸出與輸入反相rbeRBRCRLiU iI bI cI oU bI輸入電阻交流輸入電阻的計(jì)算輸入電阻交流輸入電阻的計(jì)算輸入電阻的定義：輸入電阻的定義：i

8、iIUri rbeRBRCRLiU iI bI cI oU BI beBr/R ber 輸出電阻的計(jì)算輸出電阻的計(jì)算對(duì)于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號(hào)源，對(duì)于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號(hào)源，可以將它進(jìn)行戴維南等效，戴維南等效電路可以將它進(jìn)行戴維南等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。的內(nèi)阻就是輸出電阻。計(jì)算輸出電阻的方法：計(jì)算輸出電阻的方法：所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求流法。所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求流法。UIrbeRBRCiI bI cI bI coRIUr所以：所以：用加壓求用加壓求流法求輸流法求輸出電阻：出電阻：00用圖解法進(jìn)行放大器失真分析用圖解法進(jìn)行放大器失真分析為

9、了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把Q設(shè)置在設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果交流負(fù)載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適，設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，造成非線性失真。信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，造成非線性失真。失真失真輸出波形較輸入波形發(fā)生畸變，輸出波形較輸入波形發(fā)生畸變， 稱為失真稱為失真可輸出可輸出的最大的最大不失真不失真信號(hào)信號(hào)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)能保證輸出電壓幅度最大合適的靜態(tài)工作點(diǎn)能保證輸出電壓幅度最大且不失真且不失真iCuCEiCicICibIBiBuotttiCuCEuoQ點(diǎn)過(guò)低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)點(diǎn)過(guò)低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)uo波形波形ibIBiBicICiCtttt稱為

10、截止失真稱為截止失真iCuCEuoQ點(diǎn)過(guò)高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)點(diǎn)過(guò)高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)稱為飽和失真稱為飽和失真ibIBiBicICiCttt討論課 從靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置和微變等效電路上，判斷各電從靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置和微變等效電路上，判斷各電路對(duì)輸入的正弦交流信號(hào)路對(duì)輸入的正弦交流信號(hào)ui有無(wú)放大作用，并說(shuō)明原因。有無(wú)放大作用，并說(shuō)明原因。假設(shè)各電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。假設(shè)各電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。 ui 幅度很小，在幅度很小，在10mV以內(nèi)。以內(nèi)。RB+ECREC1C2Tuiuo無(wú)放大作用靜態(tài)IB、IC=0題1 RE+ECRCC1C2TuiuoCE無(wú)放大作用。無(wú)放大作用。輸入信號(hào)通過(guò)直流電源對(duì)地短路輸入信號(hào)通過(guò)直流電源對(duì)地短路題2 題3 無(wú)放大作用。無(wú)放大作用。輸入信號(hào)通過(guò)電容輸入信號(hào)通過(guò)電容C3及直流電源對(duì)地短路及直流電源對(duì)地短路RE+ECRCC1C2TuiuoCEC3RB題4無(wú)放大作用。無(wú)放大作用。無(wú)無(wú)RC，輸出電壓，輸出電壓=0RE+ECC1C2TuiuoRB題5 RB+ECRCC