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文檔簡(jiǎn)介

1、2.1 放大的概念與放大電路的性能指標(biāo)一、放大的概念一、放大的概念二、放大電路的性能指標(biāo)二、放大電路的性能指標(biāo)Home1. 放大的概念放大的概念Next1放大的對(duì)象:放大的對(duì)象:變化量。變化量。放大的本質(zhì):放大的本質(zhì):能量的控制和轉(zhuǎn)換。能量的控制和轉(zhuǎn)換。放大電路的特征:放大電路的特征:功率放大。功率放大。放大電路的必備元件:放大電路的必備元件:有源器件(晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管)。有源器件(晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管)。放大的前提:放大的前提:不失真。不失真。VCC 2. 2.輸出信號(hào)的能量實(shí)際上是由直流電源提供的,只是輸出信號(hào)的能量實(shí)際上是由直流電源提供的,只是經(jīng)過三極管的控制,使之轉(zhuǎn)換成信號(hào)能量,提供給負(fù)載

2、。經(jīng)過三極管的控制,使之轉(zhuǎn)換成信號(hào)能量,提供給負(fù)載。 1.1.放大電路主要用于放大微弱信號(hào),輸出電壓或電放大電路主要用于放大微弱信號(hào),輸出電壓或電流在幅度上得到了放大,輸出信號(hào)的能量得到了加強(qiáng)。流在幅度上得到了放大,輸出信號(hào)的能量得到了加強(qiáng)。判斷電路能否放判斷電路能否放大的基本出發(fā)點(diǎn)大的基本出發(fā)點(diǎn)Home2. 放大電路的性能指標(biāo)放大電路的性能指標(biāo) Next2BackF 輸入端口特性可以等效為一個(gè)輸入電阻輸入端口特性可以等效為一個(gè)輸入電阻F 輸出端口可以等效成電壓源或電流源輸出端口可以等效成電壓源或電流源 放大電路是一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)。從端口特性來研究放大放大電路是一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)。從端口特性來研究放大電

3、路,可將其等效成具有某種端口特性的等效電路。電路,可將其等效成具有某種端口特性的等效電路。信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源內(nèi)阻內(nèi)阻輸入電壓輸入電壓輸入電流輸入電流輸出電壓輸出電壓輸出電流輸出電流3(1 1)放大倍數(shù)及增益)放大倍數(shù)及增益: :就是輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的比值就是輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的比值電壓放大倍數(shù):電壓放大倍數(shù):(無量綱)(無量綱))1 . 1 . 2(iouuUUA互阻放大倍數(shù):互阻放大倍數(shù):(歐姆(歐姆 ))3 .1 .2(iouiIUA電流放大倍數(shù):電流放大倍數(shù):(無量綱)(無量綱))2 .1 .2(ioiiIIA互導(dǎo)放大倍數(shù):互導(dǎo)放大倍數(shù):(西門子(西門子S)S)4 .1 .2(i

4、oiuUIA 對(duì)于小功率放對(duì)于小功率放大電路,人們往往大電路,人們往往只關(guān)心上述單一指只關(guān)心上述單一指標(biāo)的放大倍數(shù),而標(biāo)的放大倍數(shù),而不研究其功率放大不研究其功率放大能力。本章著重討能力。本章著重討論電壓放大倍數(shù)。論電壓放大倍數(shù)。 需要注意的是,需要注意的是,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),只在實(shí)際應(yīng)用時(shí),只有在波形不失真的有在波形不失真的情況下,測(cè)試的放情況下,測(cè)試的放大倍數(shù)才有意義。大倍數(shù)才有意義。和、大倍數(shù)為源增益時(shí),則各放換成當(dāng)以上各式的gsrsisussiAAAAUUHomeNext4Back(2 2)輸入電阻:)輸入電阻:從輸入端看進(jìn)去的等效電阻從輸入端看進(jìn)去的等效電阻iiiIUR 輸入電壓與輸入電

5、壓與輸入電流有輸入電流有效值之比。效值之比。(3 3)輸出電阻:)輸出電阻:0sULRoooIUR5 可以按照下圖所示可以按照下圖所示方法求解輸出電阻。方法求解輸出電阻。 將輸出等效將輸出等效成有內(nèi)阻的電成有內(nèi)阻的電壓源,內(nèi)阻就壓源,內(nèi)阻就是輸出電阻。是輸出電阻。LooLoooo) 1(RUURUUUR空載時(shí)輸出空載時(shí)輸出電壓有效值電壓有效值帶帶RL時(shí)的輸出電時(shí)的輸出電壓有效值壓有效值 放大電路放大電路II的輸入電阻的輸入電阻Ri2是放大是放大電路電路I的負(fù)載電阻。的負(fù)載電阻。 放大電路放大電路I可看作放大電路可看作放大電路II的信的信號(hào)源,內(nèi)阻就是放大電路號(hào)源,內(nèi)阻就是放大電路I的輸出電阻的

6、輸出電阻RO1。 輸入電阻和輸出電阻都會(huì)影響放輸入電阻和輸出電阻都會(huì)影響放大電路的放大能力。大電路的放大能力。 (4)通頻帶:衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的通頻帶:衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。放大能力。Am為中頻放大倍數(shù);為中頻放大倍數(shù); fL為下限截止頻率;為下限截止頻率;fH為上限截止頻率;為上限截止頻率; fbw= fH- fL為通頻帶為通頻帶 。通頻帶越寬,表明放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適通頻帶越寬,表明放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力越強(qiáng)應(yīng)能力越強(qiáng) 。 最大不失真輸出電壓:輸入電壓再增大就會(huì)最大不失真輸出電壓:輸入電壓再增大就會(huì)使輸出電壓波形失真。用使輸出電壓波形失真。用UOM

7、表示或表示或UOPP。 最大輸出功率與效率:輸出信號(hào)不失真情況最大輸出功率與效率:輸出信號(hào)不失真情況下負(fù)載獲得的最大功率,用下負(fù)載獲得的最大功率,用POM表示。表示。效率:效率:VOMPP式中,式中,P PV V為電源消耗的功率。為電源消耗的功率。bI 小寫字母、大寫下標(biāo)表示總小寫字母、大寫下標(biāo)表示總量(含交、直流)。如量(含交、直流)。如uCE、iB等。等。 大寫字母、大寫下標(biāo)表示大寫字母、大寫下標(biāo)表示直流量。如直流量。如UCE、IC等。等。 小寫字母、小寫下標(biāo)表示純小寫字母、小寫下標(biāo)表示純交流量。如,交流量。如,uce、ib等。等。有關(guān)符號(hào)的約定有關(guān)符號(hào)的約定 上方有圓點(diǎn)的大寫字母、小寫下

8、標(biāo)表示相上方有圓點(diǎn)的大寫字母、小寫下標(biāo)表示相量如量如 、 等。等。ceU 大寫字母、小寫下標(biāo)表示大寫字母、小寫下標(biāo)表示交流有效值。如交流有效值。如Uce、Ie等。等。2.2 基本共射放大電路的工作原理一、電路的組成及各元件的作用一、電路的組成及各元件的作用二、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性二、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性三、波形分析三、波形分析四、放大電路的組成原則四、放大電路的組成原則一、一、基本基本放大電路的組成及各原件的作用放大電路的組成及各原件的作用VCCRcUo+-RbVbbVBB、Rb:使:使UBE Uon,且有,且有合適的合適的IB。VCC:使:使UCEUBE,同時(shí)作為負(fù),同時(shí)作為負(fù)載的能源。

9、載的能源。Rc:將:將iC轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成uCE(uo) 。共射共射)( oCEcbIcuuuiiuR動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí):動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí): 輸入電壓輸入電壓ui為零時(shí),晶體管各極的電流、為零時(shí),晶體管各極的電流、b-e間的電間的電壓、管壓降稱為靜態(tài)工作點(diǎn)壓、管壓降稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q,記作,記作IBQ、 ICQ(IEQ)、)、 UBEQ、 UCEQ。HomeNextBack由于由于(IBQ,UBEQ) 和和( ICQ,UCEQ )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),所以稱為出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn),所以稱為靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBQUBEQQUCEQICQICUCEIBHo

10、meNextBack二、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性 輸出電壓必然失真!輸出電壓必然失真! 設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn),首先要解決失真問題,但設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn),首先要解決失真問題,但Q點(diǎn)點(diǎn)幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)!幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)! 為什么放大的對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào),卻要晶體管在信號(hào)為零為什么放大的對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào),卻要晶體管在信號(hào)為零時(shí)有合適的直流電流和極間電壓?時(shí)有合適的直流電流和極間電壓?HomeNextBack三、基本共射放大電路的波形分析t tuCEUCEQVCCOt tuCEUCEQVCCO飽和失真飽和失真底部失真底部失真截止失真截止失真頂部失真頂部失真輸出和輸入反相!輸出和輸入反相!動(dòng)態(tài)

11、信號(hào)動(dòng)態(tài)信號(hào)馱載在靜馱載在靜態(tài)之上態(tài)之上與與iC變化變化方向相反方向相反 要想不失真,就要要想不失真,就要在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)保證晶體管始終工作保證晶體管始終工作在放大區(qū)!在放大區(qū)!HomeNextBack 放大電路的組成原則放大電路的組成原則 根據(jù)所用放大管的類型設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)根據(jù)所用放大管的類型設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q 。對(duì)。對(duì)于晶體管應(yīng)使發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,以使晶體管工于晶體管應(yīng)使發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,以使晶體管工作于線性放大區(qū);作于線性放大區(qū); 必須保證從輸入到輸出信號(hào)的正常流通途徑必須保證從輸入到輸出信號(hào)的正常流通途徑。輸入信。輸入信號(hào)能有效地作用于放大電路

12、的輸入回路;輸出信號(hào)能有號(hào)能有效地作用于放大電路的輸入回路;輸出信號(hào)能有效地加到負(fù)載上。效地加到負(fù)載上。對(duì)實(shí)用放大電路的要求:對(duì)實(shí)用放大電路的要求:共地、直流電源種類盡可能少、共地、直流電源種類盡可能少、負(fù)載上無直流分量。負(fù)載上無直流分量。HomeNextBack兩種實(shí)用放大電路:(1 1)直接耦合放大電路直接耦合放大電路問題:?jiǎn)栴}:1. 兩種電源兩種電源2. 信號(hào)源與放大電路不信號(hào)源與放大電路不“共地共地”共地,且要使信號(hào)共地,且要使信號(hào)馱載在靜態(tài)之上馱載在靜態(tài)之上靜態(tài)時(shí),靜態(tài)時(shí),b1BEQRUU動(dòng)態(tài)時(shí),動(dòng)態(tài)時(shí),VCC和和uI同時(shí)作用同時(shí)作用于晶體管的輸入回路。于晶體管的輸入回路。將兩個(gè)電源

13、將兩個(gè)電源合二為一合二為一有直流分量有直流分量有交流損失有交流損失 UBEQHomeNextBack兩種實(shí)用放大電路:(2 2)阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路 耦合電容的容量應(yīng)足夠耦合電容的容量應(yīng)足夠大,即對(duì)于交流信號(hào)近似大,即對(duì)于交流信號(hào)近似為短路。其作用是為短路。其作用是“隔離隔離直流、通過交流直流、通過交流”。靜態(tài)時(shí),靜態(tài)時(shí),C1、C2上電壓?上電壓?CEQC2BEQC1UUUU,動(dòng)態(tài)時(shí),動(dòng)態(tài)時(shí),C1、C2為耦合電容!為耦合電容!UBEQUCEQuBEuIUBEQ,信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。,信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。負(fù)載上只有交流信號(hào)。負(fù)載上只有交流信號(hào)。HomeNextBackHome一一.

14、直流通路與交流通路直流通路與交流通路 Next(1 1)直流通路:)直流通路:直流電流流經(jīng)的通路,直流電流流經(jīng)的通路,用于靜態(tài)分析用于靜態(tài)分析。對(duì)于直流通路:對(duì)于直流通路:電容視為開路;電感視為短路;信號(hào)源電容視為開路;電感視為短路;信號(hào)源視為短路,但保留其內(nèi)阻視為短路,但保留其內(nèi)阻。(2 2)交流通路:)交流通路:交流電流流經(jīng)的通路,交流電流流經(jīng)的通路,用于動(dòng)態(tài)分析用于動(dòng)態(tài)分析。對(duì)于交流通路:對(duì)于交流通路:大容量電容(耦合電容、旁路電容等)大容量電容(耦合電容、旁路電容等)視為短路;大容量電感視為開路;直流電源視為短路視為短路;大容量電感視為開路;直流電源視為短路。 通常,放大電路中直流電源

15、的作用和交流信號(hào)通常,放大電路中直流電源的作用和交流信號(hào)的作用共存,這使得電路的分析復(fù)雜化。為簡(jiǎn)化的作用共存,這使得電路的分析復(fù)雜化。為簡(jiǎn)化分析,將它們分開作用,引入直流通路和交流通分析,將它們分開作用,引入直流通路和交流通路的概念。路的概念。 + Rs us Rb1 VCC Rc Rb2 RL 圖圖 2.3.1 直直接接耦耦合合共共射射放放大大電電路路的的直直流流通通路路和和交交流流 通通路路 Rs Rb1 VCC Rc Rb2 RL + Rs us Rb1 VCC Rc Rb2 RL + Rs us Rb1 Rc Rb2 RL (a) 直直 流流通通路路 (b) 交交 流流通通路路 C2

16、Rc + Rs us C1 VCC Rb RL 圖圖 2.3.2 阻阻 容容 耦耦 合合 共共 射射 放放 大大電電路路的的直直流流通通路路和和交交流流通通路路 VCC Rc Rb + Rs us Rc Rb RL (a) 直直 流流 通通 路路 (b) 交交 流流 通通 路路 C2 Rc + Rs us C1 VCC Rb RL TVBBCbRcRb(a)TVCCCb1RcCb2(b)下列下列af電路哪些具有放大作用?電路哪些具有放大作用?思考題思考題(c) T -VC C Cb1 Rc Cb2 Rb T +VC C Cb1 Rc Cb2 Rb (d)(f)TVC CCb 1RcCb 2VB

17、 BRbT-VC CCb 1RcCb 2(e)討論一1. 用用NPN型晶體管組成一個(gè)在本節(jié)課中未見型晶體管組成一個(gè)在本節(jié)課中未見過的共射放大電路。過的共射放大電路。2. 用用PNP型晶體管組成一個(gè)共射放大電路。型晶體管組成一個(gè)共射放大電路。3.畫出圖示電路的直流通路和交流通路。畫出圖示電路的直流通路和交流通路。1. 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)分析靜態(tài)分析確定放大電路的靜態(tài)值確定放大電路的靜態(tài)值IBQ、ICQ、UCEQ,即靜即靜態(tài)工作點(diǎn)態(tài)工作點(diǎn)Q。靜態(tài)工作點(diǎn)的位置直接影響放。靜態(tài)工作點(diǎn)的位置直接影響放大電路的質(zhì)量。大電路的質(zhì)量。借助于放大電路的借助于放大電路的直流通路直流通路來求。

18、來求。直流通路直流通路是能通過直流的通道。將電路中的耦合電容和旁路將電路中的耦合電容和旁路電容開路,即可得到。電容開路,即可得到。UoUiVCC二二. 圖解法圖解法放大電路的輸入和輸出直流負(fù)載線放大電路的輸入和輸出直流負(fù)載線三極管的輸入和輸出特性曲線三極管的輸入和輸出特性曲線確定靜態(tài)工作點(diǎn)確定靜態(tài)工作點(diǎn)(1)由輸入特性曲線和輸入直流負(fù)載線求)由輸入特性曲線和輸入直流負(fù)載線求IBQ、UBEQVCCIBICUBEUCEUBE=VCC-IBRb 直流負(fù)載線直流負(fù)載線iBuBEVcc/RbVccIBQUBEQQ- 1/Rb作出直流負(fù)載線,直流負(fù)載線和輸入作出直流負(fù)載線,直流負(fù)載線和輸入特性曲線的交點(diǎn)即

19、是靜態(tài)工作點(diǎn)特性曲線的交點(diǎn)即是靜態(tài)工作點(diǎn)Q,由,由Q可確定可確定IBQ、UBEQ。 圖解分析法,必須已知三極管圖解分析法,必須已知三極管的輸入、輸出特性曲線。的輸入、輸出特性曲線。(2)由輸出特性曲線和輸出直流負(fù)載線求)由輸出特性曲線和輸出直流負(fù)載線求ICQ、UCEQ(1)由輸入特性曲線和輸入直流負(fù)載線求)由輸入特性曲線和輸入直流負(fù)載線求IBQ、UBEQUCE=VCC-ICRc 直流負(fù)載線直流負(fù)載線VCCVCCIBICUBEUCE求兩點(diǎn)求兩點(diǎn)IC=0 UCE=VCCUCE=0 IC=VCC/Rc作出直流負(fù)載線,直流負(fù)載線和輸出特作出直流負(fù)載線,直流負(fù)載線和輸出特性曲線的有性曲線的有多個(gè)交點(diǎn)多個(gè)

20、交點(diǎn)。只有與只有與iB=IBQ對(duì)應(yīng)的那條曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的那條曲線的交點(diǎn)才是靜態(tài)工作點(diǎn)。才是靜態(tài)工作點(diǎn)。由圖可見:由圖可見: 如改變?nèi)绺淖僆b的數(shù)值,便可的數(shù)值,便可改變靜態(tài)工作點(diǎn)的位置改變靜態(tài)工作點(diǎn)的位置,從而影響放大電路的放大質(zhì)量。從而影響放大電路的放大質(zhì)量。VCCVCC1.由直流負(fù)載列出方程由直流負(fù)載列出方程 UCE=VCCICRc2.在輸出特性曲線上確定在輸出特性曲線上確定兩個(gè)特殊點(diǎn)兩個(gè)特殊點(diǎn),即可即可 畫出直流負(fù)載線。畫出直流負(fù)載線。 關(guān)鍵關(guān)鍵:直流負(fù)載線的確定方法直流負(fù)載線的確定方法:3.在輸入回路列方程式在輸入回路列方程式UBE =VCCIBRb4.在輸入特性曲線上,作出輸入負(fù)載線

21、,兩在輸入特性曲線上,作出輸入負(fù)載線,兩 線的交點(diǎn)即是線的交點(diǎn)即是Q。5.得到得到Q點(diǎn)的參數(shù)點(diǎn)的參數(shù)IBQ、ICQ和和UCEQ。VCC 、 VCC /Rc通過作圖的方法求通過作圖的方法求AU、AI及放大電路的最大不失真電壓。及放大電路的最大不失真電壓。 交流負(fù)載線交流負(fù)載線 交流負(fù)載線確定方法:交流負(fù)載線確定方法: 1. 通過輸出特性曲線通過輸出特性曲線上過上過Q點(diǎn)做一條斜率點(diǎn)做一條斜率為為1/RL直線。直線。 2.交流負(fù)載電阻交流負(fù)載電阻RL = RLRc 3.交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí),工作點(diǎn)交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí),工作點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)軌跡。的運(yùn)動(dòng)軌跡。 uouiiiicib比直流負(fù)載線

22、要陡比直流負(fù)載線要陡 斜斜率率 - 1 Rc 斜斜率率 1 Rc/ RL Q UCEQ ICQ IB Q Rc VCC VCC vCE iC 圖圖 2.3.8 交交流流負(fù)負(fù)載載線線 圖解分析方法圖解分析方法1. 求出靜態(tài)工作點(diǎn)求出靜態(tài)工作點(diǎn)Q。2. 畫出交流通路,求出交流負(fù)載電阻。畫出交流通路,求出交流負(fù)載電阻。RL=Rc/RL3. 以以Q為基準(zhǔn),在輸入特性曲線上,根據(jù)為基準(zhǔn),在輸入特性曲線上,根據(jù)ui的變化的變化波形求出波形求出ib的波形及幅值的波形及幅值Ibm。作出交流負(fù)載線。作出交流負(fù)載線。UoUiVCCUoUiIiIcIb 斜斜率率 - 1 Rc 斜斜率率 1 Rc/ RL Q UCE

23、Q ICQ IBQ Rc VCC VCC vCE iC 圖圖 2.3.8 交交流流負(fù)負(fù)載載線線 VCCIBICUBEUCEUoUiVCCVCCVCCVCCUoUiVCCUoUiIiIcIbIbmIcmUom不截止不截止Uom1不飽和不飽和Uom2 圖解分析方法圖解分析方法4. 求增益求增益AU=Ucm/UimAI=Icm/Iim5. 確定放大器的最大工作范圍確定放大器的最大工作范圍-最大不失真電壓最大不失真電壓Uom=min(Uom1,Uom2)通過圖解分析,可得如下結(jié)論:通過圖解分析,可得如下結(jié)論: 1.1.ui uBE iB iC uCE uo 2.2.uO與與ui相位相反;相位相反; 3

24、.3.可以量出放大電路的電壓放大倍數(shù);可以量出放大電路的電壓放大倍數(shù); 4.4.可以確定最大不失真輸出幅度??梢源_定最大不失真輸出幅度。HomeNextBack波形的失真:波形的失真:飽和飽和失真失真截止截止失真失真 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管,管,輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管,管,輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。

25、 注意:對(duì)于注意:對(duì)于PNP管,由于是負(fù)電源供電,失真的管,由于是負(fù)電源供電,失真的表現(xiàn)形式,與表現(xiàn)形式,與NPN管正好相反。管正好相反。Q點(diǎn)過低點(diǎn)過低信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)t截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真!截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真!消除方法:增大消除方法:增大VBB,即向上平移輸入回路負(fù)載線。,即向上平移輸入回路負(fù)載線。減小減小Rb能消除截止失真嗎?能消除截止失真嗎?2 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓Uom :比較:比較UCEQ與(與( VCC UCEQ ),?。?,取其小者,除以其小者,除以 。Q點(diǎn)過高點(diǎn)過高信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū) Q QRb或或或或VBB Rc或

26、或VCC 消除方法:消除方法:增大增大Rb,減小減小Rc,減小減小,減小減小VBB,增大增大VCC。 放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度,需要:放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度,需要: 1.工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位;要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位;2.要有合適的交流負(fù)載線;要有合適的交流負(fù)載線;3. 輸入信號(hào)的幅度不能太大。輸入信號(hào)的幅度不能太大。Uom1Uom2圖圖2.3.11 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓帶負(fù)載后,最大不失真輸出電壓帶負(fù)載后,最大不失真輸出電壓變小。變小。不帶負(fù)載時(shí)不帶負(fù)載時(shí)最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓U Uomom的求法的

27、求法: :om2,UUVUUCEQCCCESCEQ得得到到有有效效值值并并除除以以的的最最小小值值)與與(取取( 直流負(fù)載線直流負(fù)載線帶負(fù)載時(shí)帶負(fù)載時(shí)最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓U Uomom的求法的求法: :om2,URIUULCQCESCEQ得得到到有有效效值值除除以以中中的的小小者者)與與取?。?圖解法的適用范圍圖解法的適用范圍HomeNextBack 圖解法的特點(diǎn)是直觀、形象,但要求實(shí)測(cè)晶體管的輸圖解法的特點(diǎn)是直觀、形象,但要求實(shí)測(cè)晶體管的輸入、輸出曲線,而且用圖解法進(jìn)行定量分析的誤差較大。入、輸出曲線,而且用圖解法進(jìn)行定量分析的誤差較大。圖解法適于分析輸出幅值較大、頻率較低的

28、情況。實(shí)際應(yīng)圖解法適于分析輸出幅值較大、頻率較低的情況。實(shí)際應(yīng)用中,常用于靜態(tài)工作點(diǎn)位置、最大不失真輸出電壓和失用中,常用于靜態(tài)工作點(diǎn)位置、最大不失真輸出電壓和失真情況分析,另外在大信號(hào)工作時(shí),往往也采用圖解法。真情況分析,另外在大信號(hào)工作時(shí),往往也采用圖解法。討論一1. 在什么參數(shù)、如何變化時(shí)在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1 Q2 Q3 Q4?2. 從輸出電壓上看,哪個(gè)從輸出電壓上看,哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真?哪點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真?哪個(gè)個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真?哪個(gè)點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真?哪個(gè)Q點(diǎn)下點(diǎn)下Uom最大?最大?3. 設(shè)計(jì)放大電路時(shí),應(yīng)根據(jù)什么選擇設(shè)計(jì)放大電路時(shí),應(yīng)根據(jù)什么選擇VCC?2

29、. 空載和帶載兩種情況下空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少?分別為多少?3. 在圖示電路中,有無可能在空載時(shí)輸出電壓失真,而在圖示電路中,有無可能在空載時(shí)輸出電壓失真,而帶上負(fù)載后這種失真消除?帶上負(fù)載后這種失真消除?討論二 已知已知ICQ2mA,UCES0.7V。 1. 在空載情況下,當(dāng)輸在空載情況下,當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí),電路首先出入信號(hào)增大時(shí),電路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真?現(xiàn)飽和失真還是截止失真?若帶負(fù)載的情況下呢?若帶負(fù)載的情況下呢?討論三:波形分析波形分析 失真了嗎?如何判失真了嗎?如何判斷?原因?斷?原因?飽和飽和失真失真四、等效電路法 半導(dǎo)體器件的非線性特性使放大電路的分析復(fù)雜

30、化。半導(dǎo)體器件的非線性特性使放大電路的分析復(fù)雜化。利用線性元件建立模型,來描述非線性器件的特性。利用線性元件建立模型,來描述非線性器件的特性。1. 直流模型:適于:適于Q點(diǎn)的分析點(diǎn)的分析理想二極管理想二極管利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn),實(shí)質(zhì)上利用了直流模型。利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn),實(shí)質(zhì)上利用了直流模型。cCQCEQBQCQbBEQBBBQ RIVUIIRUVICC輸入回路等效為輸入回路等效為恒壓源恒壓源輸出回路等效為電流控制的電流源輸出回路等效為電流控制的電流源HomeNextBack(a) 晶體管的小信號(hào)模型晶體管的小信號(hào)模型 建立小信號(hào)模型的意義:建立小信號(hào)模型的意義:由于三極管是非線性器件

31、,這由于三極管是非線性器件,這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號(hào)模型,樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號(hào)模型,就是將非線性器件做線性化處理,從而簡(jiǎn)化放大電路的就是將非線性器件做線性化處理,從而簡(jiǎn)化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。分析和設(shè)計(jì)。 建立小信號(hào)模型的思路:建立小信號(hào)模型的思路:當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓足夠小時(shí),晶體管工作于線性區(qū),就可以把三極管小范足夠小時(shí),晶體管工作于線性區(qū),就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替,從而可以把三極圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替,從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。管這個(gè)非線性器件所組

32、成的電路當(dāng)作線性電路來處理。等效電路分析法,必等效電路分析法,必須已知三極管的須已知三極管的 值值。2. 交流模型 (b) 晶體管共射晶體管共射h參數(shù)的引出參數(shù)的引出)5 . 3 . 2(),(CEBBEuifu 對(duì)于對(duì)于BJT雙口網(wǎng)絡(luò),可以雙口網(wǎng)絡(luò),可以根據(jù)輸入輸出特性曲線得到:根據(jù)輸入輸出特性曲線得到:)6 .3 .2(),(CEBCuifi在小信號(hào)情況下,對(duì)上兩式取全微分得在小信號(hào)情況下,對(duì)上兩式取全微分得CECECBBCCBCEduuidiiidiIUuBEuCEiBcebiC圖圖2.3.15 BJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)CECEBEBBBEBEBCEduuudiiuduIU用小信號(hào)交流分量

33、表示:用小信號(hào)交流分量表示:ceebeeUhIhU1211bceebecUhIhI2221四個(gè)參數(shù)量綱各不相同,故稱為混合參數(shù)(四個(gè)參數(shù)量綱各不相同,故稱為混合參數(shù)(H H參數(shù))。參數(shù))。CEBBE11e Uiuh輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻,用輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻,用r rbebe表示;表示;(c) 晶體管共射晶體管共射h參數(shù)的物理意義參數(shù)的物理意義iBuBE uBE iBiBuBE uBE uCE輸入端交流開路時(shí)的電壓反饋系數(shù);輸入端交流開路時(shí)的電壓反饋系數(shù);BCEBE12e Iuuh輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo),用輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo),用1/rce表示。表示。BCEC22e Iu

34、ih輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)流放大系數(shù), ,用用表示;表示;CEBC21e Uiih iC iBiCuCEiCuCE iC uCEHomeNextBack據(jù)此可得小信號(hào)模型(如圖據(jù)此可得小信號(hào)模型(如圖2.3.16所示)所示)ceebeeUhIhU 1211bceebecUhIhI 2221IbUbe+-Uce+-IcUbe+-Uce+-IbbecIch11e1/h22eh21eIbh12eUce+-HomeNextBack(d) h 參數(shù)簡(jiǎn)化模型參數(shù)簡(jiǎn)化模型 h12e很小,一般為很小,一般為10-3 10-4 ; ib 是受控源是受控

35、源 ,且為電,且為電流控制電流源流控制電流源(CCCS)。 電流方向與電流方向與ib的方向是關(guān)的方向是關(guān)聯(lián)的。聯(lián)的。 圖圖2.3.17 BJT的的H參數(shù)簡(jiǎn)化模參數(shù)簡(jiǎn)化模型型rbebeUbIbIcIceU 于是于是得到簡(jiǎn)化電路(如圖得到簡(jiǎn)化電路(如圖2.3.17所示)所示) rce= 1/h22e很大,很大,約為約為100k 。故一般可忽略它們的影響;故一般可忽略它們的影響;(e) rbe的近似計(jì)算的近似計(jì)算由由PN結(jié)的電流公式:結(jié)的電流公式:) 1(eTEB/SEUUIIEBEe1dUdIrTE/TS)(eTEBUIUIUUEETemV26IIUr(常溫下)(常溫下)ebbbebbbbbbeb

36、e)(1)(1rriririiur 其中:其中:rbb=200)mA(mV26)(1200EQbeIr所以:所以:rbb基區(qū)體電阻基區(qū)體電阻re發(fā)射結(jié)正向電阻發(fā)射結(jié)正向電阻+bceberbbrBICIIEberHomeNextBack(f) 微變等效電路法進(jìn)行微變等效電路法進(jìn)行共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析1.首先,畫出交流通路首先,畫出交流通路UoUsVCCUoUsIiIcIb2. 將交流通路中的晶體管用將交流通路中的晶體管用h參數(shù)等效電路代替;參數(shù)等效電路代替;3. 標(biāo)出等效電路中的電壓電流量,進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。標(biāo)出等效電路中的電壓電流量,進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。 UoUsIiIcIbUo

37、UsIiIcIbrbeUiUbeUceIbrbeIb 電壓放大倍數(shù)的計(jì)算:電壓放大倍數(shù)的計(jì)算:LCLRRR/ 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。RbRcRLsUbIcIOUbIRsiU圖圖2.3.19 微變等效電路微變等效電路RiiIRoioUUUA eLbrR =-IcRLIbrbeEQbe26)(1002Ir 輸入電阻的計(jì)算:輸入電阻的計(jì)算:beb/rRber電路的輸入電阻越大,從信號(hào)源取電路的輸入電阻越大,從信號(hào)源取得的電流越小,因此一般總是希望得到得的電流越小,因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。較大的的輸入電阻。根據(jù)輸入電阻的定義:根據(jù)輸入電阻的定義:RbRc

38、RLsUbIcIOUbIRsiU圖圖2.3.19 微變等效電路微變等效電路RiiIRoiiiIUR定義:定義:放大+iuR+uS-S電路iRRL+Ou-當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí):當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí):iouuuA sousuuA 由圖知:由圖知:ssiiiuRRRu所以:所以:siiosousuuuuuuAusiiARRR 輸出電阻的計(jì)算:輸出電阻的計(jì)算:cibbeRricbibRiioRcoooRiuR所以:所以:根據(jù)定義:根據(jù)定義:oi00,ooosL=uRiuR步驟:步驟:(1)將輸入信號(hào)源電壓)將輸入信號(hào)源電壓Us短路,即短路,即 Us =0(2)將負(fù)載開路即)將負(fù)載開路即RL=,并在輸出端外加一

39、激勵(lì)信號(hào)并在輸出端外加一激勵(lì)信號(hào)uo(3)在)在uo激勵(lì)下,產(chǎn)生電流激勵(lì)下,產(chǎn)生電流io,則輸出阻抗,則輸出阻抗Rouo+-例題例題 解:解:(1)求)求Q點(diǎn)點(diǎn)4Vk4mA212cCCCCERIVUmA2uA4050BC IIuA40k300V12bCCbBECCBRVRUVI(2) 863)mA()mV(26)1(200)mA()mV(26)1(200CEbeIIr 115.87)/(beLciourRRUUA 863rrRRbebebi/k4co RR36.73)87.115(500863863usiiiosisouSARRRUUUUUUAiouUUAsouSUUA1. 放大電路如圖所示。

40、試求:(放大電路如圖所示。試求:(1)Q點(diǎn);點(diǎn);、oi RR 、已知已知 =50。(2)例2:基本共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析:基本共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析11)(bebLcrRRRAuk3coRR20080bbrQIBQ35AUBEQ0.65VV8 . 3mA8 . 2cCQCCCEQBQCQRIVUII 為什么用為什么用圖解法求解圖解法求解IBQ和和UBEQ?k11bebirRR952)1 (EQTbbbeIUrr60)( 120)(beLcisiiosisosbeLcrRRRRRUUUUUUArRRAuu例3:阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析:阻容耦合共射放大電路的靜

41、態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析k180ber,V2 . 7mA6 . 1A20cCQCCCEQBQCQbCCbBEQCCBQRIVUIIRVRUVI3k 1kcobebebiRRrrRR 例4: (北京航空航天大學(xué)1999年研究生入學(xué) 試題)設(shè)如圖三極管T的 =100 ,rbb=100, UBEQ=0.7V;C1 ,C2 ,C3對(duì)交流信號(hào)可視為短路, RS=600。 (1)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q(UCEQ,CQ); (2)畫出交流通路及交流小信號(hào)低頻等效電路; (3)求輸入電阻Ri; (4)求輸出電阻Ro; (5)求電壓增益Au= U0/Ui和Aus=U0/Us; 解:(1)電容對(duì)于直流信號(hào)相當(dāng)于開路,因此根據(jù)該

42、放大電路的直流通路可以列出方程: VCC=CR3+BQ(R1+R2)+UBE將C= BQ代入,得:mARRRUVBEQCCBQ031. 0802021007 . 010213 CQ= BQ=3.1mA UCEQVCC-CQR3=10-3.12=3.8V (2)交流通路如圖(a)所示,交流小信號(hào)低頻等 效電路如圖(b)所示: (3)由微變等效電路可知,輸入電阻為: 031. 0)1001(26)1001(10026)1(|1EbbbebeimArrrRR 94075)5(125)|()4(95. 180|2|9 . 0940|200230230uSiiSusbeLiuiARRRUUArRRRUU

43、AkRRRkkkR(g). 小信號(hào)模型分析法的適用范圍小信號(hào)模型分析法的適用范圍 放大電路的輸入信號(hào)幅度較小,放大電路的輸入信號(hào)幅度較小,BJTBJT工作在其工作在其V VT T特性特性曲線的線性范圍(即放大區(qū))內(nèi)。曲線的線性范圍(即放大區(qū))內(nèi)。H H參數(shù)的值是在靜態(tài)工作參數(shù)的值是在靜態(tài)工作點(diǎn)上求得的。所以,放大電路的動(dòng)態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)點(diǎn)上求得的。所以,放大電路的動(dòng)態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)值的大小及穩(wěn)定性密切相關(guān)。值的大小及穩(wěn)定性密切相關(guān)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)(Au 、Ri和和Ro等等)非常方便,非常方便,且適用于頻率較高時(shí)的分析。且適用于頻率較

44、高時(shí)的分析。缺點(diǎn)缺點(diǎn): 在在BJT與放大電路的小信號(hào)等效電路中,電壓、電流等與放大電路的小信號(hào)等效電路中,電壓、電流等電量及電量及BJT的的H參數(shù)均是針對(duì)變化量參數(shù)均是針對(duì)變化量(交流量交流量)而言的,不能用而言的,不能用來分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。來分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。iouUUAsouSUUA 思考題:思考題: 放大電路如圖所示。當(dāng)該電路加入負(fù)載電阻放大電路如圖所示。當(dāng)該電路加入負(fù)載電阻RL后,后,試求試求: (1) Q點(diǎn);點(diǎn);(2)(3);oi RR 、。HomeNextBackHomeNext1某室外工作的放大電路如圖所示。在夏季,它的最大不失真輸出電壓幅值達(dá)到5V,而到了冬季,它的最大不失

45、真輸出幅值不足4V。試分析其原因,并說明在冬季輸出電壓容易出現(xiàn)頂部削平失真還是底部削平失真?為滿足室外工作要求,電路上應(yīng)作什么改進(jìn)?Home1. 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性 Next(1 1)必要性)必要性F靜態(tài)工作點(diǎn)決定放大電路是否產(chǎn)生失真;靜態(tài)工作點(diǎn)決定放大電路是否產(chǎn)生失真;F靜態(tài)工作點(diǎn)影響電壓放大倍數(shù)、輸入電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù);靜態(tài)工作點(diǎn)影響電壓放大倍數(shù)、輸入電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù);F靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定,將導(dǎo)致動(dòng)態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定,甚至使靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定,將導(dǎo)致動(dòng)態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定,甚至使放大電路無法正常工作。放大電路無法正常工作。(2 2)影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的因素)影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的因素

46、電源電壓波動(dòng)、元件老化、環(huán)境溫度變化等,都會(huì)引電源電壓波動(dòng)、元件老化、環(huán)境溫度變化等,都會(huì)引起晶體管和電路元件參數(shù)的變化,造成靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)起晶體管和電路元件參數(shù)的變化,造成靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定。其中,溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響是最為主要的。定。其中,溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響是最為主要的。2(3 3)溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響)溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 所謂所謂Q點(diǎn)穩(wěn)定,是指點(diǎn)穩(wěn)定,是指ICQ和和UCEQ在溫度變化時(shí)基本不變,在溫度變化時(shí)基本不變,這是靠這是靠IBQ的變化得來的。的變化得來的。 若溫度升高時(shí)要若溫度升高時(shí)要Q回到回到Q,則只有減小則只有減小IBQT( )ICQQICEO若若UBEQ不變不變

47、IBQQHomeNextBack62. 典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路 (1 1)電路組成)電路組成 Ce Rc + Re us Rb1 VCC Rc Rb2 圖圖 2.4.2 共共射射放放大大電電路路的的直直流流通通路路 Re C1 VCC Rb2 RL + uo + us + uo C1 Rb1 Rc Re VCC Rb2 Rb1 旁旁路路電電容容 7(2 2)Q Q點(diǎn)穩(wěn)定原理點(diǎn)穩(wěn)定原理 + - I2 I1 IC 圖圖 2.4.3 直直流流通通路路 Rc Re VCC Rb2 Rb1 UB IB URe IE + - 目標(biāo):溫度變化時(shí),使目標(biāo):溫度變化時(shí),使I IC C維

48、持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時(shí),如果溫度變化時(shí),b b點(diǎn)電位能基點(diǎn)電位能基本不變本不變,則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn),則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。定。b點(diǎn)電位基本不變的條件:點(diǎn)電位基本不變的條件:CCb2b1b1BVRRRU則則I1 IB I1=(510)IB (硅管硅管) I1=(510)IB(鍺管鍺管)UB UBE UB=(35)V (硅管硅管) UB=(13)V (鍺管鍺管)穩(wěn)定工作點(diǎn)的過程:穩(wěn)定工作點(diǎn)的過程:T ICBO ICQ IEQ UE=IEQReUBE=UB-UE IBQ ICQ Re發(fā)射極電阻,提供電流負(fù)反饋。發(fā)射極電阻,提供電流負(fù)反饋。關(guān)于反饋的一些概念:關(guān)于反饋的一些概念:

49、將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措施稱為反饋。施稱為反饋。 直流通路中的反饋稱為直流反饋。直流通路中的反饋稱為直流反饋。 反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱為負(fù)反饋,反之稱反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱為負(fù)反饋,反之稱為正反饋。為正反饋。Re起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?,其值越大,反饋越?qiáng),起直流負(fù)反饋?zhàn)饔茫渲翟酱?,反饋越?qiáng),Q點(diǎn)越穩(wěn)定。點(diǎn)越穩(wěn)定。Re有上限值嗎?有上限值嗎?IC通過通過Re轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為UE影響影響UBE溫度升高溫度升高IC增大,反饋的結(jié)果使之減小增大,反饋的結(jié)果使之減小HomeNextBack8(3 3)Q Q點(diǎn)的估算點(diǎn)的估

50、算CCb2b1b2BQVRRRUeBEQBQEQCQRUUII)(ecCCCeEcCCCCEQRRIVRIRIVUCQBQII + - I2 I1 IC 圖圖 2.4.3 直直流流通通路路 Rc Re VCC Rb2 Rb1 UB IB URe IE + - ?)1 (eb2b1RRR判斷方法:判斷方法:UiUoRerbeUiU0ReIEQVccUEI1UiUoReroRi(4 4)動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算)動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算無旁路電容無旁路電容CeCe時(shí)的小時(shí)的小信號(hào)等效電路信號(hào)等效電路Ib輸出回路:輸出回路:)/(LcboRRiu輸入回路:輸入回路:ebbebeebebi)1(RiriRiriu電壓增益

51、:電壓增益:ebeLcebebLcbio11RrRRRriRRiA)()/()()/( uuu增益增益13由式可看出:由式可看出: Re的引入雖然可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),但它也引入交流負(fù)反的引入雖然可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),但它也引入交流負(fù)反饋,使放大增益大幅度降低。饋,使放大增益大幅度降低。改進(jìn)的方法:改進(jìn)的方法:Re上并聯(lián)旁路電容上并聯(lián)旁路電容14輸入電阻輸入電阻則輸入電阻則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻)1(ebebiRriub2ib1iei)1( RRRriiiuuubebibRb2b1eiii11)1(11RRRriRbeu)1(|ebeb2b

52、1RrRR15輸出電阻輸出電阻oco/ RRR 求輸出電阻的等效電路求輸出電阻的等效電路 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零 負(fù)載開路負(fù)載開路 輸出端口加測(cè)試電壓輸出端口加測(cè)試電壓0)()(ecbsbeb RiiRri0)()(ebccebctRiiriiu其中其中b2b1ss/RRRR 則則)1(esbeecectoRRrRriRu當(dāng)當(dāng)coRR 時(shí),時(shí),coRR 一般一般cceoRrR ()輸出電阻輸出電阻例:對(duì)下圖電路進(jìn)行靜態(tài)動(dòng)態(tài)分析如何調(diào)如何調(diào)節(jié)靜態(tài)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)工作點(diǎn)直流通路直流通路IEQUBQ UCEQ ceCQCEQeBEQBQEQCQbbWbBQRRIVccURUUIIVccRRRR

53、U212RcrbeRb1RL+ui+uoRb2RwsisiiRUUURLoooRUUR1beLiourRUUAbebirRRRR/)(2b1WCRRo3、穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法 引入直流負(fù)反饋引入直流負(fù)反饋 溫度補(bǔ)償:利用對(duì)溫度敏溫度補(bǔ)償:利用對(duì)溫度敏感的元件,在溫度變化時(shí)感的元件,在溫度變化時(shí)直接影響輸入回路。直接影響輸入回路。 例如,例如,Rb1或或Rb2采用熱敏采用熱敏電阻。電阻。 它們的它們的溫度系數(shù)?溫度系數(shù)?Bb1CBBEEC )(URIIUUIT UBQCC212VRRRUbbbBQ討論一圖示兩個(gè)電路中是否采用了措施來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)?圖示兩個(gè)電路中是否采用了措施來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)?若

54、采用了措施,則是什么措施?若采用了措施,則是什么措施?SI1. 作靜態(tài)分析作靜態(tài)分析畫出電路的直流通路畫出電路的直流通路計(jì)算法計(jì)算法圖解法圖解法靜態(tài)值靜態(tài)值IBQICQUBEQUCEQ2. 作動(dòng)態(tài)分析作動(dòng)態(tài)分析畫出電路的交流通路畫出電路的交流通路三極管用微變等效電路代替三極管用微變等效電路代替放大電路的微變等效電路放大電路的微變等效電路rbeAU Ri Ro 圖解法:適合于大信號(hào)的分析圖解法:適合于大信號(hào)的分析等效電路法:適合于小信號(hào)的分析等效電路法:適合于小信號(hào)的分析等效電路法:等效電路法:Si:UBEQ=0.60.7VGe:UBEQ=0.20.3VHomeNext1 晶體管組成的放大電路有

55、三種不同的連接方式(也稱三晶體管組成的放大電路有三種不同的連接方式(也稱三種組態(tài)):共射、共集、共基。種組態(tài)):共射、共集、共基。它們的區(qū)別在于:輸入回路與輸出回路的交流公共端不同,它們的區(qū)別在于:輸入回路與輸出回路的交流公共端不同,并且交流信號(hào)的輸入、輸出端也不同。并且交流信號(hào)的輸入、輸出端也不同。2HomeNextBack(1 1)電路組成)電路組成 + + Re ui Rb VCC 圖圖 2.5.1(a) 直直接接耦耦合合共共集集放放大大電電路路 Re C1 VCC Rb uo + ui C2 VBB + uo 圖圖 2.5.1(b) 阻阻容容耦耦合合共共集集放放大大電電路路 1. 共集

56、電極放大電路共集電極放大電路 3(2 2)靜態(tài)分析)靜態(tài)分析 + + Re ui Rb VCC 圖圖 2.5.2 共共集集放放大大電電路路的的直直流流通通路路 uo VBB Re Rb VCC VBB + UCE IB + UBE IC IE IBQ= (VBB- UBEQ)/Rb+(1+ ) Re ICQ= IBQUCEQ =VCC- IE Q Re VCC- IC Q ReUBEQ硅管:硅管:0.6-0.8V鍺管:鍺管:0.1-0.3VHomeNextBack4(3 3)動(dòng)態(tài)分析)動(dòng)態(tài)分析 + + Re ui Rb VCC 圖圖 2.5.3 交交流流通通路路 uo VBB + + Re u

57、i Rb 圖圖 2.5.3 交交流流通通路路 uo + + Re ui Rb 圖圖 2.5.3 交交流流通通路路 uo + + Re Rb 圖圖 2.5.4 微微變變等等效效電電路路 b c e rbe iUbIeIbI oUiI1)1()1()1()1()(ebeeebebebeebebeeiouRrRRRrRIRIRIrRIRIUUAbbbHomeNextBack5 + + Re Rb 圖圖 2.5.4 微微變變等等效效電電路路 b c e rbe iUbIeIbI oUiIRi ebebbeebebbiRrRIRIrRIIUR)1()(i + Re Rb 圖圖 2.5.5 求求 Ro 等

58、等效效電電路路 b c e rbe TUbIeIbI TIRo eR)1(/)1()1()(obebeeeTTbebbbebbeTerRRRRIURrRIrRIIURHomeNextBack同相與ioUU共集電極電路特點(diǎn):共集電極電路特點(diǎn): 電壓增益小于電壓增益小于1 1但接近于但接近于1 1, 輸入電阻大,對(duì)電壓信號(hào)源衰減小輸入電阻大,對(duì)電壓信號(hào)源衰減小 輸出電阻小,帶載能力強(qiáng)輸出電阻小,帶載能力強(qiáng)6HomeNextBack射極輸出器的應(yīng)用射極輸出器的應(yīng)用:1、放在多級(jí)放大器的輸入端,提高整個(gè)放、放在多級(jí)放大器的輸入端,提高整個(gè)放大器的輸入電阻。大器的輸入電阻。2、放在多級(jí)放大器的輸出端,減

59、小整個(gè)放、放在多級(jí)放大器的輸出端,減小整個(gè)放大器的輸出電阻。大器的輸出電阻。3、放在兩級(jí)之間,、放在兩級(jí)之間,進(jìn)行阻抗變換,進(jìn)行阻抗變換,起緩沖作用。起緩沖作用。iouUUAsouSUUA思考題:思考題: 如圖所示阻容耦合共如圖所示阻容耦合共集放大電路。試求集放大電路。試求: (1) Q點(diǎn);點(diǎn);(2)(3)oi RR 、。 Re C1 VCC Rb + ui C2 + uo 圖圖 2.5.6 阻阻容容耦耦合合共共集集放放大大電電路路 Rs RL us + 7HomeNextBack2. 共基極放大電路共基極放大電路 8(1 1)電路組成)電路組成 Cb + + RcL ui Re VCC 圖圖

60、 2.5.7(a) 直直接接耦耦合合共共基基放放大大電電路路 uo VBB 圖圖 2.5.7(b) 阻阻容容耦耦合合共共基基放放大大電電路路 + + RLL us uo RsL C1 VCC Rb1 Rb2 C2 Rc Re HomeNextBack9(2 2)靜態(tài)分析)靜態(tài)分析IBQ= (VBB- UBEQ)/ (1+ ) Re ICQ= IBQUCEQ =VCC - IC Q Rc - UE =VCC- IC Q Rc +UBEQ HomeNextBack b RcL Re VCC 圖圖 2.5.8 直直流流通通路路 VBB + + RcL ui Re VCC 圖圖 2.5.7(a) 直直

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