2基本放大電路2

1、2.5晶體管單管放大電路的三種基本接法三種基本接法共射組態(tài) CE共集組態(tài) CC共基組態(tài) CB2.5.1基本共集放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+圖 2.5.1基本共集放大電路(a)電路一、電路的組成信號從基極輸入，從發(fā)射極輸出（動畫3-6）1二、靜態(tài)工作點(diǎn)C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+由基極回路求得靜態(tài)基極電流則(a)電路圖圖 2.5.1共集電極放大電路2三、電流放大倍數(shù)所以四、電壓放大倍數(shù)結(jié)論：電壓放大倍數(shù)恒小于 1，而接近 1，且輸出電壓與輸入電壓同相，又稱射極跟隨器。+_+rbebec圖2.5.2交流等效電路3五、輸入電阻輸入電阻較大。+_+rbebec圖2.5.2交

2、流等效電路Ri4六、輸出電阻+_rbebec 輸出電阻低，故帶載能力比較強(qiáng)。Ro圖 2.5.3共集放大電路的輸出電阻如輸出端加上發(fā)射極電阻ReRe如輸出端無發(fā)射極電阻Re52.5.2共基極放大電路圖 2.5.4共基極放大電路(a)原理電路VEE 保證發(fā)射結(jié)正偏；VCC 保證集電結(jié)反偏；三極管工作在放大區(qū)。(b)實(shí)際電路實(shí)際電路采用一個電源 VCC ，用 Rb1、Rb2 分壓提供基極正偏電壓。C1C2+_+_ReVEEVCCRcRLTC1C2VCCRb2Rb1+_ReCbRLRc6一、靜態(tài)工作點(diǎn)(IBQ , ICQ , UCEQ)圖 2.5.4(c)實(shí)際電路C1C2VCCRb2Rb1+_ReCb

3、RLRcRb2Rb17二、電流放大倍數(shù)微變等效電路由圖可得：所以由于 小于 1 而近似等于 1 ，所以共基極放大電路 沒有電流放大作用。圖 2.5.4(C)共基極放大電路的等效電路+_+_Rerbebec8三、電壓放大倍數(shù)由微變等效電路可得共基極放大電路沒有電流放大作用，但是具有電壓放大作用。電壓放大倍數(shù)與共射電路相等，但沒有負(fù)號，說明該電路輸入、輸出信號同相位。+_+_Rerbebec9四、輸入電阻暫不考慮電阻 Re 的作用五、輸出電阻暫不考慮電阻 RC 的作用 Ro = rcb . 已知共射輸出電阻 rce ，而 rcb 比 rce大 得多，可認(rèn)為rcb (1 + )rce如果考慮集電極負(fù)

4、載電阻，則共基極放大電路的輸出電阻為Ro = Rc / rcb Rc如考慮電阻 Re 的作用102.5.3三種基本組態(tài)的比較大(數(shù)值同共射電路，但同相)小(小于、近于 1 )大(十幾 一幾百) 小 大(幾十 一百以上) 大(幾十 一百以上)電路組態(tài)性能共 射 組 態(tài)共 集 組 態(tài)共 基 組 態(tài)C1C2VCCRb2Rb1+_ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+C1Rb+VCCC2RL+Rc112.5.3三種基本組態(tài)的比較 頻率響應(yīng)大(幾百千歐 幾兆歐)小(幾歐 幾十歐)中(幾十千歐幾百千歐)rce小(幾歐 幾十歐)大(幾十千歐以上)中(幾百歐幾千歐) rbe組態(tài)性能共 射 組 態(tài)共 集

5、組 態(tài)共 基 組 態(tài)差較好好12例如圖屬于何種組態(tài)？其輸出電壓的波形是否正確？若有錯，請改正。uo uo ui -Vcc R2 R3 ReR1 +解共集電極組態(tài)共集電極電路特點(diǎn)： 電壓增益小于1但接近于1， UO與Ui同相。 輸入電阻大，對電壓信號源衰減小 輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)不正確。ui 13例 電路如圖題所示，BJT的電流放大系數(shù)為，輸入電阻為rbe，略去了偏置電路。試求下列三種情況下的電壓增益AV、輸入電阻Ri和輸出電阻RO vs2=0，從集電極輸出； vs1=0，從集電極輸出； vs2=0，從發(fā)射極輸出。解 共發(fā)射極接法bRcvivoec+-rbeIbReIbIevs2vs1+-+

6、ReRcTecb14共基極組態(tài)vs2vs1+-+ReRcTbecebcvs2-+-+voReRcTvs2+-ReRcebcvorbeIbIeIbRo RCvs1=0，從集電極輸出15共集電極組態(tài)vs2vs1+-+ReRcTbecvs1ecbRcRevo+-vs2=0，從發(fā)射極輸出IcIe+vs1-ecbrbeReRcvoIbIb16一、復(fù)合管的組成及其電流放大系數(shù)復(fù)合管的構(gòu)成：+uBEiBiB1iC2iCiEiE1 = iB2T1bT2eciC1由兩個或兩個以上三極管組成。1.復(fù)合管共射電流放大系數(shù) 值由圖可見2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.6.1復(fù)合管放大電路17+uBEiBiB1iC

7、2iCiEiE1 = iB2T1bT2eciC1則2.復(fù)合管輸入電阻 rbe其中所以顯然，、rbe 均比一個管子 1、rbe1 提高了很多倍。183.構(gòu)成復(fù)合管時注意事項（1）. 前后兩個三極管連接關(guān)系上，應(yīng)保證前級輸出電流與后級輸入電流實(shí)際方向一致。（2）. 外加電壓的極性應(yīng)保證前后兩個管子均為發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，使管子工作在放大區(qū)。復(fù)合管的接法T1bT2ecT2T1bec(a) NPN 型(b) PNP 型圖 2.6.1復(fù)合管19(c) NPN 型cT1bT2e(d) PNP 型T2T1bec圖 2.6.1復(fù)合管20結(jié) 論1. 兩個同類型的三極管組成復(fù)合管，其類型與原來相同。復(fù)合管的

8、1 2，復(fù)合管的rbe = rbe1 +（1+1 ） rbe2 。2. 兩個不同類型的三極管組成復(fù)合管，其類型與前級三極管相同。復(fù)合管的 1 2，復(fù)合管的 rbe = rbe1 。3. 在集成運(yùn)放中，復(fù)合管不僅用于中間級，也常用于輸入級和輸出級。優(yōu)點(diǎn)可以獲得很高的電流放大系數(shù) ；提高中間級的輸入電阻；提高了集成運(yùn)放總的電壓放大倍數(shù)。21二、復(fù)合管共射放大電路圖2.6.2阻容耦合復(fù)合管共射放大電路電壓放大倍數(shù)與沒用復(fù)合管時相當(dāng)，但輸入電阻大大增加,增強(qiáng)了電流放大能力。22三、復(fù)合管共集放大電路圖2.6.3阻容耦合復(fù)合管共集放大電路復(fù)合管共集放大電路使輸入電阻大大增加，輸出電阻大大減小。232.6

9、.2共射共基放大電路特點(diǎn)：電路的輸入電阻較大，具有一定的電壓放大能力，有較寬的通頻帶。圖2.6.4共射共基放大電路的交流通路242.6.3共集共基放大電路圖2.6.5共集共基放大電路的交流通路輸入電阻較大，具有一定的電壓放大能力，有較寬的通頻帶。252.7場效應(yīng)管放大電路場效應(yīng)管是電壓控制電流元件，具有高輸入阻抗。2.7.1場效應(yīng)管放大電路的三種接法（以N溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例）圖2.7.1場效應(yīng)管放大電路的三種接法（a）共源電路（b）共漏電路（c）共柵電路262.7.2場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法圖 2.7.2基本共源放大電路VDD+uOiDT+uIVGGRGSDGRD與雙極型三極管

10、對應(yīng)關(guān)系b G , e S , c D 為了使場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)實(shí)現(xiàn)放大作用，應(yīng)滿足：N 溝道增強(qiáng)型 MOS 場效應(yīng)管組成的放大電路。(UT：開啟電壓)一、基本共源放大電路27靜態(tài)分析 UGSQ 、 IDQ UDSQVDD+uOiDT+uIVGGRGSDGRD圖 2.7.2基本共源放大電路兩種方法近似估算法圖解法 (一) 近似估算法MOS 管柵極電流為零，當(dāng) uI = 0 時UGSQ = VGG而 iD 與 uGS 之間近似滿足(當(dāng) uGS UT)式中 IDO 為 uGS = 2UT 時的值。則靜態(tài)漏極電流為28 (二) 圖解法圖 2.7.3圖解法求基本共源放大電路的 靜態(tài)工作點(diǎn)VDDIDQ

11、UDSQQ利用式 uDS = VDD - iDRD 畫出直流負(fù)載線。圖中 IDQ、UDSQ 即為靜態(tài)值。29Q點(diǎn)：UGSQ 、IDQ 、UDSQUGSQ =UDSQ =已知UP 或 UGS（Off)VDD- IDQ (Rd + R )- -IDQR可解出Q點(diǎn)的UGS Q、 IDQ 、 UDSQ 如知道FET的特性曲線，也可采用圖解法。二、自給偏壓電路圖2.7.4(a) JFET自給偏壓共源電路耗盡型MOS管自給偏壓共源電路的分析方法相同。IDQ30三、分壓式偏置電路圖2.7.5分壓式偏置電路+T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+(一)Q點(diǎn)近似估算法根據(jù)輸入回路列方程解聯(lián)立方

12、程求出 UGSQ 和 IDQ。列輸出回路方程求 UDSQUDSQ = VDD IDQ(RD + RS)將IDQ 代入，求出UDSQ31+T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+圖 2.7.5分壓 式偏置電路(二)圖解法由式可做出一條直線，另外，iD 與 uGS 之間滿足轉(zhuǎn)移特性曲線的規(guī)律，二者之間交點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)，確定 UGSQ， IDQ 。32根據(jù)漏極回路方程在漏極特性曲線上做直流負(fù)載線， 與 uGS = UGSQ 的交點(diǎn)確定 Q，由 Q 確定 UDSQ 和 IDQ值。UDSQuDS = VDD iD(RD + RS)3 uDS/ViD/mA012152 V105uGS4.5

13、V4V3.5V UGSQ3 VVDDQIDQuGS/ViD/mAO24612QIDQUGSQUGQ332.7.3場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析iD 的全微分為上式中定義： 場效應(yīng)管的跨導(dǎo)(毫西門子 mS)。 場效應(yīng)管漏源之間等效電阻。一、場效應(yīng)管的低頻小信號等效模型34如果輸入正弦信號，則可用相量代替上式中的變量。成為：根據(jù)上式做等效電路如圖所示。圖 2.7.6MOS管的低頻小信號等效模型由于沒有柵極電流，所以柵源是懸空的。+gdSsgd35微變參數(shù) gm 和 rDS (1) 根據(jù)定義通過在特性曲線上作圖方法中求得。(2) 用求導(dǎo)的方法計算 gm在 Q 點(diǎn)附近，可用 IDQ 表示上式中 iD，則一

14、般 gm 約為 0.1 至 20 mS。 rDS 為幾百千歐的數(shù)量級。當(dāng) RD 比 rDS 小得多時，可認(rèn)為等效電路的 rDS 開路。36二、基本 共源放大電路的動態(tài)分析VDD+uOiDT+uIVGGRGSDGRD基本共源放大電路的等效電路將 rDS 開路而所以輸出電阻Ro = RDMOS 管輸入電阻高達(dá) 109 。-D+-GSRG+-1.基本共源放大電路動態(tài)分析372.分壓式偏置電路的動態(tài)分析等效電路入圖所示由圖可知電壓放大倍數(shù)輸入、輸出電阻分別為分壓式偏置電路等效電路D+GS+T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+38三、基本共漏放大電路源極輸出器或源極跟隨器圖 2.7.9基本共漏放大電路典型電路如右圖所示。+VT+SDGR2VDD+RLRSR1C1C2+RG1.靜態(tài)分析分析方法與“分壓-自偏壓式共源電路”類似，可采用估算法和圖解法。392.動態(tài)分析（1）. 電壓放大倍數(shù)圖 2.7.10微變等效電路而所以（2）. 輸入電阻Ri = RG + ( R1 / R2 )D+-GS+40（3）輸出電阻圖 2.7.11