電子技術(shù)基礎(chǔ)課件

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2022/7/29電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.3 基本共射極放大電路2.5 工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路2.8 三種接法的比較2.6 共集電極放大電路2.4 放大電路的分析方法2.2 放大電路的主要性能指標(biāo)2.1 放大的概念第二章 目錄2.7 共基極放大電路2.9 復(fù)合管放大電路2.10 場效應(yīng)管放大電路電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.1 放大的概念放大要求變化量幅度增大、波形失真小對象變化量實(shí)質(zhì)能量轉(zhuǎn)換和控制電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)放大作用涉及到變化量的概念。即輸入信號(hào)有個(gè)較小的變化量時(shí)，要求在負(fù)載上得到一個(gè)較大變化量的輸出信號(hào)。由此可見，所謂的放大作用，其放大的對象是變化量。放大電路的放大倍數(shù)就是輸出

2、信號(hào)與輸入信號(hào)變化量之比。USUiUoRS+_.RL放大電路信號(hào)源負(fù)載直流電源電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)1、電壓放大倍數(shù)Au=UoUi.2、輸入電阻Ri=UiIi2.2 放大電路的主要性能指標(biāo)信號(hào)源負(fù)載一、小交流信號(hào)指標(biāo)交流通路Ri與Rs有關(guān)?電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)3、輸出電阻(1)Ro=UoIoUS=0RL=(2)Ro與RL有關(guān)?電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)二、大交流信號(hào)指標(biāo)最大不失真輸出電壓幅值有效值峰峰值電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.3.1 電路的組成原則一、電路結(jié)構(gòu)RBVCCVBBRCC1C2T+uiuo偏置電阻集電極負(fù)載電阻耦合電容直流電源公共端放大元件2.3 共射極放大電路電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)二、電路元件作用1.

3、 T：放大元件，是電路的核心，工作在放大區(qū)。iC=iB2.VCC:為電路提供能量，并保證集電結(jié)反偏。一般為幾 伏幾十伏。3.RC：將變化的電流轉(zhuǎn)換為變化的電壓，以實(shí)現(xiàn)電壓的放大。一般為幾千歐幾十千歐。4.VBB、RB：保證發(fā)射結(jié)正偏，并為電路提供大小合適的靜態(tài)IB。RB一般為幾十千歐幾百千歐。5.C1、C2：隔直通交。隔離輸入、輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使交流信號(hào)順利輸入輸出。其為電解電容，有極性，一般為10F50F。在一定的頻率范圍內(nèi)，C1、C2上的交流壓降小到可以忽略 不計(jì)，即對交流信號(hào)可視為短路。電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)三、電路主要特點(diǎn)(1) 交直流共存(2) 非線性直流通路交流通路圖解法(

4、特性曲線)等效電路法（直流模型交流模型）電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)RBVCCVBBRCC1C2T+uiuo單電源供電+VCCRBRCC1C2Tuoui+電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.3.2 放大電路的直流通路和交流通路+VCCRBRCC1C2Tuoui+VCCRBRCT直流通路交流通路uiuoRCRBTui=0 C1、C2斷路VCC=0C1、C2短路電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.3. 組成原則1、必須有直流源， 使Je正偏、Jc反偏； 并與電阻配合，形成合適的靜態(tài)工作點(diǎn)2、交流信號(hào)必須：“加得進(jìn)”（ui導(dǎo)致ube）“取得出”（iC導(dǎo)致uo）3、交直流配合適當(dāng)，管子始終工作在放大區(qū)。直流通路交流通路點(diǎn)要設(shè)置合適，使得加

5、上交流后，管子始終工作在放大區(qū)電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)圖(a)中，沒有設(shè)置靜態(tài)偏置，即IBQ=0，不能放大課堂討論題：下面各電路能否放大交流電壓信號(hào)？uoVCCRCC1C2TRLui(a)+RCT+VCC電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)RBVCCRCC1C2TRLuouiEB(b)+圖(b)中，有靜態(tài)偏置, 但ui =0 ，ube =0 ，所以不能放大。RBRLuoui(b)RC電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)圖(c)中，有靜態(tài)偏置,ube= ui, 有ib和ic, 但uo=0,所以不能放大交流電壓信號(hào)。+VCCC2TRLuouiRB(c)C1+RBRLuoui電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)直接耦合共射放大電路阻容耦合共射放大電路直接耦合

6、和阻容耦合用組成原則判斷?放大電路與信號(hào)源直接相連放大電路與負(fù)載直接相連放大電路與信號(hào)源通過電容相連放大電路與負(fù)載通過電容相連電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)電路主要特點(diǎn)(1) 交直流共存(2) 非線性用直流通路作靜態(tài)分析用交流通路作動(dòng)態(tài)分析圖解法(非線性)等效電路法(線性化)直流模型特性曲線+直流負(fù)載線特性曲線+交流負(fù)載線交流模型先靜態(tài)分析后動(dòng)態(tài)分析電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.4.1 放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)分析的任務(wù)是根據(jù)電路參數(shù)和三極管的特性確定靜 態(tài)值（直流值）UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ。可用放大電路的直流通路來分析。放大電路沒有輸入信號(hào)(ui =0 )時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。放大電路建立合適的靜

7、態(tài)值，是為了使三極管在加入交流信號(hào)后也始終工作在放大區(qū)，以保證信號(hào)不失真。2.4 放大電路的分析方法電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)放大電路有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為加入了動(dòng)態(tài)。加入輸入信號(hào)后，三極管的各個(gè)電壓和電流都含有直流分量和交流分量。動(dòng)態(tài)分析指交流分量的分析?？捎梅糯箅娐返慕涣魍穪矸治?。2.4.3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)1、用直流模型分析放大電路的靜態(tài)值RCICQ UCEQUBEQRBIBQ+VCCIEQ+VCCRBRCC1C2Tuoui+RLRSus+直流通路等效電路法電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)ecbTIBQUDbeUBEQecICQIBQUCEQ+VCCRCICQ UCEQUBEQRBI

8、BQ+VCCIEQ代替電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)RC UCEQUBEQRB+VCCIEQBECIBQ=VCCUBEQRBICQ = IBQUCEQ = VCC ICQ RCUBEQ = UD = 0.7VUDIBQ估算法IBQICQ電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)用交流模型分析放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)交流通路TuiuoRCRBibicRSus+RLBCE利用晶體管的交流模型分析其動(dòng)態(tài)指標(biāo)的方法，稱微變等效電路法。+VCCRBRCC1C2Tuoui+RLRSus+電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)uberbe eibibicucebcecbTcbeT電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)EUoUiUsRCRLRBRS+BC 微變等效電路TuiuoRCRBib

9、icRSus+RLBCE交流通路IbIbIc電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)1. 電壓放大倍數(shù)rbe EUoIbIbIcUiUsRCRLRBRS+BC若輸出端開路(RL=)，則 RCrbeAu= 由此可見，帶負(fù)載后，電壓放大倍數(shù)|Au | 。上式中的負(fù)號(hào)說明Uo與Ui反相。Au= rbe （RC/RL）=UoUiIbIb= （RC/RL）rbe= RLrbe電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)RSuSRiui+Aus=UoUs=Au Ri Rs+Ri =UiUsUoUi稱為源電壓放大倍數(shù)電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2. 放大電路的輸入電阻若RB rbe ，則 Ri rbe RB / rbe =IiRi=UiRirbe EUoIbIbI

10、cUiUsRCRLRBRS+BCrbe EUoIbIbIcUiUsRCRLRBRS+BCIi電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)3. 放大電路的輸出電阻可用外加電壓法求RoRorbe EUoIbIbIcUiUsRCRLRBRS+BCIoRo=UoIoUS=0RL=RC電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)作業(yè):2.2, 2.3(a),(b),(c), 2.14講1.16(1.5V),1.19(e)電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)、用圖解法分析放大電路的靜態(tài)值+VCCRBRCTuE = VCC i R輸入特性曲線直流負(fù)載線+VCCT+-uERi圖解法電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)0VCCRVCCQi / AuE /V靜態(tài)工作點(diǎn)直流負(fù)載線在三極管輸入特性曲線坐

11、標(biāo)上畫直流負(fù)載線uE = VCC i Ri=1RuE+VCCRIQUEQ電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)+VCCRBRCT+VCCRCTiC+-uCEuCE = VCC iC RC輸出特性曲線直流負(fù)載線電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)0VCCRCVCCQiC / mAuCE /V靜態(tài)工作點(diǎn)直流負(fù)載線1. 找到IBQ那條曲線IBQ2. 在三極管輸出特性曲線坐標(biāo)上畫直流負(fù)載線uCE = VCC iC RCiC=1RCuCE+VCCRCICQUCEQ負(fù)載線：過點(diǎn)，斜率電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)一、Vcc和RC不變, RB增大為RB，IBQ減小為IBQ 2.4.2. 靜態(tài)工作點(diǎn)與電路參數(shù)的關(guān)系0IB = 0 AVCCRCVCCQiC /

12、 mAuCE /VIBQI BQ=VCCUBEQR BIBQQ電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)二、Vcc和RB不變, RC增大為RC0IB = 0 AVCCRCVCCQiC / mAuCE /VIBQVCCRCQ電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)三、RC和RB不變，VCC減小為VCC0IB = 0 AVCCRCVCCQiC / mAuCE /VIBQVCCRCQVCCIBQI BQ=VCC UBEQR B電子技術(shù)基礎(chǔ)(1) 1. 輸出端開路VCCRBRCC1C2TuBEuCE iBiCuiuo+RSus、用圖解法分析放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)交流通路uce=uo=icRcTuiuoRCRBiiibicuceube

13、RSus+ube=ui=UimSintuBE = UBE+ube=UBEQUim sint+ tuBE/V 0UBEQube =UBE /V0UBEQ t+0ube/V Uim tui為一微小正弦信號(hào)負(fù)載線：過點(diǎn)，斜率電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)0iBAuBE/VQ00UBEQttAiBibiB = IBQ+ ib在輸入特性上作圖uBE/VIBQIBQUBEQube/V0Ibm12ibube ui畫D負(fù)載線電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)0Qt00ICQicUCEQUcemuce (uo)uCE /VuCE /V在輸出特性上作圖ic= ib先畫D負(fù)載線iC / mAiC / mAtVCCRCVCC電壓放大倍數(shù)Au =

14、UcemUimuce/ uo0IBQ+ IbmIBQ-IbmIBQ再畫A負(fù)載線ib0ic電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2. 輸出端接負(fù)載交流通路TuiuoRCRBiiibicuceubeRSus+RL_ icuce=1RL= icuce(RC/RL)= icRL=uo負(fù)載線：過點(diǎn)，斜率電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)帶載交流負(fù)載線帶負(fù)載后，Uom減小, Au 下降 作交流負(fù)載線帶載輸出電壓0Qt00ICQicUCEQuce (uo)uCE /VuCE /ViC / mAiC / mAtVCCRCVCCICQRLuce/ uo0IBQIBQ+ IbmIBQ Ibmib0電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)0Q001. 靜態(tài)工作點(diǎn)偏高引起飽

15、和失真ic正半周變平uCE /V 三、 用圖解法分析非線性失真uo ,uce波形uce負(fù)半周變平飽和失真uCE /ViC / mAiC / mAttuce0IBQ+ IbmIBQIbmIBQ交流負(fù)載線ib0CC, CB?PNP電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)uBE / V0Q00iB / AiB / AuBE / V2. 靜態(tài)工作點(diǎn)偏低引起截止失真ibtube uitIBUBEIB0ibIbm電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)000Q ic（2） 工作點(diǎn)偏低引起 ic 、uce (uo)失真uCEuCE /V截止失真uo波形iC / mAiC / mAuce正半周變平ttIBQ+ IbmIBQUCEQICQuce0交流負(fù)載

16、線00ibCC, CB?PNP電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)阻容CE:電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)0Q1uCE /V 三、 用圖解法分析非線性失真iC / mA交流負(fù)載線UCESUCEQ1Q2UCEQ2ICQQICQ2ICQ1電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)四、 結(jié)論一、為了不失真地放大交變電壓信號(hào), 必須給放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。 二、放大電路中的信號(hào)是交直流共存即：uCE=UCEQ+uceiC=ICQ+iciB=IBQ+ibuBE=UBEQ+ube雖然交流量可正負(fù)變化，但總量方向始終不變。三、輸出uo與輸入ui相比，幅度被放大了，頻率不變，但相位相反(CE).電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.5.1 溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響由前面的

17、分析可知，放大電路的多項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)均與靜態(tài)工作點(diǎn)的位置密切相關(guān)，因此，如何使靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定是一個(gè)十分重要的問題。而使靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的因素很多，如：溫度的變化、管子的老化、電源電壓的波動(dòng)等。其中，溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響最為嚴(yán)重。2.5 工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)溫度升高引起 ICEO 和 增加, B 增加，從而引起IC增加，工作點(diǎn)Q上移，靠近飽和區(qū)。反之， IC減小，工作點(diǎn)Q下移，靠近截止區(qū)。 電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.5.2 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路射極旁路電容分壓式偏置電路+VCCRCC1C2TRLRB2RECE+RB1uoRSus+uiI1I2IBBCE電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)直流通路BR

18、CIC UCERB1IB+VCCIEI1I2RB2RE UBE1. I2IB，即I1I22. VBUBE一、該電路穩(wěn)定工作點(diǎn)的條件：二、工作點(diǎn)穩(wěn)定原理溫度 IC IEVEUBEIBICDC負(fù)反饋電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)直流通路BRCIC UCERB1IB+VCCIEI1I2RB2RE三、靜態(tài)分析 UBEIC IE=VBUBEREVBREICIB=UCE=VCCIC（RC+RE）電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)四、動(dòng)態(tài)分析rbe EUoIbIbUiUsRCRLRB2RS+BCRB1+VCCRCC1C2TRLRB2RECE+RB1uoRSus+uiI1I2IBBCE電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)rbe EUoIbIbUiUsRC

19、RLRB2RS+BCRB11. 電壓放大倍數(shù)Au= rbe （RC/RL）=UoUiIbIb= （RC/RL）rbe= RLrbe若去掉電容CE,有RE:IeREAu= rbe+（1+ ） RE （RC/RL）=UoUiIbIb= RLIb rbe+（1+ ）RE 分析可見，引入RE使| Au | ，因此在RE兩端要并聯(lián)旁路電容CE。E電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)rbe EUoIbIbUiUsRCRLRB2RS+RB1IeREE2. 輸入電阻有CE,沒有RE ：RB1 /RB2/ rbe =IiRi=Ui沒CE,有RE：BC=Ri=UiUiUiRB1/RB2+IiUirbe+(1+ )RE =RB/rb

20、e+(1+ )RE (RB=RB1/RB2)由此可見，引入RE使Ri。Ii電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)rbe EUoIbIbUiUsRCRLRB2RS+RB1IeREEBC3. 輸出電阻Io有CE,沒有RE ：Ro=UoIoUS=0RL=RC沒有CE,有RE：Ro=UoIoUS=0RL=RC電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)從發(fā)射極和地之間取輸出電壓，故又稱射極輸出器2.6 共集電極放大電路2.6.1 電路結(jié)構(gòu)usuoT+RSC1RBC2RERLVCC+uiTRBREVCC+usRS+uiTRBRERLuo直流通路交流通路對交流信號(hào)而言，集電極接地，故射極輸出器是共集電極放大電路。電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.6.2 靜態(tài)分析

21、IB=VCCUBERB+(1+ )REUCE = VCC IEREIC = IB UCEUBEIBICRBREVCC+VCC=IBRB+UBE+（1+ ）IBRE電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.6.3 動(dòng)態(tài)分析usRS+uiTRBRERLuo微變等效電路一、電壓放大倍數(shù)Au=UoUi rbe+ =（RE/RL）Ib（1+）Ib(RE/RL)Ib(1+) rbe+ =（RE/RL）（1+）（RE/RL）（1+）（1+）（RE/RL） rbe所以Au1，但恒小于1。電壓未被放大。上式說明uo與ui大小近似相等，且同相，所以該電路又稱電壓跟隨器。Ie=(1+)Ib，所以可放大電流，即可放大功率。RS+RBRE

22、RLrbeUs.Ui.Uo.Ib.Ib.Ie.BEC電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)二、輸入電阻與共射極放大電路相比，共集電極放大電路的輸入電阻大大提高了。Ib.Ii.RS+RBRERLrbeUs.Ui.Uo.Ib.RiIe.BEC電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)（RS = RS / RB） 三、輸出電阻RS+RBRERLrbeUs.Uo.Ib.Ib.Io.RoRoIo.Ro=UoIoUS=0RL=Uo（1+）Ib.=UoUo（1+）(RS / RB)+rbe=(RS / RB)+rbe（1+）（1+）RS + rbeRo= Ro/RE=/RE與共射極放大電路相比，共集電極放大電路的輸出電阻很低。BEC電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)

23、一、射極輸出器的特點(diǎn)1. 電壓放大倍數(shù)近似等于1，但恒小于1。2. 輸出電壓與輸入電壓同相，具有跟隨作用。3. 輸入電阻高。4. 輸出電阻低。2.6.4 結(jié)論射極輸出器可作多級放大電路的輸入級、輸出級。作輸入級時(shí)，因其輸入電阻高，可以減小放大電路對信號(hào)源的影響；作輸出級時(shí)，利用它輸出電阻低的特點(diǎn)，可以穩(wěn)定輸出電壓，提高帶負(fù)載能力。 二、射極輸出器的應(yīng)用電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.7 共基極放大電路2.7.1 電路結(jié)構(gòu)+RSRERB1RB2+RC+VCCusRLuouiC1C2CBT+RSusRERCRLuouiTRB1RB2RC+VCCRET直流通路交流通路電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.7.2 靜態(tài)分析RB

24、1RB2RC+VCCRERC+VCCIEUCEBIB忽略IB，則RB1+ RB2VB=VCCRB1+ RB2RB2IB=IE1+1+ICIE=VBUBEREUCE=VCC IC（RC+RE）電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.7.2 動(dòng)態(tài)分析+RSusRERCRLuouiT微變等效電路Au=UoUi=（RC/RL）Ib rbe Ib= （RC/RL） rbe us+RSRERCRLrbeUo.Ui.Ib.Ib.Ie. Ii 電流未被放大BCE電子技術(shù)基礎(chǔ)(1).+RSusRERCRLrbeUo.Ui.Ib.Ib.Ie Ri . Ii Ri= UiIi=UiUiRE+UiRE(1+ ) rbe = RE/(1

25、+ ) rbe 輸入電阻BCE電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)Ib.Ie.Io.+RSRERCRLrbeUo.Ui.Ib.RousRo=UoIoUS=0RL= RC輸出電阻BCE電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)2.8 三種接法的比較綜上所述，晶體管單管放大電路的三種基本接法的特點(diǎn)歸納如下：共射極電路既能放大電流又能放大電壓，輸入電阻在三種電路中居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常做為低頻電壓放大電路的單元電路。共集電極電路只能放大電流不能放大電壓，是三種接法中輸入電阻最大、輸出電阻最小的電路，并具有電壓跟隨的特點(diǎn)。常用于電壓放大電路的輸入級和輸出級，在功率放大電路中也常采用射極輸出的形式。共基極電路只能放大電壓不能放大電流，輸入電阻小，電壓放大倍數(shù)和輸出電阻與共射極電路相當(dāng)，頻率特性是三種接法中最好的電路。常用于寬頻帶放大電路。電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)26 復(fù)合管及其放大電路（達(dá)林頓管）組成原則：（1）兩管電流要通暢； （2）兩管都處于放大區(qū)。復(fù)合管的等效管類型由第一個(gè)管子決定電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)復(fù)合管作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻rbeib=ib1i