電工學(xué)簡明教程(第二版) 秦曾煌 配套演示文檔10

第10章根本放大電路糊警搬鈴裁崖押沃吶悠策眨棠浪距窄灑匪滋枝集銻箭茍咳啪溪霖部淋糊九電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10第10章根本放大電路10.1共發(fā)射極放大電路的組成10.2共發(fā)射極放大電路的分析10.3靜態(tài)工作點的穩(wěn)定10.4射極輸出器*10.5差分放大電路10.6互補對稱放大電路*10.7場效晶體管及其放大電路楞亡步洽李櫥展替黨鏟弟窖泌肋怖俠俠嘿估訂蜒欲耙呻肉貓杖閨徑撂增蜘電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔1010.1共發(fā)射極放大電路的組成電路中各元件的作用：C1RS+uiRCRB+UCCC2RL+es+uo++iB+uBE

iC+uCET晶體管T晶體管是電流放大元件，在集電極電路獲得放大了的電流iC，該電流受輸入信號的控制。集電極電源電壓UCC電源電壓UCC除為輸出信號提供能量外，它還保證集電結(jié)處于反向偏置，以使晶體管具有放大作用。辯躥艾秒丙恥團銘眾擦雁爛乘埂遭輻澎院潰舷搞丙節(jié)昌臀眉役豪界腦游永電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10C1RS+uiRCRB+UCCC2RL+es+uo++iB+uBE

iC+uCET集電極負(fù)載電阻RC將iC的變化變換為uC的變化，實現(xiàn)電壓放大。偏置電阻RB它的作用是提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流，以使放大電路獲得適宜的工作點，并使發(fā)射結(jié)處于正向偏置。耦合電容C1和C21．起隔直作用；2．起交流耦合的作用，即對交流信號可視為短路。習(xí)廚露迄兄淡適蔽扛喝隔櫥曝贊母蠕秀釩默難趙眉矛述踏弟柑掉嘲礦減林電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔1010.2共發(fā)射極放大電路的分析

10.2.1靜態(tài)分析10.2.1靜態(tài)分析放大電路沒有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)分析是要確定放大電路的靜態(tài)值(直流值)IB，IC，UBE和UCE。1.用放大電路的直流通路確定靜態(tài)值RCRB+UCCIB+UBE

IC+UCET可用右圖所示的直流通路來計算靜態(tài)值秩見后趾丸棉離遼寓脹袋穆平沉洼福調(diào)濺秀曙攙鈾治眉鐵旨助慢喳窺羨農(nóng)電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10RCRB+UCCIB+UBE

IC+UCET硅管的UBE約為0.6V，比UCC小得多，可以忽略不計。[例1]

在共發(fā)射極基本交流放大電路中，已知

UCC=12V，RC=4k，

RB=300k，。試求放大電路的靜態(tài)值。[解]鋪畔屢紗精藍(lán)腸咯須呻瑣脖鋁叼解彼屆有鑄芽兼震歐羽萍怠足壘苛爆龜愚電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔102．用圖解法確定靜態(tài)值根據(jù)直線方程UCE=UCCRCIC可得出：IC=0時，UCE=UCC圖解過程說明:在晶體管的輸出特性曲線組上作出一直線，它稱為直流負(fù)載線，與晶體管的某條(由IB確定)輸出特性曲線的交點Q稱為放大電路的靜態(tài)工作點，由它確定放大電路的電壓和電流的靜態(tài)值?；鶚O電流IB的大小不同，靜態(tài)工作點在負(fù)載線上的位置也就不同，改變IB的大小，可以得到適宜的靜態(tài)工作點，IB稱為偏置電流，簡稱偏流。通常是改變RB的阻值來調(diào)整IB的大小。闡踴遏碉旨滿椎紗兩氦皮淪扛促珍秤一獻(xiàn)沮酸導(dǎo)扁核拾田豎釀長募喻斡臃電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔100IB=0μA20μA40μA60μA80μA123UCCRCN24681012UCCMQ直流負(fù)載線圖解過程:IC/mAUCE/VQ1Q2給斥力繹蓉踴卒踐蛆熒杯薄風(fēng)撥嚏在寬昧鈞剔逐謹(jǐn)朱辯助筋呻法瑩擬阻打電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10[例2]在共發(fā)射極根本交流放大電路中，UCC=12V，RC=4k，RB=300k，晶體管的輸出特性曲線如上圖。(1)作出直流負(fù)載線，(2)求靜態(tài)值。[解](1)由IC=0時，UCE=UCC=12V，和UCE=0時，可作出直流負(fù)載線(2)由得出靜態(tài)工作點Q，靜態(tài)值為IB=40AIC=1.5mAUCE=6V屎穎積期茍黨蝎蹦絲抽擴仲繞祿壟稅吞橫那么慢垮僑繩宏杯稗湯倫薊企偶洞電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔100IB=0μA20μA40μA60μA80μA1231.524681012MQ靜態(tài)工作點求得靜態(tài)值為：IB=40μA，IC=1.5mA，UCE=6VIC/mAUCE/V泣鋁衣罵勛苦糜舟顛箍阿縷班拒假漏橋亦坯臟時匈貞抽靳婉鱉酚摩講鉆母電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔1010.2.2動態(tài)分析放大電路有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為動態(tài)。動態(tài)分析是在靜態(tài)值確定后，分析信號的傳輸情況。確定放大電路的電壓放大倍數(shù)Au；輸入電阻ri；輸入電阻ro。動態(tài)分析的兩種根本分析方法：微變等效電路法和圖解法。山唱駛炒橢曙格露琴悸屹辯防鍛清損手周她處乙刺堵竭痊擾陌駿毫岳躥散電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔101．微變等效電路法晶體管在小信號(微變量)情況下工作時，可以在靜態(tài)工作點附近的小范圍內(nèi)用直線段近似地代替晶體管的特性曲線，晶體管就可以等效為一個線性元件。這樣就可以將非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路。禹份灶咆酶美米丘跋姨唇嘉孵坷寵嶄螢橇奪伍脾踴師凄圍桔捅迂你隆戀膩電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10(1)晶體管的微變等效電路IBUBE在晶體管的輸入特性曲線上，將工作點Q附近的工作段近似地看成直線，當(dāng)UCE為常數(shù)時，UBE與IB之比稱為晶體管的輸入電阻，在小信號的條件下，rbe是一常數(shù)，由它確定ube和ib之間的關(guān)系。因此，晶體管的輸入電路可用rbe等效代替。OIB

UBE

UCEIB

Q幾療錐士桐熒坤鞋姐脾輛膩服煙歌鉸陌秩勸搜竣愚魂誹永舒上積豌浮康除電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10低頻小功率晶體管輸入電阻的常用下式估算Rbe是對交流而言的一個動態(tài)電阻。動態(tài)我確財謀飽扇榴燎信啟池?fù)橐鲋喈?dāng)怎予兒肯鹽特殷契弘貳紗穎匈卡特嘎電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10IBICQIC

UCE

ICUCE晶體管輸出特性曲線是一組近似等距離的平行直線，當(dāng)UCE為常數(shù)時，IC與IB之比為。即為晶體管的電流放大系數(shù)，在小信號的條件下，是一常數(shù)，由它確定ic受ib的控制關(guān)系。因此，晶體管的輸出電路可用一受控電流源ic=ib等效代替。運撓粥貴拽糙噎洱靈砂矛陪般腫憑畏郝勢竣肇憑白逗監(jiān)療聲榨異針母踢監(jiān)電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10UCEICUCEQIC

IBICUCE晶體管的輸出特性曲線不完全與橫軸平行。在小信號的條件下，rce也是一常數(shù)，在等效電路中與ib并聯(lián)，由于rce的阻值很高，可以將其看成開路。當(dāng)IB為常數(shù)時，UCE與IC之比稱為晶體管的輸出電阻。豁窖絡(luò)熱薛勸鋤歧籃蛋暑壞民米泥陰傲煥針糕隙歹零廳硅閹暖疤努壁唬員電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10由以上分析可得出晶體管的簡化微變等效電路CBE+ube+uceicibTibibBECicrbe

+uce+ube蜂剁實雄采舊推侮迪芥訝攫巾許鎢籬鑒體披跡侄開現(xiàn)銅礁麻吮介揪禮饋姨電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10(2)放大電路的微變等效電路對交流(動態(tài))分量而言，電容、直流電源也可以認(rèn)為是短路。C1RS+uiRCRB+UCCC2RL+es+uo++iBiCT基本放大電路可畫出放大電路的交流通路。百挫衰共肪腺憊茶側(cè)卵遞鈔區(qū)慷剖鰓訣潮蠻兩昂悄挎桐館襄爬濟凝歌省設(shè)電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10+ubeTRCiiibicRLRSRBEBC+ui+es+uo+uce將交流通路中的晶體管用其微變等效電路來代替，即得到放大電路的微變等效電路。交流通路孫公膚輯拱尿?qū)觿?wù)坊遵屬潰蠕釋襪散深嗽能月竭妹閹柬孤婆板挫來奶癸空電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10rbe

EBCRCRLRBRSiiib+ui+es+uoui=

ubeuo=

uceicib根本放大器的微變等效電路畔父俺局拒掐昆礬鯉鼓捶鎊挑導(dǎo)鄧聰瑚蚜功希剝澳東棵傲迸洽良媒怒撥瘤電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10當(dāng)輸入的是正弦信號時，各電壓和電流都可用相量表示。(3)電壓放大倍數(shù)的計算rbeEBCRCRLRBRS+

++由上圖可列出式中魔臀格章鋇粳港鎢描魂厘苑糜吟倪助偏藥況彈淚久士豺霹山蕪秒段縱啊涯電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10故放大電路的電壓放大倍數(shù)當(dāng)放大電路輸出端開路(未接RL)時可見，接入RL，電壓放大倍數(shù)降低。[例3]在共發(fā)射極基本交流放大電路中，已知UCC=12V，RC=4k，RB=300k，。試求電壓放大倍數(shù)Au。[解]在例10.2.1中已求出喝偏梧缸拳懼吭鉗慢孔鞭孵顴睜蘊肚腰捶晰瞅挺塑奸磊羽涪曬節(jié)慣擬徒拾電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10所以(4)放大電路輸入電阻的計算放大電路對信號源(或?qū)η凹壏糯箅娐?來說，是一個負(fù)載，可用一個電阻來等效代替。這個電阻是信號源的負(fù)載電阻，也就是放大電路的輸入電阻ri，即它是對交流信號而言的一個動態(tài)電阻。如果放大電路的輸入電阻較?。旱谝?，將從信號源取用較大的電流，從而增加信號源的負(fù)擔(dān)；第二，經(jīng)過內(nèi)阻Rs和ri的分壓，使實際加到放大電路的輸入電壓ui減小，從而減小輸出電壓；第三，后級放大電路的輸入電阻，就是前級放大電路的負(fù)載電阻，從而將會降低前級放大電路電壓放大倍數(shù)。因此，通常希望放大電路的輸入電阻能高一些。柞悠諒墾有尹滓秋示哀鞏縣上矮縷瓷墾陜英兌騾船爛蛇策鄙毀責(zé)都晰競蠶電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10以共發(fā)射極根本放大電路為例，其輸入電阻為共發(fā)射極根本放大電路的輸入電阻根本上等于晶體管的輸入電阻，是不高的。注意：ri與rbe意義不同不能混淆?？惹嗽废U段仍斑泛伊彪結(jié)蛾褥焚勾凡邵忘偽皖唐弘琢行蔥場購垛喉勛繃歷電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10(5)放大電路輸出電阻的計算放大電路對負(fù)載(或?qū)蠹壏糯箅娐?來說，是一個信號源。其內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻ro，它也是一個動態(tài)電阻。如果放大電路的輸出電阻較大(相當(dāng)于信號源的內(nèi)阻較大)。當(dāng)負(fù)載變化時，輸出電壓的變化較大，也就是放大電路帶負(fù)載的能力較差。因此，通常希望放大電路輸出級的輸出電阻小一些。放大電路的輸出電阻可在信號源短路和輸出端開路的條件下求得。從基本放大電路的微變等效電路看，當(dāng)，電流源相當(dāng)于開路，故RC一般為幾千歐，因此，共發(fā)射極放大電路的輸出電阻較高。記云沾冕塹鏟爛戲鄒面幢幟隴帖捷夏翱米氯契捌饋反禍擺德疫循亂怎靡菌電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10*2．圖解法首先在輸入特性上作圖，由輸入信號ui確定基極電流的變化量ib，再在輸出特性上作圖，得到交流分量ic和uce即(uo)。由圖解分析可得出：(1)交流信號的傳輸情況：菱詐映握簇彎晰逗挽珍娜睦昧爹泥客碧菩翰邦閻垢宅肯巨碘禽立頓扔差彩電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔100uBE/VQ1QQ2604020006040200.580.60.62UBEttiB/μA在輸入特性上作圖(ui)uBE/ViB/μAIB(ib)犯式苦罷犀淫泛爛周丘陪悠霸竭峭微攆側(cè)簍瘁守醞渦氧販巧勾韻競伙嚼準(zhǔn)電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔100IB=40μA2060803Q1.5612N0Mt00Q22.250.752.251.50.75IC39369交流負(fù)載線接負(fù)載后，Uom減小，Au下降。tQ1空載輸出電壓iC/mAuCE/VuCE/ViC/mA(ic)UCEuo=uce直流負(fù)載線抉濫稿賊嚙幅先尚躺呂躍謂又急蝦驕榮傣程頌結(jié)岳包所砷調(diào)逸昆超冪梨掣電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10(2)電壓和電流都含有直流分量和交流分量，即(3)輸入信號電壓ui和輸出電壓uo相位相反。(4)失真現(xiàn)象失真是指輸出信號的波形不像輸入信號的波形。原因：1．靜態(tài)工作點不適宜：Q點過低，截止失真；Q點過高，飽和失真。2．信號太大，超出了特性曲線上的線性范圍。稱為非線性失真。乞匠間練汀暗朗禍頤濘等滿伐邀抓必沁委上聲錦否沙奢炎違輔串濫昂油亨電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10智孺虱耗拓史關(guān)件辣磁弧墾欺凸寐斌尚遠(yuǎn)契走寂價荔燥病毅津窺豹筏愧優(yōu)電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔1010.3靜態(tài)工作點的穩(wěn)定由于某種原因，例如溫度的變化，將使集電極電流的靜態(tài)值IC發(fā)生變化，從而影響靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。上一節(jié)所討論的根本放大電路偏置電流當(dāng)RB一經(jīng)選定后，IB也就固定不變，稱為固定偏置放大電路，它不能穩(wěn)定Q點。+UCCRCC1C2TRLRE+CE++RB1RB2RS+ui+es+uoiBiC+uCE+uBE

分壓式偏置放大電路放大電路不僅要有適宜的靜態(tài)工作點Q，而且要保持Q點的穩(wěn)定。為此，常采用分壓式偏置放大電路。烹清栓佬啡初惕脆條廢美砰殆吠貼冀嚙弛槐諜鍬鎳舷漢孜夾信喲喉如愈瞎電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10+UCCRCTRERB1RB2IBIC+UCE+UBE

I1I2IE直流通路由直流通路可列出假設(shè)使那么基極電位可認(rèn)為VB與晶體管的參數(shù)無關(guān)，不受溫度影響，而僅為RB1和RB2的分壓電路所固定。假設(shè)使VB>>UBE那么撮儈誦吭緯原奄蹤索貿(mào)入矛綁教婆篡聘孝刺俏磋哇媽苦妖闡淪煽還響兒琢電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10因此，只要滿足I2>>IB和VB>>UBE兩個條件，VB和IE或IC就與晶體管的參數(shù)幾乎無關(guān)，不受溫度變化的影響，使靜態(tài)工作點能得以根本穩(wěn)定。對硅管而言，在估算時一般可取I2=(5~10)IB和VB=(5~10)UBE。這種電路穩(wěn)定工作點的實質(zhì)是：當(dāng)溫度升高引起IC增大時，發(fā)射極電阻RE上的電壓降增大，使UBE減小，從而使IB減小，以限制IC的增大，工作點得以穩(wěn)定。電容CE的作用是使交流旁路，防止RE上產(chǎn)生交流電壓降降低電壓放大倍數(shù)，CE稱為交流旁路電容。[例1]在分壓式偏置放大電路中，已知UCC=12V，RC=2k，RE=2k，RB1=20k，RB2=10k，RL=6k，晶體管的。(1)試求靜態(tài)值；(2)畫出微變等效電路；(3)計算該電路的Au，

ri和

ro。[解](1)郴親宵哦浸綢癟矢倪勺疆爾任甜穗急夏牟縫域嘛賞年皇紉恍計柄第紙貫龐電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10(2)rbe

EBCRCRLRB2RS+++RB1瑣尺教層祥敵泥溜訃拱廟夷街倉沿辱嘩匈騰串侖馱閡了冬雛履彬便艱老也電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10(3)得溉羽蒂法條晨搭促冷霓薦纏掐煥望陀況跡強滋文虱襄認(rèn)伸鈔宋步均畫揀電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔1010.4射極輸出器

10.4.1靜態(tài)分析射極輸出器是從發(fā)射極輸出。在接法上是一個共集電極電路。10.4.1靜態(tài)分析RERB+UCCIB+UBE

+UCETICIE直流通路C1RS+uiRERB+UCCC2RL+es+uo++iB+uBE

iE+uCET射極輸出器用直流通路確定靜態(tài)值界隊粘莫報廷峪棍碉快所邑姻選受癟輻兵指锨籽微肋痊菜咸脫杜幼耍叫療電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔1010.4.2動態(tài)分析rbe

EBRERLRBRS+++C由射極輸出器的微變等效電路可得出1．電壓放大倍數(shù)斌漾詠掙炳攜娥恫煎粘閻催陷蹦崎餐襯衷演硅孽羚塔弗老疼聘仆偽犯褐焦電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔102．輸入電阻射極輸出器的輸入電阻很高。3．輸出電阻rbe

EBRERBRS+計算ro

的等效電路C右圖中將信號源短路，保留其內(nèi)阻RS

，RS與

RB

并聯(lián)后的等效電阻為RS

。在輸出端將RL取去，外加一交流電壓

，產(chǎn)生電流

。樟搽臆巨冒鎖得株窿支采責(zé)邢陷慢鳴瓢新杖蛾撣燈欺腳鈣瀉嗆感戀茁唁沸電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10例如，=40，rbe=0.8k，RS=50，RB=120k，由此得淑軍欺選脅正枷徊鍍璃抖郊志藻領(lǐng)杖盂挽郝沿祈燎蕉幅針桿猾絞困胺太疲電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10可見射極輸出器的輸出電阻是很低的。射極輸出器的主要特點是：電壓放大倍數(shù)接近1；輸入電阻高；輸出電阻低。因此，它常被用作多級放大電路的輸入級或輸出級。[例1]用射極輸出器和分壓式偏置放大電路組成兩級放大電路，如以下圖所示。：UCC=12V，1=60，RB1=200k，RE1=2k，RS=100。后級的數(shù)據(jù)同例10.3.1，即RC2=2k，RE2=2k，RB1=20k，RB2=10k，RL=6k，2=37.5，試求：(1)前后級放大電路的靜態(tài)值；(2)放大電路的輸入電阻ri和輸出電阻ro；(3)各級電壓放大倍數(shù)Au1，Au2及兩級電壓放大倍數(shù)Au。[解]由于電容有隔直作用，各級放大電路的靜態(tài)值可以單獨考慮。同時耦合電容上的交流電壓降可以忽略不計，使前級輸出信號電壓差不多無損失地傳送到后級輸入端。寡翅撾枕起牧囂皺袋修竅甸杭坎劫猶喝俄笛妒移由取釋椿村減凌究勞崇蔓電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10C1RSRE1RB1C2+es++T1+UCCRC2C3T2RLRE2+CE2+RB1RB2(1)前級靜態(tài)值為芝陳襲榮下脅卿逗灑腸爐睹啄領(lǐng)斥驚猙輪越他搜爭撤掇懂野嗜渺愉灸穗莫電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10后級靜態(tài)值同例10.3.1，即(2)放大電路的輸入、輸出電阻為前級的負(fù)載電阻，其中ri2為后級的輸入電阻，已在例10.3.1中求得，ri2=0.79k，于是扳哼賀揪斧菌復(fù)烘龜生巡列賃食站呼幫掌滋雷嫌照庇輕蘿釣對喉鴻肛轅況電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10輸出電阻(3)計算電壓放大倍數(shù)前級后級(見例10.3.1)Au2=71.2兩級電壓放大倍數(shù)Au=Au1Au2=0.98(71.2)=69.8鹽張候午咖督跪脈除徒仿吞片檔豁受釘陶遣鐳遺農(nóng)窺瞧喚鎳?yán)ㄍ萎Y協(xié)陀掄電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10*10.5差分放大電路

10.5.1靜態(tài)分析T1T2RCRB+UCC+ui1iBiCRCRB+ui2iBiCRPREEEiEiE+uO差分放大電路用兩個晶體管組成，電路結(jié)構(gòu)對稱，在理想情況下，兩管的特性及對應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相同，因此，兩管的靜態(tài)工作點也必然相同。10.5.1靜態(tài)分析在靜態(tài)時，ui1=ui2=0，那么IC1=IC2，VC1=VC2，故輸出電壓uO=VC1VC2=0差分放大電路的優(yōu)點是具有抑制零點漂移的能力。酪洞吊剪漂陵休馳沛拯誨撫級鞋凈銥渣蓑夏號蹤竟生詩看渠認(rèn)亨緝喻吵幕電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10什么是零點漂移？一個理想的放大電路，當(dāng)輸入信號為零時，其輸出電壓應(yīng)保持不變(不一定是零)。但實際上，主要由于環(huán)境溫度的變化，輸出電壓并不保持恒定，而在緩慢地、無規(guī)那么地變化著，這種現(xiàn)象稱為零點漂移(或稱溫漂)，它影響放大電路的工作。對差分放大電路，由于電路的對稱性，當(dāng)溫度變化時，兩邊的變化量相等，即IC1=IC2，VC1=VC2雖然每個管子都產(chǎn)生了零點漂移，但是，由于兩集電極電位的變化是互相抵消的，所以輸出電壓依然為零，即uO=VC1+VC1(VC2+VC2)=VC1VC2=0零點漂移完全被抑制了。電位器RP起調(diào)零作用，因為電路不可能完全對稱，靜態(tài)時輸出電壓不一定等于零，可通過調(diào)節(jié)RP使靜態(tài)輸出電壓為零?；a值斜糜總鈞纜柒貪筍躺獺沏美渾穿鐘稠擋咳魔呢祭試狡侶巧可碟詩水電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10在靜態(tài)時，設(shè)IB1=IB2=IB，IC1=IC2=IC，忽略阻值很小的RP可列出上式中前兩項較第三項小得多，可略去，那么每管的集電極電流發(fā)射極電位VE0。每管的基極電流每管的集-射極電壓接入RE是為了穩(wěn)定和獲得適宜的靜態(tài)工作點，負(fù)電源EE用來抵償RE上的直流壓降。共蘋罪虹樸蝦捷垣潭兵遵艱撓締什藕兔芽保誡回養(yǎng)平崇膜荷茶讀異咸唾趁電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔1010.5.2動態(tài)分析1．共模輸入兩個輸入信號電壓的大小相等，極性相同，即ui1=ui2，這樣的輸入稱為共模輸入。在共模輸入信號的作用下，假設(shè)電路完全對稱時，兩管集電極電位的變化相同，因而，輸出電壓等于零，所以對共模信號沒有放大能力，亦即放大倍數(shù)為零。2．差模輸入兩個輸入信號電壓的大小相等，而極性相反，即ui1=ui2，這樣的輸入稱為差模輸入。設(shè)ui1>0，ui2<0，那么IC1>0，IC2<0，VC1<0，VC2>0。故uO=VC1VC2可見，在差模輸入時，輸出電壓為兩管各自輸出電壓變化量的兩倍。靶琵胸赤癰逝才煩療帝齋更肝路貴側(cè)耐鴛為猙種彭撮煌戎襖巒劉蛔峽碉立電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10T1RCibic+ui1+uo1RB單管差模信號通路由于差模信號使兩管的集電極電流一增一減，其變化量相等，通過RE的電流近于不變，RE上沒有差模信號壓降，故RE對差模信號不起作用，可得出以下圖所示的單管差模信號通路。單管差模電壓放大倍數(shù)同理可得雙端輸出電壓為伏迂盧晾麓拭破疑庚舌義福保尾假鞋狄拳俞拔滇夜效錦塘串哥鍛悟剖竟膀電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10雙端輸入-雙端輸出差分電路的差模電壓放大倍數(shù)為當(dāng)在兩管的集電極之間接入負(fù)載電阻時，式中兩輸入端之間的差模輸入電阻為兩集電極之間的差模輸出電阻為烙袱湘蒲篆瘧寅更蓑曼棉耘井勁嫡凋漱液壹袋腺錠庚軟勺蝸悉挎深受居咳電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10[例1]在前圖所示的差分放大電路中，UCC=12V，EE=12V，=50，RC=10k，RE=10k，RB=20k，RP=100，并在輸出端接負(fù)載電阻RL=20k，試求電路的靜態(tài)值和差模電壓放大倍數(shù)。[解]式中班鳥鋤磁托膚蔑紡耪菊休恥痊桑晌歉哥慘苗提旅渭嚴(yán)弘苫錯訛讓潤裹吉胃電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔103．比較輸入兩個輸入信號電壓既非共模，又非差模，它們的大小和相對極性是任意的，這種輸入常作為比較放大來運用。差值電壓(ui1ui2)經(jīng)放大后，輸出電壓為uO=Au(ui1ui2)為了便于分析，可將這種信號分解為共模分量和差模分量，例如uI1=10mV=2mV+8mVuI2=6mV=2mV8mV其中，2mV是共模分量，8mV和(8mV)是差模分量。為了全面衡量差分放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力，通常引用共模抑制比KCMRR來表征其值越大越好。贈淑無雨厭呈與犀茵苛筷襯碘遮逆棵刃況行剝靠滋捅廟倡此倘椰壹權(quán)碳憨電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔1010.6互補對稱放大電路

10.6.1對功率放大電路的根本要求10.6.1對功率放大電路的根本要求在多級放大電路的末級或末前級是功率放大級對功率放大電路的根本要求是：(1)在不失真的情況下能輸出盡可能大的功率。(2)效率要高。放大電路有三種工作狀態(tài)。(1)甲類工作狀態(tài)tiCQOOiCuCE甲類工作狀態(tài)靜態(tài)工作點Q大致在負(fù)載線的中點。這種工作狀態(tài)下，放大電路的最高效率為50%。煎雅莉濟涯枝匈生斧鈉慎剎曬慘御華摻貳僵賴墟衫馬脊蛇屹誤履侈萎虛敏電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10(2)甲乙類工作狀態(tài)tiCQOOiCuCE甲乙類工作狀態(tài)靜態(tài)工作點Q沿負(fù)載線下移，靜態(tài)管耗減小，但產(chǎn)生了失真。(3)乙類工作狀態(tài)tiCQOOiCuCE乙類工作狀態(tài)靜態(tài)工作點下移到IC0處，管耗更小，但輸出波形只剩半波了。打昨儡全碳囚喚填針擁赤疾理葬焦坤烘官釁癬茬油恢酬猙涪庸猩彭覓眺問電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔1010.6.2互補對稱放大電路1．無輸出變壓器(OTL)的互補對稱放大電路OtuiR1iC2RLR3R2D1D2B1B2T1T2+UCCCLAC+++ui+uoOtuoiC1OTL電路圖中兩個晶體管T1(NPN型)和T2(PNP型)的特性根本相同。靜態(tài)時，調(diào)節(jié)R3，使A點的電位為。輸出耦合電容CL

上的電壓也為。R1和D1、D2上的壓降使兩管獲得適宜的偏壓，工作在甲乙類狀態(tài)。釉燒鉑壩燭犢橡玉銅頹才怠偵猖苑劃咨晴找添臟玻賜梳攢易堵肯扣裙玻茹電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10iC2RL+UCCCL+OtuiiC1R1R3R2D1D2B1B2T1T2AC++uiOTL電路+uo在ui的正半周，T1導(dǎo)通，T2截止，電流iC1自上而下流過負(fù)載RL；在ui的負(fù)半周，T1截止，T2導(dǎo)通，電流iC2自下而上流過負(fù)載RL；在ui的一個周期內(nèi)，電流iC1和iC2以正反方向交替流過負(fù)載RL，在RL上合成而得出一個交流輸出信號電壓uo。Otuo電流是靠電容CL放電形成的，為了使輸出波形對稱，CL的容量必須足夠大。這種功率放大電路在理想情況下的效率為78.5%。脾揪函源勵哪棘蘊睹澈句眾勃究運昔猜倆蠢靈踢斗搖逗攤瘁樟今叉汞腺鍵電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔102．無輸出電容(OCL)的互補對稱放大電路R1RLR3R2D1D2T1T2+UCCAC++ui+uoUCCOCL電路OCL電路需用正負(fù)兩路電源。其工作原理與OTL電路根本相同。汾見隧巾戰(zhàn)沏棋桅炸如濺浙柏蹦郴脂靜哺順酋屑屋憲豢妝鎬滓澀售詐銷娃電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10*10.7場效晶體管及其放大電路

10.7.1絕緣柵場效晶體管10.7.1絕緣柵場效晶體管SiO2絕緣層源極S柵極G漏極D

P型硅襯底N+N+N溝道增強型絕緣柵場效晶體管結(jié)構(gòu)示意圖DSG符號再在兩個N+型區(qū)之間的二氧化硅絕緣層的外表及兩個N+型區(qū)的外表分別安置三個電極：柵極G、源極D和漏極D。并在外表生成一層薄薄的二氧化硅絕緣層。由于柵極電流幾乎為零，柵源電阻RGS很高，最高可達(dá)1014。構(gòu)成：用一塊雜質(zhì)濃度較低的P型薄硅片作為襯底，其上擴散兩個相距很近的高摻雜N+型區(qū)。繳僥市垮娩豫冀閱匯曠哺奠氣千盒打篇悸?lián)麸椥腺徤仔糜懴詈灮倚孳S慢電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10P型硅襯底N++BSGD。耗盡層ID=0UGSN+N+UDS當(dāng)柵-源電壓UGS=0時，D與S之間是兩個PN結(jié)反向串聯(lián)，無論D與S之間加什么極性的電壓，總有一個PN結(jié)是反向偏置的，漏極電流ID均接近于零。當(dāng)在柵極和源極之間加正向電壓但數(shù)值較小時(0<UGS<UGS(th))，由柵極指向襯底方向的電場吸引電子向上移動，填補空穴在P型硅襯底的上外表形成耗盡層，此時仍然沒有漏極電流。圈么霸趁讒持膀餌吹踞踏兼牡查櫥菩案首遲景蒙拜停彩攫茹株赫頑屜鎂涵電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10當(dāng)UGS大于一定數(shù)值時(UGS>UGS(th))，在柵極下P型半導(dǎo)體外表形成N型層，通常稱它為反型層。這就是溝通源區(qū)和漏區(qū)的N型導(dǎo)電溝道(與P型襯底間被耗盡層絕緣)。UGS正值越高，導(dǎo)電溝道越寬。P型硅襯底N++BSGD。耗盡層N型導(dǎo)電溝道N+N+UGS+EG矩砰焚友頁富斑巴帝欄揀歐轉(zhuǎn)蚜災(zāi)拾遏劃眉硅磚諺訖濃投沈寓醒本熄我燃電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10電工學(xué)簡明教程(第二版)秦曾煌配套演示文檔10形成導(dǎo)電溝道后，在漏-源電壓UDS的作用下，將產(chǎn)生漏極電流ID，管子導(dǎo)通。在一定的漏-源電壓UDS下，使管子由不導(dǎo)通變?yōu)閷?dǎo)通的臨界柵-源電壓稱為開啟電壓，用UGS(th)表示。只有當(dāng)UGS>UGS(th)后，ID