英5版課件-基本放大電路

模擬電子技術(shù)基 og華成放大的放大的概

放大的對(duì)象：變化

輸入信號(hào)為零時(shí)常用正弦波做測(cè)放大的本質(zhì)：能量的控制和轉(zhuǎn)換，利用有源元件實(shí)放大的特征：功率放放大的基本要求：不失真——放大的放大電路的性放大電路的性能指標(biāo)：研究的是動(dòng)態(tài)性對(duì)信號(hào)而言，任何放大電路均可看成二端口網(wǎng)絡(luò)物理量表示為復(fù)數(shù)，表明既研究其幅值又研究其相位放大電路的性能指標(biāo)：研究的是動(dòng)態(tài)性放大倍數(shù)：輸出AuAIoiAooiiii放大電路的性能指標(biāo)：研究的是動(dòng)態(tài)性RiURiUIi輸入電壓與輸入電流有效值之放大電路的性能指標(biāo)：研究的是動(dòng)態(tài)性輸出電RRU'o o U'ULo討如圖所示兩個(gè)放大電路連接在一起，填空 是放大電路Ⅱ的信號(hào)源內(nèi)阻 是放大電路Ⅰ的負(fù)載電阻放大電路Ⅰ空載時(shí)電壓放大倍數(shù)的數(shù) （填大于、等或小于）帶上放大電路Ⅱ時(shí)電壓放大倍數(shù)的放大電路的性能指標(biāo)：研究的是動(dòng)態(tài)性通頻衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能fbwfHfbwfH放大電路的性能指標(biāo)：研究的是動(dòng)態(tài)性最大不失真輸出電壓Uom：交流有效最大輸出功率和效率：功率放大電路再VBB、Rb：使UBE＞Uon，且有合適的IB。Rc：將ΔiC轉(zhuǎn)換成ΔuCE(uo)動(dòng)態(tài)信號(hào)作用uIiBiCucuCE(uo輸入電壓ui為零時(shí)，晶體管各極的電流、b-e間的電壓、管降稱(chēng)為靜態(tài)工作點(diǎn)Q，記作IBQ、ICQ（IEQ）、UBEQ UCEQ設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必為什么放大的對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，卻要晶體管在信號(hào)為合適的直流電流和極間電基本共射放大電路的波與與iC基本共射放大電路的波O

t 放大電路的組成直接耦合放大—＋B—＋B兩種電信號(hào)源與放大電路不“共地直接耦合放大—U＋Q有直流有交流靜—U＋Q有直流有交流阻容耦合放大CC1、C2為耦合電容作用是“阻容耦合放大—＋＋靜態(tài)時(shí)，C—＋＋UUC1UBEQ，UC2動(dòng)態(tài)uBE＝ui＋UBEQ，信號(hào)馱載在靜態(tài)uCE＝UCEQ+uce，uo＝uce，負(fù)載上只有交流信號(hào)為什么放大電路要分直流通路和交流通如何得到放大電路的直流通路和交流通直流通路Us=0，保留②電容開(kāi)③電感相當(dāng)于短路（線圈電阻近似為0）交流通路①大容量電容相當(dāng)②直流電源相當(dāng)于短路（內(nèi)阻為0）基本共射放大電路的直流通路和交流通直通直通I＝VRbICQVCCICQ基本共射放大電路的直流通路和交流通交交通阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流直流直流通I＝ RbICQVCCICQ當(dāng) >> 時(shí)，I VCCR R

BQbIBQ≈20μA，ICQ≈2mA，UCEQ已知：VCC＝12V，Rb＝600kΩ，RcIBQ≈20μA，ICQ≈2mA，UCEQ阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流交流交流通放大電路的分—圖解靜態(tài)

uBEuBEVBBiBuCEVCCiC

電壓放大倍數(shù)的斜率斜率uBEVBBuIiBIBIBQ電壓放大倍數(shù)的給定給定uB C(u)AuOIOuIuO與uI反相，Au符號(hào)截止截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真截止RRb 消除方法：增大減小Rb能消除截止失真飽和失真：飽和失真是輸出回路產(chǎn)生失RRc↓或或或VBB或消除方法：增大Rb，減小Rc，減小β，減小VBB，增大VCC放大電路的最大不失真輸出電壓放大電路的最大不失真輸出電壓Uom用有效值表UUVCC2UUUCEQ2（UCES為飽和管壓降最大不失真輸出電壓Uom：比較（UCEQ－UCES）與（2 2阻容耦合共射放大電路直流直流通阻容耦合共射放大電路交流交流負(fù)載線應(yīng)過(guò)Q點(diǎn)，且斜決定于阻容耦合共射放大電路BI 交流負(fù)載線應(yīng)過(guò)Q點(diǎn)，且斜率決定于BI Q點(diǎn)在什么位置Uom最大 放大電路的分析方法—等效電路 需要建立晶體管的哪些上加低頻小信號(hào)—交流等效模型如何建立等效EDA:ElectronicDesign復(fù)雜EDA:ElectronicDesign復(fù)雜，適于從內(nèi)部結(jié)從外部特簡(jiǎn)單，適于近建立晶體管直流等效模型，求解QII＝VRbICQVCCICQ理想二利用估算法求解靜態(tài)工理想二實(shí)質(zhì)上就是利用了直流模晶體管的h參數(shù)等效低頻小信號(hào)模低頻小信號(hào)模(iBuCEf(iB，u)晶體管的h參數(shù)等效在低頻小信號(hào)作用下的關(guān)

U

II

U

電電BuBE 電電B

無(wú)無(wú)量

晶體管的h參數(shù)等效uBEh11iB Ich21Ibh22Ub交流等效模型（按式子構(gòu)造模型電電無(wú)量h參數(shù)的h參數(shù)的hBb-e動(dòng)態(tài)電內(nèi)反饋 I Ihb c h h參數(shù)的

hI Ih

ii

UCE

c-ec-e分分清主次，合理近似！什么情況下h12和h22的作用可忽略不計(jì)簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路—交流等效發(fā)射發(fā)射區(qū)值小可忽發(fā)射結(jié)基區(qū)體簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路—交流等效rrI (1)bI發(fā)射查閱手常溫下為測(cè)利用PN結(jié)的電方程可在輸入特性曲線上，Q點(diǎn)越高，rbe越小基本共射放大電路的動(dòng)將晶體管的交流等效電路替換交流通路中的晶體管即放大電路的交流等效電路 (R )(Riibbb)I ioub ioubRiRibbeiiIIURoRo阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分 Au Au I(R∥RibrRoRiRb∥rbe阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分 U i Rsussi放大電路的分析要遵循“先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)”的IBQIBQVCCUBEQRVCC20μbRbICQIBQ2mUCEVCCICQRc6V oui(Rc oui(Rc∥RLrRiRb∥rberbe1k，RoRcUU oio (Rc∥RL)ssiRsir100，rbe選用合適的方法來(lái)分析

ICQIBQ2.8mA V CEQ CC R'3.8V選用合適的方法來(lái)分析rbb' (1)UTIAA(Rc∥RL)uR RiRbrbeRoRc如何增大電壓放大倍數(shù)AA '(R∥RcLuirrI若 uU IRb↓→IEQ不可增大時(shí)可而增大一定在Ui不變的情況下，Rb減小，Uo如何變化？Ri如何 (1)II (1)IIVCCUBEQRbRiRb∥rbe不能將電子電路中動(dòng)態(tài)參數(shù)RiRb∥rbe每個(gè)字母的物理利用Multisim進(jìn)行波形DNM(DNM(AN)2靜態(tài)工作點(diǎn)的溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的T（℃ 若

不變所謂Q點(diǎn)穩(wěn)定，是指ICQ和UCEQ在溫度變化時(shí)基本不變這是靠IBQ的變化得來(lái)的典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路的組CCe為旁路電容通路中可視為直流通典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路的溫度穩(wěn)為了穩(wěn)定Q點(diǎn)，若要求I1>>IB，則I1≈因UURb1基本不隨溫度變IIEQUBQUBEQRe設(shè)UBEQ＝UBE＋ΔUBE，若UBQ－UBE>>ΔUBE，則IEQ穩(wěn)定Re的作TT(℃)↑→IC↑→UEUBE↓（UB基本不變）IBRe關(guān)于反饋的一些將輸出量通過(guò)一定的方式引回輸入回反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱(chēng)溫度升高ICRe起直流負(fù)反饋?zhàn)饔茫渲翟酱?，反饋越?qiáng)，Q點(diǎn)越穩(wěn)溫度升高ICRe起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?，其值越大，反饋越?qiáng)，Q點(diǎn)越穩(wěn)定U U I 1IEQUBQI 1IEQUBQUBEReUCEQVCCICQRcIEQReVCCIEQ(RcRe VCC，RbIBQRbUBEQ(1)IBQRb上靜態(tài)電壓是否可忽略(1)Re動(dòng)態(tài) 'uirRoRiouI(R∥R)i b IL (1e無(wú)旁路電容Ce時(shí)

RiRiRb1∥Rb2∥[rbe(1)Re若(1)Rr，則AeR'uL有無(wú)旁路電容的利與穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的引入直流負(fù)反當(dāng)Rb1采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻時(shí)T(℃)ICUEUBEIBICRb1UB穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的圖示兩個(gè)電路中是否采用了措施來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工若采用了措施，則是什么措R1和R2引入了直流負(fù)反

基本共集放大電路交流通路共共靜態(tài)

VBBIBQRb

IEQVCC

IEQIIVBBUbIEQ(1)IBQR(1eUCEQVCCIEQ動(dòng)態(tài)電壓放大倍uoiI( )I (1)Re (1)Rbe若（1＋）Rer，則 u1，即 Uio。故稱(chēng)之射極跟動(dòng)態(tài)輸入電從基極看從基極看Re，被增到（1+β）URi UI

Ib[R

rbe(1)ReI

(1)Re帶負(fù)載Ri與負(fù)載有關(guān)

RiRbrbe(1)(Re//RL動(dòng)態(tài)輸出電阻的分析（加壓求流法RoUIRe(1RoUIRe(1RbR∥Rbe1Ro與信號(hào)內(nèi)阻有從射極看基極回路電減小到（1+β）共集放大電路的特基本共基放大靜態(tài)UBEQIEQReIICQ

UCEQ

UBEQIVIVBBReI1UCEQVCCIEQRc動(dòng)態(tài)11ei RRe (1)Rb Ii Iuo Ro特輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓，不放大電大小于大βα中大小大小大窄中寬從交流通路判斷接bbbecec哪個(gè)電路輸出電阻哪個(gè)電路電壓放大能力？共 共 哪個(gè)電路電壓放大能 場(chǎng)效應(yīng)管等（107～1012Ω。）e、；N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)導(dǎo)電結(jié) 漏導(dǎo)電柵從結(jié)構(gòu)可以看出 源柵-源電壓uGS=0時(shí)，漏-源之間加電壓就將形成漏極N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)柵-源電壓對(duì)導(dǎo)電溝道寬度的控制作溝 稱(chēng)為夾溝 稱(chēng)為夾溝道變uGS可以控制導(dǎo)電溝道的寬度。為什么g-s必須加負(fù)電N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)漏-源電壓對(duì)漏極電流的影幾乎不變，進(jìn)入恒流區(qū)，幾乎不變，進(jìn)入恒流區(qū)，iD幾乎僅僅決定于uGS＞電漏極和電電漏極和電 D(1uUuDS＞uGSUGS(off)iDiDf(uGS)常場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)，因而uGS＞UGS（off）且uGD＜UGS（off）輸出特iiDf(uDS)常恒流區(qū)擊夾斷電iD幾乎定于預(yù)夾斷軌輸出特低頻跨導(dǎo)：

UDS?？勺?chǔ)電

不同型號(hào)的管子 （off）和IDSS將不同；同 號(hào)的也有分散性?shī)A斷區(qū)（截止區(qū)工作原uGS對(duì)導(dǎo)電溝道的影 增強(qiáng)型MOSSiO2襯工作原

增強(qiáng)型MOSuGS大于0，出現(xiàn)反型層；uGS增大，反型層變寬；uGS增大到一定數(shù)值形成導(dǎo)電溝道。使導(dǎo)電溝工作原uDS對(duì)iD的影響：設(shè)uGS為大于UGS（th）的某確定值iiD幾乎僅僅受uGS，恒流uDS的增大幾乎全部用來(lái)克服夾斷區(qū)的電特開(kāi)電開(kāi)電在恒流區(qū)時(shí)，i uGSDDO(U1)2式中IDO為uGS2UGS(th)時(shí)的N溝道耗盡型MOS工作原小小到一值才夾加正uGS=0時(shí)就存導(dǎo)電溝工作原耗盡型MOS耗盡型MOS管在uGS＞0、uGS＜0、uGS＝0時(shí)均可導(dǎo)通，且與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管不同，由于SiO2絕緣層的存在，在uGS＞0時(shí)特夾電夾電場(chǎng)效應(yīng)管的分分類(lèi)及工作在恒流區(qū)時(shí)g-s、d-s間的電壓極 (uG，uD0) (uG，uD0) N溝道(u＞0u0)

D0)

N溝道(u極性任意，u0)

極性任意，u0) 討uGS=0可工uGS＞0才可uGS＜0才可基本共源放大根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)的條件，在g-s、d-s間I(UVDDIDQUGQ0，UUGQ0，USQIDQUSQIDQ由正電源獲得負(fù)稱(chēng)為IDQDSS(1UUGS )IDQDSS(1UUGS )2GS(off)VDDIDQ(RdRs USQIDQUUDSVDDIDQ(RdRs DQDO(UGSQU為什么加Rg3?其數(shù)值應(yīng)大場(chǎng)效應(yīng)管的交流等效ggm U根據(jù)iD的表達(dá)式或轉(zhuǎn)移特性可求得gm近似為其為無(wú)窮基本共源放大電路的動(dòng)若R=3kΩR=5kΩ，guuoI