電子電路輔導(dǎo)課件1-2(放大電路基礎(chǔ))

1.放大電路的性能指標(biāo)(1)電壓放大倍數(shù)AuUi和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。(2)輸入電阻ri放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，那么就要從信號(hào)源取電流。輸入電阻是衡量放大電路從信號(hào)源（或前級(jí)）取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從其前級(jí)取得的電流越小，對(duì)前級(jí)的影響越小。二、放大電路分析基礎(chǔ)1AuIi~USUi輸入電阻：ri2(3)輸出電阻roAu~US放大電路對(duì)其負(fù)載而言，相當(dāng)于信號(hào)源，我們可以將它等效為戴維南等效電路，這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。~roro3?如何確定電路的輸出電阻？在電路的計(jì)算中求ro有兩個(gè)方法：1、所有的電源置零，求出其等效電阻。2、加壓求流法。UI將獨(dú)立源置零，保留受控源。4輸出電阻的測(cè)量方法~roRL測(cè)量接入負(fù)載后的輸出電壓5(4)通頻帶fAuAum0.7AumfL下限截止頻率fH上限截止頻率通頻帶：BW=fH–fL放大倍數(shù)隨頻率變化曲線6實(shí)現(xiàn)放大的條件1、晶體管必須工作在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。2、正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。3、輸入回路能將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。4、輸出回路能將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。72.基本放大電路的組態(tài)（組成形式）三極管放大電路有三種形式共射放大器共基放大器共集放大器以共射、共集放大器為主。8放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計(jì)算機(jī)仿真92.共射放大電路的分析RB+VCCRCC1C2RLuiuoICIB+_UCE1)固定偏置單管放大電路靜態(tài)分析：應(yīng)會(huì)畫直流通路！10RB+VCCRCC1C2RLuiuo電路中各元件的作用：1.直流電源VCC2.基極偏置電阻RB3.集電極電阻RC4.輸入、輸出耦合電容C1、C2

結(jié)合“實(shí)現(xiàn)放大的條件”，會(huì)分析、判斷電路能否正常放大11等效三極管的H參數(shù)小信號(hào)電路模型ebcbec——三極管的微變等效電路12ibicrbeβibBCE對(duì)于小功率三極管：rbe的值一般約在幾百歐到幾千歐之間。13XC0,C可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻,電源的端電壓恒定,直流電壓源對(duì)交流可看作短路。短路短路對(duì)地短路交流通路+UCCRSesRBRCC1C2V+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiERBRCuiuORLRSes++–+––V將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效電路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微變等效電路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBCEii+_UsRsRL

Ib

IiIcIoBrbeC

IbRBRCE＋Uo

－＋Ui

－固定偏置放大電路的微變等效電路

Au=

Uo

Ui動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的分析計(jì)算－Ic(RC∥RL)Ibrbe

=

βRL

rbe=－′1）電壓放大倍數(shù)16ri

Ui

Ii=

=

Ii(RB∥rbe

)Ii=RB∥rbe

≈rbe2）輸入電阻Ri(ri)UOIoro

==RC3)輸出電阻Ro

(ro

)+_UsRsRL

Ib

IiIcIoBrbeC

IbRBRCE＋Uo

－＋Ui

－RiRo17RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuo偏置電路I1I2IB2）共射放大電路（分壓式偏置電路）的分析18RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBTUBEIBICUEIC本電路穩(wěn)定Q點(diǎn)的過程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過程19IiIbIcIoRB2RC＋Uo

－＋Ui

－IeRB1共射放大電路的交流通路

Ib

IiIcIoBrbeC

IbRB1RCE＋Uo

－＋Ui

－RB2+_USRS共射放大電路的微變等效電路Au=

Uo

Ui－Ic(RC∥RL)Ibrbe

=

βRL

rbe=－′（其中：RL=RC∥RL）

′ri

Ui

Ii=Ii(RB1∥RB2∥rbe

)Ii

=

=RB1∥RB2∥rbe

≈rbeUOC

ISCro

=－IcRC－Ic

=

=RC20RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBCE將RE短路，RE對(duì)交流不起作用，放大倍數(shù)不受影響。如果去掉CE，放大倍數(shù)怎樣？21rbeRCRLRE去掉CE后的微變等效電路將RE折算到基極22去掉CE后的微變等效電路rbeRCRLRE共射放大電路主要特點(diǎn)：放大倍數(shù)高，輸入電阻偏小，輸出電阻偏大。23例題1已知：求：（1）（2）Rc+VCCuiuoT++--Rb+-C1+-C2RL+-Rsus求24Rc+VCCTRb解：（1）先求靜態(tài)工作點(diǎn)：25求動(dòng)態(tài)參數(shù):(2)rbe++--RbRcRL+-Rs26例2.在分壓式偏置電路中，已知UCC=12V，RC=2kΩ，RE=2kΩ，RB1=20kΩ，RB2=10kΩ，RL=2kΩ,晶體管的β=37.5。(1)試求靜態(tài)值；(2)畫微變等效電路圖；(3)計(jì)算Au、ri、ro。RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–UBUEUBE+–IBICUBRB1RCRB2UBEREUCEI1I2IB++UCC+–IC–IErbeRB1RCRLEBC+-+-+-RSRB2RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–UBUEUBE+–IBIC例3.在下圖中，RE未全被CE旁路，=0.2kΩ。(1)試求靜態(tài)值；(2)畫出微變等效電路；(3)計(jì)算Au、ri、ro。并與上例比較。RB1RCC1C2RB2CERL++++UCCuiuo++––RSeS+–(1)靜態(tài)工作點(diǎn)、rbe與例2相同。rbeRCRLEBC+-+-+-RSRB1RB2rbeRCRLEBC+-+-+-RSRB1RB2(3)2.共集放大電路（射極輸出器，射極跟隨器）的分析RB+VCCC1C2RERLuiuo311、靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：RLuSReuoVCC+-+-TRSRbC1++C2+IEQIBQReVCC+TRb直流通路322、動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算++--RLRerbeRbRS+-bceRiRoRLuSRcuoVCC+-+-TRSRbC1++C2+(1)電壓放大倍數(shù)33+-RerbeRbRSbce(2)輸入電阻(3)輸出電阻++--RLRerbeRbRS+-bceRiRo34例5.在圖示射極輸出器中,UCC=12V，β=60，RB=200kΩ，RE=2kΩ，RL=2kΩ,信號(hào)源內(nèi)阻RS=100Ω，試求：(1)靜態(tài)值；(2)Au、ri和ro。RB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS（1）計(jì)算靜態(tài)值：(2)rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE3、共基放大電路1、電路組成（晶體管工作在放大區(qū)）2、靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算++-uouI-VCCVBBReRcTIBQVCCVBBReRcTIEQICQ直流通路UCQUEQ373、動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算

電路特點(diǎn)：無電流放大作用，Au與共射相同，輸入電阻比共射小，輸出電阻與共射相同，高頻性好，無電流放大作用。++--ReRcTRe+-+-Rcrbeebc（1）電壓放大倍數(shù)（2）輸入電阻（3）輸出電阻38二、場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路(一)靜態(tài)分析1．分壓偏置共源極放大電路+–+UDD

RSCSC2C1RG1RDRG2RG++–RLuiuo柵極電位：柵、源極間電壓：2．自給偏壓共源極放大電路+UDD

RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS

+_UGS只適用于耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成的放大電路柵極電位：柵、源極間電壓：柵、源極間電壓是由場(chǎng)效應(yīng)晶體管自身電流ID產(chǎn)生的，故稱自給偏壓。(二)動(dòng)態(tài)分析1.電壓放大倍數(shù)RG1RDRG2RG+–RL+–SDGT+–+UDD

RSCSC2C1RG1RDRG2RG++–RLuiuo交流通路RG1RDRG2RG+–RL+–SDGT+–2．輸入電阻3．輸出電阻例6.在圖示放大電路中，已知UDD=20V，RD=10kΩ，RG1=200kΩ，RG2=51kΩ，RG=1MΩ，RS=10kΩ，在輸出端接一負(fù)載電阻RL=10kΩ。場(chǎng)效應(yīng)晶體管為N溝道耗盡型，其參數(shù)IDSS=0.9mA，UGS(off)=－4V，gm=1.5mA/V。試求靜態(tài)作點(diǎn)及電壓放大倍數(shù)。+–+UDD

RSCSC2C1RG1RDRG2RG++–RLuiuo解：(1)靜態(tài)工作點(diǎn)ID=0.5mA，UGS=－1V+–+UDD

RSCSC2C1RG1RDRG2RG++–RLuiuo(2)電壓放大倍數(shù)5.差分放大電路

IC1＝IC2

UC1=UC2Uo

=UC1－UC2

=0一、工作原理1.靜態(tài)時(shí)

ui1=ui2

=0

RC+UCC＋uo－＋ui1

－RERC＋ui2

－－UEET1T2基本差分放大電路∴依靠電路的對(duì)稱性抑制零漂45RC+UCC＋uo－＋ui1

－RERC＋ui2

－－UEET1T2可見，則Uo=046(1)共模輸入信號(hào)

ui1=ui2

uc1=uc2

uo=uc1－uc2

=0

對(duì)共模信號(hào)無放大作用；即Ac=0。

2.動(dòng)態(tài)時(shí)

RE抑制零點(diǎn)漂移的過程T↑iRE↑→uRE↑

→iB1↓→iB2↓↓↓iC1↑

iC2↑uBE↑

uBE↑RC+UCC＋uo－＋ui1

－RERC＋ui2

－－UEET1T2基本差分放大電路可見，RE的強(qiáng)電流反饋?zhàn)饔檬且种屏闫闹饕蛩亍E——共模反饋電阻47(2)差模輸入信號(hào)

ui1=ui2

uc1=

uc2

uo=uc1

uc2=2uc1對(duì)差模信號(hào)有放大作用,即Ad≠0。

Ad

AcKCMR=

共模抑制比：RC+UCC＋uo－＋ui1

－RERC＋ui2

－－UEET1T2基本差分放大電路（空載時(shí)）（負(fù)載時(shí)）Rid=2rbeRo≈2RC48差分電路的幾種接法雙端輸出：Ad=Ad1單端輸出：差模電壓放大倍數(shù)：ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEE雙端輸入—單端輸入雙端輸出—單端輸出雙端輸入—雙端輸出雙端輸入—單端輸出單端輸入—雙端輸出單端輸入—單端輸出49輸入信號(hào)分類1差模輸入:ui1=-ui2=ud差模電壓放大倍數(shù):共模輸入:2ui1

=ui2=uC共模電壓放大倍數(shù):共模抑制比:KCMRR=KCMR(dB)=(分貝)（Common-ModeRejectionRatio)(differentialmode)(commonmode)506.功率放大電路PO

PEη=×100%

η↑，但波形嚴(yán)重失真。3.甲乙類放大η介于以上二者之間。1.甲類放大

波形不失真,但η低。2.乙類放大

甲類放大乙類放大uCEiCtIav=ICt

UCEOOUCE=UCCIC=0iCttIavOOuCE511)乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（OCL）乙類放大互補(bǔ)對(duì)稱電路

+UCC＋ui

－－UCCRL（雙電源總功率）52（每管最大管耗）注意：最大管耗發(fā)生在Uom≈0.6VCC時(shí)。電路的輸出功率最大時(shí)，管耗并非最大