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文檔簡介
第三版童詩白第二章基本放大電路2.1放大的概念和電路主要指標(biāo)2.7場效應(yīng)管放大電路2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.5單管放大電路的三種基本接法2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定2.3放大電路的分析方法2.2基本共射放大電路的工作原理第三版童詩白本章重點和考點:1.共射放大電路的靜態(tài)工作點分析和動態(tài)參數(shù)計算。2.放大電路失真分析和最大輸出電壓計算。3.BJT三種組態(tài)的特點、FET三種組態(tài)的特點。本章教學(xué)時數(shù):10學(xué)時
第三版童詩白本章討論的問題:1.什么是放大?放大電路放大信號與放大鏡放大物體意義相同嗎?放大的特征是什么?2.為什么晶體管的輸入、輸出特性說明它有放大作用?如何將晶體管接入電路才能起到放大作用?組成放大電路的原則是什么?有幾種接法?3.如何評價放大電路的性能?有哪些主要指標(biāo)?第三版童詩白本章討論的問題:4.晶體管三種基本放大電路各有什么特點?如何根據(jù)它們的特點組成派生電路?5.如何根據(jù)放大電路的組成原則利用場效應(yīng)管構(gòu)成放大電路?它有三種接法嗎?6.場效應(yīng)管放大電路與晶體管放大電路有哪些不同處?在不同的場合下,應(yīng)如何選用放大電路?第二章基本放大電路2.1放大的概念和電路主要指標(biāo)(第五講)
2.1.1放大的概念電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號放大成較大的信號。這里所講的主要是電壓放大電路。電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)(二端口)表示,如圖:放大的前提是不失真,即只有在不失真的情況下放大才有意義。放大電路放大的本質(zhì)是能量的控制和轉(zhuǎn)換。uoAuui第二章基本放大電路2.1.2.放大電路的性能指標(biāo)放大電路示意圖圖2.1.2放大電路示意圖第二章基本放大電路一、放大倍數(shù)
表示放大器的放大能力根據(jù)放大電路輸入信號的條件和對輸出信號的要求,放大器可分為四種類型,所以有四種放大倍數(shù)的定義。(1)電壓放大倍數(shù)為:Auu=UO/UI(重點)(2)電流放大倍數(shù)為:Aii=IO/II
(4)互導(dǎo)放大倍數(shù)為:Aiu=IO/UI(3)互阻放大倍數(shù)為:Aui=UO/II本章重點研究電壓放大倍數(shù)Auu第二章基本放大電路二、輸入電阻Ri放大電路一定要有前級(信號源)為其提供信號,那么就要從信號源取電流。輸入電阻是衡量放大電路從其前級取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大,從其前級取得的電流越小,對前級的影響越小。AuIi~USUiRi=Ui/Ii一般來說,Ri越大越好。Why?第二章基本放大電路三、輸出電阻Ro從放大電路輸出端看進去的等效電阻。輸入端正弦電壓,分別測量空載和輸出端接負(fù)載RL
的輸出電壓、。輸出電阻愈小,帶載能力愈強。第二章基本放大電路四、通頻帶fAuAum0.7AumfL下限截止頻率fH上限截止頻率通頻帶:fbw=
fH
–
fL放大倍數(shù)隨頻率變化曲線通頻帶越寬,表明放大電路對不同頻率信號的適應(yīng)能力越強。第二章基本放大電路五、非線性失真系數(shù)D所有諧波總量與基波成分之比,即六、最大不失真輸出幅度在輸出波形沒有明顯失真情況下放大電路能夠提供給負(fù)載的最大輸出電壓(或最大輸出電流)可用峰-峰值(UOPP、IOPP)表示,或有效值表示(Uom、Iom)。七、最大輸出功率與效率輸出不產(chǎn)生明顯失真的最大輸出功率。用符號Pom表示。:效率PV:直流電源消耗的功率2.2基本共射放大電路的工作原理2.2.1基本共射放大電路的組成及各元件作用T:NPN型三極管,為放大元件;VCC:為輸出信號提供能量;
RC:當(dāng)iC
通過Rc,將電流的變化轉(zhuǎn)化為集電極電壓的變化,傳送到電路的輸出端;
VBB、Rb:為發(fā)射結(jié)提供正向偏置電壓,提供靜態(tài)基極電流(靜態(tài)基流)。圖2.2.1基本共射放大電路T第二章基本放大電路第二章基本放大電路放大電路沒有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。2.2.2設(shè)置靜態(tài)工作點的必要性一、靜態(tài)工作點(QuiescentPoint)靜態(tài)工作點Q(直流值):UBEQ、IBQ、ICQ
和UCEQ圖2.2.1基本共射放大電路TICQ=IBQ對于NPN硅管UBEQ=0.7V,PNP鍺管UBEQ=-0.2V第二章基本放大電路二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點圖2.2.2沒有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點T+ui
-輸出電壓會出現(xiàn)失真對放大電路的基本要求:1.輸出波形不能失真。2.輸出信號能夠放大。Q點不僅影響放大電路是否會失真,而且影響放大電路的幾乎所有的動態(tài)參數(shù)。第二章基本放大電路→△uCE(-△iC×Rc)→△uBE→△iB→△iC(b△iB)電壓放大倍數(shù):→
BCE一.放大原理2.2.3基本共射放大電路的工作原理及波形分析若設(shè)置了適當(dāng)靜態(tài)工作點第二章基本放大電路IBQuiOt
iB
OtuCEOtuoOt
iC
OtICQUCEQ-++VT123URBIRBBBECCCCb(+12V)IUVCE符號說明基本共射放大電路的電壓放大作用是利用晶體管的電流放大作用,并依靠RC將電流的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化來實現(xiàn)的。各電壓、電流的波形第二章基本放大電路2.2.4放大電路的組成原則一、組成原則1.必須有為放大管提供合適Q點的直流電源。保證晶體管工作在放大區(qū);場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)。2.電阻適當(dāng),同電源配合,使放大管有合適Q點。3.輸入信號必須能夠作用于放大管的輸入回路。對于晶體管能產(chǎn)生△uBE,對于場效應(yīng)管能產(chǎn)生△uGS,從而改變輸出回路的電流,放大輸入信號。
4.當(dāng)負(fù)載接入時,必須保證放大管的輸出回路的動態(tài)電流能夠作用于負(fù)載,從而使負(fù)載獲得比輸入信號大得多的信號電流或信號電壓。第二章基本放大電路二、常見的兩種共射放大電路1.直接耦合共射放大電路圖2.2.5阻容耦合共射放大電路T2.阻容耦合共射放大電路ICQ
IBQUCEQ=VCC–ICQ
RCICQ
IBQUCEQ=VCC–ICQ
RC圖2.2.4直接耦合共射放大電路TRb1Rb2放大電路如圖所示。已知BJT的?=80,Rb=300k,Rc=2k,VCC=+12V,求:第二章基本放大電路共射極放大電路
(1)放大電路的Q點。此時BJT工作在哪個區(qū)域?(2)當(dāng)Rb=100k時,放大電路的Q點。此時BJT工作在哪個區(qū)域?(忽略BJT的飽和壓降)解:(1)(2)當(dāng)Rb=100k時,靜態(tài)工作點為Q(40uA,3.2mA,5.6V),BJT工作在放大區(qū)。其最小值也只能為0,即IC的最大電流為:所以BJT工作在飽和區(qū)。UCEQ不可能為負(fù)值,此時,Q(120uA,6mA,0V),例題第二章基本放大電路復(fù)習(xí):1.放大電路的性能指標(biāo)有哪些?2.放大電路為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點?包括哪幾個參數(shù)?3.如何從計算出來的Q點判斷放大電路處于什么工作區(qū)?第二章基本放大電路2.3.1直流通路和交流通路
阻容耦合放大電路的直流通路耦合電容:通交流、隔直流直流電源:內(nèi)阻為零直流電源和耦合電容對交流相當(dāng)于短路
共射極放大電路2.3放大電路的分析方法+-阻容耦合放大電路的交流通路2.3.2圖解法在三極管的輸入、輸出特性曲線上直接用作圖的方法求解放大電路的工作情況。一、靜態(tài)工作點的分析1.先用估算的方法計算輸入回路IBQ、UBEQ。2.用圖解法確定輸出回路靜態(tài)值。方法:根據(jù)uCE=VCC
-
iCRc
式確定兩個特殊點第二章基本放大電路輸出回路輸出特性直流負(fù)載線Q由靜態(tài)工作點Q確定的ICQ、UCEQ
為靜態(tài)值。第二章基本放大電路T【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中,已知Rb=280k,Rc=3k,集電極直流電源VCC=12V,試用圖解法確定靜態(tài)工作點。解:首先估算IBQ做直流負(fù)載線,確定Q
點根據(jù)UCEQ=VCC–ICQ
RciC=0,uCE=12V;uCE=0,iC=4mA.第二章基本放大電路0iB
=0μA20μA40μA60μA80μA134224681012MQ靜態(tài)工作點IBQ=40μA,ICQ=2mA,UCEQ=6V.uCE
/V由Q
點確定靜態(tài)值為:iC
/mA第二章基本放大電路二、電壓放大倍數(shù)的分析1.交流通路的輸出回路輸出通路的外電路是Rc
和RL的并聯(lián)。2.交流負(fù)載線交流負(fù)載線交流負(fù)載線斜率為:OIBiC
/mAuCE
/VQ靜態(tài)工作點第二章基本放大電路3.動態(tài)工作情況圖解分析0.680.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/μAuBE/ViBUBE(動畫3-1)第二章基本放大電路交流負(fù)載線直流負(fù)載線4.57.5uCE912t0ICQiC
/mA0IB=40μA2060804Q260uCE/ViC
/mA0tuCE/VUCEQiC輸出回路工作情況分析第二章基本放大電路4.電壓放大倍數(shù)【例】用圖解法求圖示電路電壓放大倍數(shù)。輸入、輸出特性曲線如右圖,RL=3k。uCE=(4.5–7.5)V=-3VuBE=(0.72–0.68)V=0.04V解:求確定交流負(fù)載線取iB=(60–20)A=40A則輸入、輸出特性曲線上有圖2.4.3(a)T第二章基本放大電路三、波形非線性失真的分析1.靜態(tài)工作點過低,引起
iB、iC、uCE
的波形失真ibui結(jié)論:iB
波形失真OQOttOuBE/ViB/μAuBE/ViB/μAIBQ——截止失真(動畫3-2)第二章基本放大電路iC
、uCE
(uo
)波形失真NPN管截止失真時的輸出uo
波形。uo波形頂部失真uo=
uceOiCtOOQ
tuCE/VuCE/ViC
/mAICQUCEQ第二章基本放大電路OIB=0QtOO
NPN管uo波形tiCuCE/VuCE/ViC
/mAuo=
uceib(不失真)ICQUCEQ2.Q點過高,引起
iC、uCE的波形失真—飽和失真uo波形底部失真第二章基本放大電路3.用圖解法估算最大輸出幅度OiB=0QuCE/ViC
/mAACBDE交流負(fù)載線輸出波形沒有明顯失真時能夠輸出最大電壓。即輸出特性的A、B
所限定的范圍。
Q
盡量設(shè)在線段AB的中點。則AQ=QB,CD=DE問題:如何求最大不失真輸出電壓?Uomax=min[(UCEQ-UCES),(UCC–UCEQ)]第二章基本放大電路4.用圖解法分析電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響(1)改變Rb,保持VCC,Rc
,不變;OIBiCuCE
Q1Rb
增大,Rb
減小,Q點下移;Q點上移;Q2OIBiCuCE
Q1Q3(2)改變VCC,保持Rb,Rc
,不變;升高VCC,直流負(fù)載線平行右移,動態(tài)工作范圍增大,但管子的動態(tài)功耗也增大。Q2第二章基本放大電路3.改變Rc,保持Rb,VCC,不變;4.改變,保持Rb,Rc
,VCC
不變;增大Rc
,直流負(fù)載線斜率改變,則Q點向飽和區(qū)移近。OIBiCuCE
Q1Q2OIBiCuCE
Q1Q2增大,ICQ增大,UCEQ減小,則Q點移近飽和區(qū)。圖2.4.9(c)圖2.4.9(d)第二章基本放大電路圖解法小結(jié)1.能夠形象地顯示靜態(tài)工作點的位置與非線性失真的關(guān)系;2.方便估算最大輸出幅值的數(shù)值;3.可直觀表示電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響;4.有利于對靜態(tài)工作點Q
的檢測等。第二章基本放大電路2.3.3等效電路法(第六講)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三極管的特性曲線,三極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。一、微變等效條件研究的對象僅僅是變化量信號的變化范圍很小第二章基本放大電路第二章基本放大電路1.H(hybrid)參數(shù)的引出在小信號情況下,對上兩式取全微分得用小信號交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce輸入、輸出特性如下:iB=f(vBE)
vCE=constiC=f(vCE)
iB=const可以寫成:vBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)二、晶體管共射參數(shù)等效模型第二章基本放大電路輸出端交流短路時的輸入電阻;輸出端交流短路時的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù);輸入端交流開路時的反向電壓傳輸比;輸入端交流開路時的輸出電導(dǎo)。其中:四個參數(shù)量綱各不相同,故稱為混合參數(shù)。2.H參數(shù)的物理意義hybrid(H參數(shù))vbe=h11eib+h12evceic=h21eib+h22evceUbe=h11eIb+h12eUceIc=h21eIb+h22eUceh11eh21eh12eh22e第二章基本放大電路3.H參數(shù)小信號模型根據(jù)可得小信號模型BJT的H參數(shù)模型h21eibicvceibvbeh12evceh11eh22evbe=h11eib+h12evceic=h21eib+h22evcevBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)H參數(shù)都是小信號參數(shù),即微變參數(shù)或交流參數(shù)。H參數(shù)與工作點有關(guān),在放大區(qū)基本不變。H參數(shù)都是微變參數(shù),所以只適合對交流信號的分析。4.簡化的H參數(shù)等效模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即rbe=h11e
=h21e
uT
=h12e
rce=1/h22e一般采用習(xí)慣符號則BJT的H參數(shù)模型為
ibicvceibvbeuT
vcerberce
uT很小,一般為10-310-4,
rce很大,約為100k。故一般可忽略它們的影響,得到簡化電路
ib
是受控源
,且為電流控制電流源(CCCS)。
電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的。
5.H參數(shù)的確定
一般用測試儀測出;
rbe
與Q點有關(guān),可用圖示儀測出。一般也用公式估算rbe
rbe=rb+(1+
)re則
而
(T=300K)
對于低頻小功率管rb≈(100-300)
三、共射放大電路動態(tài)參數(shù)的分析電路動態(tài)參數(shù)的分析就是求解電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。解題的方法是:作出h參數(shù)的交流等效電路
圖2.2.5共射極放大電路RbviRcRL(動畫3-7)根據(jù)RbviRcRL則電壓增益為(可作為公式)1.求電壓放大倍數(shù)(電壓增益)2.求輸入電阻RbRcRLRi3.求輸出電阻RbRcRLRo令Ro=Rc所以4.當(dāng)信號源有內(nèi)阻時:Ri為放大電路的輸入電阻求=Ui.UO.Ui.Us.解(1)求Q點,作直流通路(1)試求該電路的靜態(tài)工作點;(2)畫出簡化的小信號等效電路;(3)求該電路的電壓增益AV,
輸出電阻Ro、輸入電阻Ri。例如圖,已知BJT的β=100,UBE=-0.7V。IBICUCE2.畫出小信號等效電路3.求電壓增益
=200+(1+100)26/4=865歐RbviRcRLUiUo4.求輸入電阻5.求輸出電阻Ro=Rc
=2KRbRcRLRiUiUo7.非線性失真判斷----截止失真uituot6.非線性失真判斷----飽和失真uituot
等效電路法的步驟(歸納)1.首先利用圖解法或近似估算法確定放大電路的靜態(tài)工作點Q。2.求出靜態(tài)工作點處的微變等效電路參數(shù)
和rbe。3.畫出放大電路的微變等效電路??上犬嫵鋈龢O管的等效電路,然后畫出放大電路其余部分的交流通路。4.列出電路方程并求解。第二章基本放大電路2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定(第七講)2.4.1靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性三極管是一種對溫度十分敏感的元件。溫度變化對管子參數(shù)的影響主要表現(xiàn)有:
1.UBE
改變。UBE
的溫度系數(shù)約為–2mV/C,即溫度每升高1C,UBE約下降2mV。
2.改變。溫度每升高1C,值約增加0.5%~1%,溫度系數(shù)分散性較大。3.ICBO改變。溫度每升高10C,ICBQ
大致將增加一倍,說明ICBQ
將隨溫度按指數(shù)規(guī)律上升。動畫avi\3-8.avi第二章基本放大電路溫度升高將導(dǎo)致IC
增大,Q上移。波形容易失真。iCuCEOiBQVCCT=20C
T=50C圖2.4.1晶體管在不同環(huán)境溫度下的輸出特性曲線第二章基本放大電路2.4.2典型的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路穩(wěn)定Q點常引入直流負(fù)反饋或溫度補償?shù)姆椒ㄊ笽BQ在溫度變化時與ICQ產(chǎn)生相反的變化。一、電路組成和Q點穩(wěn)定原理C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1Reui
圖2.4.2阻容耦合的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路b圖2.4.2直接耦合的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路aTRb1Rb2Re(動畫3-5)所以UBQ
不隨溫度變化,——電流負(fù)反饋式工作點穩(wěn)定電路
T
ICQIEQUEQUBEQ
(=UBQ–UEQ)IBQICQ阻容耦合的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReIBICIEIRuiUEUB圖2.4.2
阻容耦合的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路由于IR>>IBQ,可得(估算)第二章基本放大電路二、靜態(tài)工作點的估算由于IR>>IBQ,可得(估算)靜態(tài)基極電流Rb2Rb1IBQIRIEQICQ第二章基本放大電路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiRcRb2+VCCRL++uiuoRb1Re三、動態(tài)參數(shù)的估算rbe
ebcRcRL++Rb2Rb1第二章基本放大電路如無旁路電容,動態(tài)參數(shù)如何計算?圖2.4.4(a)無旁路電容時的交流電路2.4.3穩(wěn)定靜態(tài)工作點的措施
a利用二極管的反向特性進行溫度補償D圖2.4.5靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路
b利用二極管的正向特性進行溫度補償–50I/mAU
/V0.20.4–2551015–0.01–0.020Rb1Rb2IRbIDIBvi+-復(fù)習(xí):1.如何用圖解法求靜態(tài)工作點?用解析式求基極電流,作直線UCEQ=VCC–ICQRc與BJT輸出特性曲線的交點。2.NPN管共射放大電路Q點設(shè)置太低,輸出電壓將會如何?如何調(diào)節(jié)?3.直流通路、交流通路如何繪制?4.BJT的h參數(shù)等效模型如何?基射極等效電阻如何計算?6.為什么要穩(wěn)定靜態(tài)工作點?如何穩(wěn)定?5.共射放大電路靜態(tài)、動態(tài)分析包括哪些參數(shù)?2.5晶體管單管放大電路的三種基本接法共射組態(tài)CE共集組態(tài)CC共基組態(tài)CB第二章基本放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~共射極放大電路C1C2+++_+_ReVEEVCCRcRLT2.5.1基本共集放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~圖2.5.1基本共集放大電路一、電路的組成信號從基極輸入,從發(fā)射極輸出第二章基本放大電路二、靜態(tài)工作點C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~由基極回路求得靜態(tài)基極電流則圖2.5.1
共集電極放大電路第二章基本放大電路三、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交流等效電路第二章基本放大電路五、輸入電阻輸入電阻較大。~++__+rbebec圖2.5.2交流等效電路Ri第二章基本放大電路第二章基本放大電路六、輸出電阻+_rbebec~輸出電阻低,故帶載能力比較強。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Re2.5.2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)實際電路實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+++++__ReCbRLRc第二章基本放大電路2.5.2共基極放大電路圖2.5.4
共基極放大電路
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)。第二章基本放大電路(a)電路+_+_ReVBBVCCRcT(b)交流通路+_+_ReRcT一、靜態(tài)工作點(IBQ,ICQ,UCEQ)第二章基本放大電路(a)直流通路+_ReVBBVCCRcT二、電壓放大倍數(shù)微變等效電路由圖可得:交流等效電路第二章基本放大電路+_+_RerbebecRC試討論Re為零時的放大倍數(shù)三、電流放大倍數(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,因為:輸入電流Ii=Ie,輸出電流IO=IC,
Ai=IO/Ii=Ic
/Ie
=a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。第二章基本放大電路+_+_RerbebecRC四、輸入電阻五、輸出電阻Ro
=
RC第二章基本放大電路2.5.3三種基本組態(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++++Rc第二章基本放大電路2.5.3三種基本組態(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)共集組態(tài)共基組態(tài)差較好好第二章基本放大電路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:◆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)載能力強不正確。ui
例電路如圖題所示,BJT的電流放大系數(shù)為β,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RO①vs2=0,從集電極輸出;②vs1=0,從集電極輸出;③vs2=0,從發(fā)射極輸出。解①共發(fā)射極接法bRcvivoec++--rbeβIbReIbIevs2vs1+--+ReRcTecb②共基極組態(tài)vs2vs1+--+ReRcTbecebcvs2-+-+voReRcTvs2++--ReRcebcvorbeβIbIeIbRo
RCvs1=0,從集電極輸出③共集電極組態(tài)vs2vs1+--+ReRcTbecvs1ecbRcRevo++--vs2=0,從發(fā)射極輸出IcIe++vs1--ecbrbeReRcvoβIbIb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(自學(xué))2.6.1復(fù)合管放大電路第二章基本放大電路+uBEiBiB1iC2iCiEiE1=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。第二章基本放大電路3.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)合管第二章基本放大電路(c)NPN型cT1bT2e(d)PNP型T2T1bec圖2.6.1復(fù)合管第二章基本放大電路結(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12,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12,復(fù)合管的rbe
=rbe1
+(1+1
)
rbe2
。3.在集成運放中,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;提高了集成運放總的電壓放大倍數(shù)。第二章基本放大電路二、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,增強了電流放大能力。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。2.6.2共射-共基放大電路特點: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2.6.3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。2.7場效應(yīng)管放大電路(第9講)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2.7.2場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點的設(shè)置方法圖2.7.2基本共源放大電路VDD+uOiDT~+uIVGGRGSDGRD與雙極型三極管對應(yīng)關(guān)系bG,eS,cD為了使場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)實現(xiàn)放大作用,應(yīng)滿足:
N溝道增強型MOS場效應(yīng)管組成的放大電路。(UT:開啟電壓)一、基本共源放大電路第二章基本放大電路靜態(tài)分析--UGSQ、IDQUDSQVDD+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)漏極電流為第二章基本放大電路
(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VDDIDQUDSQQ利用式uDS=VDD
-
iDRD
畫出直流負(fù)載線。圖中IDQ、UDSQ
即為靜態(tài)值。第二章基本放大電路Q點:UGSQ
、IDQ
、UDSQUGSQ
=UDSQ
=已知UP或
UGS(Off)
VDD-IDQ
(Rd+R)--IDQR可解出Q點的UGSQ、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。IDQ三、分壓式偏置電路圖2.7.5分壓式偏置電路+T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+++(一)Q點近似估算法根據(jù)輸入回路列方程解聯(lián)立方程求出UGSQ
和IDQ。列輸出回路方程求UDSQUDSQ=VDD–IDQ(RD+RS)將IDQ
代入,求出UDSQ+T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+++圖2.7.5分壓式偏置電路(
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