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文檔簡介

電子技術(shù)第二章基本放大電路模擬電路部分1第二章基本放大電路§2.1概論§2.2放大電路的組成和工作原理§2.3放大電路的分析方法§2.4靜態(tài)工作點的穩(wěn)定§2.5射極輸出器§2.6多級阻容耦合多級放大電路2§2.1概論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)表示,如圖:uiuoAu32.1.2放大電路的性能指標一、電壓放大倍數(shù)AuUi和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。uiuoAuAu是復(fù)數(shù),反映了輸出和輸入的幅值比與相位差。4二、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。Au~US定義:即:ri越大,Ii就越小,ui就越接近uS5三、輸出電阻roAu~US放大電路對其負載而言,相當于信號源,我們可以將它等效為戴維南等效電路,這個戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。~roUS'6如何確定電路的輸出電阻ro?步驟:1.所有的電源置零(將獨立源置零,保留受控源)。2.加壓求流法。方法一:計算。7方法二:測量。Uo1.測量開路電壓。~roUs'2.測量接入負載后的輸出電壓。~roUs'RLUo'步驟:3.計算。8四、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——幅頻特性曲線92.績1.興3符號若規(guī)定UA大寫雕字母理、大朱寫下鬧標,濱表示群直流閘量。uA小寫保字母競、大懶寫下畝標,諷表示警全量梅。ua小寫是字母秒、小爽寫下醋標,障表示帳交流縫分量考。uAua全量交流仇分量tUA直流象分量10§璃2.熟2基本沒放大碰電路春的組擇成和越工作啞原理三極搏管放彎大電惕路有引三種吐形式共射牛放大獵器共基猾放大極器共集咐放大蹦器以共誕射放標大器贏為例逐講解栗工作事原理112.支2.謠1共射裙放大銳電路貓的基翻本組爆成放大相元件iC=iB,工作興在放癢大區(qū)蘆,要投保證捐集電屯結(jié)反唇偏,鄰發(fā)射由結(jié)正稅偏。uiuo輸入輸出?參考灑點RB+ECEBRCC1C2T12作用淡:使發(fā)匹射結(jié)鞏正偏熄,并疾提供華適當蹤蝶的靜翁態(tài)工調(diào)作點護?;鶚O棉電源診與基雀極電懸阻RB+ECEBRCC1C2T13集電肅極電御源,巴為電任路提像供能近量。約并保重證集遍電結(jié)侄反偏瘡。RB+ECEBRCC1C2T14集電辨極電祝阻,妄將變乘化的涼電流互轉(zhuǎn)變番為變鑄化的弟電壓腫。RB+ECEBRCC1C2T15耦合肌電容術(shù):電解須電容懼,有蚊極性飛。大小乳為10F~思50F作用駕:隔離鄰輸入姓輸出史與電溫路直薦流的蠅聯(lián)系蠅,同遠時能坊使信斑號順仿利輸東入輸飄出。RB+ECEBRCC1C2T16可以猜省去電路熔改進當:采準用單形電源療供電RB+ECEBRCC1C2T17單電源供電電路+ECRCC1C2TRB182.畝2.疼2基本氣放大輛電路基的工酒作原單理ui=0時由于饅電源腐的存世在IB0IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ一、醋靜態(tài)汗工作駁點RB+ECRCC1C2T19IBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCE開Q)(IBQ,UBE基Q)RB+ECRCC1C2T20(IBQ,UBE段Q)和(ICQ,UCE栽Q)分別命對應(yīng)種于輸析入輸喬出特宿性曲汁線上膜的一判個點邊稱為肆靜態(tài)債工作欄點。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ21IBUBEQICUCEuCE怎么宮變化?假設(shè)uBE有一輪微小節(jié)的變眠化ibtibtictuit22uCE的變偉化沿琴一條直直線uce相位室如何?uce與ui反相耀!ICUCEictucet23各點貫波形RB+ECRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB24實現(xiàn)新放大躬的條泳件1.晶體古管必同須偏多置在門放大零區(qū)。讀發(fā)射哄結(jié)正眨偏,所集電民結(jié)反貝偏。2.正確薦設(shè)置劑靜態(tài)來工作民點,先使整普個波吩形處某于放伸大區(qū)齊。3.輸入羅回路竹將變鉛化的湯電壓臺轉(zhuǎn)化默成變沾化的究基極刻電流瘦。4.輸出臘回路莖將變疊化的境集電文極電憤流轉(zhuǎn)乞化成圣變化刑的集德電極魔電壓杏,經(jīng)烈電容墾濾波最只輸里出交椅流信荷號。25如何予判斷夜一個通電路庫是否仿能實甜現(xiàn)放欺大?3.晶體變管必冒須偏貪置在厭放大肆區(qū)。潔發(fā)射麥結(jié)正剛偏,宣集電繁結(jié)反干偏。4.正確庸設(shè)置夏靜態(tài)按工作睡點,托使整攝個波仁形處穗于放健大區(qū)樣。如果爆已給靠定電抗路的求參數(shù)穩(wěn),則竟計算狹靜態(tài)怎工作番點來侄判斷跌;如茅果未激給定懶電路蒙的參麗數(shù),海則假槐定參坐數(shù)設(shè)淘置正吹確。1.信號太能否趙輸入陰到放劃大電雅路中絹。2.信號犬能否遣輸出挨。與實位現(xiàn)放賄大的筆條件掌相對咬應(yīng),恩判斷野的過榆程如閘下:26§2繼.3放大幻玉電路員的分瞧析方鋤法放大砌電路框分析靜態(tài)下分析動態(tài)照分析估算旋法圖解帳法微變繩等效沒電路善法圖解徹法計算貍機仿兇真272.懶3.宋1直流叮通道泳和交袍流通蓋道放大澆電路俯中各貿(mào)點的攝電壓旋或電增流都代是在委靜態(tài)末直流昨上附業(yè)加了漲小的削交流塑信號燒。但是威,電恥容對佳交、長直流亞的作柏用不御同。通如果必電容沿容量漿足夠?qū)⒋?,客可以匯認為囑它對備交流使不起美作用犁,即狹對交睡流短角路。堅而對舌直流患可以勿看成霧開路盟,這究樣,墨交直貪流所工走的昆通道雕是不鉛同的鍛。交流塔通道勾:只考哥慮交皆流信敞號的腿分電寇路。直流惑通道鉤:只考禍慮直乳流信披號的心分電計路。信號你的不屈同分卡量可胡以分穗別在慨不同得的通饅道分公析。28例:對直堵流信勒號(豬只有+EC)開路開路RB+ECRCC1C2T直流通道RB+ECRC29對交敏流信盟號(輸入哈信號ui)短路短路置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路30一、醒直流哲負載張線ICUCEUCE~IC滿足尖什么蜜關(guān)系凱?1.三極椅管的輸出佩特性前。2.UCE=EC–ICRC。ICUCEECQ直流負載居線與輸披出特性糊的交喘點就涂是Q點IB直流通道RB+ECRC2.靠3.早2直流要負載蓬線和嚇交流追負載葉線31二、紫交流雪負載裂線ic其中摟:uceRBRCRLuiuo交流通路32iC和uCE是全鞭量,釀與交稀流量ic和uce有如然下關(guān)幻玉系所以偉:即:交流信號的變化沿著斜率為:的直線。這條榜直線喬通過Q點,鞭稱為交流認負載帖線。33交流欄負載暖線的面作法ICUCEECQIB過Q點作一條直線,斜率為:交流疫負載槽線342.引3.爐3靜態(tài)巴分析一、惹估算肥法(1)根待據(jù)直宮流通押道估銅算IBIBUBERB稱為偏置慮電阻,IB稱為偏置德電流。+EC直流通道RBRC35(2)根柏據(jù)直欲流通譽道估爪算UCE、IBICUCE直流通道RBRC36二、策圖解枯法先估胸算IB,然后賽在輸任出特輸性曲嗽線上脾作出只直流夕負載顏線,獅與IB對應(yīng)恢的輸娃出特敞性曲繡線與諒直流農(nóng)負載燭線的般交點材就是Q點。ICUCEQEC37例:用估花算法柱計算懸靜態(tài)割工作未點。已知拘:EC=1吩2V,RC=4猶k,RB=3喘00半k,=3歇7.撇5。解:請注沿意電超路中IB和IC的數(shù)吳量級抖。382.沾3.蝕4動態(tài)圈分析一、沈三極療管的逢微變艦等效嶺電路1.輸入嚇回路iBuBE當信權(quán)號很罩小時妻,將叮輸入師特性達在小盜范圍妨內(nèi)近獎似線快性。uBEiB對輸出入的秋小交愛流信欲號而忌言,絡(luò)三極遍管相綱當于鋒電阻rbe。rbe的量減級從孤幾百盼歐到盼幾千類歐。對于小功率三極管:392.輸出棍回路iCuCE所以凳:(1櫻)輸出肅端相恒當于乖一個悔受ib控制叮的電泡流源號。近似平行(2套)考慮uCE對iC的影裕響,家輸出足端還窄要并被聯(lián)一快個大街電阻rce。rce的含遞義iCuCE40ubeibuceicubeuceicrce很大鍋,一般稼忽略王。3.三極掀管的仔微變煎等效吳電路rbeibibrcerbeibibbce等效cbe41二、揀放大仇電路耳的微疊變等宏效電領(lǐng)路將交寬流通敞道中訂的三專極管媽用微苗變等景效電辭路代熔替:交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL42三、攏電壓系放大扭倍數(shù)枕的計大算特點煌:負載子電阻第越小轉(zhuǎn),放撇大倍局數(shù)越醋小。rbeRBRCRL43四、包輸入貸電阻講的計死算對于粥為放屬大電斑路提戴供信跳號的殺信號板源來每說,桂放大鳴電路者是負綿載,葉這個擦負載主的大撇小可貓以用螺輸入塌電阻峰來表均示。輸入電阻的定義:是動態(tài)電阻。rbeRBRCRL電路芽的輸己入電聞阻越令大,帖從信標號源乘取得否的電著流越半小,籍因此購一般蓋總是貢希望自得到剪較大眾的的楚輸入甚電阻螺。44五、禍輸出史電阻釣的計身算對于練負載判而言君,放新大電循路相筐當于工信號眼源,具可以至將它疊進行水戴維近南等叫效,要戴維涉南等脫效電書路的繡內(nèi)阻尊就是丹輸出蹄電阻噴。計算柄輸出鐘電阻債的方卡法:(1機)所有儲電源投置零貝,然蹤蝶后計告算電栽阻(島對有吉受控私源的疤電路門不適黃用)熱。(2乖)所有寧獨立眠電源恩置零烈,保錦留受文控源敬,加圍壓求紐奉流法馬。45所以不:用加令壓求謝流法鐘求輸量出電諷阻:rbeRBRC00462.條3.品5失真幫分析在放李大電旋路中縣,輸雨出信示號應(yīng)春該成廳比例捎地放盲大輸眾入信信號(砌即線剩性放成大)滴;如暑果兩唐者不捷成比氣例,碑則輸豈出信轉(zhuǎn)號不墳?zāi)芊炊溆齿斨寥胄虐崽柕闹斍闆r辣,放廁大電拿路產(chǎn)負生非線閃性失懸真。為了累得到亞盡量組大的來輸出祖信號弓,要舟把Q設(shè)置慘在交羽流負快載線灣的中軋間部陜分。聲如果Q設(shè)置鉛不合駝適,銹信號治進入勿截止百區(qū)或悼飽和紫區(qū),末則造娛成非鈔線性態(tài)失真悉。下面涼將分借析失剩真的針原因劃。為都簡化科分析寺,假批設(shè)負質(zhì)載為筋空載(RL=)。47iCuCEuo可輸葉出的鉆最大謊不失先真信毛號選擇囑靜態(tài)哭工作俱點ib48iCuCEuo1.Q點過否低,質(zhì)信號印進入境截止緩區(qū)放大才電路奇產(chǎn)生截止旨失真輸出波形輸入波形ib49iCuCE2.Q點過榮高,窯信號咽進入運飽和客區(qū)放大刻電路召產(chǎn)生飽和孔失真ib輸入波形uo輸出波形50§2榨.4靜態(tài)組工作記點的徐穩(wěn)定為了簽保證咽放大裁電路畜的穩(wěn)遲定工跟作,孔必須蠟有合痛適的棚、穩(wěn)才定的謙靜態(tài)緊工作叫點。老但是惡,溫潛度的允變化生嚴重刑影響蒼靜態(tài)傻工作齡點。對于嚼前面鉛的電過路(裂固定君偏置努電路?。┒菅?,倉靜態(tài)杠工作明點由UBE、和ICE滔O決定圈,這滿三個區(qū)參數(shù)浩隨溫福度而鍛變化犬,溫棉度對介靜態(tài)從工作所點的遇影響歐主要網(wǎng)體現(xiàn)舟在這茶一方當面。TUBEICE途OQ51一、毅溫度濃對UBE的影腫響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC52二、辟溫度扔對值及ICE閑O的影傻響T、ICEOICiCuCEQQ′總的記效果除是:溫度上升時,輸出特性曲線上移,造成Q點上移。53小結(jié)冷:TIC固定擦偏置丑電路萍的Q點是寸不穩(wěn)運定的接。Q點不穩(wěn)所定可競能會料導(dǎo)致鄙靜態(tài)聞工作功點靠深近飽殃和區(qū)扁或截叢止區(qū)語,從冰而導(dǎo)褲致失型真。肥為此證,需熟要改幕進偏鞠置電謹路,錄當溫毫度升示高、IC增加致時,議能夠牛自動厘減少IB,從而籃抑制Q點的轉(zhuǎn)變化小。保嫂持Q點基璃本穩(wěn)悲定。常采蔽用分葉壓式口偏置慨電路淹來穩(wěn)脂定靜亞態(tài)工逢作點沈。電感路見改下頁盛。54分壓息式偏舞置電研路:RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo一、削靜態(tài)恒分析I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路RE射極券直流溝負反勾饋電舅阻CE交流旁路謹電容55TUBEIBICUEIC本電組路穩(wěn)哄壓的好過程毛實際不是由辦于加產(chǎn)了RE形成秩了負反濁饋過程I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE1.靜態(tài)豈工作逼點穩(wěn)毒定的細原理56I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路2.求靜哨態(tài)工鴉作點算法獅一:上述茅四個辣方程吧聯(lián)立君,可濟求出IE,進而風(fēng),可醬求出UCE。本算說法比婚較麻創(chuàng)煩,舒通常劈燕采用吳下面詠介紹恩的算堪法二愚、三翻。57I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路+EC方框損中部書分用肺戴維頌?zāi)隙ㄑ淼刃笮榧m:RdESB進而局,可牙求出IE、UCE。算法坡二:58I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路算法企三:59可以擋認為扛與溫嫂度無徒關(guān)。似乎I2越大肯越好泳,但甩是RB1、RB2太小,分將增般加損門耗,伙降低陸輸入努電阻肺。因香此一幣般取中幾十k。I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路60例:已知=5粒0,EC=1暑2V,RB1=7悅.5拐k,RB2=2燒.5橫k,RC=2熄k,RE=1容k,求該顯電路復(fù)的靜籮態(tài)工但作點霉。RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo算法變一、王二的岔結(jié)果品:算法要三的援結(jié)果距:結(jié)論般:三種站算法坡的結(jié)模果近芒似相估等,趟但算汽法三攏的計尖算過奸程要觀簡單切得多韻。61二、芒動態(tài)疼分析+ECuoRB1RCC1C2RB2CERERLuirbeRCRLR'B微變等效電路uoRB1RCRLuiRB2交流通路62CE的作用:交流通路中,CE將RE短路,RE對交流不起作用,放大倍數(shù)不受影響。問題1:如果宋去掉CE,放大色倍數(shù)忽怎樣循?I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo63去掉CE后的掠交流閉通路粒和微糊變等憤效電爆路:rbeRCRLRER'BRB1RCRLuiuoRB2RE64用加壓杰求流竄法求允輸出牲電阻狡。rbeRCRER'BRS可見孝,去市掉CE后,賭放大勇倍數(shù)執(zhí)減小高、輸葉出電敘阻不元變,扇但輸按入電伯阻增合大了塌。65RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2問題2:如果款電路吃如下皺圖所小示,錯如何估分析便?66I1I2IBRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE1RE2靜態(tài)魔分析繩:直流肝通路67RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2動態(tài)仰分析走:交流能通路RB1RCRLuiuoRB2RE168交流侮通路詠:RB1RCRLuiuoRB2RE1微變膜等效嬸電路勵:rbeRCRLRE1R'B69問題杯:Au和Aus的關(guān)墊系如穿何?定義逢:放大電路RLRS70§屯2.壘5射極杏輸出碌器RB+ECC1C2RERLuiuoRB+ECRE直流通道71一、浸靜態(tài)累分析IBIE折算RB+ECRE直流通道72二、設(shè)動態(tài)石分析RB+ECC1C2RERLuiuoRBRERLuiuo交流通道73RBRERLuiuo交流通道rbeRERLRB微變等效電路741.電壓史放大訊倍數(shù)rbeRERLRB751.所以但是移,輸胸出電霜流Ie增加血了。2.輸入擁輸出鵝同相物,輸吵出電烈壓跟熱隨輸?shù)淙腚婋m壓,滋故稱電壓滲跟隨豎器。結(jié)論貸:762.輸入滿電阻輸入刪電阻蜂較大魔,作丸為前課一級后的負赴載,醋對前晚一級食的放澡大倍睜數(shù)影砌響較課小且都取得嶼的信談號大飄。rbeRERLRB773.輸出兼電阻用加稈壓求肝流法陣求輸萄出電認阻。rorbeRERBRSrbeRERBRS電源置078一般:所以:射極聯(lián)輸出利器的大輸出蟲電阻言很小覽,帶侍負載丑能力燙強。所謂帶負團載能充力強,是椒指當傅負載請變化喬時,網(wǎng)放大戀倍數(shù)員基本莫不變淋。79RB+ECC1C2RERLuiuo例:已知毒射極始輸出喚器的經(jīng)參數(shù)帽如下裙:RB=5刃70江k,RE=5仔.6睛k,RL=5忙.6編k,=1針00,EC=1駱2V求Au、ri和ro。設(shè):RS=1k,求:Aus、ri和ro。3激.RL=1矩k時,求Au。80RB+ECC1C2RERLuiuoRB=5地70伐k,RE=5頭.6首k,RL=5遭.6萍k,=1綱00奶,EC=1漫2V81RB=5仁70孕k,RE=5踐.6浸k,RL=5膏.6東k,=1惠00恢,EC=1討2V1.求Au、ri和ro。rbeRERLRB微變等效電路rbe=2與.9掉k,RS=082rbeRERLRB微變等效電路2.設(shè):RS=1k,求:Aus、ri和roRB=5割70僵k,RE=5掉.6故k,RL=5斧.6精k,=1尿00敘,EC=1潛2Vrbe=2口.9監(jiān)k,RS=083RL=1罰k時3.RL=1條k和披時,求Au。比較頸:空載躲時,Au=0兆.9彼95RL=5師.6湯k時,Au=0閥.9龍90RL=1尤k時,Au=0積.9氏67RL=時可見聾:射極丑輸出視器帶負縱載能奴力強鐘。84射極創(chuàng)輸出定器的昏使用1.將射水極輸避出器烏放在魚電路陷的首糕級,各可以臥提高閱輸入祝電阻廢。2.將射釣極輸霸出器雹放在專電路佳的末偵級,染可以忠降桃低輸嘗出電柿阻,憤提高休帶負醬載能競。3.將射侄極輸蒜出器萍放在喘電路哪的兩彈級之譜間,潤可以襖起到盜電路骨的匹襖配作猛用。85耦合含方式紅:直接虜耦合捐;阻欺容耦服合;完變壓浪器耦屬合;暫光電里耦合癢?!?嫌.6多級講阻容慘耦合寧放大大電路耦合修:即信乳號的護傳送孫。多級湖放大恥電路奶對耦紅合電洋路要絡(luò)求:1.靜態(tài)光:保旦證各窮級Q點設(shè)砍置2.動態(tài):傳送期信號氧。第一級放大電路輸入輸出第二級放大電路第n級放大電路……第n-1

級放大電路功放級要求巖:波形腎不失蘿真,宿減少握壓降傘損失抵。86設(shè):1=2=5腎0,rbe1=旁2.舞9k,rbe2=希1.舉7斷k2.痕7.漆1典型霧電路前級后級+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET287關(guān)鍵:考慮遙級間傘影響宅。1.靜態(tài):Q點同餅單級夫。2.動態(tài)贈性能:方法:ri2=RL1ri2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET22.失7.閃2性能夸分析88考慮冠級間拿影響2ri

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