晶體管放大器的三種基本組態(tài)

晶體管放大器的三種基本組態(tài)第1頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月RB+UCCC1C2RERLuiuo元器件作用：基極偏置電阻RB發(fā)射極電阻RE

耦合電容C1、C2

射極輸出器（共集電極電路）第2頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月求Q點(diǎn)：15.６.1靜態(tài)分析直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS第3頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月15.６.2動態(tài)分析1.

電壓放大倍數(shù)

電壓放大倍數(shù)Au

1且輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。微變等效電路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE第4頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2.

輸入電阻

射極輸出器的輸入電阻高，對前級有利。

ri與負(fù)載有關(guān)第5頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月3.

輸出電阻射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE第6頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月共集電極放大電路(射極輸出器)的特點(diǎn)：1.

電壓放大倍數(shù)小于1，約等于1;2.

輸入電阻高；3.

輸出電阻低；4.輸出與輸入同相。第7頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月射極輸出器的應(yīng)用主要利用它具有輸入電阻高和輸出電阻低的特點(diǎn)。1.因輸入電阻高，它常被用在多級放大電路的第一級，可以提高輸入電阻，減輕信號源負(fù)擔(dān)。2.因輸出電阻低，它常被用在多級放大電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。

3.利用ri大、ro小以及Au

1的特點(diǎn)，也可將射極輸出器放在放大電路的兩級之間，起到阻抗匹配作用，這一級射極輸出器稱為緩沖級或中間隔離級。第8頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月.

在圖示放大電路中，已知UCC=12V,RE=2kΩ,

RB=200kΩ，RL=2kΩ，晶體管β=60，UBE=0.6V,信號源內(nèi)阻RS=100Ω，試求:(1)

靜態(tài)工作點(diǎn)IB、IE及UCE；(2)

畫出微變等效電路；(3)

Au、ri和ro。RB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS例1第9頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBIC第10頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)由微變等效電路求Au、ri、

ro。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE微變等效電路第11頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月+UCCRS1MΩ(+24V)RB120kΩUi27kΩC2C3RB3RB2RLRE282kΩ43kΩ10kΩ8kΩUo10kΩC1T1RE1CET2US前級后級已知:

1=2=50,rbe1=2.9kΩ,rbe2=1.7kΩ求:(1)微變等效電路;(2)ri、r0

（3）Au。返回例2第12頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月[解]:（1）微變等效電路RE1RB2RB3RC2RLRSRB1返回第13頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）ri、r0

其中故第14頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月返回（3）Au

第15頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月多級放大器的組成模式：

許多放大器都是由多級放大電路組成的，各級放大電路對微弱信號進(jìn)行接續(xù)放大，從而獲得必要的電壓幅度或足夠的功率。多級放大器的組成模式可用下列框圖示意：第一級第(n-1)級第二級第n級輸入輸出前置級末前級末級(輸出級)功率放大電壓放大§15.7差分放大電路15.7.1多級放大電路及其極間耦合第16頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月一、阻容耦合

1.隔直作用:前后兩級的靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響；2.容抗很小:交流信號可順利通過電容耦合到下一級；3.低頻特性差:低頻時容抗較大，交流信號損失較大；4.難于集成:集成電路無法制造大容量的耦合電容。+UCCRS1MΩ(+24V)RB120kΩUi27kΩC2C3RB3RB2RLRE282kΩ43kΩ10kΩ8kΩUo10kΩC1T1RE1CET2US前級后級第17頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了能對緩慢變化的信號或直流信號進(jìn)行放大，不能采用阻容耦合而只能采用直接耦合——將前級的輸出信號直接接到后級的輸入端：二、直接耦合

直接耦合的結(jié)構(gòu)雖然簡單，但存在著嚴(yán)重問題，一是前后級靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響；二是所謂的零點(diǎn)漂移。第18頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月直接耦合R2、RE2:為設(shè)置合適的Q點(diǎn)而增加1.前級與后級靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響+UCCu0RC2T2uiRC1R1T1R2RE2返回第19頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2.零點(diǎn)漂移uot0

當(dāng)ui=0時：uiRC1R1T1R2+UCCuoRC2T2RE2假“信號”返回第20頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月15.7.2差分放大電路的工作原理

電路結(jié)構(gòu)對稱，在理想的情況下，兩管的特性及對應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。差分放大電路是抑制零點(diǎn)漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。差分放大原理電路

+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2兩個輸入、兩個輸出兩管靜態(tài)工作點(diǎn)相同第21頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月1.無輸入信號時零點(diǎn)漂移的抑制uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1+

VC1

)－(VC2+

VC2)=0靜態(tài)時，ui1

=

ui2

=0當(dāng)溫度升高時

IC

VC

（兩管變化量相等）

對稱差動放大電路對兩管所產(chǎn)生的同向漂移都有抑制作用。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2第22頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2.有信號輸入時的工作情況

兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出電壓為零，即對共模信號沒有放大能力。(1)共模輸入信號ui1=ui2

大小相等、極性相同

差分電路抑制共模信號能力的大小，反映了它對零點(diǎn)漂移的抑制水平。+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+–ui1ui2++––T2+–+–+–+–+–+–共模信號需要抑制第23頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化，(2)

差模輸入信號

ui1=–ui2

大小相等、極性相反uo=(VC1－

VC1

)－(VC2+

VC2)=－2

VC1即對差模信號有放大能力。+–+–+–+–+–+–差模信號是有用信號第24頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)比較輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。例1:

ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV例2:

ui1=20mV,ui2=16mV可分解成:

ui1=18mV+2mVui2=18mV－2mV可分解成:

ui1=8mV+2mV共模信號差模信號

放大器只放大兩個輸入信號的差值信號—差分放大電路。這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動控制系統(tǒng)中是常見的。

第25頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（CommonModeRejectionRatio)全面衡量差動放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力。差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)

KCMR越大，說明差放分辨差模信號的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號的能力越強(qiáng)。3.共模抑制比共模抑制比第26頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

若電路完全對稱，理想情況下共模放大倍數(shù)Ac=0

輸出電壓

uo

=

Ad

（ui1－

ui2）=

Ad

uid

若電路不完全對稱，則Ac

0，實(shí)際輸出電壓uo

=Acuic+

Ad

uid即共模信號對輸出有影響。第27頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月15.7.3典型差分放大電路+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2UEE+–RE的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，限制每個管子的漂移。UEE：用于補(bǔ)償RE上的壓降，以獲得合適的工作點(diǎn)。R

P:調(diào)零電位器。第28頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

零點(diǎn)漂移的抑制ui1

=ui2

=0RE:對共模信號有很強(qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔?

抑制溫度漂移。對差模信號基本上不影響放大效果。溫度IC1IC2IE

UREUBE1UBE2IB2IB1IC1IC2返回第29頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月1.雙端輸入-雙端輸出差模信號ui1uo+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEERE+_--++ui返回第30頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月IEICIB-+UBET1RBRERCUEE+UCCUCE+-（1）靜態(tài)分析IB1=IB2=IBIC1=IC2=ICUE1=UE2

=－IBRB－UBE

UC1=UC2=UCC－ICRC

第31頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（