第2章46-單級(jí)交流放大電路課件

電容開(kāi)路，畫(huà)出直流通道前面課內(nèi)容回顧RB+UCCRC用估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)Ic=

IBIE=Ic+IB=（

+1）IB

IC

電容開(kāi)路，畫(huà)出直流通道前面課內(nèi)容回顧RB+UCCRC用估算法前面課內(nèi)容回顧電容短路,直流電源短路，畫(huà)出交流通道RBRCRLuiuo前面課內(nèi)容回顧電容短路,直流電源短路，畫(huà)出交流通道RBRCR前面課內(nèi)容回顧用晶體管的微變等效電路代替晶體管，畫(huà)出該電路的微變等效電路，并計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻rbe

ibibiiicuiuoRBRCRLri=RB//rbero=RCRL=RC//RL若沒(méi)接RL，稱為空載，那么

RL=RC前面課內(nèi)容回顧用晶體管的微變等效電路代替晶體管，畫(huà)出該電路的為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。前面電路（固定偏置電路）的優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，適當(dāng)選擇電路參數(shù)可保證Q點(diǎn)處于合適位置。缺點(diǎn)：Q點(diǎn)不穩(wěn)定。使Q點(diǎn)不穩(wěn)定的因數(shù)有：電源電壓波動(dòng)，電路參數(shù)變化，管子老化等，但主要是由于BJT是一種對(duì)溫度比較敏感的元件，幾乎所有參數(shù)都與溫度有關(guān)，BJT參數(shù)隨溫度變化引起Q點(diǎn)的變化。2.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。2.4.1

溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度升高UBE減小ICBO增大β增大IC增大溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響主要體現(xiàn)在三方面2.4.1溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度升高UBE減小I溫度對(duì)UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC溫度對(duì)UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBI溫度對(duì)值及ICBO的影響T、ICBOICiCuCEQQ′總的效果是：溫度上升時(shí)，輸出特性曲線上移，造成Q點(diǎn)上移。溫度對(duì)值及ICBO的影響T、ICBOICiCuCEQQ總之：TIC常采用分壓式偏置電路（射極偏置電路）來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見(jiàn)下頁(yè)。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高時(shí),能夠自動(dòng)減少IB，IBIC，從而抑制Q點(diǎn)的變化。保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。總之：TIC常采用分壓式偏置電路（射極偏置電路）來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工I1I2IBUBE=UB-UE=UB-IEREI2=（5~10）IBI1=I2+IB

I2RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBECIE=

IC+IB

IC分壓式偏置電路RE射極直流負(fù)反饋電阻CE

交流旁路電容ICIE2.4.2

靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路

靜態(tài)工作點(diǎn)得到穩(wěn)定I1I2IBUBE=UB-UEI2=（5~10）IBRB1+RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程TUBEICICIEUEUBUBE=UB-UE=UB-IEREUB被認(rèn)為較穩(wěn)定ICIEIB由輸入特性曲線本電路穩(wěn)壓的過(guò)程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過(guò)程ECBRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2分壓式偏置電路的靜態(tài)分析UBIB=IC/

UCE=UCC-ICRC-IEREIC

IE=UE/RE

=（UB-UBE）/RE

UBE0.7V

+UCCRB1RCRB2REICIEIBUCE電容開(kāi)路,畫(huà)出直流通道分壓式偏置電路的靜態(tài)分析UBIB=IC/UCE=UCCRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo電容短路,直流電源短路，畫(huà)出交流通道分壓式偏置電路的動(dòng)態(tài)分析BECRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo電容短路,交流通道RB1RCRB2RLuiuoBECibiciii2i1微變等效電路rbeRCRLRB1RB2BECI1I2交流通道RB1RCRB2RLuiuoBECibiciii2i微變等效電路及電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算ri=

RB1//RB2//rbero=

RCrbeRCRLRB1RB2BECI1I2RL=RC//RL微變等效電路及電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算ri=例：上述靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器，各參數(shù)如下：

RB1=100k

，RB2=33k

，RE=2.5k

，RC=5k

，

RL=5k

，

=60，Ucc=15V。求：（1）估算靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻；（3）若信號(hào)源有RS=1k

的內(nèi)阻，帶載源電壓放大倍數(shù)將變?yōu)槎嗌?？例：上述靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器，各參數(shù)如下：RB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60UCC=15V解：(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn)UB=（3315）/（100+33）=3.7VIC

IE=UE/RE

=(UB-UBE)/RE

=(3.7-0.7)/2.5=1.2mAIB=IC/=1.2/60=0.02mA=20AUCE=UCC-ICRC-IERE=12-1.2(5+2.5)=6VRB1=100k解：(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn)UB=（3315RB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60UCC=15V解：(2)空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻=300+61

(26/1.2)=1622

=1.62k

ri=

RB1//RB2//rbe=100//33//1.62=1.52k

ro=

RC=5k

Au空=-

RC/rbe=-605/1.62=-186

Au載=-

RL/rbe=-60(5//5)/1.62=-93RB1=100k解：(2)空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓=30RB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60UCC=15V解：(3)信號(hào)源有RS=1k

的內(nèi)阻時(shí)，帶載源電壓放大倍數(shù)為Aus載rbeRCRLRB1RB2BECI1I2RSUSRSUSriBECRLri=RB1//RB2//rbeRL=RC//RLRB1=100k解：(3)信號(hào)源有RS=1k的內(nèi)阻時(shí)RSUSri=RB1//RB2//rbeBECRLriUi=Usriri+RS信號(hào)源內(nèi)阻為0時(shí)的電壓放大倍數(shù)：Au載=UoUi信號(hào)源內(nèi)阻為RS時(shí)的源電壓放大倍數(shù)：Aus載=UoUsUs=

Uiri+RSriRL=RC//RLri+RSriAus載=UoUs=Uo=Au載riri+RSUiRSUSri=RB1//RB2//rbeBECRLriURSUSri=RB1//RB2//rbeBECRLriAus載=Au載riri+RS=-931.52/(1.52+1)=-56ri=

RB1//RB2//rbe=1.52k

RS=1k

信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，電壓放大倍數(shù)Aus減小。輸入電阻越大，若ri

RS，則Aus

AuAu載=-

RL/rbe=-93RL=RC//RLRSUSri=RB1//RB2//rbeBECRLriARB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器RB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60UCC=15VRFRECERE=2.4k

RF=100

RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC靜靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)+UCCRB1RCRB2REICIEIBUCERFRE和RF共同起直流負(fù)反饋的作用，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)因RE+RF=2.5k

，所以較上述電路靜態(tài)工作點(diǎn)不變靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器微變等效電路及電壓放大倍數(shù)rbeRCRLRB1RB2BECI1I2IeRFRB1=100k

RB2=33k

RE=2.4k

RF=100

RC=5k

RL=5k

=60UCC=15VUi=Ibrbe+IeRF=Ibrbe+（1+

）IbRF=Ib[rbe+（1+

）RF]Uo=-Ic（RC//RL）=-

IbRL

靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器微變等Ui=Ibrbe+IeRF=Ibrbe+（1+

）IbRF=Ib[rbe+（1+

）RF]Uo=-Ic（RC//RL）=-

IbRL

Au=UoUi=-

IbRLIb[rbe+（1+

）RF]=-

RLrbe+（1+

）RF=-60

（5//5）/[1.62+(1+60)0.1]=-19RB1=100k

RB2=33k

RE=2.4k

RF=100

RC=5k

RL=5k

=60UCC=15V=-93Ui=Ibrbe+IeRF=Ibrbe+（1+）I靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器微變等效電路及輸入電阻輸出電阻rbeRCRLRB1RB2BECI1I2IeRFUi=Ib[rbe+（1+

）RF]Ib=Ui/[rbe+（1+

）RF]

Ii=I1+I2+Ib=Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+（1+

）RF]輸出電阻RO=RC輸入電阻靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器微變等效電路及輸入電阻輸出電阻Ui=Ib[rbe+（1+

）RF]Ib=Ui/[rbe+（1+

）RF]

Ii=I1+I1+Ib=Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+（1+

）RF]

ri=RB1//RB2///[rbe+（1+

）RF]=5.9k

ri=Ui/Ii=

Ui

Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+（1+

）RF]對(duì)比ri=RB1//RB2///rbe=1.52k

靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器RB+UCCC1C2RERLuiuo特點(diǎn)：同相放大，放大倍數(shù)約為1，輸入電阻大，輸出電阻小RB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100UCC=12V2.5射極輸出器RB+UCCC1C2RERLuiuo特點(diǎn)：同相放大，放大倍數(shù)直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)分析：UCC=IBRB+UBE+IERE

=IBRB+UBE+(1+

）IBRE

=IB

RB+(1+

）RE

+UBERB+UCCREIBIEUBEUCEIC=IB或IC

IE直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)分析：UCC=IBRB+UBE+IE靜態(tài)工作點(diǎn)估算舉例：RB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100EC=12VRB+UCCREIBIEUBEUCE=12-0.7570+(1+100)

5.6=0.01(mA)=(1+100)0.01=1.01(mA)IC=12-1.01

5.6=6.3(V)靜態(tài)工作點(diǎn)估算舉例：RB=570kRB+UCCREIBIE動(dòng)態(tài)分析交流通道及微變等效電路RB+ECC1C2RERLuiuo動(dòng)態(tài)分析交流通道及微變等效電路RB+ECC1C2RERLui交流通道及微變等效電路rbeRERLEBCRBRERLuiuoBCE交流通道及微變等效電路rbeRERLEBCRBRERLuiu動(dòng)態(tài)分析：LbbebLbRI)1(rIRI)1(￠b++￠b+=···1、電壓放大倍數(shù)rbeRERLRLIeuA=UoUi動(dòng)態(tài)分析：LbbebLbRI)1(rIRI)1(￠b++￠b1、所以2、輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。結(jié)論輸出電壓與輸入電壓近似相等，電壓未被放大，但是電流放大了，即輸出功率被放大了。Au1、所以2、輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨2、輸入電阻rbeRERLIRBIb=Uirbe+(1+)RLIi=IRB+Ib=UiRB+Uirbe+(1+)RLri=UiIi=UiUiRB+Uirbe+(1+)RL=RB//[rbe+(1+)RL]2、輸入電阻rbeRERLIRBIb=Uirbe+(1+3、輸出電阻rbeRERsro置0保留3、輸出電阻rbeRERsro置0保留RsrbeRE輸出電阻ro=RE//rbe1+

當(dāng)RS=0時(shí)RsrbeRE輸出電阻ro=RE//rbe1+當(dāng)RS=0動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：=300+101

(26/1.01)=2.9k

RB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100UCC=12VrbeRERLEBCIE=1.01mA動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：=300+101(26/1.01)RRB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100UCC=12VrbeRERLEBCAu=(1+100)(5.6//5.6)2.9+(1+100)(5.6//5.6)=0.99rbe=2.9k

(電壓放大倍數(shù)估算)動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：RB=570krbeRERLEBCAu=(1+100)=570//[2.9+(1+100)(5.6//5.6)]=190k

RB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100UCC=12VrbeRERLEBCrbe=2.9k

RS=0ro=5.6//2.91+100=28

(輸入電阻輸出電阻估算)動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：=570//[2.9+(1+100)(5.6//5.6)]=動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：rbeRERLEBCRSUSri=190k

ro=5.6//2.9+1//5701+100=38

設(shè)信號(hào)源內(nèi)阻RS=1k

，求這時(shí)的源電壓放大倍數(shù)Aus、輸入電阻、輸出電阻Aus=Auriri+RS=0.99190/(190+1)=0.985動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：rbeRERLEBCRSUSri=190射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。ro射極輸出器的輸入電阻很大，從信號(hào)源取得的信號(hào)大。結(jié)論射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。ro射極輸出器的輸入所謂帶負(fù)載能力強(qiáng)，是指當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，放大倍數(shù)基本不變對(duì)上例射極輸出器：空載時(shí),Au=0.995RL=5.6k

時(shí),Au=0.990RL=1k

時(shí),Au=0.967對(duì)上例靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器(共射放大器):空載時(shí),Au=-186RL=5k

時(shí),Au=-93RL=1k

時(shí),Au=-31所謂帶負(fù)載能力強(qiáng)，是指當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，放大倍數(shù)基本不變對(duì)上例射結(jié)論1、將射極輸出器放在電路的首級(jí)，可以提高輸入電阻。以減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)，提高放大器的輸入電壓。2、將射極輸出器放在電路的末級(jí)，可以降低輸出電阻，以減小負(fù)載變化對(duì)輸出電壓的影響，提高帶負(fù)載能力。并易于與低阻負(fù)載相匹配，向負(fù)載傳送盡可能大的功率。結(jié)論1、將射極輸出器放在電路的首級(jí)，可以提高輸入電阻。以減輕11.6.1電路的組成原則及分析方法(1).靜態(tài)：適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)，使場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)(2).動(dòng)態(tài):能為交流信號(hào)提供通路組成原則靜態(tài)分析：估算法、圖解法。動(dòng)態(tài)分析：微變等效電路法。分析方法2.6場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路11.6.1電路的組成原則及分析方法(1).靜態(tài)：適當(dāng)?shù)撵o無(wú)輸入信號(hào)時(shí)（ui=0），估算：UDS和ID。+UDD=+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KIDUDSR1=150k

R2=50k

RG=1M

RD=10k

RS=10k

RL=10k

gm=3mA/VUDD=20V2.6.1

靜態(tài)分析分壓式偏置共源極放大電路無(wú)輸入信號(hào)時(shí)（ui=0），估算：UDS和ID。+UDD=+設(shè)：UG>>UGS則：UGUS而：IG=0+UDD+20VR