現(xiàn)代電工電子技術(shù) 課件 第八章 基本放大電路

1第八章基本放大電路電子技術(shù)2第八章放大電路基礎(chǔ)§8.1放大電路的性能指標§8.2基本放大電路的分析

放大電路的等效電路分析法靜態(tài)工作點的穩(wěn)定§8.3射極輸出器§8.4多級阻容耦合多級放大電路#下一頁上一頁首頁3§8.1

放大電路的性能指標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放大器為例講解工作原理#下一頁上一頁首頁4+UCCRCC1C2TRB基本放大電路的組成8.1.1ui輸入uo輸出集電極電源，提供能量.保證集電結(jié)反偏集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷夯鶚O偏置電阻耦合電容：有極性。10~50

F隔直通交是否滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏？下一頁上一頁首頁#58.1.2放大電路的直流通路和交流通路交流通道：只考慮交流信號的分電路。直流通道：只考慮直流信號的分電路。信號的不同分量可分別在不同的通道分析。

直流通路RB+UCCRCRBRCRLuiu0

交流通路RB+UCCRCC1C2++C1、C2

開路得到C1C2短路，UCC

置零得到下一頁上一頁首頁#6各點波形RB+

UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB放大電路的基本工作過程8.1.3輸入微弱正弦信號，經(jīng)三極管放大后，輸出同頻、反相、放大的正弦信號結(jié)論純交流直流載交流純交流下一頁上一頁首頁#點擊祥看7IBUBEQIBQUBEUCEICQUCEQICQ§8.2放大電路分析法1.從輸入輸出曲線上求三極管的靜態(tài)工作點(IBQ,ICQ,UCEQ

）2.觀察各處波形有無失真3.作圖求出電壓放大倍數(shù)U0/Ui目的依UBE求出IBQQ點與縱軸交點為ICQ

依UCE=EC–ICRC畫出

直流負載線IBQ與IBQ交點為Q點Q點與橫軸交點為UCEQ下一頁上一頁首頁8.2#圖解法8IBUBEQICUCE？ibtibtictuit下一頁上一頁首頁8.2圖解分析法------動態(tài)分析QQ點這樣變化QQQQQQQQucet假設(shè)uBE有一微小的變化uce相位如何？uce與ui反相！uCE怎么變化會引起ib很大的變化也會引起

ic很大的變化#波形有無失真？放大倍數(shù)？9各點波形RB+UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB純交流直流載交流純交流下一頁上一頁首頁#8.2電壓放大倍數(shù)？10實現(xiàn)放大的條件1.必須滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。2.正確設(shè)置靜態(tài)工作點Q，使整個波形處于放大區(qū)。3.輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。4.輸出回路將變化的ic

轉(zhuǎn)化成變化的uce，經(jīng)電容濾波只輸出交流信號。8.2下一頁上一頁首頁#118.2下一頁上一頁首頁工作點不合適，會引起波形失真IBUBEQIBQUBEuitICUCEibtibtticucet波形發(fā)生失真#12放大電路分析靜態(tài)分析動態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計算機仿真§8.2放大電路的等效電路分析法下一頁上一頁首頁8.2#13一、靜態(tài)分析（宜采用估算法）根據(jù)直流通道估算IBUBE+UCC直流通道RBRC§8.2.2放大電路的等效電路分析法8.2靜態(tài)分析目的：求出電路的靜態(tài)工作點值工作點值#下一頁上一頁首頁14例：用估算法計算靜態(tài)工作點。已知：UCC=12V，RC=4k

，

RB=300k，

=37.5。解：請注意電路中IB和IC的數(shù)量級。RB+UCCRCC1C2++8.2#下一頁上一頁首頁一般地，工作點值在各區(qū)時有如下具體標志：IB（20~50μA）IC（1~2mA)UCE≈UCC/2放大區(qū)飽和區(qū)IB（60μA以上）IC（2.5mA以上)UCE≈0.3V截止區(qū)IB10μA以下IC很小UCE≈UCC15二、動態(tài)分析（一）三極管的微變等效電路1.輸入回路iBuBE當信號很小時，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。

uBE

iB對輸入的小交流信號而言，三極管相當于電阻rbe。rbe的量級從幾百歐到幾千歐。對于小功率三極管：8.2BEBCEBErbe即：等效為下一頁上一頁首頁#16二、動態(tài)分析（一）三極管的微變等效電路1.輸入回路8.2BEBCEBErbe等效為下一頁上一頁首頁#2.輸出回路由于有(1)輸出端相當于一個受ib控制的電流源。(2)考慮uCE對iC的影響，輸出端應(yīng)并聯(lián)一大電阻rce。rce的含義？cibErcerbeBERce值很大，可略EBC17(二)放大電路的微變等效電路uiuoRBRCRL8.2下一頁上一頁首頁RB+UCCRCC1C2++RL#ibrbeibic18(三)電壓放大倍數(shù)的計算特點：負載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRL8.2下一頁上一頁首頁#19(四)輸入輸出電阻的計算對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負載，這個負載的大小可以用輸入電阻來表示。rbeRBRCRL電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。8.2輸入與輸出電阻的定義：輸入電阻ri輸出電阻r0下一頁上一頁首頁#20

靜態(tài)工作點的穩(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。但是，溫度的變化嚴重影響靜態(tài)工作點。對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點由UBE、

和ICEO決定，這三個參數(shù)隨溫度而變化，溫度對靜態(tài)工作點的影響主要體現(xiàn)在這一方面。TUBE

ICEOQ下一頁上一頁首頁#8.2一、溫度對UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC小結(jié)：TIC

固定偏置電路的Q點是不穩(wěn)定的。Q點不穩(wěn)定可能會導(dǎo)致靜態(tài)工作點靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為此，需要改進偏置電路，當溫度升高、IC增加時，能夠自動減少IB，從而抑制Q點的變化。保持Q點基本穩(wěn)定。常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點。電路見下頁。21分壓式偏置電路（穩(wěn)定靜態(tài)工作點的共射放大電路）RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoRE射極直流負反饋電阻CE

交流旁路電容8.2下一頁上一頁首頁#1.靜態(tài)工作點穩(wěn)定的原理本電路穩(wěn)壓的過程實際是由于加了RE形成了負反饋過程TUBEIBICUEIC22I1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路一、分壓式偏置電路靜態(tài)分析8.2B下一頁上一頁首頁#23例：已知

=50，EC=12V，RB1=7.5k

，RB2=2.5k

，RC=2k

，RE=1k

，求該電路的靜態(tài)工作點。RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo下一頁上一頁首頁#24u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLuiRCRL下一頁上一頁首頁#二、分壓式偏置電路動態(tài)分析8.2畫微變等效電路rbeR'B求電壓放大倍數(shù)求輸入電阻求輸出電阻25問題1：如果去掉CE，電路如何分析？下一頁上一頁首頁#8.2u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLui靜態(tài)分析不受影響動態(tài)分析不同微變等效電路變?yōu)椋篟CRLR'Brbe26下一頁上一頁首頁#8.2靜態(tài)分析不受影響動態(tài)分析微變等效電路：RCRLR'BrbeRB1+UCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2問題2：如果電路如下圖所示，如何分析？僅RE變?yōu)镽E1+RE2278.2例題1）求靜態(tài)值2）求電壓放大倍數(shù)Au3）求ri和r0解：1）接下頁靜態(tài)值下一頁上一頁首頁#u0+20V12KC1C23KCEus1.5KΩ500~288.2例題1）求靜態(tài)值2）求電壓放大倍數(shù)Au3）求ri和r0解2）RCrbe先畫微變等效電路：3）下一頁上一頁首頁#R'Bus~Rsu0+20V12KC1C23KCEus1.5KΩ500~Rs29§8.3共集電路的特點與仿真分析RB+UCCC1C2RERLuiu0下一頁上一頁首頁#8.3電路構(gòu)成靜態(tài)分析rbeRERLRB動態(tài)分析30輸入電阻rbeRERLRB§8.3射極輸出器下一頁上一頁首頁#的求法？？輸入電阻較大，作為前一級的負載，對前一級的放大倍數(shù)影響較小且取得的信號大。輸入電阻輸出電阻較小，可以提高帶負載能力詳看輸出電阻的推導(dǎo)8.331射極輸出器小結(jié)8.3RB+UCCC1C2RERLuiu0靜態(tài)分析動態(tài)分析下一頁上一頁首頁#特點：1.輸入電阻大2.輸出電阻小3.放大倍數(shù)約為1射極輸出器的使用1.將射極輸出器放在電路的首級，可以提高輸入電阻。2放在電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負載能力3.放在電路的兩級之間，可以起到電路的匹配作用。32例：已知射極輸出器的參數(shù)如下：RB=570k

，RE=5.6k

，RL=5.6k

，

=100，UCC=12V求Au、

ri和ro

。設(shè)：RS=1k

，求：Aus、ri和ro

。3.RL=1k

時，求Au。RB+UCCC1C2RERLuiu0解：下一頁上一頁首頁#8.333RB=570k

，RE=5.6k

，RL=5.6k

，

=100，UCC=12V1.求Au、

ri和ro

。rbeRERLRB微變等效電路rbe=2.9k

，RS=07.3下一頁上一頁首頁34rbeRERLRB微變等效電路2.設(shè)：RS=1k

，求：Aus、ri和roRB=570k

，RE=5.6k

，RL=5.6k

，

=100，EC=12Vrbe=2.9k

，RS=07.3下一頁上一頁首頁35RL=1k

時3.RL=1k

和時，求Au。比較：空載時,Au=0.995

RL=5.6k

時,Au=0.990

RL=1k

時,Au=0.967RL=

時可見：射極輸出器帶負載能力強。7.3下一頁上一頁首頁36耦合方式：直接耦合；阻容耦合；變壓器耦合；光電耦合?！?-4多級阻容耦合放大電路耦合：即信號的傳送。多級放大電路對耦合電路要求：1.靜態(tài)：保證各級Q點設(shè)置2.動態(tài):傳送信號。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：波形不失真，減少壓降損失。

8.4下一頁上一頁首頁#37設(shè):

1=

2=50,rbe1=2.9k

,rbe2=1.7k

8.4.1典型電路前級后級+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET28.4求1)各級靜態(tài)值2)靜態(tài)分析:

Q點計算同單級動態(tài)分析:

關(guān)鍵:考慮級間影響方法:ri2=RL1下一頁上一頁首頁#ri2？38RE1R2R3RC2RLRSR18.4