《第2章 基本放大電路PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第2章 基本放大電路PPT課件（118頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2.1 2.1 放大電路的基本概念及性能指放大電路的基本概念及性能指標(biāo)標(biāo) 一.放大的基本概念 放大電路主要用于放大微弱的電信號(hào)，使輸放大電路主要用于放大微弱的電信號(hào)，使輸出電壓或電流在幅度上得到了放大，從而可出電壓或電流在幅度上得到了放大，從而可以得到所需要的功率。電信號(hào)的放大以得到所需要的功率。電信號(hào)的放大主要指主要指電壓放大，所用的電路稱為電壓放大電路。電壓放大，所用的電路稱為電壓放大電路。由于信號(hào)是連續(xù)的函數(shù)。稱為模擬信號(hào)，處由于信號(hào)是連續(xù)的函數(shù)。稱為模擬信號(hào)，處理模擬信號(hào)的電路稱為模擬電路。理模擬信號(hào)的電路稱為模擬電路。第一節(jié)第1頁/共118頁第一節(jié)二.放大電路的主要研究對(duì)象（技術(shù)指標(biāo)
2、） 1. 放大能力 表示放大器的輸出/輸入的信號(hào)強(qiáng)度比或稱放大倍數(shù)(增益)A（Amplater)。一.放大的基本概念 第2頁/共118頁根據(jù)放大電路輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的類型，有四種放大倍數(shù)的定義。（1）電壓放大倍數(shù)）電壓放大倍數(shù): Au=Uo/Ui （2）電流放大倍數(shù)）電流放大倍數(shù): Ai=Io/Ii （3）互阻增益）互阻增益: Ar=Uo/Ii （4）互導(dǎo)增益）互導(dǎo)增益: Ag=Io/Ui第一節(jié)第3頁/共118頁(1) 輸入電阻輸入電阻Ri從放大電路輸入端看進(jìn)去從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻，定義為：的等效電阻，定義為：IiUiRiUSRS信號(hào)源信號(hào)源Au輸入端輸入端輸出端輸出端Ri=Ui
3、 / IiUO=02、輸入、輸入/輸出電阻輸出電阻第一節(jié)第4頁/共118頁IiUiRiUSRS信號(hào)源信號(hào)源一般來說（不考慮阻抗匹配），一般來說（不考慮阻抗匹配）， Ri越大越好。越大越好。（1）Ri越大，越大，Ii就越小，從信號(hào)源索取的電流越小。就越小，從信號(hào)源索取的電流越小。（2）當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，）當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，Ri越大，越大，Ui就越接近就越接近US。Au輸入端輸入端輸出端輸出端2、輸入、輸入/輸出電阻輸出電阻第一節(jié)第5頁/共118頁（2） 輸出電阻輸出電阻Ro從放大電路輸出端從放大電路輸出端 看進(jìn)去的等效電阻。定義為：看進(jìn)去的等效電阻。定義為：RO=UO/IO us=0AuuS輸出
4、端開路輸出端開路放大電路放大電路UOIORouso輸出端開路輸出端開路放大電路放大電路UOIO第一節(jié)第6頁/共118頁 輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載的能力，輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載的能力，一一般來說（不考慮阻抗匹配），般來說（不考慮阻抗匹配），Ro越小越好。越小越好。Ro越小，放大電路帶負(fù)載的能力越強(qiáng)，反之越小，放大電路帶負(fù)載的能力越強(qiáng)，反之則差。則差。 第一節(jié)第7頁/共118頁3、通頻帶：、通頻帶： 衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力通頻帶：通頻帶：fbw=fHfL放大倍數(shù)隨頻率變化的曲線幅頻特性曲線fAAm0.7AmfL下限截下限截止頻率止頻率fH
5、上限截上限截止頻率止頻率 通頻帶通頻帶第一節(jié)Am是中頻放大倍數(shù)是中頻放大倍數(shù)第8頁/共118頁4、最大不失真輸出幅度iCuCEuo輸出的最大不失真電壓UCmib最大不失真電流ICm幅度（1）理想工作狀態(tài)圖）理想工作狀態(tài)圖第一節(jié)第9頁/共118頁（2）飽和失真圖ICQIC0tUCEUCEQ0最大電流范圍ic靜態(tài)工作電流靜態(tài)工作電流ICQ偏偏大，引起飽和失真大，引起飽和失真最大電壓范圍uceVcc-UCEQRcIcm=Ucm=UCEQ -Uces第一節(jié)第10頁/共118頁（3）截止失真圖ICQIC0tUCE0ict靜態(tài)工作電流靜態(tài)工作電流ICQ偏偏小，引起截止失真小，引起截止失真Vcc-UcesR
6、cIcm=Ucm=Vcc -UCEQ第一節(jié)第11頁/共118頁三極管的放大原理共射放大電路的組成分析基本放大電路的工作原理靜態(tài)工作點(diǎn)第二章第12頁/共118頁2.2 2.2 基本放大電路的工作原理基本放大電路的工作原理一三極管的放大原一三極管的放大原理理三極管工作在放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。-+VT123URBIRBBBECCCCb（+12V）IUVCE第二節(jié)第13頁/共118頁一三極管的放大原理一三極管的放大原理UCE（-ICRc）-+VT123URBIRBBBECCCCb（+12V）IUVCE放大原理：iUBE+UIUUBEIBB+IIC+IC（bIB）電壓放大倍數(shù)： oUU+CEU
7、OiouUUA第二節(jié)第14頁/共118頁集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。Rb+VCCVBBRCC1C2TRL二. 共射極放大電路的組成分析VCC第二節(jié)第15頁/共118頁Rb+VCCVBBRCC1C2Tuiuo輸入輸入輸出輸出參考點(diǎn)參考點(diǎn)RL基極電源VBB與基極電阻Rb使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)IB和UBE。共射放大電路共射放大電路第二節(jié)第16頁/共118頁共射放大電路共射放大電路Rb+VCCVBBRCC1C2TRL第二節(jié)第17頁/共118頁Rb+VCCVBBRCC1C2TRL+uiuo共射放大電路共射放大電路第二節(jié)第18頁/共118頁Rb單電源供電單電源供電+VCCR
8、CC1C2TRL實(shí)際電路實(shí)際電路第二節(jié)第19頁/共118頁Rb+VCCRCC1C2Tui=0時(shí)時(shí)IC0ICIE=IB+ICRLIB無信號(hào)輸入時(shí)無信號(hào)輸入時(shí)1.靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)u i=0時(shí)電路的工作狀態(tài)時(shí)電路的工作狀態(tài) 三. 靜態(tài)工作點(diǎn)(直流工作狀態(tài)）第二節(jié)第20頁/共118頁Rb+VCCRCC1C2TICQUBEUCEQ( IBQ，ICQ,UCEQ )(UBE=0.7V)RLIBQ靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)第二節(jié)第21頁/共118頁(IB,UBE) 和和( IC,UCE )分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBUBE
9、QUCEICICUCEIB為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？ 放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了使三極管工作在線性區(qū)，以保證信號(hào)不失真。使三極管工作在線性區(qū)，以保證信號(hào)不失真。第二節(jié)第22頁/共118頁開路開路Rb+VCCRCC1C2RL畫出放大電路的直流通路畫出放大電路的直流通路 2.直流通路和靜態(tài)工作點(diǎn)的估算將交流電壓源短路，將電容開路直流通路的畫法：直流通路的畫法：開路開路第二節(jié)第23頁/共118頁Rb+VCCRC共射電路的直流通道圖共射電路的直流通道圖第二節(jié)第24頁/共118頁（1）估算）估算IBQ（ UBE 0.7V)Rb+VCCRCIBUBEbBECCB
10、RUVIbCC7 . 0RVRb稱為稱為偏置電阻偏置電阻，IB稱稱為為偏置電流偏置電流。簡(jiǎn)單電路靜態(tài)工作的估算（簡(jiǎn)單電路靜態(tài)工作的估算（ IBQ、ICQ、UCEQ）第二節(jié)第25頁/共118頁（2）估算）估算UCE、ICRb+VCCRCICUCECEQCCCQCUVIRICQ= b bIBQ第二節(jié)第26頁/共118頁2.3 放大電路分析常用的兩種分析方法放大電路分析常用的兩種分析方法圖解分析法等效電路法利用晶體管的特性曲線，利用晶體管的特性曲線，用作圖的方法來分析。用作圖的方法來分析。將具有非線性特性的晶體將具有非線性特性的晶體管近似用線性等效電路來管近似用線性等效電路來代替，然后利用電路理論代
11、替，然后利用電路理論求解。求解。第二章第27頁/共118頁一一. 用圖解法分析放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)用圖解法分析放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)UCE=VCCICRCVCCICUCECCCRV直流負(fù)載線由估算法求出IB，IB對(duì)應(yīng)的輸出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是工作點(diǎn)QQIB靜態(tài)靜態(tài)UCE靜態(tài)靜態(tài)IC放大電路的圖解分析法第三節(jié)第28頁/共118頁IBUBEQICUCEuiibibicuCE怎么變化怎么變化1. 交流放大原理（設(shè)輸出空載）交流放大原理（設(shè)輸出空載）假設(shè)在靜態(tài)工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上，假設(shè)在靜態(tài)工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上，輸入一微小的正弦信號(hào)輸入一微小的正弦信號(hào) ui靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)二二. 用圖解法分析放大器的動(dòng)態(tài)工作
12、情況用圖解法分析放大器的動(dòng)態(tài)工作情況第三節(jié)第29頁/共118頁ICUCEicuCE也沿著也沿著負(fù)載線變化負(fù)載線變化uCEUCE與Ui反相！第三節(jié)第30頁/共118頁Rb+VCCRCC1C2uiiBiCuCEuo各點(diǎn)波形各點(diǎn)波形uo比比ui幅度放大且相位相反幅度放大且相位相反第三節(jié)第31頁/共118頁結(jié)論：結(jié)論：（1）放大電路中的信號(hào)）放大電路中的信號(hào)是交直流共存，可表示成：是交直流共存，可表示成：ceCECEcCCbBBbeBEBEuUuiIiiIiuUu雖然交流量可正負(fù)變化，雖然交流量可正負(fù)變化，但瞬時(shí)量方向始終不變但瞬時(shí)量方向始終不變（2 2）輸出）輸出u uo o與輸入與輸入u ui i
13、相比，相比，幅度被放大了，頻率不變，幅度被放大了，頻率不變，但相位相反。但相位相反。第三節(jié)第32頁/共118頁對(duì)交流信號(hào)對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)輸入信號(hào)ui)短路短路短路短路置零置零2.放大器的交流通路放大器的交流通路Rb+VCCRCC1C2RLuiuo1/ C 0交流通路交流通路分析動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況交流通路的畫法：交流通路的畫法：第三節(jié)第33頁/共118頁RbRCRLuiuo交流通道交流通道第三節(jié)第34頁/共118頁Rb+VCCRCC1C2RL3.交流負(fù)載線交流負(fù)載線輸出端接入負(fù)載輸出端接入負(fù)載RL：不影響不影響Q 影響動(dòng)態(tài)！影響動(dòng)態(tài)！第三節(jié)第35頁/共118頁交流負(fù)載線交流負(fù)載線R
14、bRCRLuiuoicuce其中：其中：CLLR/RR uce=-ic（RC/RL） = -ic RL第三節(jié)第36頁/共118頁交流量交流量ic和和uce有如下關(guān)系：有如下關(guān)系：這就是說，交流負(fù)載線的斜率為：這就是說，交流負(fù)載線的斜率為：LR1 uce=-ic（RC/RL）= -ic RL或或ic=（-1/ RL） uce交流負(fù)載線的作法：斜 率為-1/RL 。（ RL= RLRc ）經(jīng)過經(jīng)過Q點(diǎn)。點(diǎn)。 第三節(jié)第37頁/共118頁交流負(fù)載線的作法交流負(fù)載線的作法ICUCEVCCCCCRVQIB直流負(fù)載線斜率為-1/RL RL= RLRc ）經(jīng)過經(jīng)過Q點(diǎn)。點(diǎn)。 注意：注意：（1）交流負(fù)載線是有交
15、流）交流負(fù)載線是有交流 輸入信號(hào)時(shí)工作點(diǎn)的運(yùn)輸入信號(hào)時(shí)工作點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。動(dòng)軌跡。 （2）空載時(shí)，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。）空載時(shí)，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。第三節(jié)第38頁/共118頁最大輸出電壓幅值最大輸出電壓幅值UomaxcCCCCERIVU直流負(fù)載線直流負(fù)載線根據(jù)直流通根據(jù)直流通路列出方程得到：路列出方程得到：交流負(fù)載線交流負(fù)載線根據(jù)微變等效根據(jù)微變等效電路列出方程得到：電路列出方程得到：LcceRIU 在不發(fā)生失真的情況下，在不發(fā)生失真的情況下，最大輸出電壓幅值：最大輸出電壓幅值：,minLCQCESCEQomaxRIUUU第三節(jié)第39頁/共118頁iCuCEuo可輸出的最大不失真
16、信號(hào)（1）合適的靜態(tài)工作點(diǎn)）合適的靜態(tài)工作點(diǎn)ib4非線性失真與Q的關(guān)系第三節(jié)第40頁/共118頁iCuCEuo（2）Q點(diǎn)過低點(diǎn)過低信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)稱為截止失真稱為截止失真信號(hào)波形信號(hào)波形第三節(jié)第41頁/共118頁消除截止失真提高靜態(tài)工作點(diǎn)的位置，適當(dāng)減小提高靜態(tài)工作點(diǎn)的位置，適當(dāng)減小輸入輸入信號(hào)信號(hào)ui的幅值。的幅值。對(duì)于圖示共射極放大電路對(duì)于圖示共射極放大電路可以減小可以減小Rb阻值，增大阻值，增大IBQ。+_RbuiVBBTVccRcuo+_+第三節(jié)第42頁/共118頁iCuCEuo（3）Q點(diǎn)過高點(diǎn)過高信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)稱為飽和失真稱為飽和失真信號(hào)波形信號(hào)波形截止失真
17、和飽截止失真和飽和失真統(tǒng)稱和失真統(tǒng)稱“非線性失真非線性失真”第三節(jié)第43頁/共118頁消除飽和失真降低靜態(tài)工作點(diǎn)的位置，以及適當(dāng)降低靜態(tài)工作點(diǎn)的位置，以及適當(dāng)減少輸入信號(hào)減少輸入信號(hào)ui的幅值。的幅值。可以增大可以增大Rb阻值，減小阻值，減小IBQ，；也可以減小，；也可以減小RC，增大增大UCEQ。+_RbuiVBBTVccRcuo+_+第三節(jié)第44頁/共118頁圖解法一般多適用于分析輸出幅值比較大而工作頻率不太高的情況。在實(shí)際應(yīng)用中，多用于分析Q點(diǎn)位置、最大不失真輸出電壓和失真情況。第三節(jié)第45頁/共118頁放大電路的交流模型分析法放大電路的交流模型分析法（等效電路法）（等效電路法）思路：將
18、非線性的思路：將非線性的BJT等效成一個(gè)線性電路等效成一個(gè)線性電路條件：交流小信號(hào)條件：交流小信號(hào)第三節(jié)第46頁/共118頁1、三極管的、三極管的h參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路首先考察輸入回路首先考察輸入回路iBuBE當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近入特性在小范圍內(nèi)近似線性似線性。 uBE iBbbeBBEbeiuiur 對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管BE間等效于電阻rbe。一一 . 三極管的共射低頻三極管的共射低頻h參數(shù)模型參數(shù)模型第三節(jié)第47頁/共118頁對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管BE間等效于電阻rbe。becrbeibbeubeubeibbbebeiur第三節(jié)第48
19、頁/共118頁rbe的計(jì)算：的計(jì)算：根據(jù)根據(jù)PN結(jié)的伏安特性方程結(jié)的伏安特性方程:推導(dǎo)出推導(dǎo)出:EQETe26ImVIUr)()(26)1 (EQbbbeebbbbbebemAImVriririiurb)1(TSUueIi第三節(jié)第49頁/共118頁考察輸出回路考察輸出回路iCuCEbciib b 輸出端相當(dāng)于一個(gè)受輸出端相當(dāng)于一個(gè)受 ib控制的電流源?？刂频碾娏髟?。近似平行近似平行且且電流源電流源兩端還要并兩端還要并聯(lián)一個(gè)大電阻聯(lián)一個(gè)大電阻rce。第三節(jié)第50頁/共118頁iCuCE iC uCEcceceiur rce的含義的含義第三節(jié)第51頁/共118頁ubeibuceicuberbeb
20、bibib rceuceic畫出三極管的畫出三極管的h參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路第三節(jié)第52頁/共118頁三極管的三極管的簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化微變等效電路微變等效電路等效等效ebcebcrbeic =b bibbi第三節(jié)第53頁/共118頁三極管的簡(jiǎn)化微變等效電路三極管的簡(jiǎn)化微變等效電路請(qǐng)注意如下問題請(qǐng)注意如下問題： 電流源為一受控源，而不是獨(dú)立的電源。電流源為一受控源，而不是獨(dú)立的電源。 電流源的流向不能隨意假定，而是由電流源的流向不能隨意假定，而是由i ib b決決定。定。 該模型僅適用于交流小信號(hào)，不能用于靜該模型僅適用于交流小信號(hào)，不能用于靜態(tài)分析和大信號(hào)。態(tài)分析和大信號(hào)。第三節(jié)第54頁/共118頁
21、二二. 放大器的交流分析放大器的交流分析1. 畫出放大器的微變等效電路畫出放大器的微變等效電路（1）畫出放大器的交流通路）畫出放大器的交流通路第三節(jié)第55頁/共118頁二二. 放大器的交流分析放大器的交流分析1. 畫出放大器的微變等效電路畫出放大器的微變等效電路（2）將交流通路中的三極管用）將交流通路中的三極管用h參數(shù)等效電參數(shù)等效電路代替路代替第三節(jié)第56頁/共118頁2 2、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：bebirIU LboRIU b b beLurRA b b LCLR/RR 負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRbRCRLiU iI bI cIo
22、U bIb第三節(jié)第57頁/共118頁iiIURibeb/rR電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。的輸入電阻。rbeRbRCRLiU iI bI cI oU BI b b3 3、輸入電阻的計(jì)算：、輸入電阻的計(jì)算：根據(jù)輸入電阻的定義：根據(jù)輸入電阻的定義：第三節(jié)第58頁/共118頁當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)：當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)：第三節(jié)第59頁/共118頁oU oI rbeRbRCiI bI cI bI b bcoooRIUR 所以：所以：用外加電壓法用外加電壓法求輸出電阻：求輸出電阻：004、輸出
23、電阻的計(jì)算：、輸出電阻的計(jì)算：0U,R.o.ooSLIU=R 根據(jù)定義根據(jù)定義第三節(jié)第60頁/共118頁放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)第二章第61頁/共118頁對(duì)于前面的電路（固定偏置電路）而言，對(duì)于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點(diǎn)由靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、b b和和ICEO決定，這三個(gè)參決定，這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。數(shù)隨溫度而變化。Q變變UBEb bICEO變變T變變IC變變2.4 2.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定一、一、 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性第四節(jié)第62頁/共118頁溫度對(duì)溫
24、度對(duì)UBE的影響的影響iBuBE25 C50CTUBEIBIC第四節(jié)第63頁/共118頁溫度對(duì)溫度對(duì)b b值及值及ICEO的影響的影響Tb、 ICEOICiCuCEQQ 總的效果是：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。第四節(jié)第64頁/共118頁總之：總之：TIC常采用常采用射極偏置電路射極偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見下頁。路見下頁。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高時(shí)為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高時(shí),能夠自動(dòng)減少能夠自動(dòng)減少IB， IB IC ，從而抑制從而抑制Q點(diǎn)點(diǎn)的變化。保持的變化。保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。點(diǎn)基本穩(wěn)定。第四節(jié)第65頁/共118頁I1
25、I2IBCCb2b1b2BVRRRU二、典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路二、典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路I2=（510）IB I1 I2Rb1+VCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuoBECICIEUB被認(rèn)為較穩(wěn)定被認(rèn)為較穩(wěn)定UBE=UB-UE =UB - IE RE第四節(jié)分壓式偏置電路分壓式偏置電路第66頁/共118頁IBCCb2b1b2BVRRRURb1+VCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuoBECICIETUBEICICIEUEIB由輸入特性曲線由輸入特性曲線交流旁路電容本電路穩(wěn)壓的過程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過程第四節(jié)分壓式偏置電路分壓式偏置電路第67頁/共118頁直流通路及靜態(tài)工
26、作點(diǎn)估算直流通路及靜態(tài)工作點(diǎn)估算CCb2b1b2BVRRRUIB=IC/b bUCE = VCC - ICRC - IEReIC IE =UE/Re = （UB- UBE）/ Re UBE 0.7V +VCCRb1RCRb2ReICIEIBUCE電容開路，畫出直流通路電容開路，畫出直流通路第四節(jié)第68頁/共118頁Rb1+ECRCC1C2Rb2CERERLuiuo電容短路電容短路,直流電源短路，直流電源短路，畫出交流通路畫出交流通路交流通路及微變等效電路交流通路及微變等效電路BEC第四節(jié)第69頁/共118頁交流通路交流通路Rb1RCRb2RLuiuoBECibiciii2i1微變等效電路微變等
27、效電路rbeRCRLiU oU bI b bRb1Rb2iI bI cI BECI1I2第四節(jié)第70頁/共118頁微變等效電路及電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、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)算輸出電阻的計(jì)算beLurRA b b Ri= Rb1/ Rb2/ rbeRo= RCrbeRCRLiU oU bI b bRb1Rb2iI bI cI BECI1I2RL= RC / RL)()(26)1 (EbbbemAImVrrb第四節(jié)第71頁/共118頁電容電容CE的的作用：作用：第四節(jié)第72頁/共118頁第四節(jié)第73頁/共118頁第四節(jié)第74頁/共118頁第四節(jié)因?yàn)椋阂驗(yàn)椋核裕核裕?/p>
28、第75頁/共118頁第四節(jié)第76頁/共118頁第四節(jié)第77頁/共118頁第四節(jié)第78頁/共118頁第四節(jié)第79頁/共118頁三、用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)三、用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)Rb2+VCCReRb1UDIEQIBQITRc+_D工作原理工作原理BQII b2b1DCCRRVVI eEQBEQb2DBQRIURIUU eEQb2RIRI 由于由于忽略忽略IBQ的的分流作用分流作用得到若在不同溫度能保持若在不同溫度能保持UD=UBEQ，則有，則有B第四節(jié)第80頁/共118頁三、用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)三、用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)Rb2+VCCReRb1UDIEQIBQITRc+_D工作原理工作原理e
29、EQb2RIRI eb2b2b1DCCeb2EQRRRRUVRRII eb2b2b1CCEQRRRRVI 所以通常滿足通常滿足VCCUD，所以，所以B第四節(jié)第81頁/共118頁放大電路的三種接法共集電極放大電路共基極放大電路三種基本放大電路的比較第二章第82頁/共118頁一一、共集電極放大電路共集電極放大電路Rb+VCCC1C2ReRLuiuo1. 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：2.5 2.5 放大電路的三種接法放大電路的三種接法第五節(jié)第83頁/共118頁2. 直流通路及靜態(tài)工作點(diǎn)分析：直流通路及靜態(tài)工作點(diǎn)分析：ebBECCBRRUVI)1 (bEECCCERIVUVCC=IBRb+ UBE +IERe =IB
30、Rb+ UBE +(1+b b ）IBReRb+VCCReIBIEUBEUCEIC= b bIB 第五節(jié)第84頁/共118頁3. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析交流通路及微變等效電路交流通路及微變等效電路RB+ECC1C2RERLuiuo第五節(jié)第85頁/共118頁交流通路及微變等效電路交流通路及微變等效電路rbeiU iI bI cI oU bI b bBRReRLEB CRbReRLuiuoBCE第五節(jié)第86頁/共118頁LeoRIU LeLRRR/LbRI1 b b ）（LebebiRIrIU LbbebRI )1 (rI b b LbbebLbRI )1(rIRI )1(bbLbeLR)1(rR1 b
31、 b b b ）（1）電壓放大倍數(shù)）電壓放大倍數(shù)rbeiU iI bI cI oU bI b bBRRERLRLIeuA=UoUi第五節(jié)第87頁/共118頁1、,R)1 (rLbe b b 所以所以，1Au 2、輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，、輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱故稱電壓跟隨器電壓跟隨器。討論討論輸出電壓與輸入電壓近似相等，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，電壓未被放大，但是電流放大了，即輸出功率被放大了。即輸出功率被放大了。LbeLR)1(rR1 b b b b ）（Au第五節(jié)第88頁/共118頁（2）輸入電阻）輸入電阻rbeiU iI bI
32、 cI oU bI b bBRReRLIRBLebebiRIrIU LbbebRI )1 (rI b b Ri=Ui Ibrbe+(1+ b b)RL=Ri=UiIi=Rb/rbe+(1+ b b)RLRiRi第五節(jié)第89頁/共118頁3、輸出電阻、輸出電阻用外加電壓法求輸出電阻。用外加電壓法求輸出電阻。rbeiU iI bI cI sU bI b bBRRERsro置0保留第五節(jié)第90頁/共118頁ebbIIII b b EsbesbeRURrURrU b b BssR/RR U IbI bI b bRsrbeBRReeI 輸出電阻輸出電阻 IUroEsbeR1Rr11 b b b b 1R
33、r/RsbeEro=Re/rbe1+ b b當(dāng)當(dāng)RS=0時(shí)時(shí)（外加電壓法外加電壓法）第五節(jié)第91頁/共118頁射極輸出器的使用1、將射極輸出器放在電路的首級(jí)，可以提高輸入電阻。2、將射極輸出器放在電路的末級(jí)，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。3、將射極輸出器放在電路的兩極之間，可以起到電路的匹配作用。射極輸出器的特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)射極輸出器的特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)=1， 輸入阻抗高，輸出阻抗小。輸入阻抗高，輸出阻抗小。第92頁/共118頁ReTRcVCC+_+_VBBiuou（一）靜態(tài)工作點(diǎn)的分析（一）靜態(tài)工作點(diǎn)的分析eBEEQBBRUVIb1EQBQIIEQCQ1IIb bb b BEcCCEC
34、CEQCQURIVUUU第五節(jié)IEQICQIBQcCQCCCRIVUBEEUU因?yàn)橐驗(yàn)槎?、共基極放大電路第93頁/共118頁（二）性能指標(biāo)的分析計(jì)算（二）性能指標(biāo)的分析計(jì)算1. 1.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)畫出微變等效電路畫出微變等效電路第五節(jié)ReTRcVCC+_+_VBBiuou+_+_RCrbeReiUoUeIbIbIbiUoUbebeerIRICbRIbiouUUAebe)1(CRrRbb第94頁/共118頁2. 2.輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻第五節(jié)+_+_RCrbeRoRiReiUoUeIbIbIbiiiIURebeebeIrIRIb1beerR用直接觀察的方法可得：用直接觀
35、察的方法可得：coRR 第95頁/共118頁共基極放大電路具有如下特點(diǎn)共基極放大電路具有如下特點(diǎn)電壓放大倍數(shù)較大，輸出信號(hào)電壓電壓放大倍數(shù)較大，輸出信號(hào)電壓Uo與輸入與輸入信號(hào)電壓信號(hào)電壓Ui同相。同相。電流放大倍數(shù)小于電流放大倍數(shù)小于1輸入電阻較低，輸出電阻同共發(fā)射極放大電輸入電阻較低，輸出電阻同共發(fā)射極放大電路一樣為路一樣為Rc。第五節(jié)第96頁/共118頁共共發(fā)發(fā)射極放大射極放大電路電路共集電極放大共集電極放大電路電路共基極放大電共基極放大電路路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) 較大較大小于并近似于小于并近似于1 1較大較大輸出信號(hào)電壓輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電與輸入信號(hào)電壓相位關(guān)系壓相位關(guān)系反相反
36、相同相同相同相同相電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 較大較大較大較大小于并近似于小于并近似于1 1輸入電阻輸入電阻大小適中大小適中較大較大較小較小輸出電阻輸出電阻適用范圍適用范圍大小適中大小適中低頻多級(jí)放大低頻多級(jí)放大電路的輸入級(jí)、電路的輸入級(jí)、中間級(jí)或輸出中間級(jí)或輸出級(jí)級(jí)較小較小高輸入阻抗的輸高輸入阻抗的輸入級(jí)，低輸出阻入級(jí)，低輸出阻抗的輸出級(jí)或?qū)嵖沟妮敵黾?jí)或?qū)崿F(xiàn)阻抗變換的緩現(xiàn)阻抗變換的緩沖級(jí)沖級(jí)大小適中大小適中頻率特性好，頻率特性好，常用于寬頻帶常用于寬頻帶放大器和高頻放大器和高頻放大器放大器第五節(jié)第97頁/共118頁場(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管的靜態(tài)分析場(chǎng)效應(yīng)管的交流小信號(hào)模型放大電路的動(dòng)態(tài)分析第二
37、章第98頁/共118頁第六節(jié)一、場(chǎng)效應(yīng)管的靜態(tài)分析一、場(chǎng)效應(yīng)管的靜態(tài)分析2.6 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管放大電路1、基本共源放大電路基本共源放大電路（1 1）圖解法）圖解法GGVUGSQ第99頁/共118頁（2）計(jì)算法GGVUGSQ21GS(th)GSQDODQ）（UUIIdDQDDDSQRIVU將轉(zhuǎn)移特性的近似函數(shù)式與根據(jù)電路列出的直將轉(zhuǎn)移特性的近似函數(shù)式與根據(jù)電路列出的直流電壓方程聯(lián)立，就可求解靜態(tài)工作點(diǎn)。流電壓方程聯(lián)立，就可求解靜態(tài)工作點(diǎn)?？山獬隹山獬鯭點(diǎn)的點(diǎn)的UGSQ 、 ID 、 UDSQ +-uGSiD第六節(jié)uDS+-第100頁/共118頁 直流偏置電路：保證管子工作在恒流區(qū)，輸出
38、信號(hào)不失真 2、自給、自給偏壓電路偏壓電路uGSuGS =- iDR 注意：該電路產(chǎn)生負(fù)的柵注意：該電路產(chǎn)生負(fù)的柵源電壓，所以只能用于需源電壓，所以只能用于需要負(fù)柵源電壓的電路。要負(fù)柵源電壓的電路。第六節(jié)第101頁/共118頁2、自給、自給偏壓電路偏壓電路uGS計(jì)算計(jì)算Q點(diǎn)：點(diǎn)：UGS 、 ID 、UDSUGS =2GS(off)GSDSSD)1 (uuIiUDS =VDD- ID (Rd + R )已知已知UGS（off） ，由，由- IDR可解出可解出Q點(diǎn)的點(diǎn)的UGS 、 ID 、 UDS 。第六節(jié)第102頁/共118頁3、分壓式、分壓式偏置電路偏置電路SGGSUUUSDDDg2g1g2R
39、IVRRR2GS(th)GSDOD) 1(UuIIUDS =VDD-ID(Rd+RS)計(jì)算計(jì)算Q點(diǎn)：點(diǎn)：已知已知UGS（th） ，列方程，列方程SDDDg2g1g2GSRIVRRRU第六節(jié)Rg1VDD+RdRsRg2TRg3直直流流通通路路+-uGSiD可得可得Q點(diǎn)的值。點(diǎn)的值。第103頁/共118頁二、場(chǎng)效應(yīng)管的二、場(chǎng)效應(yīng)管的交流小信號(hào)模型交流小信號(hào)模型 第六節(jié) 與雙極型晶體管一樣，場(chǎng)效應(yīng)管也是一種非線性器件，而在交流小信號(hào)情況下，也可以由它的線性等效電路交流小信號(hào)模型來代替。 第104頁/共118頁二、場(chǎng)效應(yīng)管的二、場(chǎng)效應(yīng)管的交流小信號(hào)模型交流小信號(hào)模型 特性曲線的函數(shù)式為：特性曲線的函數(shù)
40、式為：),(DSGSDuufi 對(duì)此函數(shù)取全微分：對(duì)此函數(shù)取全微分：DSGSQDSDGSDSQGSDDddduuiuuiiUU在交流放大器中用交流量來代替：在交流放大器中用交流量來代替：dsdgsmd1UrUgI 第六節(jié)第105頁/共118頁Uds.+rdgmUgs.Ugs.+_gIg.Id.d_ss場(chǎng)效應(yīng)管的場(chǎng)效應(yīng)管的低頻交流低頻交流小信號(hào)模型小信號(hào)模型 gds很大，忽略第六節(jié) 1、 輸入電阻rgs 理論值為無窮大。 2、gmvgs是壓控電流源，它體現(xiàn)了輸入電壓對(duì)輸出電流的控制作用。 稱為低頻跨導(dǎo)。 3、 rd為輸出電阻，類似于雙極型晶體管的rce。第106頁/共118頁dsdgsmd1Ur
41、UgI 對(duì)于增強(qiáng)型對(duì)于增強(qiáng)型MOSMOS場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管GS(th)DQDOGS(th)GSGS(th)DODOGS(th)GSGS(th)DODSGSDm2)1(2)1(22UIIUuUIIUuUIuuig 常數(shù)常數(shù)式中式中常常數(shù)數(shù) DSGSDmuuig第六節(jié)求求gm，由，由第107頁/共118頁三、放大電路的動(dòng)態(tài)分析（一）（一）共源放大電路共源放大電路+_Rg1VDD+RL+_RdUi.C1C2RsRg2CsRgUo.3版版P119 圖圖4版版P118 圖圖第108頁/共118頁分析：（1）畫出共源放大電路的交流小信號(hào)等效電路。 （2）求電壓放大倍數(shù)）求電壓放大倍數(shù)則則Uo.+RdgmUg
42、s.Ugs.+_gIi.d_Rg1Rg2RgRLUi.+_RiRoiUgsUoU)/(LdgsmRRUgLgsmRUgiUUAouLmRg第六節(jié)第109頁/共118頁分析：（1）畫出共源放大電路的交流小信號(hào)等效電路。 （3）求輸入電阻）求輸入電阻（4）求輸出電阻）求輸出電阻)/(g2g1g3iRRRR doRR Uo.+RdgmUgs.Ugs.+_gIi.d_Rg1Rg2RgRLUi.+_RiRo第六節(jié)第110頁/共118頁（二）共漏放大電路第111頁/共118頁（2）電壓放大倍數(shù)）電壓放大倍數(shù)（3）輸入電阻）輸入電阻 iVgsV)/(LgsmRRVg oV)/(LgsmRRVgVA)/(1)
43、/(LmLmRRgRRg 得得)/(g2g1g3iRRRR 分析：分析：（1 1）畫）畫交流小信號(hào)等效電路交流小信號(hào)等效電路由由ioVV1 第六節(jié)第112頁/共118頁（4 4）輸出電阻）輸出電阻OIRIgsmVg RVO gsVOV oRm11gR 所以所以O(shè)OIVgsmVg m1/gR 第六節(jié)OIRI第113頁/共118頁本本 章章 小小 結(jié)結(jié)1基本放大電路的組成。基本放大電路的組成。 BJT加上合適的偏加上合適的偏置電路（偏置電路保證置電路（偏置電路保證BJT 工作在放大區(qū)）。工作在放大區(qū)）。2交流與直流交流與直流。正常工作時(shí)，放大電路處于。正常工作時(shí)，放大電路處于交直流共存的狀態(tài)。為了
44、分析方便，常將兩者交直流共存的狀態(tài)。為了分析方便，常將兩者分開討論。分開討論。直流通路：交流電壓源短路，電容開路。直流通路：交流電壓源短路，電容開路。交流通路：直流電壓源短路，電容短路。交流通路：直流電壓源短路，電容短路。 第二章第114頁/共118頁3三種分析方法三種分析方法（1）估算法（直流模型等效電路法）估算法（直流模型等效電路法）估估算算Q。（2）圖解法）圖解法分析分析Q（Q的位置是否合適）；的位置是否合適）；分析動(dòng)態(tài)（最大不失真輸出電壓；是否失真）。分析動(dòng)態(tài)（最大不失真輸出電壓；是否失真）。（3）h參數(shù)交流模型法參數(shù)交流模型法分析動(dòng)態(tài)（電壓放分析動(dòng)態(tài)（電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等）。大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等）。 第二章第115頁/共118頁4三種組態(tài)（1）共射Au較大，Ri、Ro適中，常用作電壓放大。（2）共集Au1，Ri大、Ro小，適用于信號(hào)跟隨、信號(hào)隔離等。（3）共基Au較大，Ri小，頻帶寬，適用于放大高頻信號(hào)。第二章第116頁/共118頁5、場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 （1）兩種偏置電路（自偏壓電路；分壓式偏置電路）。 （2）主要以共源極或共漏極放大電路為主。第二章end第117頁/共118頁感謝您的觀看！第118頁/共118頁
第2章 基本放大電路PPT課件
