電子電路放大電路-Q點穩(wěn)定分析

1、3.2 放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置VCCRCRBIBICT 時時 、ICBO 、UBE(on) ICQ Q點升高點升高iCuCEQQ O一、一、靜態(tài)工作點的穩(wěn)定靜態(tài)工作點的穩(wěn)定1 1、溫度對靜態(tài)工作點的影響、溫度對靜態(tài)工作點的影響若溫度升高時若溫度升高時如何要如何要Q回到回到Q？ ？所謂所謂Q點穩(wěn)定，是指點穩(wěn)定，是指ICQ和和UCEQ在溫度變化時基在溫度變化時基本不變，這是靠本不變，這是靠IBQ的變化得來的。的變化得來的。RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+rSeS+VCCRCRB1RB2RE直流通路直流通路CE為旁路電容，在交流通路中可視為為旁路電容，在交流通路中

2、可視為短路，在直流通路中可視為斷路短路短路，在直流通路中可視為斷路短路VCCRCRB1VBQI1RB2REBI2CCB21B2BBQVRRRU EBEQBQEQRUUI 為了穩(wěn)定為了穩(wěn)定Q點，通常點，通常I2 IB，即即I1 I2；因此；因此基本不隨溫度變化。基本不隨溫度變化。分壓偏置分壓偏置T ICQ UEQ (ICQRE) ) UBEQ (=(=UBQ- -UEQ) )IBQ ICQ RE起直流負反饋作用，其值越大，起直流負反饋作用，其值越大，反饋越強，反饋越強，Q點越穩(wěn)定。點越穩(wěn)定。關于反饋的一些概念：關于反饋的一些概念：將輸出量通過一定的方式引回輸入回將輸出量通過一定的方式引回輸入回路

3、影響輸入量的措施稱為反饋。路影響輸入量的措施稱為反饋。直流通路中的反饋稱為直流反饋。直流通路中的反饋稱為直流反饋。反饋的結果使輸出量的變化減小的稱反饋的結果使輸出量的變化減小的稱為負反饋，反之稱為正反饋。為負反饋，反之稱為正反饋。IC通過通過RE轉換為轉換為UE影響影響UBE溫度升高溫度升高IC增大，增大，反饋的結果使之反饋的結果使之減小減小RE過大過大,會減會減小動態(tài)范圍小動態(tài)范圍VCCRCRB1VBQI1RB2REBI2VCCRCRB1VBQI1RB2REBI2B2B1CCB2BQRRVRU EBEQBQEQCQRUUII )RR(IVUECCQCCCEQ /IICQBQ什么條件下成立？什

4、么條件下成立？VCCRCRB1VBQI1RB2REBI2利用戴維寧定理等效變換后求解利用戴維寧定理等效變換后求解Q點點？VCCRCRBREBVBBB21BBCCB21B2BBBRRRVRRRV EBQBEQBQEBQBEQBBQEEQBEQBBQBBRI )1(UURI )1(URIRIURIV RB上靜態(tài)電壓上靜態(tài)電壓可忽略不計！可忽略不計！CCB21B2BBQBEVRRRU R R )1( ，則則若若RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2V3URRRVCCB2B1B2BQ mA8 . 0 RRUVII2E1EQBEQBEQCQ A16 A500.8IICQQB V8

5、 . 4)RR(IRIUU1E1EQECQCCCQCE RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEQIEQIBQICQVBQk86. 18 . 02651200I26) 1(200rEQbe 。k 15R/RR2B1BB 其其中中RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2ui+iiuoui+iibiibuoui+iiuoui+iibiibuoLboRi u 1EebebiRiriu 1EbbebR)i 1 (ri 1EbeLuR) 1(rRA LCLR/RR 69. 8 Ri1EbeibR)1 (rui 1EbeBiR)1 (r/RR k038 . iibiibuoSe+

6、 +- -oR求求Ro的步驟：的步驟：1) 斷開負載斷開負載RLou3) 外加電壓外加電壓oi4) 求求外加外加CRcoiii i ibc CoRRCui 0i 0i cb 所所以以而而2) 令令0eSoiCoooR iuRk6 固定偏置電路和分壓偏置電路的比較固定偏置電路和分壓偏置電路的比較RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+UCCRBRCC1C2T+RLui+uo+beLrRAu EbeL) 1(RrRAu beBiRr/R EbeBi)1 (RR/Rr CoRR CoRR RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+rSeS+旁路電容旁路電容 對交流：對交流：旁路

7、旁路電容電容 CE 將將R 短短路路， R 不起作用不起作用， Au，Ri，Ro與固與固定偏置電路相同定偏置電路相同。VDDTSRG1RG2RDRSGID二、場效應管的偏置電路二、場效應管的偏置電路V15Vk5 . 2R,k5Rk200R,k300RmA9 . 1I ,V2UDDSD2G1G0DGS(th) 設：設：V6VRRRVDDG2G1G2GQ 2)th(GSGSDOD) 1Uu(II SDQGQGSQRIVU SDQSQRIU V5 . 1UmA3IorV5 . 3UmA1IGSQDQGSQDQVDDTSRG1RG2RDRSGID V5 . 3UmA1IGSQDQ)RR(ISDDQDD

8、DSQUU V5 . 7 哪種場效應管能夠哪種場效應管能夠采用這種電路形式采用這種電路形式設置設置Q點？點？恒流區(qū)恒流區(qū):uGSUGS(th)恒流區(qū)恒流區(qū):uDSuGS - UGS(th) Q Q點估算：點估算：VDDSRGRDRSGIDSDQGSQRIU )RR(ISDDQDDDSQUU 2GS(off)GSQDSSDQUU1 II哪種場效應管能夠哪種場效應管能夠采用這種電路形式采用這種電路形式設置設置Q點？點？SDQSQRIU 0UGQ 由正電源獲得負偏由正電源獲得負偏壓稱為自給偏壓壓稱為自給偏壓為什么加為什么加RG?其數(shù)值應大其數(shù)值應大些小些？些小些？VDDSRGRDGID Q Q點估算

9、：點估算：0UGSQ )RR(ISDDQDDDSQUU DSS2GS(off)GSQDSSDQIUU1II 零偏置零偏置三極管放三極管放大電路有大電路有三種形式三種形式共射極放大器共射極放大器共基極放大器共基極放大器共集極放大器共集極放大器場效應管場效應管放大電路放大電路有三種形有三種形式式共源極放大器共源極放大器共漏極放大器共漏極放大器共柵極放大器共柵極放大器VCCRB1us+ - -RL+ - -uoRB2RErS+ + C1C2一、一、 三極管構成的放大電路三極管構成的放大電路1 1、 共集電極放大電路共集電極放大電路VCCRB1RB2RE特點：特點：輸入電阻大，輸出電阻??；只放大電流，

10、不放大輸入電阻大，輸出電阻小；只放大電流，不放大電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用！電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用！RERB1us+ - -RL+ - -uoRB2rSrbe ibibiiRBus+ - -rS+ - -uiioRERL+ uo- -動態(tài)分析：動態(tài)分析：電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)：uo ui )R/R(iuLEeo )R/R(iriuLEebebi )/R)(r)/R)(AbeuLELER1R1 故稱之為故稱之為射極跟隨射極跟隨器器rbe ibibiiRBus+ - -rS+ - -uiioRERL+ uo- -biiuiR bLEbbeb1i)R/R(i )(ri Ri )R

11、/R)(rLEbe1 RiBiiRR/R )/)(/LEbeBiRR1rRR 折算到折算到b極極射極輸出器的射極輸出器的輸入電阻高，輸入電阻高，對前級有利。對前級有利。輸入電阻和負輸入電阻和負載載RL有關有關rbe ibibiiRBus+ - -rS+ - -uiioRERL+ uo- -外加外加oRSBbeobr/Rrui oooiuR )i)(1(RuubEoo 1r/Rr/RRSbeEi射極輸出器的射極輸出器的輸出電阻很小，輸出電阻很小，帶負載能力強。帶負載能力強。折算到折算到e極極輸出電阻和信號輸出電阻和信號源內阻有關源內阻有關2 2、 共基極放大電路共基極放大電路RB1us+ - -

12、RL+ - -uoRB2RECBrSC1C2VCCRCVCCRCRB1RB2RE 特點：特點：輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓，不放大電流！輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓，不放大電流！rbe ibibecbiiREus+ - -rS+ - -ui+ uo- -RLRC動態(tài)分析：動態(tài)分析：us+ - -RL+ - -uoRERSRC輸入輸出同相輸入輸出同相 RRiuLCb)/(o bebriui beur)/R(ALCR rbe ibibiiREus+ - -rS+ - -ui+ uo- -RLRCiiiuiR bbi )(ir 1be 1berEiR/RRi Ri Riii折算到折算到e極極共基

13、放大電路的共基放大電路的輸入電阻很小，輸入電阻很小，只有幾十只有幾十RcRo 1RRbEier/3 3、三種接法的比較：空載情況下三種接法的比較：空載情況下 接法接法 共射共射 共集共集 共基共基 Au 大大 小于小于1 大大 Ai 1 Ri 中中 大大 小小 Ro 大大 小小 大大 頻帶頻帶 窄窄 中中 寬寬rbebcibibgdsugs+- -gmugs二、二、 場效應管構成的放大電路場效應管構成的放大電路FET跨導跨導QGSDmuig 根據(jù)根據(jù)iD的表達式或的表達式或轉移特性可求得轉移特性可求得gm。2 2、 共源放大電路共源放大電路VDDRSCSC2C1RG1RDRG3RG2RLGDS+ui-+uo-為什么加為什么加RG3?其數(shù)值應大其數(shù)值應大些小些？些小些？分壓偏置電路分壓偏置電路VDDRSRG1RDRG3RG2GDSRDRGRL+ - -uo+ - -uiRG+ - -uigdgsmugsRDRL+ - -uo動態(tài)分析：動態(tài)分析：2G1G3GGR/RRR )R/R(gADLmu 2G1G3GiR/RRR Ro=RD輸入電阻輸入電阻相當大相當大3 3、 共漏放大電路共漏放大電路+VDDRS+ui-C1RG1RG3RG2RLD