模電2-基本放大電路ppt課件

1、第二章第二章 根本放大電路根本放大電路 放大器構成及主要技術目的、放大器放大器構成及主要技術目的、放大器分析方法、三種組態(tài)放大器。分析方法、三種組態(tài)放大器。 本章主要內容：本章主要內容：前前 進進返返 回回2.1 2.1 放大的概念放大的概念 1 1信號：電流或電壓。信號：電流或電壓。 信號放大時，放大的是信號的幅度，信號的頻率信號放大時，放大的是信號的幅度，信號的頻率不變。信號放大主要是利用三極管基極電流對集電極不變。信號放大主要是利用三極管基極電流對集電極電流的控制造用電流的控制造用IC=IbIC=Ib或場效應管柵極電壓對或場效應管柵極電壓對漏極電流的控制造用漏極電流的控制造用Id=gmU

2、gsId=gmUgs。 放大器放大器小信號小信號大信號大信號2放大的概念放大的概念2 .2 .1 原理電路原理電路 主要元件主要元件處于放大形狀的三極管。處于放大形狀的三極管。2.2 2.2 根本共射放大電路的任務原理根本共射放大電路的任務原理 為保證三極管的偏置，要加上直流電源。為保證三極管的偏置，要加上直流電源。 為限流，應加上降壓電阻。為限流，應加上降壓電阻。 為放大信號，加上信號源及輸出端。為放大信號，加上信號源及輸出端。2 .2 .1 原理電路原理電路 主要元件主要元件處于放大形狀的三極管。處于放大形狀的三極管。2.2 2.2 單管共發(fā)射極放大電路單管共發(fā)射極放大電路 為保證三極管的

3、偏置，要加上直流電源。為保證三極管的偏置，要加上直流電源。 為限流，應加上降壓電阻。為限流，應加上降壓電阻。 為放大信號，加上信號源及輸出端。為放大信號，加上信號源及輸出端。2 .2 .2 電路放大任務原理電路放大任務原理 2.2 2.2 單管共發(fā)射極放大電路單管共發(fā)射極放大電路思索到思索到uCE = VCC - uCE = VCC - iCRC iCRC ，而，而VCCVCC是固定不是固定不便的，那么變化量便的，那么變化量uCE = -iCRC uCE = -iCRC 。u ui iuBuBE EiBiBu uO OiC iC =iB =iB uCuCE E2 .2 .3 實踐放大器實踐放大

4、器 2.2 2.2 單管共發(fā)射極放大電路單管共發(fā)射極放大電路首先改成單電源供電，再首先改成單電源供電，再加上隔直電容，加上隔直電容， 共射放大器共射放大器 共射放大器共射放大器 習慣畫成：習慣畫成： 2 .2 .4 放大器構成原那么放大器構成原那么 2.2 2.2 單管共發(fā)射極放大電路單管共發(fā)射極放大電路1. 1. 保證三極管發(fā)射結正偏、保證三極管發(fā)射結正偏、 集電結反偏如右圖所示；集電結反偏如右圖所示； 2. 2. 欲放大信號能進入三極管中；欲放大信號能進入三極管中； 3. 3. 所放大信號能傳輸到負載上。所放大信號能傳輸到負載上。 電路舉例電路舉例 2.2 2.2 單管共發(fā)射極放大電路單管

5、共發(fā)射極放大電路 對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下動態(tài)量交流量：動態(tài)量交流量：2.2 2.2 放大電路主要技術目的放大電路主要技術目的 1.1.放大倍數增益放大倍數增益AuAu、AiAi3.3.非線性失真系數非線性失真系數D D 2.2.最大輸出信號幅度最大輸出信號幅度UomUom、IomIom4.4.輸入電阻輸入電阻Ri Ri 5.5.輸出電阻輸出電阻Ro Ro 6.6.通頻帶通頻帶BW BW 7.7.最大輸出功率最大輸出功率PomPom及轉換效率及轉換效率 對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還

6、要分析如下動態(tài)量交流量：動態(tài)量交流量：2.2 2.2 放大電路主要技術目的放大電路主要技術目的1.1.放大倍數增益放大倍數增益AuAu、AiAiAu=Uo / UiAu=Uo / UiAi=Io / IiAi=Io / IiAus=Uo / Aus=Uo / UsUs 對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下動態(tài)量交流量：動態(tài)量交流量：2.2 2.2 放大電路主要技術目的放大電路主要技術目的最大不失真輸最大不失真輸出信號幅值。出信號幅值。2.2.最大輸出信號幅度最大輸出信號幅度UomUom、IomIom 對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如

7、下對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下動態(tài)量交流量：動態(tài)量交流量：2.2 2.2 放大電路主要技術目的放大電路主要技術目的3.3.非線性失真系數非線性失真系數D D 輸出信號輸出信號 uo = u1 + u2 + u3 + uo = u1 + u2 + u3 + 其中，其中， u1 u1是基波，是基波， u2 u2 、 u3 u3 、是諧波是諧波 對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下動態(tài)量交流量：動態(tài)量交流量：2.2 2.2 放大電路主要技術目的放大電路主要技術目的4.4.輸入電阻輸入電阻RiRiRi=Ui / IiRi=Ui / I

8、i 對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下動態(tài)量交流量：動態(tài)量交流量：2.2 2.2 放大電路主要技術目的放大電路主要技術目的5.5.輸入電阻輸入電阻RoRo實踐丈量時實踐丈量時Ro =Ro =Uo/ Uo - 1Uo/ Uo - 1RL RL Ro=Uo / Ro=Uo / IoIoUs=0Us=0RL=RL= 對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下動態(tài)量交流量：動態(tài)量交流量：2.2 2.2 放大電路主要技術目的放大電路主要技術目的6.6.通頻帶通頻帶BW BW BW = fH - fL BW

9、 = fH - fL 對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下對于放大器，除分析靜態(tài)量直流量，還要分析如下動態(tài)量交流量：動態(tài)量交流量：2.2 2.2 放大電路主要技術目的放大電路主要技術目的= = Pom/PV Pom/PV 7.7.最大輸出功率最大輸出功率PomPom及轉換效率及轉換效率 附：電路中有關符號規(guī)定附：電路中有關符號規(guī)定 直直 流流 量：量： 大寫字母、大寫腳碼大寫字母、大寫腳碼 如如 IB、UCE交流瞬時量：交流瞬時量： 小寫字母、小寫腳碼小寫字母、小寫腳碼 如如 ib、uce交流有效量：交流有效量： 大寫字母、小寫腳碼大寫字母、小寫腳碼 如如 Ib、Ucce交直流總量：交

10、直流總量： 小寫字母、大寫腳碼小寫字母、大寫腳碼 如如 iB、uCE 放大器分析有靜態(tài)分析和動態(tài)分析。其中動態(tài)分析最常放大器分析有靜態(tài)分析和動態(tài)分析。其中動態(tài)分析最常用的方法有圖解法大信號和等效電路法小信號。用的方法有圖解法大信號和等效電路法小信號。2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法 一一. .直流等效電路直流通路直流等效電路直流通路 2.3.1 放大器直流通路與交流通路放大器直流通路與交流通路 直流信號所經過的線路，用于分析直流量。直流信號所經過的線路，用于分析直流量。 直流通路作法：斷開隔直電容。直流通路作法：斷開隔直電容。 一一. .直流等效電路直流通路直流等效電路

11、直流通路 2.3.1 放大器直流通路與交流通路放大器直流通路與交流通路 交流信號所經過的線路，用于分析交流量。交流信號所經過的線路，用于分析交流量。 交流通路作法：短路隔直電容和直流電源。交流通路作法：短路隔直電容和直流電源。 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法二二. .交流等效電路交流通路交流等效電路交流通路 在放大電路或其直流通路中，計算在放大電路或其直流通路中，計算IBIB，UBEUBE，ICIC，UCE UCE 。其中，其中， UBE = 0.7V UBE = 0.7VSiSi管或管或0.2V0.2VGeGe管管當作知量。當作知量。 2.3.2 靜態(tài)任務點的估算靜

12、態(tài)任務點的估算 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法IB =IB =Vcc - UBE Vcc - UBE / RB Vcc / RB / RB Vcc / RB IC =IB IC =IB UCE = Vcc -ICRC UCE = Vcc -ICRC 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法 先利用估算法計算出先利用估算法計算出IBIB，在輸入特性曲線上作靜態(tài)任務，在輸入特性曲線上作靜態(tài)任務點點Q Q，再在輸出特性曲線上作出直流負載線，再在輸出特性曲線上作出直流負載線uCE=VCC-iCRCuCE=VCC-iCRC，其與其與IB

13、IB的交點及靜態(tài)任務點的交點及靜態(tài)任務點Q Q，直流負載線的斜率為，直流負載線的斜率為-1/RC -1/RC 。一靜態(tài)分析一靜態(tài)分析 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法 先利用估算法計算出先利用估算法計算出IBIB，在輸入特性曲線上作靜態(tài)任務，在輸入特性曲線上作靜態(tài)任務點點Q Q，再在輸出特性曲線上作出直流負載線，再在輸出特性曲線上作出直流負載線uCE=VCC-iCRCuCE=VCC-iCRC，其與其與IBIB的交點及靜態(tài)任務點的交點及靜態(tài)任務點Q Q，直流負載線的斜率為，直流負載線的斜率為-1/RC -1/RC 。一靜態(tài)分析一靜態(tài)分析 作出交流

14、負載線斜率為交流負載作出交流負載線斜率為交流負載-1/RL-1/RL、過靜態(tài)任務點、過靜態(tài)任務點Q Q，2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法二動態(tài)分析二動態(tài)分析 作出交流負載線斜率為交流負載作出交流負載線斜率為交流負載-1/RL-1/RL、過靜態(tài)任務點、過靜態(tài)任務點Q Q，2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法二動態(tài)分析二動態(tài)分析 然后根據知的輸入信號然后根據知的輸入信號 如如ui=0.05sint(V)ui=0.05sint(V)，分別在輸入，分別在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)任務點附近得出動態(tài)范圍，特性

15、、輸出特性上的靜態(tài)任務點附近得出動態(tài)范圍，作出交流負載線斜率為交流負載作出交流負載線斜率為交流負載-1/RL-1/RL、過靜態(tài)任務點、過靜態(tài)任務點Q Q，然后根據知的輸入信號，然后根據知的輸入信號 如如ui=0.05sint(V)ui=0.05sint(V)，分別，分別在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)任務點附近得出動態(tài)范圍，在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)任務點附近得出動態(tài)范圍，根據動態(tài)范圍作出輸入輸出波形，求出根據動態(tài)范圍作出輸入輸出波形，求出AuAu、AiAi。 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法二動態(tài)分析二動態(tài)分析 進而進而作出交流負載線斜率為交流

16、負載作出交流負載線斜率為交流負載-1/RL-1/RL、過靜態(tài)任務點、過靜態(tài)任務點Q Q，然后根據知的輸入信號，然后根據知的輸入信號 如如ui=0.05sint(V)ui=0.05sint(V)，分別，分別在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)任務點附近得出動態(tài)范圍，在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)任務點附近得出動態(tài)范圍，進而根據動態(tài)范圍作出輸入輸出波形，求出進而根據動態(tài)范圍作出輸入輸出波形，求出AuAu、AiAi。 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法二動態(tài)分析二動態(tài)分析 1.1.估算估算IBIB，并在輸入特性曲線上標出，并在輸入特性曲線上標出Q Q點；點；2.

17、3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法圖解法步驟小結：圖解法步驟小結： 2.2.在輸出特性曲線上作直流負載線，并標出在輸出特性曲線上作直流負載線，并標出Q Q點；點；3.3.在輸出特性曲線上作交流負載線斜率為在輸出特性曲線上作交流負載線斜率為-1/RL,-1/RL,過過Q Q點；點；4.4.根據知條件在輸入特性曲線上以靜態(tài)任務點為中心確定輸入根據知條件在輸入特性曲線上以靜態(tài)任務點為中心確定輸入電流動態(tài)范圍輸入信號擺動范圍，作輸入信號波形；根據電流動態(tài)范圍輸入信號擺動范圍，作輸入信號波形；根據輸入電流擺動范圍，找出交流負載線與輸出特性曲線的兩個交輸入電流擺

18、動范圍，找出交流負載線與輸出特性曲線的兩個交點，此為輸出動態(tài)范圍輸出信號擺動范圍，作輸出信號波點，此為輸出動態(tài)范圍輸出信號擺動范圍，作輸出信號波形。形。5.5.計算計算AuAu、AiAi。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三圖解法運用三圖解法運用 1.1.分析非線性失真分析非線性失真 設設ii=20sint(uA) ii=20sint(uA) 1 1靜態(tài)任務點過低，靜態(tài)任務點過低，出現截止失真。出現截止失真。處理方法：提高處理方法：提高Q Q點，可減小點，可減小RBRB。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分

19、析方法三圖解法運用三圖解法運用 1.1.分析非線性失真分析非線性失真 設設ii=20sint(uA) ii=20sint(uA) 2 2靜態(tài)任務點過高，靜態(tài)任務點過高，出現飽和失真。出現飽和失真。處理方法：降低處理方法：降低Q Q點，可增大點，可增大RBRB。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三圖解法運用三圖解法運用 1.1.分析非線性失真分析非線性失真 設設ii=65sint(uA) ii=65sint(uA) 3 3輸入信號過大，輸入信號過大，出現飽和出現飽和截止失真。截止失真。處理方法：減小輸入信號。處理方法：減小輸入信號。2.3.3 圖解

20、法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三圖解法運用三圖解法運用 2.2.分析放大分析放大 最大不失真最大不失真 輸出信號輸出信號 1 1靜態(tài)工靜態(tài)工 作點較高。作點較高。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三圖解法運用三圖解法運用 2.2.分析放大分析放大 最大不失真最大不失真 輸出信號輸出信號 2 2靜態(tài)工靜態(tài)工 作點較低。作點較低。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三圖解法運用三圖解法運用 2.2.分析放大器最大不失真輸出信號分析放大器最大不失真輸出信號 靜態(tài)任務點在位

21、于放大區(qū)中央最正確。靜態(tài)任務點在位于放大區(qū)中央最正確。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三圖解法運用三圖解法運用 3.3.分析電路參數對靜態(tài)任務點的影響分析電路參數對靜態(tài)任務點的影響 1 1RBRB的影響的影響 直流負載線不變。直流負載線不變。RBRB變大時變大時IBIB減小，減小，Q Q點點下移，易出現截止失下移，易出現截止失真；真；RBRB變小時變小時IBIB減小，減小，Q Q點上移，易出現飽和點上移，易出現飽和失真。失真。 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三圖解法運用三圖解法運用 3.3.分

22、析電路參數對靜態(tài)任務點的影響分析電路參數對靜態(tài)任務點的影響 2 2RCRC的影響的影響 直流負載線與橫直流負載線與橫軸交點不變，但與縱軸交點不變，但與縱軸交點變化。軸交點變化。RCRC變大變大交點下移，易出現飽交點下移，易出現飽和失真；和失真；RCRC變小時交變小時交點上移，易超出平安點上移，易超出平安區(qū)。區(qū)。 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三圖解法運用三圖解法運用 3.3.分析電路參數對靜態(tài)任務點的影響分析電路參數對靜態(tài)任務點的影響 3 3VCCVCC的影響的影響 直流負載線平行直流負載線平行挪動。挪動。VCCVCC變大時直流變大時直流負載

23、線右移，容易超負載線右移，容易超出平安區(qū)；出平安區(qū)；VCCVCC變小時變小時直流負載線左移，容直流負載線左移，容易出現飽和失真。易出現飽和失真。 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三圖解法運用三圖解法運用 3.3.分析電路參數對靜態(tài)任務點的影響分析電路參數對靜態(tài)任務點的影響 4 4的影響的影響 直流負載線不變，直流負載線不變，IBIB不變。但不變。但變大時，變大時，Q Q點上移，易出現飽和點上移，易出現飽和失真；失真；變小時，變小時，Q Q點點下移，易出現截止失真。下移，易出現截止失真。 2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3

24、放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法一共射三極管的等效電路一共射三極管的等效電路 1.1.三極管的三極管的h h參數表達式參數表達式 BE =f (iBBE =f (iB，CECE iC = g(iB iC = g(iB，CECE be = hreib + hrece be = hreib + hrece ic = hfeib + hoece ic = hfeib + hoece 求全微分并變換求全微分并變換: :簡化方式有效值方式簡化方式有效值方式: :Ube = hreIb Ic = Ube = hreIb Ic = hfe Ibhfe Ib又表示為又表示為: :Ic = Ib Ube

25、= rbeIbIc = Ib Ube= rbeIb2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法一共射三極管的等效電路一共射三極管的等效電路 2.2.三極管三極管h h參數等效電路參數等效電路 由由Ube=Ib Ube=Ib 、Ic=rbeIb Ic=rbeIb 得簡化得簡化h h參數等效電路：參數等效電路：其中，其中，rbe = rbb+rbe = rbb+1 +1 +26 / IE26 / IEmAmA而而rbbrbb普通取普通取300300，或由題意給出。，或由題意給出。 2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3 放大電

26、路根本分析方法放大電路根本分析方法二放大器微變等效電路二放大器微變等效電路在放大器交流通路中，將三極管用簡化在放大器交流通路中，將三極管用簡化h h參數等效電路替代：參數等效電路替代：2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法三利用等效電路法分析放大器三利用等效電路法分析放大器 先得出放大器的微變等效電路先得出放大器的微變等效電路計算電壓放大倍數計算電壓放大倍數AuAuUi = Ib rbe Uo = -Ib Ui = Ib rbe Uo = -Ib RL RL Au = Uo / Ui = -RL/ rbeAu = Uo / Ui =

27、-RL/ rbe計算電流放大倍數計算電流放大倍數AiAiIi Ib Io =IbIi Ib Io =IbAi = Io / Ii =Ai = Io / Ii =計算輸入電阻計算輸入電阻RiRiRi = rbeRB Ri = rbeRB rberbe計算輸出電阻計算輸出電阻RoRoRo = RCRo = RC1.1.估算靜態(tài)任務點；估算靜態(tài)任務點； 微變等效電路法步驟小結：微變等效電路法步驟小結： 2.2.估算估算rberbe； 3.3.作放大器的交流通路；作放大器的交流通路； 4.4.用用h h參數等效電路替代三極管，得到放大器微變參數等效電路替代三極管，得到放大器微變 等效電路；等效電路；

28、5.5.解有關動態(tài)量。解有關動態(tài)量。2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法四射極偏置放大器計算四射極偏置放大器計算 先得出放大器的微變等效電路先得出放大器的微變等效電路計算電壓放大倍數計算電壓放大倍數AuAuUi = Ib rbe +Ui = Ib rbe +1+1+IbRE Uo = -IbRE Uo = -Ib RL Ib RL Au = Uo / Ui = -RL/ rbe +Au = Uo / Ui = -RL/ rbe +1+1

29、+RERE計算電流放大倍數計算電流放大倍數AiAiIi Ib Io =IbIi Ib Io =IbAi = Io / Ii =Ai = Io / Ii =計算輸入電阻計算輸入電阻RiRiRi = Ui / Ii = rbe +Ri = Ui / Ii = rbe +1+1+RERBRERB計算輸出電阻計算輸出電阻RoRoRo = RCRo = RC2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法四射極偏置放大器計算四射極偏置放大器計算 在該電路中，假設發(fā)射在該電路中，假設發(fā)射極極接有隔直電容接有隔直電容CeCe，那么分析，那么分析結結果與無果與

30、無RERE放大器結果一樣：放大器結果一樣：Au = -RL/ Au = -RL/ rberbeAi =Ai =Ri rbeRi rbeRo = RCRo = RC2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2 .3 放大電路根本分析方法放大電路根本分析方法 射極偏置放大器有無射極旁路電容性能比較射極偏置放大器有無射極旁路電容性能比較 Au = -RL/ Au = -RL/ rberbeAi =Ai =Ri rbeRi rbeRo = RCRo = RCAu = -RL/ rbe +Au = -RL/ rbe +1+1+RE RE 變變小小Ai = Ai = 不變不變 R i = r b e +R

31、 i = r b e + 1 + 1 + R E R B R E R B 變大變大Ro = RC Ro = RC 不變不變2.4.1 溫度對放大器性能的影響溫度對放大器性能的影響 2.4 2.4 任務點穩(wěn)定問題任務點穩(wěn)定問題 溫度變化時，放大器靜態(tài)任務點不穩(wěn)定，影溫度變化時，放大器靜態(tài)任務點不穩(wěn)定，影響放大器的性能，嚴重時出現失真。響放大器的性能，嚴重時出現失真。構成電路時必需做到：構成電路時必需做到：IRIRIB IB 普通，普通，IR =(5-10)IBIR =(5-10)IB2.4.2 任務點穩(wěn)定電路任務點穩(wěn)定電路 一電路構成一電路構成 二靜態(tài)任務點的穩(wěn)定二靜態(tài)任務點的穩(wěn)定 TICIEU

32、EUBEIBTICIEUEUBEIBIC IC 2.4 2.4 任務點穩(wěn)定問題任務點穩(wěn)定問題UB = RB1VCC/(RB1+RB2) UB = RB1VCC/(RB1+RB2) U E = U B - U E = U B - UBE UBE 2.4.2 任務點穩(wěn)定電路任務點穩(wěn)定電路 三靜態(tài)分析三靜態(tài)分析 IC IE = UE/RE IC IE = UE/RE IB =IC/ IB =IC/ UCE = VCC - IC(RC + RE) UCE = VCC - IC(RC + RE) 2.4 2.4 任務點穩(wěn)定問題任務點穩(wěn)定問題2.4.2 任務點穩(wěn)定電路任務點穩(wěn)定電路 四動態(tài)分析四動態(tài)分析

33、Au = -RL/ Au = -RL/ rberbeAi =Ai =Ri = rbeRBrbe Ri = rbeRBrbe RB = RB = RB1RB2RB1RB2 Ro = RCRo = RC假設不帶旁路電容假設不帶旁路電容CE CE Au = -RL/ rbe +Au = -RL/ rbe +1+1+REREAi =Ai =Ri = rbe +Ri = rbe +1+1+RERBRERBRo = RCRo = RC2.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài) 放大器有共發(fā)射極、共基極、共集電極三種根本放大器有共發(fā)射極、共基極、共集電極三種根本組態(tài)，三種組態(tài)三極管組態(tài)，三種組態(tài)三

34、極管h h參數等效電路如下：參數等效電路如下： 2.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài)2.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路 一靜態(tài)分析靜態(tài)任務點一靜態(tài)分析靜態(tài)任務點 由由 IBRB + VBE + IBRB + VBE +1 + 1 + IB RE = IB RE = VCC VCC 得得IB=IB=VCC-VBEVCC-VBE/RB+/RB+1+1+RE RE IC = IBIC = IBUCE = VCC -UCE = VCC -1 + 1 + IB IB RE RE 射極輸出器射極輸出器 2.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài)2.5.1共集電極放大電路

35、共集電極放大電路二動態(tài)分析二動態(tài)分析 2.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài)2.5.1共集電極放大電路共集電極放大電路 二動態(tài)分析二動態(tài)分析 RB RB 較大，可忽略。較大，可忽略。1. 1. 電流放大倍數電流放大倍數AiAiIi Ib IO = -Ii Ib IO = -1 + 1 + IbIbAi = IO/Ii = -Ai = IO/Ii = -1 + 1 + 2. 2. 電壓放大倍數電壓放大倍數AuAuUi = Ibrbe + Ui = Ibrbe + 1 + 1 + IbRL IbRL UO =UO =1 + 1 + IbRL IbRL Au=UO/Ui=rbe+(1+

36、)RL /(1+)RL1 Au=UO/Ui=rbe+(1+)RL /(1+)RL1 但但A VA V1 1 RsRs=RsRB=RsRB2.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài)2.5.1共集電極放大電路共集電極放大電路 二動態(tài)分析二動態(tài)分析 3. 3. 輸入電阻輸入電阻RiRiI i I b U i = I b r b e I i I b U i = I b r b e +(1+)IbRL +(1+)IbRL Ri=Vi/Ii=rbe+(1+)RLRi=Vi/Ii=rbe+(1+)RL較較大大 4. 4. 輸出電阻輸出電阻RoRo去掉去掉RLRL、短路、短路UsUs、暫不思索、暫不

37、思索REREU O = ( r b e + R sU O = ( r b e + R s ) I b ) I b IO=(1+)Ib IO=(1+)Ib Ro=VO/Io=(rbe+RsRo=VO/Io=(rbe+Rs)/(1+)/(1+)較較小小 思索到思索到RoRo與與RERE要并聯要并聯, ,輸出電阻更小。輸出電阻更小。2.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài)2.5.1共集電極放大電路射極輸出器共集電極放大電路射極輸出器 三射極輸出器特點三射極輸出器特點 1. 1. 電壓放大倍數約等于電壓放大倍數約等于1 11 12. 2. 輸入電阻較大輸入電阻較大3. 3. 輸出電阻較小輸

38、出電阻較小 射極輸出器多用于放大器前后級之間的阻抗變射極輸出器多用于放大器前后級之間的阻抗變換，在多級放大器中，常將其用于輸入級和輸出級。換，在多級放大器中，常將其用于輸入級和輸出級。 射極輸出器射極輸出器中間級中間級射極輸出器射極輸出器XiXo2.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài)2.5.2 共基極放大電路共基極放大電路 一靜態(tài)分析靜態(tài)任務點一靜態(tài)分析靜態(tài)任務點 UB = RB1VCC/(RB1+RB2) UB = RB1VCC/(RB1+RB2) U E = U B - U E = U B - UBE UBE IC IE = UE/RE IC IE = UE/RE IB =I

39、C/ IB =IC/ UCE = VCC - IC(RC + RE) UCE = VCC - IC(RC + RE) 共基極放大器共基極放大器h參數等效電路參數等效電路2.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài)2.5.2 共基極放大電路共基極放大電路二動態(tài)分析二動態(tài)分析 共基極放大器共基極放大器共基極放大器交流通路共基極放大器交流通路1共基極放大器交流通路共基極放大器交流通路22.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài)2.5.2 共基極放大電路共基極放大電路二動態(tài)分析二動態(tài)分析 1. 1. 電流放大倍數電流放大倍數AiAiIi-Ie = -(1+)Ib IO= Ii-Ie

40、= -(1+)Ib IO= Ic = Ib Ic = Ib A i = I O / I i = - A i = I O / I i = - /(1+)= - /(1+)= - 2. 2. 電壓放大倍數電壓放大倍數AuAuUi = - IbrbeUi = - IbrbeUO = - IbRL UO = - IbRL Au = UO / Ui = RL/ rbeAu = UO / Ui = RL/ rbe2.5 2.5 放大器三種根本組態(tài)放大器三種根本組態(tài)2.5.2 共基極放大電路共基極放大電路二動態(tài)分析二動態(tài)分析 3. 3. 輸入電阻輸入電阻RiRiIi= - (1+)Ib Ii= - (1+)

41、Ib Ui = - IbrbeUi = - IbrbeRi= Ui/Ii = rbe/(1+)Ri= Ui/Ii = rbe/(1+)較較小小 4. 4. 輸出電阻輸出電阻RoRoRo = RcRo = Rc2.5.3 三種組態(tài)放大器性能比較三種組態(tài)放大器性能比較性能性能組態(tài)組態(tài)共射組態(tài)共射組態(tài)共集組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)共基組態(tài)AiAuRiRo頻率頻率呼應呼應 大-(1+) -(1+) 大大- 小- RL/ rbe 大1 1 小小RL/ rbe 大rbe rbe 中中rbe+(1+)RLrbe+(1+)RL 大大rbe/(1+) rbe/(1+) 小小Rc Rc 中中(rbe+Rs(rbe+Rs

42、)/(1+)/(1+)小小Rc Rc 中中較較 差差較較 好好好好 場效應管具有輸入電阻高的特點，是電壓控制器件，即場效應管具有輸入電阻高的特點，是電壓控制器件，即用柵源電壓用柵源電壓uGSuGS控制漏極電流控制漏極電流iDiD。2.6 2.6 場效應管放大電路場效應管放大電路 一一. .靜態(tài)分析靜態(tài)分析Ui=0Ui=0 2.6.1 共源放大電路共源放大電路G G極絕緣極絕緣 IG=0 IG=01.1.估算法估算法UGS = VGGUGS = VGGID = IDOID = IDOUGS / UT 1)2UGS / UT 1)2UDS = VDD - ID RD UDS = VDD - ID

43、RD 一一. .靜態(tài)分析靜態(tài)分析Ui=0Ui=0 直流負載線：直流負載線：2.2.圖解法圖解法UDS = VDD ID UDS = VDD ID RDRD直流負載線和直流負載線和UGSUGS負載線的交點即為負載線的交點即為Q Q點。點。2.6.1 共源放大電路共源放大電路二二. .動態(tài)分析等效電路法動態(tài)分析等效電路法1.1.共源場效應管微變等效電路共源場效應管微變等效電路利用全微分求得利用全微分求得IgIg、Id Id ：2.6.1 共源放大電路共源放大電路 Ig = 0 Id = gmUgs + Uds/rDS Ig = 0 Id = gmUgs + Uds/rDS 其中，其中，二二. .動

44、態(tài)分析等效電路法動態(tài)分析等效電路法1.1.共源場效應管微變等效電路共源場效應管微變等效電路2.6.1 共源放大電路共源放大電路 IG = 0 ID = gmUgs + Uds/rDS IG = 0 ID = gmUgs + Uds/rDS rDS rDS較大幾百較大幾百k k 以上以上 ，可忽略，可忽略二二. .動態(tài)分析等效電路法動態(tài)分析等效電路法2. 2. 微變等效電路分析場效應管放大器微變等效電路分析場效應管放大器2.6.1 共源放大電路共源放大電路 首先得出交流通路直流電源短路首先得出交流通路直流電源短路 二二. .動態(tài)分析等效電路法動態(tài)分析等效電路法2. 2. 微變等效電路分析場效應管放大器微變等效電路分析場效應管放大器2.6.1 共源放大電路共源放大電路 首先得出交流通路直流電源短路首先得出交流通路直流電源短路 再得出放大器微變等效電路再得出放大器微變等效電路 二二. .動態(tài)分析等效電路法動態(tài)分析等效電路法2. 2. 微變等效電路分析場效應管放大器微變等效電路分析場效應管放大器2.6.1 共源放大電路共源放大電路 首先得出交流通路直流電源短路首先得出交流通路直流電源短路 再得出放大器微變等效電路再得出放大器微變等效電路 求解動態(tài)量求解動態(tài)量 Ui=UgsUi=UgsUO= -