大學(xué)物理 基本放大電路ppt課件

1、2.1 共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路 共射極放大電路共射極放大電路第第2章章 基本放大電路基本放大電路2.1.1 電路組成和工作原理電路組成和工作原理1 電路的組成原則電路的組成原則2 電路各元件的作用電路各元件的作用Vi=0Vi=Vsin t 放大電路的靜態(tài)放大電路的靜態(tài)3基本工作原理基本工作原理 放大電路的動態(tài)放大電路的動態(tài)靜態(tài)：輸入信號為零靜態(tài)：輸入信號為零vi= 0 vi= 0 或或 ii= 0 ii= 0時，放大電路的工作狀態(tài)，時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。也稱直流工作狀態(tài)。動態(tài)：輸入信號不為零時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀動態(tài)：輸入信號不為零時，放大電路的工

2、作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)。態(tài)。電路處于靜態(tài)時，三極管個電極的電壓、電流用電路處于靜態(tài)時，三極管個電極的電壓、電流用IBIB、VBEVBE、ICIC、和、和VCEVCE表示，表示，但為了區(qū)別與其它時刻點的值一般用但為了區(qū)別與其它時刻點的值一般用IBQIBQ、VBEQVBEQ、ICQICQ、和、和VCEQ VCEQ 表示表示首先，畫出直流通路首先，畫出直流通路靜態(tài)分析靜態(tài)分析直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+- 共射極放大電路共射極放大電路輸入回路CCBEQBQbVUIRCQBQII輸出回路CEQCCCQCVVIR然后，根據(jù)直流通路估算7 . 0BEQU靜態(tài)工作情況分析，就是求電路處于靜態(tài)

3、時，三極管各電靜態(tài)工作情況分析，就是求電路處于靜態(tài)時，三極管各電極的電壓、電流。即：極的電壓、電流。即：IBIB、VBEVBE、ICIC、和、和VCE VCE 。圖解法確定靜態(tài)工作點圖解法確定靜態(tài)工作點(Q)點點直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-vCE 1VvBE=VCC-iBRb vCE 1VvBE=VCC-iBRb (a) 輸入特性曲線上求IB非線性部分線性部分求交點直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-(b) 輸出特性曲線上求IC 非線性部分線性部分求交點電路處于靜態(tài)時，三極管各電極的電壓、電流在特性曲線上確定了一點，稱此點電路處于靜態(tài)時，三極管各電極的電壓、電流在特性曲

4、線上確定了一點，稱此點為靜態(tài)工作點，記為為靜態(tài)工作點，記為Q Q點。將點。將IBIB、VBEVBE、ICIC、和、和VCE VCE 改記為改記為IBQIBQ、VBEQVBEQ、ICQICQ、和、和VCEQ VCEQ QvCE/ViC/mAiB =0IBQ11 靜態(tài)工作點穩(wěn)定性問題靜態(tài)工作點穩(wěn)定性問題1. 溫度變化對溫度變化對ICBO的影響的影響2. 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度溫度T 輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移)()C25CBO(CBO00TTkTeII V102 . 2)(30)C25BE(BE0 TTVVT溫度溫度T 輸入特性曲線左移輸入特性曲線左移3

5、. 溫度變化對溫度變化對 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1 C ， 要增加要增加0.5% 1.0%溫度溫度T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1 2.1.2工作點穩(wěn)定共發(fā)射極放大電路工作點穩(wěn)定共發(fā)射極放大電路QvCE/ViC/mAiB =0IBQ11. 溫度變化對溫度變化對ICBO的影響的影響2. 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度溫度T 輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移)()C25CBO(CBO00TTkTeII V102 . 2)(30)C25BE(BE0 TTVVT溫度溫度T 輸入特性曲線左移輸入特性曲線左移3

6、. 溫度變化對溫度變化對 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1 C ， 要增加要增加0.5% 1.0%溫度溫度T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1 ICBO ICEO T VBE IB IC 2 靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射極放大器靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射極放大器穩(wěn)定工作點原理穩(wěn)定工作點原理目的：溫度變化時，使目的：溫度變化時，使ICIC維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時，如果溫度變化時，b b點電位能基點電位能基本不變，則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)本不變，則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。定。T 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： IC IE IC VE 、VB不變不變 VBE

7、IB （反饋控制）（反饋控制）b點電位基本不變的條件：點電位基本不變的條件：I1 IB ，CCb2b1b2BVRRRV 此時，此時，不隨溫度變化而變化。不隨溫度變化而變化。 且且Re可取可取大些，反饋控制作用更強。大些，反饋控制作用更強。 一般取一般取 I1 =(510)IB ， VB =3V5V 靜態(tài)工作點的估算靜態(tài)工作點的估算CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 一般用測試儀測出；一般用測試儀測出； rbe 與與Q點有關(guān)，可用點有關(guān)，可用圖示儀測出。圖示儀測出。一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe rbe=

8、rb + (1+ ) re其中對于低頻小功率管其中對于低頻小功率管 rb200 那么那么 )mA()mV(26)1(200EQbeIr )mA()mV()mA()mV(EQEQTeIIVr26而而 (T=300K) 2.3放大電路的微變等效電路分析法放大電路的微變等效電路分析法2.3.1三極管的微變等效電路三極管的微變等效電路輸出回路：輸出回路：)/(LcboRRIV 輸入回路：輸入回路：bebirIV電壓增益：電壓增益：畫小信號等效電路畫小信號等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 知，求知，求rberbe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益2.3.2放大電路的微變等效電路放大電

9、路的微變等效電路2.3.3用微變等效電路分析放大電路用微變等效電路分析放大電路beLcV)/(rRRUUAio輸入電阻輸入電阻beb2b1/rRRbRibIIIeebebiRIrIV)/(b2b1RibRRIV由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻iiiIVRbeibbiibRiiiirVRRVVIIVIVRb.21./輸出電阻輸出電阻coRR 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：)/(LcboRRIV 輸入回路：輸入回路：ebbebeebebi)1

10、(RIrIRIrIV 電壓增益：電壓增益：ebeLcebebLcbioV)1()/()1()/(RrRRRrIRRIVVA 畫小信號等效電路畫小信號等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 知，求知，求rberbe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益輸入電阻輸入電阻)1 (/ebeb2b1RrRRbRibIIIebbebeebebi)1 (RIrIRIrIV)/(b2b1RibRRIV由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻iiiIVRebeibbiibRiiiiRrVRRVVIIVIVRb)1 (/.21.輸出電阻輸出電阻coRR EBEbBCCVVRVebCCBRRV)1

11、 (,BECCVVBCTRbReRLRsVs+VCC+Vo-Vi+-+cbe共集電極電路原理圖1.電路分析eBeEERRV)1 (eCCCCERVV2.4 共集電路和共基電路 2.4.1共集電極電路共集電極電路又稱為射極輸出器、電壓跟隨器。此電路的優(yōu)點是輸入電阻很高、輸出電阻很低，多用于輸入極、輸出極或緩沖極。 (1)求Q點 (2)電壓增益 由于射極輸出器的電壓接近于 1，它的輸出電壓和輸入電壓是同相的,因此稱為電壓跟隨器。bLbebiRrV)1(IrReIRbebeebRLbIbcIcRs+sV-Vi+-Vo+)1()1(LbeLRrRbLbebLiVIRrIRVVA)1()1(.0.bLR

12、V)1(0LeLRRR| (3)輸入電阻 LbLbebLbeTbTTbRbTTTiRRRrRRrVRVVIIVVR|)1 (/)1 (/+TVoeIRe-VRLI+rRRbbbIbIebebIcciRIT)1 (LbbebTbRbTRIrIVRIV (4)輸出電阻1|11|,|0Re00beSeebeSbeSTbbTbSSVsTTrRRRRrRrRVRRRVRT+IReRe-VTIrRIbbbIbIebebIccRS3333 綜上說明，電壓跟隨器的特點是： 電壓增益小于1而近于1，輸出電壓與輸 入電壓同相，輸入電阻高、輸出電阻低。采用復(fù)合管進一步提高輸入電阻復(fù)合管也稱為達林頓管作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻rbe1. 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點 直流通路與射極直流通路與射極偏置電路相同偏置電路相同CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 2.4.2 共基極電路 共基極電路又被稱為電流跟隨器。此電路