模電2基本放大電路ppt課件

1、第二章第二章 基本放大電路基本放大電路 放大器構(gòu)成及主要技術(shù)指標(biāo)、放大器放大器構(gòu)成及主要技術(shù)指標(biāo)、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(nèi)容：本章主要內(nèi)容：前前 進(jìn)進(jìn)返返 回回2.1 2.1 放大的概念放大的概念 1 1信號(hào)：電流或電壓。信號(hào)：電流或電壓。 信號(hào)放大時(shí)，放大的是信號(hào)的幅度，信號(hào)的頻率信號(hào)放大時(shí)，放大的是信號(hào)的幅度，信號(hào)的頻率不變。信號(hào)放大主要是利用三極管基極電流對(duì)集電極不變。信號(hào)放大主要是利用三極管基極電流對(duì)集電極電流的控制作用電流的控制作用IC=IbIC=Ib或場(chǎng)效應(yīng)管柵極電壓對(duì)或場(chǎng)效應(yīng)管柵極電壓對(duì)漏極電流的控制作用漏極電流的控制作用Id=gmU

2、gsId=gmUgs）。）。 放大器放大器小信號(hào)小信號(hào)大信號(hào)大信號(hào)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狀態(tài)的三極管。處于放大狀態(tài)的三極管。2.2 2.2 基本共射放大電路的工作原理基本共射放大電路的工作原理 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(yīng)加上降壓電阻。為限流，應(yīng)加上降壓電阻。 為放大信號(hào)，加上信號(hào)源及輸出端。為放大信號(hào)，加上信號(hào)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狀態(tài)的三極管。處于放大狀態(tài)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

3、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(yīng)加上降壓電阻。為限流，應(yīng)加上降壓電阻。 為放大信號(hào)，加上信號(hào)源及輸出端。為放大信號(hào)，加上信號(hào)源及輸出端。2 .2 .2 電路放大工作原理電路放大工作原理 2.2 2.2 單管共發(fā)射極放大電路單管共發(fā)射極放大電路考慮到考慮到uCE = VCC - uCE = VCC - iCRC iCRC ，而，而VCCVCC是固定不是固定不便的，則變化量便的，則變化量uCE uCE = -iCRC = -iCRC 。u ui iuBuBE EiBiBu uO OiC iC =iB =iB uCuCE E2 .2 .3 實(shí)際放大器實(shí)際放

4、大器 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(xí)慣畫(huà)成：習(xí)慣畫(huà)成： 2 .2 .4 放大器構(gòu)成原則放大器構(gòu)成原則 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(jié)正偏、保證三極管發(fā)射結(jié)正偏、 集電結(jié)反偏如右圖所示）；集電結(jié)反偏如右圖所示）； 2. 2. 欲放大信號(hào)能進(jìn)入三極管中；欲放大信號(hào)能進(jìn)入三極管中； 3. 3. 所放大信號(hào)能傳輸?shù)截?fù)載上。所放大信號(hào)能傳輸?shù)截?fù)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

5、管共發(fā)射極放大電路 對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下動(dòng)態(tài)量交流量）：動(dòng)態(tài)量交流量）：2.2 2.2 放大電路主要技術(shù)指標(biāo)放大電路主要技術(shù)指標(biāo) 1.1.放大倍數(shù)增益放大倍數(shù)增益AuAu、AiAi3.3.非線(xiàn)性失真系數(shù)非線(xiàn)性失真系數(shù)D D 2.2.最大輸出信號(hào)幅度最大輸出信號(hào)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(zhuǎn)換效率及轉(zhuǎn)換效率 對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)

6、量直流量），還要分析如下動(dòng)態(tài)量交流量）：動(dòng)態(tài)量交流量）：2.2 2.2 放大電路主要技術(shù)指標(biāo)放大電路主要技術(shù)指標(biāo)1.1.放大倍數(shù)增益放大倍數(shù)增益AuAu、AiAiAu=Uo / UiAu=Uo / UiAi=Io / IiAi=Io / IiAus=Uo / Aus=Uo / UsUs 對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下動(dòng)態(tài)量交流量）：動(dòng)態(tài)量交流量）：2.2 2.2 放大電路主要技術(shù)指標(biāo)放大電路主要技術(shù)指標(biāo)最大不失真輸最大不失真輸出信號(hào)幅值。出信號(hào)幅值。2.2.最大輸出信號(hào)幅度最大輸出信號(hào)幅度UomUom、IomIom 對(duì)于放大器，除分

7、析靜態(tài)量直流量），還要分析如下對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下動(dòng)態(tài)量交流量）：動(dòng)態(tài)量交流量）：2.2 2.2 放大電路主要技術(shù)指標(biāo)放大電路主要技術(shù)指標(biāo)3.3.非線(xiàn)性失真系數(shù)非線(xiàn)性失真系數(shù)D D 輸出信號(hào)輸出信號(hào) uo = u1 + u2 + u3 + uo = u1 + u2 + u3 + 其中，其中， u1u1是基波，是基波， u2 u2 、 u3 u3 、是諧波是諧波 對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下動(dòng)態(tài)量交流量）：動(dòng)態(tài)量交流量）：2.2 2.2 放大電路主要技術(shù)指標(biāo)放大電路主要技術(shù)指標(biāo)4.4.輸入電阻輸入電阻RiR

8、iRi=Ui / IiRi=Ui / Ii 對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下動(dòng)態(tài)量交流量）：動(dòng)態(tài)量交流量）：2.2 2.2 放大電路主要技術(shù)指標(biāo)放大電路主要技術(shù)指標(biāo)5.5.輸入電阻輸入電阻RoRo實(shí)際測(cè)量時(shí)實(shí)際測(cè)量時(shí)Ro =Ro =（Uo/ Uo - 1Uo/ Uo - 1RL RL Ro=Uo / Ro=Uo / IoIoUs=0Us=0RL=RL= 對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下動(dòng)態(tài)量交流量）：動(dòng)態(tài)量交流量）：2.2 2.2 放大電路主要技術(shù)指標(biāo)放大電路主要技術(shù)指標(biāo)6.

9、6.通頻帶通頻帶BW BW BW = fH - fL BW = fH - fL 對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下對(duì)于放大器，除分析靜態(tài)量直流量），還要分析如下動(dòng)態(tài)量交流量）：動(dòng)態(tài)量交流量）：2.2 2.2 放大電路主要技術(shù)指標(biāo)放大電路主要技術(shù)指標(biāo)= = Pom/PV Pom/PV 7.7.最大輸出功率最大輸出功率PomPom及轉(zhuǎn)換效率及轉(zhuǎn)換效率 附：電路中有關(guān)符號(hào)規(guī)定附：電路中有關(guān)符號(hào)規(guī)定 直直 流流 量：量： 大寫(xiě)字母、大寫(xiě)腳碼大寫(xiě)字母、大寫(xiě)腳碼 如如 IB、UCE交流瞬時(shí)量：交流瞬時(shí)量： 小寫(xiě)字母、小寫(xiě)腳碼小寫(xiě)字母、小寫(xiě)腳碼 如如 ib、uce交流有效量：交流有效量： 大寫(xiě)字

10、母、小寫(xiě)腳碼大寫(xiě)字母、小寫(xiě)腳碼 如如 Ib、Ucce交直流總量：交直流總量： 小寫(xiě)字母、大寫(xiě)腳碼小寫(xiě)字母、大寫(xiě)腳碼 如如 iB、uCE 放大器分析有靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。其中動(dòng)態(tài)分析最常放大器分析有靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。其中動(dòng)態(tài)分析最常用的方法有圖解法大信號(hào)和等效電路法小信號(hào)）。用的方法有圖解法大信號(hào)和等效電路法小信號(hào)）。2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法 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(hào)所通過(guò)的線(xiàn)路，用于分析直流量。直流信號(hào)所通過(guò)的線(xiàn)路，用于分析直流量。 直流通路作法：斷開(kāi)隔直電容

11、。直流通路作法：斷開(kāi)隔直電容。 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 交流信號(hào)所通過(guò)的線(xiàn)路，用于分析交流量。交流信號(hào)所通過(guò)的線(xiàn)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 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法二二. .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(jì)算在放大電路或其直流通路中，計(jì)算IBIB，UBEUBE，ICIC，UCE UCE 。其中，其中， UBE = 0.7VUBE = 0.7VSiSi管或管或

12、0.2V0.2VGeGe管）管）當(dāng)作已知量。當(dāng)作已知量。 2.3.2 靜態(tài)工作點(diǎn)的估算靜態(tài)工作點(diǎn)的估算 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法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 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法 先利用估算法計(jì)算出先利用估算法計(jì)算出IBIB，在輸入特性曲線(xiàn)上作靜態(tài)工作，在輸入特性曲線(xiàn)上作靜態(tài)工作點(diǎn)點(diǎn)Q Q，再在輸出特性曲線(xiàn)上作出直流負(fù)載線(xiàn)，再

13、在輸出特性曲線(xiàn)上作出直流負(fù)載線(xiàn)uCE=VCC-iCRCuCE=VCC-iCRC，其與其與IBIB的交點(diǎn)及靜態(tài)工作點(diǎn)的交點(diǎn)及靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q，直流負(fù)載線(xiàn)的斜率為，直流負(fù)載線(xiàn)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 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法 先利用估算法計(jì)算出先利用估算法計(jì)算出IBIB，在輸入特性曲線(xiàn)上作靜態(tài)工作，在輸入特性曲線(xiàn)上作靜態(tài)工作點(diǎn)點(diǎn)Q Q，再在輸出特性曲線(xiàn)上作出直流負(fù)載線(xiàn)，再在輸出特性曲線(xiàn)上作出直流負(fù)載線(xiàn)uCE=VCC-iCRCuCE=VCC-iCRC，其與其與IBIB的交點(diǎn)及靜態(tài)工作點(diǎn)的交點(diǎn)及靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q，直

14、流負(fù)載線(xiàn)的斜率為，直流負(fù)載線(xiàn)的斜率為-1/RC -1/RC 。一靜態(tài)分析一靜態(tài)分析 作出交流負(fù)載線(xiàn)斜率為交流負(fù)載作出交流負(fù)載線(xiàn)斜率為交流負(fù)載-1/RL-1/RL、過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)、過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q），），2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)態(tài)分析 作出交流負(fù)載線(xiàn)斜率為交流負(fù)載作出交流負(fù)載線(xiàn)斜率為交流負(fù)載-1/RL-1/RL、過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)、過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q），），2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)態(tài)分析 然后根據(jù)已知的輸入信號(hào)然后根據(jù)已知的輸入信號(hào) 如如ui=0.05sint

15、(V)ui=0.05sint(V)，分別在輸，分別在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)工作點(diǎn)附近得出動(dòng)態(tài)范圍，入特性、輸出特性上的靜態(tài)工作點(diǎn)附近得出動(dòng)態(tài)范圍，作出交流負(fù)載線(xiàn)斜率為交流負(fù)載作出交流負(fù)載線(xiàn)斜率為交流負(fù)載-1/RL-1/RL、過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)、過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q），然后根據(jù)已知的輸入信號(hào)），然后根據(jù)已知的輸入信號(hào) 如如ui=0.05sint(V)ui=0.05sint(V)，分，分別在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)工作點(diǎn)附近得出動(dòng)態(tài)范圍，別在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)工作點(diǎn)附近得出動(dòng)態(tài)范圍，根據(jù)動(dòng)態(tài)范圍作出輸入輸出波形，求出根據(jù)動(dòng)態(tài)范圍作出輸入輸出波形，求出AuAu、AiAi。 2.3.3 圖解法圖

16、解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)態(tài)分析 進(jìn)而進(jìn)而作出交流負(fù)載線(xiàn)斜率為交流負(fù)載作出交流負(fù)載線(xiàn)斜率為交流負(fù)載-1/RL-1/RL、過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)、過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q），然后根據(jù)已知的輸入信號(hào)），然后根據(jù)已知的輸入信號(hào) 如如ui=0.05sint(V)ui=0.05sint(V)，分，分別在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)工作點(diǎn)附近得出動(dòng)態(tài)范圍，別在輸入特性、輸出特性上的靜態(tài)工作點(diǎn)附近得出動(dòng)態(tài)范圍，進(jìn)而根據(jù)動(dòng)態(tài)范圍作出輸入輸出波形，求出進(jìn)而根據(jù)動(dòng)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 放大電路基本分析方法放大電路

17、基本分析方法二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)態(tài)分析 1.1.估算估算IBIB，并在輸入特性曲線(xiàn)上標(biāo)出，并在輸入特性曲線(xiàn)上標(biāo)出Q Q點(diǎn)；點(diǎn)；2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法圖解法步驟小結(jié)：圖解法步驟小結(jié)： 2.2.在輸出特性曲線(xiàn)上作直流負(fù)載線(xiàn)，并標(biāo)出在輸出特性曲線(xiàn)上作直流負(fù)載線(xiàn)，并標(biāo)出Q Q點(diǎn)；點(diǎn)；3.3.在輸出特性曲線(xiàn)上作交流負(fù)載線(xiàn)斜率為在輸出特性曲線(xiàn)上作交流負(fù)載線(xiàn)斜率為-1/RL,-1/RL,過(guò)過(guò)Q Q點(diǎn)）；點(diǎn)）；4.4.根據(jù)已知條件在輸入特性曲線(xiàn)上以靜態(tài)工作點(diǎn)為中心確定輸根據(jù)已知條件在輸入特性曲線(xiàn)上以靜態(tài)工作點(diǎn)為中心確定輸入電流動(dòng)態(tài)范圍輸入信號(hào)擺動(dòng)范圍），作

18、輸入信號(hào)波形；根入電流動(dòng)態(tài)范圍輸入信號(hào)擺動(dòng)范圍），作輸入信號(hào)波形；根據(jù)輸入電流擺動(dòng)范圍，找出交流負(fù)載線(xiàn)與輸出特性曲線(xiàn)的兩個(gè)據(jù)輸入電流擺動(dòng)范圍，找出交流負(fù)載線(xiàn)與輸出特性曲線(xiàn)的兩個(gè)交點(diǎn)，此為輸出動(dòng)態(tài)范圍輸出信號(hào)擺動(dòng)范圍），作輸出信號(hào)交點(diǎn)，此為輸出動(dòng)態(tài)范圍輸出信號(hào)擺動(dòng)范圍），作輸出信號(hào)波形。波形。5.5.計(jì)算計(jì)算AuAu、AiAi。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)用 1.1.分析非線(xiàn)性失真分析非線(xiàn)性失真 設(shè)設(shè)ii=20sint(uA) ii=20sint(uA) （1 1靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)低，靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)低，出現(xiàn)截止失真。出現(xiàn)截止失真

19、。解決辦法：提高解決辦法：提高Q Q點(diǎn)，可減小點(diǎn)，可減小RBRB。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)用 1.1.分析非線(xiàn)性失真分析非線(xiàn)性失真 設(shè)設(shè)ii=20sint(uA) ii=20sint(uA) （2 2靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)高，靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)高，出現(xiàn)飽和失真。出現(xiàn)飽和失真。解決辦法：降低解決辦法：降低Q Q點(diǎn)，可增大點(diǎn)，可增大RBRB。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)用 1.1.分析非線(xiàn)性失真分析非線(xiàn)性失真 設(shè)設(shè)ii=65sint(uA) ii=65sint

20、(uA) （3 3輸入信號(hào)過(guò)大，輸入信號(hào)過(guò)大，出現(xiàn)飽和出現(xiàn)飽和截止失真。截止失真。解決辦法：減小輸入信號(hào)。解決辦法：減小輸入信號(hào)。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)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(hào)輸出信號(hào) （1 1靜態(tài)工靜態(tài)工 作點(diǎn)較高。作點(diǎn)較高。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)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(hào)輸出信號(hào) （2 2靜態(tài)工靜態(tài)工 作點(diǎn)較低。作點(diǎn)較低。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.

21、3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)用 2.2.分析放大器最大不失真輸出信號(hào)分析放大器最大不失真輸出信號(hào) 靜態(tài)工作點(diǎn)在位于放大區(qū)中央最佳。靜態(tài)工作點(diǎn)在位于放大區(qū)中央最佳。2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)用 3.3.分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 （1 1RBRB的影響的影響 直流負(fù)載線(xiàn)不變。直流負(fù)載線(xiàn)不變。RBRB變大時(shí)變大時(shí)IBIB減小，減小，Q Q點(diǎn)點(diǎn)下移，易出現(xiàn)截止失下移，易出現(xiàn)截止失真；真；RBRB變小時(shí)變小時(shí)IBIB減小，減小，Q Q點(diǎn)上移，易出現(xiàn)飽和點(diǎn)

22、上移，易出現(xiàn)飽和失真。失真。 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)用 3.3.分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 （2 2RCRC的影響的影響 直流負(fù)載線(xiàn)與橫直流負(fù)載線(xiàn)與橫軸交點(diǎn)不變，但與縱軸交點(diǎn)不變，但與縱軸交點(diǎn)變化。軸交點(diǎn)變化。RCRC變大變大交點(diǎn)下移，易出現(xiàn)飽交點(diǎn)下移，易出現(xiàn)飽和失真；和失真；RCRC變小時(shí)交變小時(shí)交點(diǎn)上移，易超出安全點(diǎn)上移，易超出安全區(qū)。區(qū)。 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)用 3.3.分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工

23、作點(diǎn)的影響分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 （3 3VCCVCC的影響的影響 直流負(fù)載線(xiàn)平行直流負(fù)載線(xiàn)平行移動(dòng)。移動(dòng)。VCCVCC變大時(shí)直流變大時(shí)直流負(fù)載線(xiàn)右移，容易超負(fù)載線(xiàn)右移，容易超出安全區(qū)；出安全區(qū)；VCCVCC變小時(shí)變小時(shí)直流負(fù)載線(xiàn)左移，容直流負(fù)載線(xiàn)左移，容易出現(xiàn)飽和失真。易出現(xiàn)飽和失真。 2.3.3 圖解法圖解法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法三圖解法應(yīng)用三圖解法應(yīng)用 3.3.分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 （4 4的影響的影響 直流負(fù)載線(xiàn)不變，直流負(fù)載線(xiàn)不變，IBIB不變。但不變。但變大時(shí)，變大時(shí)，Q Q點(diǎn)上移，易出現(xiàn)飽和點(diǎn)上移

24、，易出現(xiàn)飽和失真；失真；變小時(shí)，變小時(shí)，Q Q點(diǎn)點(diǎn)下移，易出現(xiàn)截止失真。下移，易出現(xiàn)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 放大電路基本分析方法放大電路基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(shù)表達(dá)式參數(shù)表達(dá)式 BE =f (iBBE =f (iB，CECE） iC = g(iBiC = g(iB，CECE） be = hrebe = hreib + hreib + hrece ce ic = hfe ic = hfeib + hoeib + hoece ce 求全微分并變換求全微分并變換: :簡(jiǎn)化形式有效值形式）

25、簡(jiǎn)化形式有效值形式）: :Ube = hreIb Ic = Ube = hreIb Ic = hfe Ibhfe Ib又表示為又表示為: :Ic = Ib Ube= rbeIbIc = Ib Ube= rbeIb2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基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(shù)等效電路參數(shù)等效電路 由由Ube=Ib Ube=Ib 、Ic=rbeIb Ic=rbeIb 得簡(jiǎn)化得簡(jiǎn)化h h參數(shù)等效電路：參數(shù)等效電路：其中，其中，rbe = rbb+rbe = rbb+（1 +1 +26 /

26、IE26 / IEmAmA）而而rbbrbb一般取一般取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 放大電路基本分析方法放大電路基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(jiǎn)化在放大器交流通路中，將三極管用簡(jiǎn)化h h參數(shù)等效電路替代：參數(shù)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 放大電路基本分析方法放大電路基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(jì)算電壓放大倍數(shù)計(jì)算電壓放大倍數(shù)AuAuUi

27、= Ib rbe Uo = -Ib Ui = Ib rbe Uo = -Ib RL RL Au = Uo / Ui = -RL/ rbeAu = Uo / Ui = -RL/ rbe計(jì)算電流放大倍數(shù)計(jì)算電流放大倍數(shù)AiAiIi Ib Io =IbIi Ib Io =IbAi = Io / Ii =Ai = Io / Ii =計(jì)算輸入電阻計(jì)算輸入電阻RiRiRi = rbeRB Ri = rbeRB rberbe計(jì)算輸出電阻計(jì)算輸出電阻RoRoRo = RCRo = RC1.1.估算靜態(tài)工作點(diǎn)；估算靜態(tài)工作點(diǎn)； 微變等效電路法步驟小結(jié)：微變等效電路法步驟小結(jié)： 2.2.估算估算rberbe； 3

28、.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(shù)等效電路替代三極管，得到放大器微變參數(shù)等效電路替代三極管，得到放大器微變 等效電路；等效電路； 5.5.解有關(guān)動(dòng)態(tài)量。解有關(guān)動(dòng)態(tài)量。2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法2.3.4 微變等效電路法微變等效電路法 2.3 2.3 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法四射極偏置放大器計(jì)算四射極偏置放大器計(jì)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(jì)算電壓放大倍數(shù)計(jì)算電壓放大倍數(shù)AuAuUi = Ib rbe +Ui = Ib rbe +（1+1+IbR

29、E Uo = -IbRE Uo = -Ib RL Ib RL Au = Uo / Ui = -RL/ rbe +Au = Uo / Ui = -RL/ rbe +（1+1+RERE計(jì)算電流放大倍數(shù)計(jì)算電流放大倍數(shù)AiAiIi Ib Io =IbIi Ib Io =IbAi = Io / Ii =Ai = Io / Ii =計(jì)算輸入電阻計(jì)算輸入電阻RiRiRi = Ui / Ii = rbe +Ri = Ui / Ii = rbe +（1+1+RERBRERB計(jì)算輸出電阻計(jì)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 放大電路基本分析方法

30、放大電路基本分析方法四射極偏置放大器計(jì)算四射極偏置放大器計(jì)算 在該電路中，若發(fā)射極在該電路中，若發(fā)射極接有隔直電容接有隔直電容CeCe，則分析結(jié)，則分析結(jié)果與無(wú)果與無(wú)RERE放大器結(jié)果相同：放大器結(jié)果相同：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 放大電路基本分析方法放大電路基本分析方法 射極偏置放大器有無(wú)射極旁路電容性能比較射極偏置放大器有無(wú)射極旁路電容性能比較 Au = -RL/ Au = -RL/ rberbeAi =Ai =Ri rbeRi rbeRo =

31、RCRo = RCAu = -RL/ rbe +Au = -RL/ rbe +（1+1+RE RE （變（變?。┬。〢i = Ai = （不變）（不變） R i = r b e +R 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(duì)放大器性能的影響溫度對(duì)放大器性能的影響 2.4 2.4 工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題 溫度變化時(shí)，放大器靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定，影溫度變化時(shí)，放大器靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定，影響放大器的性能，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)失真。響放大器的性能，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)失真。構(gòu)成電路時(shí)必須做到：構(gòu)成電路時(shí)必

32、須做到：IRIRIB IB 普通，普通，IR =(5-10)IBIR =(5-10)IB2.4.2 工作點(diǎn)穩(wěn)定電路工作點(diǎn)穩(wěn)定電路 一電路構(gòu)成一電路構(gòu)成 二靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定二靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 TICIEUEUBEIBTICIEUEUBEIBIC IC 2.4 2.4 工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題UB = RB1VCC/(RB1+RB2) UB = RB1VCC/(RB1+RB2) U E = U B - U E = U B - UBE UBE 2.4.2 工作點(diǎn)穩(wěn)定電路工作點(diǎn)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/ U

33、CE = VCC - IC(RC + RE) UCE = VCC - IC(RC + RE) 2.4 2.4 工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題2.4.2 工作點(diǎn)穩(wěn)定電路工作點(diǎn)穩(wěn)定電路 四動(dòng)態(tài)分析四動(dòng)態(tài)分析 Au = -RL/ Au = -RL/ rberbeAi =Ai =Ri = rbeRBrbe Ri = rbeRBrbe （RB = RB = RB1RB2RB1RB2） Ro = RCRo = RC若不帶旁路電容若不帶旁路電容CE CE Au = -RL/ rbe +Au = -RL/ rbe +（1+1+REREAi =Ai =Ri = rbe +Ri = rbe +（1+1+RERBRE

34、RBRo = RCRo = RC2.5 2.5 放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(tài) 放大器有共發(fā)射極、共基極、共集電極三種基本放大器有共發(fā)射極、共基極、共集電極三種基本組態(tài)，三種組態(tài)三極管組態(tài)，三種組態(tài)三極管h h參數(shù)等效電路如下：參數(shù)等效電路如下： 2.5 2.5 放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(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)工作點(diǎn)）一靜態(tài)分析靜態(tài)工作點(diǎn)） 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

35、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 放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(tài)2.5.1共集電極放大電路共集電極放大電路二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)態(tài)分析 2.5 2.5 放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(tài)2.5.1共集電極放大電路共集電極放大電路 二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)態(tài)分析 RB RB 較大，可忽略。較大，可忽略。1. 1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)AiAiIi Ib IO = -Ii Ib IO = -（1 + 1 + IbIbAi = IO/Ii = -Ai = IO/Ii = -

36、（1 + 1 + ） 2. 2. 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)AuAuUi = Ibrbe + Ui = Ibrbe + （1 + 1 + IbRL IbRL UO =UO =（1 + 1 + IbRL IbRL Au=UO/Ui=rbe+(1+)RL /(1+)RL1 Au=UO/Ui=rbe+(1+)RL /(1+)RL1 （ 但但A VA V1 1 ） RsRs =RsR=RsRB B2.5 2.5 放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(tài)2.5.1共集電極放大電路共集電極放大電路 二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)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

37、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、暫不考慮、暫不考慮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 考慮到考慮到RoRo與與RERE要并聯(lián)要并聯(lián), ,輸出電阻更小。輸出電阻更小。2.5 2.5

38、放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(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(diǎn)三射極輸出器特點(diǎn) 1. 1. 電壓放大倍數(shù)約等于電壓放大倍數(shù)約等于1 1（1 1）2. 2. 輸入電阻較大輸入電阻較大3. 3. 輸出電阻較小輸出電阻較小 射極輸出器多用于放大器前后級(jí)之間的阻抗變射極輸出器多用于放大器前后級(jí)之間的阻抗變換，在多級(jí)放大器中，常將其用于輸入級(jí)和輸出級(jí)。換，在多級(jí)放大器中，常將其用于輸入級(jí)和輸出級(jí)。 射極輸出器射極輸出器中間級(jí)中間級(jí)射極輸出器射極輸出器XiXo2.5 2.5 放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(tài)2.5.2 共基極放大電路共基極放大電

39、路 一靜態(tài)分析靜態(tài)工作點(diǎn)）一靜態(tài)分析靜態(tài)工作點(diǎn)） 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 =IC/ 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(shù)等效電路參數(shù)等效電路2.5 2.5 放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(tài)2.5.2 共基極放大電路共基極放大電路二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)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

40、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 放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(tài)2.5.2 共基極放大電路共基極放大電路二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)態(tài)分析 1. 1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)AiAiIi-Ie = -(1+)Ib IO= Ii-Ie = -(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(shù)電壓放大倍數(shù)AuAuUi = - IbrbeUi = - IbrbeUO = - IbRL UO = - IbRL Au = UO

41、/ Ui = RL/ rbeAu = UO / Ui = RL/ rbe2.5 2.5 放大器三種基本組態(tài)放大器三種基本組態(tài)2.5.2 共基極放大電路共基極放大電路二動(dòng)態(tài)分析二動(dòng)態(tài)分析 3. 3. 輸入電阻輸入電阻RiRiIi= - (1+)Ib Ii= - (1+)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)Ai

42、AuRiRo頻率頻率響應(yīng)響應(yīng) 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 )/(1+)/(1+)小小Rc Rc 中中較較 差差較較 好好好好 場(chǎng)效應(yīng)管具有輸入電阻高的特點(diǎn)，是電壓控制器件，即場(chǎng)效應(yīng)管具有輸入電阻高的特點(diǎn)，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(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 一一. .靜態(tài)分析靜態(tài)分析Ui=0Ui=0） 2.

43、6.1 共源放大電路共源放大電路G G極絕緣極絕緣 IG=0IG=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 RD 一一. .靜態(tài)分析靜態(tài)分析Ui=0Ui=0） 直流負(fù)載線(xiàn)：直流負(fù)載線(xiàn)：2.2.圖解法圖解法UDS = VDD ID UDS = VDD ID RDRD直流負(fù)載線(xiàn)和直流負(fù)載線(xiàn)和UGSUGS負(fù)載線(xiàn)的交點(diǎn)即為負(fù)載線(xiàn)的交點(diǎn)即為Q Q點(diǎn)。點(diǎn)。2.6.1 共源放大電路共源放大電路二二. .動(dòng)態(tài)分析等效電路法）動(dòng)態(tài)分析等效電路法）1.1

44、.共源場(chǎng)效應(yīng)管微變等效電路共源場(chǎng)效應(yīng)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 = gm Ig = 0 Id = gmUgs + Uds/rDS Ugs + Uds/rDS 其中，其中，二二. .動(dòng)態(tài)分析等效電路法）動(dòng)態(tài)分析等效電路法）1.1.共源場(chǎng)效應(yīng)管微變等效電路共源場(chǎng)效應(yīng)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 = gm IG = 0 ID = gmUgs + Uds/rDS Ugs + 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.

45、.動(dòng)態(tài)分析等效電路法）動(dòng)態(tài)分析等效電路法）2. 2. 微變等效電路分析場(chǎng)效應(yīng)管放大器微變等效電路分析場(chǎng)效應(yīng)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(dòng)態(tài)分析等效電路法）動(dòng)態(tài)分析等效電路法）2. 2. 微變等效電路分析場(chǎng)效應(yīng)管放大器微變等效電路分析場(chǎng)效應(yīng)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(dòng)態(tài)分析等效電路法）動(dòng)態(tài)分析等效電路法）2. 2. 微變等效電路分析場(chǎng)效應(yīng)管放大器微變等效電路分析場(chǎng)效應(yīng)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(dòng)態(tài)量求解動(dòng)態(tài)量 Ui=UgsUi=UgsUO= -