模擬電子技術(shù)電子教案3課件

1、放大電路基礎(chǔ)第 3 章3.1放大電路的基礎(chǔ)知識(shí)3.2三種基本組態(tài)放大電路3.3差分放大電路3.4互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路3.5多級(jí)放大電路3.6放大電路的調(diào)試與測(cè)試*第 2、3 章 小結(jié)放大電路基礎(chǔ)第 3 章3.1放大電路的基礎(chǔ)知識(shí)3.1.1 放大電路的組成3.1.2 放大電路的主要性能指標(biāo)3.1.1 放大電路的組成一、組成框圖直流電源信號(hào)源RS+usRSis放大電路負(fù)載RL信號(hào)輸入第一級(jí)第二級(jí)第三級(jí)信號(hào)輸出二、多級(jí)放大電路第 3 章放大電路基礎(chǔ)三、放大電路的四端網(wǎng)絡(luò)表示122+us放大電路RS+ui+uoRLioiius 信號(hào)源電壓Rs 信號(hào)源內(nèi)阻RL 負(fù)載電阻ui 輸入電壓uo 輸出電壓ii

2、輸入電流io 輸出電流第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.1.2 放大電路的主要性能指標(biāo)1122+us放大電路RS+ui+uoRLioii電壓增益 Au (dB) = 20lg |Au|一、 放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) Au = uo/ui電流放大倍數(shù) Ai = io/ ii功率放大倍數(shù) Ap = po/ pi電流增益 Ai (dB) = 20lg |Ai|功率增益 Ap (dB) = 10lg |Ap|第 3 章放大電路基礎(chǔ)二、輸入電阻1+usRS+uiiiRiRi 越大， ui 與 us 越接近例 2.3.4 us = 20 mV，Rs = 600 ，比較不同 Ri 時(shí)的 ii 、ui。Riiiui6 0

3、00 3 A18 mV600 16.7 A10 mV60 30 A1.82 mV第 3 章放大電路基礎(chǔ)三、輸出電阻放大電路的輸出相當(dāng)于負(fù)載的信號(hào)源，該信號(hào)源的內(nèi)阻稱為電路的輸出電阻。計(jì)算：i2211usRS+u放大電路= 0Ro測(cè)量：uot 負(fù)載開路時(shí)的輸出電壓；uo 帶負(fù)載時(shí)的輸出電壓，Ro 越小，uot 和 uo 越接近。2211+usRS+ui+uoRLRo+uotRi第 3 章放大電路基礎(chǔ)四、 通頻帶電抗元件(主要是電容)使放大電路對(duì)不同頻率輸入信號(hào)的放大能力不同，反映在：Au( f ) 幅頻特性 ( f ) 相頻特性1. 幅頻特性和相頻特性fAu(f)OfO2. 頻帶寬度(帶寬)BW

4、AumfLfH下限頻率 上限頻率 中頻段低頻段高頻段BW0.7BW0.7 = fH fL (Band Width)五、最大輸出功率和效率效率 =最大輸出功率Pom直流提供功率PDC第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.2三種基本組態(tài)放大電路3.2.1 共發(fā)射極放大電路3.2.2 共集電極放大電路3.2.3 共基極放大電路3.2.4 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.2.1 共發(fā)射極放大電路一、 電路組成+VCCRCC1C2RLRE+CE+RB1RB2RS+ui+us+ uoVCC(直流電源)： 使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 向負(fù)載和各元件提供功率C1、C2(耦合電容)： 隔直流、通交流RB1 、RB2

5、(基極偏置電阻)： 提供合適的基極電流RC(集電極負(fù)載電阻)： 將 IC UC ，使電流放大 電壓放大RE(發(fā)射極電阻)： 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)“Q ”CE(發(fā)射極旁路電容)： 短路交流，消除 RE 對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響基本放大電路的組成第 3 章放大電路基礎(chǔ)二、直流分析+VCCRCRERB1RB2+ UBEQ +UCEQIBQI1ICQIEQ要求：I1 (5 10)IBQUBQ (5 10)UBEQ方法 1：估算穩(wěn)定“Q”的原理：TICUEUBE IBIC 第 3 章放大電路基礎(chǔ)方法 2：利用戴維寧定理求 IBQVCCRCRERB1RB2+VCCVCCRCRE+V CCRBIBQ第 3 章放大電路

6、基礎(chǔ)三、性能指標(biāo)分析+us+VCCRCC1C2RLRE+CE+RB1RB2RS+uoRCRB1RB2+ui+uoRLibicii交流通路小信號(hào)等效電路rbe ib1. 電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù)2. 輸入電阻Ri3. 輸出電阻RoRo = RC第 3 章放大電路基礎(chǔ)當(dāng)沒有旁路電容 CE 時(shí)：小信號(hào)等效電路1. 電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù)2. 輸入電阻3. 輸出電阻Ro = RC交流通路RCRB1RB2+ui+uoRLibiciiRERCRB1RB2+ui+uoRLibiciirbeibRERiRi基本放大電路的放大作用第 3 章放大電路基礎(chǔ)例 3.2.1 = 100，RS= 1 k，RB1=

7、62 k，RB2= 20 k, RC= 3 k，RE = 1.5 k，RL= 5.6 k，VCC = 15 V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。解1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRE+CE+RB1RB2RS+us+uo第 3 章放大電路基礎(chǔ)+VCCRCC1C2RLRE+CE+RB1RB2RS+us+uo2)求 Au，Ri，Ro ， Aus Ro = RC = 3 k第 3 章放大電路基礎(chǔ)去掉旁路電容 CE 時(shí)：+VCCRCC1C2RLRE+RB1RB2RS+us+uo1)靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”不變2)求 Au、Aus 、Ri、RoRCRB1RB2+ui+uoRLibiciirbeibRERo =

8、RC = 3 k既穩(wěn)定“Q”，Au 又較大的電路第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.2.2 共集電極放大電路 (射極輸出器、射極跟隨器)一、電路組成與靜態(tài)工作點(diǎn)IBQIEQ+C1RS+ui RERB+VCCC2RL+uo+usIBQ = (VCC UBEQ) / RB +(1+ ) REICQ = I BQUCEQ = VCC ICQ RE交流通路RsRB+uoRLibiciiRE共集電極電路第 3 章放大電路基礎(chǔ)二、性能指標(biāo)分析交流通路RsRB+uoRLibiciiRE小信號(hào)等效電路usRB+uoRLibiciirbe ibRERs+RL = RE / RL電壓放大倍數(shù)： 1輸入電阻：第 3 章放大電

9、路基礎(chǔ)輸出電阻：usRB+uoRLibiciirbe ibRERs+RBibiciirbe ibRERsus = 0+uiiRERS = Rs / RBi = iRE ib ib射極輸出器特點(diǎn)Au 1 輸入輸出同相Ri 高Ro 低用途：輸入級(jí) 輸出級(jí) 中間隔離級(jí)第 3 章放大電路基礎(chǔ)例 3.2.2 =120，RB = 300 k，rbb= 200 ，UBEQ = 0.7 VRE = RL = Rs = 1 k，VCC = 12V。求：“Q ”，Au，Ri，Ro。IBQIEQ+C1RS+ui RERB+VCCC2RL+uo+us解1)求 “Q”IBQ = (VCC UBE) / RB + (1+

10、 ) RE = (12 0.7) / 300 +121 1 27 (A)IEQ I BQ = 3.2 (mA)UCEQ = VCC ICQ RE = 12 3.2 1 = 8.8 (V)2)求 Au，Ri，RoRbe = 200 + 26 / 0.027 1.18 (k)Ri = 300/(1.18 121) = 51.2 (k)RL= 1 / 1 = 0.4 (k)第 3 章放大電路基礎(chǔ)無 C3、RB3：Ri = (RB1 / RB2) / rbe + (1 + ) RERi = 50 / 510 = 45 (k)Ri = (RB3 + RB1 / RB2) / rbe + (1+ )RER

11、i = (100 + 50) / 510 = 115 (k)無 C3 有 RB3 ：接 C3 ：RB3 / rbe rbeRi = rbe+ (1 + ) (RB/ RE) = (1 + ) (RB / RE )Ri = 51 50 / 10 = 425 (k)提高 Ri 的電路：+C1RSRERB1+VCCC2+uo+us+RB2RB3C3 = 50100 k100 k100 k10 kRB+uoibiciirbe ibRE+ uiRB3第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.2.3 共基極放大電路一、求“Q”(略)二、性能指標(biāo)分析RiRiRoRo = RC特點(diǎn)：1. Au 大小與共射電路相同。2. 輸入

12、電阻小，Aus 小。RCRERS +us RL+uoRCRERS+usRLrBEioicieiiib ib+ui+VCCRCC2C3RLRE+RB1RB2RS +us +uoC1第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.2.4 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路三種組態(tài)：共源、共漏、共柵特點(diǎn)：輸入電阻極高， 噪聲低，熱穩(wěn)定性好一、直流偏置電路 1. 自給偏壓電路柵極電阻 RG 的作用：(1)為柵偏壓提供通路(2)瀉放柵極積累電荷源極電阻 RS 的作用：提供負(fù)柵偏壓漏極電阻 RD 的作用：把 iD 的變化變?yōu)?uDS 的變化UGSQ = UGQ USQ = IDQRS+VDDRDC2CS+uoC1+uiRGRSGSD第 3 章放

13、大電路基礎(chǔ)2. 分壓式自偏壓電路調(diào)整電阻的大小，可獲得：UGSQ 0UGSQ = 0UGSQ 0RL+VDDRDC2CS+uoC1+uiRG2RSGSDRG1RG3第 3 章放大電路基礎(chǔ)解方程得：IDQ1 = 0.69 mA，UGSQ = 2.5V (增根，舍去) IDQ2 = 0.45 mA ， UGSQ = 0.4 V 例 3.2.4 已知 UGS(off)= 0.8 V，IDSS = 0.18 mA，求“Q”。RLRDC2CS+uoC1+uiRG2GSDRG1RG310 k10 k200 k64 k1 M2 k5 k+24V第 3 章放大電路基礎(chǔ)二、性能指標(biāo)分析1. 共源放大電路有 CS

14、 時(shí)：RL+VDDRDC2CS+uoC1+uiRG2RSGSDRG1RG3RLRD+uo+uiRG2GSDRG3RG1+ugsgmugsidii無 CS 時(shí)：RSRi、 Ro 不變第 3 章放大電路基礎(chǔ)2. 共漏放大電路RL+VDDC2+uoC1+uiRG2RSGSDRG1RG3RLRS+uo+uiRG2GSDRG3RG1+ugsgmugsiiioRo第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.3差分放大電路3.3.1 差分放大電路的工作原理3.3.2 具有電流源差分放大電路3.3.3 差分放大電路的輸入輸出形式第 3 章放大電路基礎(chǔ)(Differential Amplifier)3.3.1 差分放大電路的工作

15、原理 特點(diǎn)： a. 兩個(gè)輸入端， 兩個(gè)輸出端； b. 元件參數(shù)對(duì)稱； c. 雙電源供電； d. ui1 = ui2 時(shí)，uo = 0能有效地克服零點(diǎn)漂移一、電路組成及靜態(tài)分析V1VCCV2VEERCRCREEui1ui2uo第 3 章放大電路基礎(chǔ)V1VCCV2VEERCRCREEui1ui2uo直流通路V1+VCCV2VEERCRCREEuoVEEICQ1ICQ2IEEIEQ1IEQ2UCQ1UCQ2VEE = UBEQ + IEEREEIEE = (VEE UBEQ) / REEICQ1 = ICQ2 (VEE UBEQ) / 2REEUCQ1 = VCC ICQ1RCUCQ2 = VCC

16、ICQ2RCUo = UCQ1 UCQ2 = 0第 3 章放大電路基礎(chǔ)1. 差模輸入與差模特性 差模輸入ui1 = ui2差模輸入電壓uid = ui1 ui2= 2ui1 = ui2差模信號(hào)交流通路ic1ic2使得：ic1 = ic2uo1 = uo2差模輸出電壓uod = uC1 uC2= uo1 ( uo2)= 2uo1差模電壓放大倍數(shù)帶 RL 時(shí)RLRid = 2rbe差模輸入電阻差模輸出電阻Rod = 2RC大小相同 極性相反二、動(dòng)態(tài)分析ui1V1+VCCV2RCRCuodui2uo1uo2ui1V1+VCCV2VEERCRCREEuodui2uC1uC2第 3 章放大電路基礎(chǔ)例 3

17、.3.1 已知： = 80，rbb = 200 ，UBEQ = 0.6 V，試求：(1)靜態(tài)工作點(diǎn)； (2)差模電壓放大倍數(shù) Aud，差模輸入電阻 Rid，輸出電阻Rod。解(1) ICQ1 = ICQ2 (VEE UBEQ) / 2REE= (12 0.6) / 2 20= 0.285 (mA)UCQ1= UCQ2 = VCC ICQ1RC=12 0.285 10= 9.15 (V)(2)= 10 / 10 = 5 (k)Rid = 2rbe= 2 7.59 = 15.2 (k)Rod = 2RC= 20 (k)ui1V1+12VV212VRCRCREEuodui210 k10 k20 k2

18、0 k第 3 章放大電路基礎(chǔ)2. 共模輸入與共模抑制比共模輸入ui1 = ui2共模輸出電壓uic = ui1 = ui2使得：ie1 = ie2IEQ1 + ie1IEQ2 + ie2ue = 2ie1REE2REE2REE共模輸入電壓uoc = uC1 uC2= 0共模抑制比用對(duì)數(shù)表示：大小相同極性相同共模信號(hào)交流通路ui1V1+VCCV2VEERCRCREEuocui2uC1uC2V1V2RCRCuocui2uC1uC2第 3 章放大電路基礎(chǔ)uod = Auduid(2) 若 Aud = 50、 Auc = 0.05求輸出電壓 uo，及 KCMR1.01 V0.99 V解可將任意輸入信號(hào)

19、分解為共模信號(hào)和差模信號(hào)之和(1)ui1 = 1.01 = 1.00 + 0.01 (V)ui2 = 0.99 = 1.00 0.01 (V)(1)求差模輸入電壓 uid 、共模輸入電壓 uic例 3.3.2ui1V1+VCCV2VEERCRCREEuoui2uC1uC2uid = u i1 u i2uic = (ui1+ ui2 ) / 2= 1.01 0.99 = 0.02 (V)= 1 (V)(2)= 50 0.02= 1 (V)uoc = Aucuic= 0.05 1= 0.05 (V)uo = Auduid + Aucuic= 1.05 (V)= 60 (dB)差模信號(hào)共模信號(hào)第 3

20、 章放大電路基礎(chǔ)3.3.2 具有電流源的差分放大電路一、電流源電路減少共模放大倍數(shù)的思路： 增大 REE用恒流源代替 REE特點(diǎn)：直流電阻為有限值動(dòng)態(tài)電阻很大1. 三極管電流源簡化畫法電流源代替差分電路中的 REE+VCCRLRERB1RB2ICI0ui1V1+VCCV2RCR1uodui2RCVEER2R3IC3V3ui1V1+VCCV2RCuodui2RCVEEI0第 3 章放大電路基礎(chǔ)2. 比例型電流源二極管溫度補(bǔ)償V1+VCCRERB1RB2I0V2比例型電流源V1+VCCR2RR1I0V2IREFUBE1UBE2UBE1 UBE2多路電流源V1+VCCR2RR1I02V2IREFR3

21、I03V3第 3 章放大電路基礎(chǔ)鏡像電流源UBE1 = UBE2I0 = IREF微電流源I0R2 = UBE1 UBE23. 鏡像和微電流源I0V1RV2IREFV1+VCCR2RI0V2IREFUBE1UBE2第 3 章放大電路基礎(chǔ)4. NMOS 管電流源原理電路當(dāng) V1、V2 幾何尺寸相同時(shí)：I0 = IREF當(dāng) V1、V2 幾何尺寸不同時(shí)：I0 IREF采用 V3 管代替 R+VCCV1RI0V2IREFDGSGSDVEE+VCCV1I0V2IREFDGSGSDVEEV3DSG第 3 章放大電路基礎(chǔ)V3、V4 構(gòu)成比例電流源電路二、具有電流源的差分放大電路簡化畫法能調(diào)零的差分電路ui1

22、V1+VCCV2RCuoui2RCVEEI0ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEEI0RPMOS差分電路ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEER2R3IC3V3V4IREFIC4R1第 3 章放大電路基礎(chǔ)例 3.3.3 = 100(1)求靜態(tài)工作點(diǎn)；(2)求電路的差模 Aud，Rid，Ro。解(1) 求“Q”ICQ1 = ICQ2 = 0.5 I0UCQ1 = UCQ2 = 6 0.42 7.5 = 2.85 (V)(2)求 Aud，Rid，RoRo = 2RC = 15 (k)ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEER2R3IC3V3V4IREF+6 V6 V100 1

23、00 7.5 k7.5 k6.2 k100 第 3 章放大電路基礎(chǔ)三、差分放大電路的差模傳輸特性O(shè)uiiCiC1iC2I0特點(diǎn)：1. iC1 + iC2 = I0；當(dāng) ui = 0，iC1 = iC2 = 0.5 I0 。UT-UT2. 當(dāng) UT ui UT ，uiiC1 iC2OUTUTiC1 iC2 ui。3. 當(dāng) 4UT ui 4UT ，一只管子截止， I0 幾乎全部流入另一只管子，輸出電壓被限幅。4UT 4UTI04UT4UT+VCCui1V1V2RCuoui2RCVEEI0iC1iC2第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.3.3 差分放大電路的輸入、輸出方式一、單端輸入、輸出方式1. 單端輸出輸

24、出為雙端輸出的一半較雙端輸出小即 ui1 = ui ， ui2 = 0參數(shù)計(jì)算與雙端輸入相同四種連接方式比較見 P882. 單端輸入為雙端輸入的特例+VCCuIV1V2RCuoRCVEEI0iC1iC2RL第 3 章放大電路基礎(chǔ)二、雙端變單端的轉(zhuǎn)換電路雙端輸入單端輸出差分電路具有雙端輸出效果的單端輸出電路對(duì)于差模信號(hào)：ic1 = ic3= ic4iL = ic2 + ic4 V3、V4 為鏡向電流源= ic2 + ic1= 2ic1uo= 2ic2RL使單端輸出獲得雙端輸出效果對(duì)于共模信號(hào)：iL = ic1 ic2 = 0uoc = 0ic1 = ic2 (方向如圖)電阻橋產(chǎn)生雙端輸入信號(hào)，負(fù)

25、載多為一端接地。R RR Rt+VCCRL+VCCuiV1V2uoVEEI0RLV3V4ic1ic2ic3ic4iL第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.4互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 引 言3.4.2 甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路3.4.1 乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路第 3 章放大電路基礎(chǔ)引 言一、功率放大的 特殊要求 Pomax 大，三極管盡限工作 = Pomax / PDC 要高失真要小二、共發(fā)射極放大電路的效率問題+VCCRLC1+RBuce = uouCE iCO tiCO QIcmUcem設(shè)“Q”設(shè)置在交流負(fù)載線中點(diǎn)VCCIC第 3 章放大電路基礎(chǔ)三、放大電路的工作狀態(tài)甲類( = 2 )tiCO I

26、cm2ICQtiCO Icm2ICQ乙類( = )tiCO IcmICQ2甲乙類( 0 V1 導(dǎo)通 V2 截止iC1io = iE1 = iC1, uO = iC1RLui 0.2 PomU(BR)CEO 2VCCICM VCC / RLRLV1V2+VCC+ui+uoVEE4. 管耗第 3 章放大電路基礎(chǔ)例 3.4.1 已知：VCC = VEE = 24 V，RL = 8 ， 忽略 UCE(sat) 求 Pom 以及此時(shí)的 PDC、PC1，并選管。解PDC=2V2CC / RL= 2 242 / ( 8) = 45.9 (W)= 0.5 (45.9 36) = 4.9 (W)U(BR)CEO

27、 48 VICM 24 / 8 = 3 (A)可選：U(BR)CEO = 60 100 VICM = 5 APCM = 10 15 WRLV1V2+VCC+ui+uoVEE第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.4.2 甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路一、甲乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路給 V1、V2 提供靜態(tài)電壓tiC0 ICQ1ICQ2克服交越失真思路：電路：RLRV3V4V1V2+VCC+ui+uoVEEV5當(dāng) ui = 0 時(shí)，V1、V2 微導(dǎo)通。當(dāng) ui 0 ( 至 )，V2 微導(dǎo)通 充分導(dǎo)通 微導(dǎo)通； V1 微導(dǎo)通 截止 微導(dǎo)通。交越失真第 3 章放大電路基礎(chǔ)克服交越失真的電路V1V2V3V4V1V2

28、RtB1B2實(shí)際電路V4RL+VCC+uoV1V2V3VEER*1R2R3R4V1V2V3R2R1RL+VCC+uoV1V2V3V4V5VEE+uiR第 3 章放大電路基礎(chǔ)二、復(fù)合管互補(bǔ)對(duì)稱放大電路1. 復(fù)合管(達(dá)林頓管)目的：實(shí)現(xiàn)管子參數(shù)的配對(duì)ib1(1 + 1) ib1(1 + 1) (1 + 2) ib1= (1 + 1 + 2+ 12) ib1 1 2 rbe= rbe1+ (1 + 1) rbe22(1+1) ib11 ib1ibicie(1 + 2 + 12) ib1V1V2第 3 章放大電路基礎(chǔ)V1V2NPN + NPNNPNV1V2PNP + PNPPNPV1V2NPN + P

29、NPNPNV1V2PNP + NPNPNP構(gòu)成復(fù)合管的規(guī)則：1) B1 為 B，C1 或 E1 接 B2 ， C2、E2 為 C 或 E；2) 應(yīng)保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏；3) 復(fù)合管類型與第一只管子相同。第 3 章放大電路基礎(chǔ)V1V2練習(xí)：接有瀉放電阻的復(fù)合管：V1V2ICEO12 ICEO1R瀉放電阻減小第 3 章放大電路基礎(chǔ)V1、V3 NPNV2、V4 PNPR3 、R5 穿透電流泄放電阻RE1 、RE2 穩(wěn)定 “Q”、過流保護(hù)取值 0.1 0.5 V5 V7、RP 克服交越失真R4 使 V3、V4 輸入電阻平衡V8 構(gòu)成前置電壓放大RB1 引入負(fù)反饋，提高穩(wěn)定性。UEUB8IB8IC

30、8UB3UE準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱電路2. 復(fù)合管互補(bǔ)對(duì)稱電路舉例第 3 章放大電路基礎(chǔ)RLRPV4+VCCV5V1V2R2RB1RB2+uo+ui+V6V7V8EUB3R1R5R3IC8RE1RE2R4V3UB8差分對(duì)管，構(gòu)成前置放大級(jí)鏡像恒流源，差分放大電路的有源負(fù)載NPNPNP因 PNP 管 小，采用三只管子復(fù)合而成克服交越失真第 3 章放大電路基礎(chǔ)三、甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱放大電路 OTL電路(Output Transformerless )RLRBV4VEE+VCCV5V1V2CERERB1RB2+uo+ui+CE電容 C 的作用：1)充當(dāng) VCC / 2 電源2)耦合交流信號(hào)當(dāng) ui = 0 時(shí)

31、，當(dāng) ui 0 時(shí)：V2 導(dǎo)通，C 放電，V2 的等效電源電壓 0.5VCC。當(dāng) ui u時(shí)， uo = Uomaxu+ u 時(shí), uo= UOmax2)i+ i 0 (虛斷)uouidui+u+uoRidAud uidRoi虛短和虛斷第 3 章放大電路基礎(chǔ)3.6放大電路的調(diào)試與測(cè)試第 3 章放大電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn): 單管共發(fā)射極電路的測(cè)試(EWB仿真)輸入電阻的測(cè)量方法輸出電阻的測(cè)量方法uot 負(fù)載開路時(shí)的輸出電壓uo 帶負(fù)載時(shí)的輸出電壓第 3 章放大電路基礎(chǔ)小 結(jié)第 2、3 章一、兩種半導(dǎo)體放大器件雙極型半導(dǎo)體三極管(晶體三極管 BJT)單極型半導(dǎo)體三極管(場(chǎng)效應(yīng)管 FET)兩種載流子導(dǎo)電多數(shù)載

32、流子導(dǎo)電晶體三極管1. 形式與結(jié)構(gòu)NPNPNP三區(qū)、三極、兩結(jié)2. 特點(diǎn)基極電流控制集電極電流并實(shí)現(xiàn)放大放大條件內(nèi)因：發(fā)射區(qū)載流子濃度高、基區(qū)薄、集電區(qū)面積大外因：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏3. 電流關(guān)系IE = IC + IBIC = IB + ICEO IE = (1 + ) IB + ICEOIE = IC + IBIC = IB IE = (1 + ) IB 第 2、3 章小結(jié)4. 特性iC / mAuCE /V100 A80 A60 A40 A20 AIB = 0O 3 6 9 124321O0.40.8iB / AuBE / V60402080死區(qū)電壓(Uth)：0.5 V (硅管)0

33、.1 V (鍺管)工作電壓(UBE(on) ) ：0.6 0.8 V 取 0.7 V (硅管) 0.2 0.3 V 取 0.3 V (鍺管)放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)放大區(qū)特點(diǎn)：1)iB 決定 iC2)曲線水平表示恒流3)曲線間隔表示受控第 2、3 章小結(jié)5. 參數(shù)特性參數(shù)電流放大倍數(shù) = /(1 ) = /(1 + )極間反向電流ICBOICEO極限參數(shù)ICMPCMU(BR)CEOuCEOICEOiCICMU(BR)CEOPCM安 全 工 作 區(qū)= (1 + ) ICBO第 2、3 章小結(jié)場(chǎng)效應(yīng)管1. 分類按導(dǎo)電溝道分 N 溝道P 溝道按結(jié)構(gòu)分 絕緣柵型(MOS)結(jié)型按特性分 增強(qiáng)型耗盡型uGS =

34、 0 時(shí)， iD = 0uGS = 0 時(shí)， iD 0增強(qiáng)型耗盡型(耗盡型)2. 特點(diǎn)柵源電壓改變溝道寬度從而控制漏極電流輸入電阻高，工藝簡單，易集成第 2、3 章小結(jié)由于 FET 無柵極電流，故采用轉(zhuǎn)移特性和輸出特性描述不同類型 FET 轉(zhuǎn)移特性比較3. 特性不同類型 FET 的特性比較參見 ch22 第 6 頁結(jié)型N 溝道uGS /ViD /mAO增強(qiáng)型耗盡型MOS 管(耗盡型)IDSS開啟電壓UGS(th)夾斷電壓UGS(off)IDO 是 uGS = 2UGS(th) 時(shí)的 iD 值第 2、3 章小結(jié)二、晶體管電路的基本問題和分析方法三種工作狀態(tài)狀態(tài)電流關(guān)系 條 件放大I C = IB

35、發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏飽和 I C IB兩個(gè)結(jié)正偏I(xiàn)CS = IBS 集電結(jié)零偏臨界截止IB U(th) 則導(dǎo)通以 NPN為 例：UBE UB UE放大UE UC UB飽和PNP 管UC UB UC U B飽和2. 電流判別法IB IBS 則飽和IB IBS 則放大第 2、3 章小結(jié)兩個(gè)基本問題靜態(tài) (Q ) 動(dòng)態(tài) (Au) 解決不失真的問題“Q”偏高引起飽和失真“Q”偏低引起截止失真解決能放大的問題兩種分析方法1. 計(jì)算法1) 直流通路求“Q ”(從發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓UBE(on)出發(fā))2) 交流通路分析性能交流通路畫法 ：VCC 接地， 耦合電容短路小信號(hào)電路模型+uce+ube ibicCBErbe Eibic ic+ube+uceBC第 2、3 章小結(jié)2. 圖解法觀察失真 計(jì)算 U omax直流負(fù)載線：uCE = VCC iC RC( + RE )uCE/ViC/mAVccQUCEQ直流負(fù)載線1/RC交流負(fù)載線： 過 Q 點(diǎn)，斜率為 1/RL直流負(fù)載線1/RLUom1Uom2Uomax = min Uom1, Uom2 三種基本組態(tài)判 定： 交流輸入和輸出的公共極，為共 極電路共射電路：基極輸入，集電極輸出；電壓、電流都放大