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第1頁(yè)V1=6VV2=12VDSR【例】電路如圖所示,UD=0.7V,試估算開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和閉合輸出電壓UO
?!窘狻浚寒?dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),二極管因加正向電壓而導(dǎo)通,故輸出電壓為:UO=VI-UD≈6V-0.7V=5.3V當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),二極管因外加反向電壓而截止,故輸出電壓為:
UO=V2=12V第1章常用半導(dǎo)體器件
第1頁(yè)V1=6VV2=12VDSR【例】電路如圖所示,UD=第2頁(yè)三極管工作狀態(tài)的判斷【例】:測(cè)量某NPN型BJT各電極對(duì)地的電壓值如下,試判別管子工作在什么區(qū)域?(1)
VC
=6V
VB
=0.7V
VE
=0V(2)VC
=6V
VB
=4V
VE
=3.6V(3)VC
=3.6V
VB
=4V
VE
=3.4V【解】:原則:正偏反偏反偏集電結(jié)正偏正偏反偏發(fā)射結(jié)飽和放大截止對(duì)NPN管而言,放大時(shí)VC
>VB
>VE
對(duì)PNP管而言,放大時(shí)VC
<VB
<VE
(1)放大區(qū)(2)截止區(qū)(3)飽和區(qū)第2頁(yè)三極管工作狀態(tài)的判斷【例】:測(cè)量某NPN型BJT各電極第3頁(yè)【例】
某放大電路中BJT三個(gè)電極的電流如圖所示。
IA=-2mA,IB=-0.04mA,IC=+2.04mA,試判斷管腳、管型?!窘狻浚弘娏髋袛喾?。電流的正方向IE=IB+ICABC
IAIBICC為發(fā)射極B為基極A為集電極。管型為NPN管。管腳、管型的判斷法也可采用萬(wàn)用表電阻法。參考實(shí)驗(yàn)。第3頁(yè)【例】某放大電路中BJT三個(gè)電極的電流如圖所示?!窘獾?頁(yè)【解】1.3電路如圖P1.3所示,已知ui=5sinωt(V),二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V。試畫(huà)出ui與uO的波形,并標(biāo)出幅值。
上半周,當(dāng)ui<3.7V時(shí),uo=ui當(dāng)ui>3.7V時(shí),uo=3.7V同理,下半周,當(dāng)ui>-3.7V時(shí),uo=ui當(dāng)ui<-3.7V時(shí),uo=-3.7V第4頁(yè)【解】1.3電路如圖P1.3所示,已知ui=5sin第5頁(yè)【解】1.4電路如圖P1.4所示,二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V,常溫下UT≈26mV,電容C對(duì)交流信號(hào)可視為短路;ui為正弦波,有效值為10mV。試問(wèn)二極管中流過(guò)的交流電流有效值為多少?
二極管的直流電流
ID=(V-UD)/R=2.6mA
其動(dòng)態(tài)電阻
rD≈UT/ID=10Ω
故動(dòng)態(tài)電流有效值
Id=Ui/rD≈1mA
第5頁(yè)【解】1.4電路如圖P1.4所示,二極管導(dǎo)通電壓U第6頁(yè)【解】1.5現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管,它們的穩(wěn)定電壓分別為6V和8V,正向?qū)妷簽?.7V。試問(wèn):(1)若將它們串聯(lián)相接,則可得到幾種穩(wěn)壓值?各為多少?(2)若將它們并聯(lián)相接,則又可得到幾種穩(wěn)壓值?各為多少?(1)兩只穩(wěn)壓管串聯(lián)時(shí)可得
1.4V、6.7V、8.7V和14V等四種穩(wěn)壓值。(2)兩只穩(wěn)壓管并聯(lián)時(shí)可得
0.7V和6V等兩種穩(wěn)壓值。
第6頁(yè)【解】1.5現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管,它們的穩(wěn)定電壓分別為6V第7頁(yè)1.6已知圖P1.6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=6V,最小穩(wěn)定電流IZmin=5mA,最大穩(wěn)定電流IZmax=25mA。(1)分別計(jì)算UI為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓UO的值;(2)若UI=35V時(shí)負(fù)載開(kāi)路,則會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?
(1)當(dāng)UI=10V時(shí),若UO=UZ=6V,則
IR=(10-6)V/1K=4mA
IDZ=-8mA<IZmin,所以穩(wěn)壓管未擊穿。故
【解】限流電阻R上的電流IR:
IR=IDZ+IL
IL=UZ/RL=6V/500=12mA第7頁(yè)1.6已知圖P1.6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=第8頁(yè)1.6已知圖P1.6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=6V,最小穩(wěn)定電流IZmin=5mA,最大穩(wěn)定電流IZmax=25mA。(1)分別計(jì)算UI為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓UO的值;(2)若UI=35V時(shí)負(fù)載開(kāi)路,則會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?
(1)當(dāng)UI=15V時(shí),若UO=UZ=6V,則
IR=(15-6)V/1K=9mA
IDZ=-3mA<IZmin,所以穩(wěn)壓管未擊穿。故
當(dāng)UI=35V時(shí),若UO=UZ=6V,則
IR=(35-6)V/1K
=29mA
IDZ=17mA,IZMAX>IDZ>IZMIN,所以UO=UZ=6V
(2)當(dāng)UI=35V時(shí),若空載,則有
IDZ=IR=(35-6)V/1K
=29mA,IDZ>IZMAX
穩(wěn)壓管將因功耗過(guò)大而損壞。第8頁(yè)1.6已知圖P1.6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=第9頁(yè)【解】1.8現(xiàn)測(cè)得放大電路中這兩只管子兩個(gè)電極的電流如圖P1.8所示。分別求另一電極的電流,標(biāo)出其實(shí)際方向,并在圓圈中畫(huà)出管子,且分別求它們的電流放大系數(shù)β。(a)(b)第9頁(yè)【解】1.8現(xiàn)測(cè)得放大電路中這兩只管子兩個(gè)電極的電第10頁(yè)【解】1.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時(shí)UBE=0.7V,β=50。試分析VBB為0V、1V、3V三種情況下T的工作狀態(tài)及輸出電壓uO的值。(1)當(dāng)VBB=0時(shí),T截止,uO=12V。(2)當(dāng)VBB=1V時(shí),因?yàn)?/p>
ICQ=βIBQ=5060μA=3mA。
uo=VCC-ICQRC=9V
所以T處于放大狀態(tài)第10頁(yè)【解】1.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時(shí)第11頁(yè)【解】1.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時(shí)UBE=0.7V,β=50。試分析VBB為0V、1V、3V三種情況下T的工作狀態(tài)及輸出電壓uO的值。(3)當(dāng)VBB=3V時(shí),因?yàn)?/p>
ICQ=βIBQ=50460μA=23mA。
uo=VCC-ICQRC<UBE
所以T處于飽和狀態(tài)第11頁(yè)【解】1.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時(shí)第12頁(yè)放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。
1.
靜態(tài)工作點(diǎn)(QuiescentPoint)靜態(tài)工作點(diǎn)Q(直流值):UBEQ、IBQ、ICQ
和UCEQ
基本共射放大電路TICQ=IBQ第2章基本放大電路
第12頁(yè)放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。1.第13頁(yè)2.常見(jiàn)的兩種共射放大電路(1)直接耦合放大電路IBQIb2Ib1已知Ib2=Ib1+IBQUbe=UBEQUbeICQ
IBQUCEQ=VCC–ICQ
RC(RL=∞)第13頁(yè)2.常見(jiàn)的兩種共射放大電路(1)直接耦合放大電路第14頁(yè)(2).阻容耦合放大電路IBQ第14頁(yè)(2).阻容耦合放大電路IBQ第15頁(yè)當(dāng)VCC>>UBEQ時(shí),已知:VCC=12V,Rb=600kΩ,Rc=3kΩ,β=100。Q=直流通路阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路(20uA,2mA,6V)第15頁(yè)當(dāng)VCC>>UBEQ時(shí),已知:VCC=12V,第16頁(yè)討論1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4?2.從輸出電壓上看,哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真?哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真?哪個(gè)Q點(diǎn)下Uom最大?3.設(shè)計(jì)放大電路時(shí),應(yīng)根據(jù)什么選擇VCC?第16頁(yè)討論1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→第17頁(yè)分析1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4?Q1Q2:Q1和Q2在同一輸出特性曲線上,即IBQ相同,Rb、VBB不變,Q1和Q2不在同一條負(fù)載線上,說(shuō)明RC變化,由于負(fù)載線變陡,Q1Q2
的原因是RC減小。Q2Q3:Q2和Q3在同一負(fù)載線上,即RC
不變,Q2和Q3不在同一條輸出特性曲線上,說(shuō)明
Rb、VBB變化,Q2Q3
的原因是Rb減小或VBB增大。Q3Q4:Q3和Q4負(fù)載線平行,說(shuō)明RC無(wú)變化,由于負(fù)載線變陡,Q3Q4
的原因是VCC增大。第17頁(yè)分析1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→第18頁(yè)討論1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4?2.從輸出電壓上看,哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真?哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真?哪個(gè)Q點(diǎn)下Uom最大?3.設(shè)計(jì)放大電路時(shí),應(yīng)根據(jù)什么選擇VCC?第18頁(yè)討論1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→第19頁(yè)分析1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4?Q1Q2:Q1和Q2在同一輸出特性曲線上,即IBQ相同,Rb、VBB不變,Q1和Q2不在同一條負(fù)載線上,說(shuō)明RC變化,由于負(fù)載線變陡,Q1Q2
的原因是RC減小。Q2Q3:Q2和Q3在同一負(fù)載線上,即RC
不變,Q2和Q3不在同一條輸出特性曲線上,說(shuō)明
Rb、VBB變化,Q2Q3
的原因是Rb減小或VBB增大。Q3Q4:Q3和Q4負(fù)載線平行,說(shuō)明RC無(wú)變化,由于負(fù)載線變陡,Q3Q4
的原因是VCC增大。第19頁(yè)分析1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→第20頁(yè)基本共射放大電路的直流通路和交流通路
VBB越大,UBEQ取不同的值所引起的IBQ的誤差越小。第20頁(yè)基本共射放大電路的直流通路和交流通路VB第21頁(yè)簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路-交流等效模型
同樣,rce(1/h22)很大,約為100k。故一般可忽略它們的影響,得到簡(jiǎn)化電路一般為10-310-4,可忽略
ib
是受控源
,且為電流控制電流源(CCCS)。電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的。rbe為動(dòng)態(tài)電阻
bec第21頁(yè)簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路-交流等效模型第22頁(yè)動(dòng)態(tài)電阻rbe
的近似表達(dá)式基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略利用PN結(jié)的電流方程可求得在輸入特性曲線上,Q點(diǎn)越高,rbe越?。〉?2頁(yè)動(dòng)態(tài)電阻rbe的近似表達(dá)式基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)第23頁(yè)共射放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析
電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析就是求解電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。第23頁(yè)共射放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析電路動(dòng)態(tài)參數(shù)第24頁(yè)阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析第24頁(yè)阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析第25頁(yè)根據(jù)則電壓增益為
求電壓放大倍數(shù)(電壓增益)第25頁(yè)根據(jù)則電壓增益為求電壓放大倍數(shù)(電壓增益)第26頁(yè)求輸入電阻
求輸出電阻令Ro=Rc
所以RiRO第26頁(yè)求輸入電阻求輸出電阻令Ro=Rc所以RiR第27頁(yè)當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí):第27頁(yè)當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí):第28頁(yè)討論:阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析第28頁(yè)討論:阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析第29頁(yè)【例】給出下列電路的交流等效電路,并求RL為有效值時(shí)對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)(Au、Ri和Ro給出表達(dá)式)?!窘狻拷涣鞯刃щ娐返?9頁(yè)【例】給出下列電路的交流等效電路,并求RL為有效值時(shí)第30頁(yè)Re//RL令第30頁(yè)Re//RL令第31頁(yè)求輸入電阻Ri第31頁(yè)求輸入電阻Ri第32頁(yè)電路等效為:(1+β)ReL第32頁(yè)電路等效為:(1+β)ReL第33頁(yè)求輸出電阻Ro令Us=0,保留Rs,在輸出端加Uo,產(chǎn)生Io
。第33頁(yè)求輸出電阻Ro令Us=0,保留Rs,在輸出端加Uo,第34頁(yè)求輸出電阻Ro第34頁(yè)求輸出電阻Ro第35頁(yè)2.6電路如圖P2.6所示,已知晶體管=120,UBE=0.7V,飽和管壓降UCES=0.5V。在下列情況下,用直流電壓表測(cè)晶體管的集電極電位,應(yīng)分別為多少?(1)正常情況(2)Rb1短路(3)Rb1開(kāi)路(4)Rb2開(kāi)路(5)Rb2短路(6)RC短路
【解】對(duì)NPN管而言,放大時(shí)UC>UB
>UE飽和時(shí)UC<UB,uBE>UON截止時(shí)uBE<UON第35頁(yè)2.6電路如圖P2.6所示,已知晶體管=120第36頁(yè)(1)正常情況IC=β/B=12011.6=1.39mA
集電極電位
UC=VCC-RCIB=15-5.11.39≈7.9V
(2)Rb1短路由于UB=0V,T截止,UC=15V。
UBUC第36頁(yè)(1)正常情況IC=β/B=120第37頁(yè)(3)Rb1開(kāi)路—從電壓方面分析
∴T管飽和UC=UCES=0.5V
UB基極電流IB
UC集電極電流IC
IC=βIB≈1200.17=20.4mAUCE=VCC-ICRC<0<UBE第37頁(yè)(3)Rb1開(kāi)路—從電壓方面分析∴T管飽和第38頁(yè)(3)Rb1開(kāi)路—從電流方面分析臨界飽和基極電流IBS
∵IB>IBS,T管飽和UC=UCES=0.5V
UB實(shí)際基極電流IB
UC第38頁(yè)(3)Rb1開(kāi)路—從電流方面分析∵IB>IBS,T第39頁(yè)(5)Rb2短路
UB=VCC=15VT管飽和UC=UCES=0.5V
UB(4)Rb2開(kāi)路由于UB=0V,T截止,UC=15V。
(6)RC短路由于集電極直接接直流電源
,UC=15V。
UC第39頁(yè)(5)Rb2短路T管飽和UC=UC第40頁(yè)2.7電路如圖P2.7所示,晶體管的=80,=100Ω。分別計(jì)算RL=∞和RL=3kΩ時(shí)的Q點(diǎn)、AU、Ri
和Ro?!窘狻?/p>
在空載和帶負(fù)載情況下,電路的靜態(tài)電流、rbe均相等,它們分別為
空載和帶負(fù)載時(shí),UCEQ不等第40頁(yè)2.7電路如圖P2.7所示,晶體管的=80,=1第41頁(yè)
空載(RL=∞)時(shí),靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為
。UCEQ=VCC-ICRC=15-51.76≈6.2V第41頁(yè)空載(RL=∞)時(shí),靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)第42頁(yè)
RL=3kΩ時(shí),靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)等分別為第42頁(yè)RL=3kΩ時(shí),靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)等分別為第43頁(yè)2.11電路如圖P2.11所示,晶體管的=100,rbb’=100Ω。(1)求電路的Q點(diǎn)、Au、Ri和Ro;(2)若β=200,則Q點(diǎn)如何變化?
(3)若電容Ce開(kāi)路,則將引起電路的哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化?如何變化?
第43頁(yè)2.11電路如圖P2.11所示,晶體管的=100第44頁(yè)【解】這是一個(gè)典型的穩(wěn)定電路(1)靜態(tài)分析:
求解次序:UBQIEQIBQUCEQ第44頁(yè)【解】這是一個(gè)典型的穩(wěn)定電路第45頁(yè)(1)動(dòng)態(tài)分析:第45頁(yè)(1)動(dòng)態(tài)分析:第46頁(yè)(2)β=200時(shí):
求解次序不變:UBQIEQIBQUCEQ
即β變化時(shí),只有IBQ發(fā)生變化,其它參數(shù)IEQ、UCEQ保持不變。第46頁(yè)(2)β=200時(shí):即β變化時(shí),只第47頁(yè)(3)若電容Ce開(kāi)路,其等效電路為:Rf+ReRo不變
Ri增大
|Au|減小第47頁(yè)(3)若電容Ce開(kāi)路,其等效電路為:Rf第48頁(yè)2.12電路如圖P2.12所示,晶體管的=80,rbe=1kΩ。(1)求出Q點(diǎn);
(2)分別求出RL=∞和RL=3kΩ時(shí)電路的Au、Ri和Ro。
第48頁(yè)2.12電路如圖P2.12所示,晶體管的=80,第49頁(yè)
【解】:(1)求解Q點(diǎn):(2)求動(dòng)態(tài)參數(shù):RL=∞時(shí)
第49頁(yè)【解】:(1)求解Q點(diǎn):(2)求動(dòng)態(tài)參數(shù):RL第50頁(yè)
(2)求動(dòng)態(tài)參數(shù):RL=3kΩ時(shí)
第50頁(yè)(2)求動(dòng)態(tài)參數(shù):RL=3kΩ時(shí)第51頁(yè)2.13電路如圖P2.13所示,晶體管的=60,rbb’=100Ω。(1)求解Q點(diǎn)、Au、Ri和Ro;
(2)設(shè)Us=10mV(有效值),問(wèn)Ui=?Uo=?若C3開(kāi)路,則Ui=?Uo=?第51頁(yè)2.13電路如圖P2.13所示,晶體管的=60,第52頁(yè)
【解】:(1)求Q點(diǎn):求動(dòng)態(tài)參數(shù)第52頁(yè)【解】:(1)求Q點(diǎn):求動(dòng)態(tài)參數(shù)第53頁(yè)
(2)設(shè)Us=10mV(有效值),則
若C3開(kāi)路,則第53頁(yè)(2)設(shè)Us=10mV(有效值),則若C3開(kāi)路,則第54頁(yè)【例】已知,T1和T2的β均為150,UBEQ=0.7V,rbe1=4kΩ,rbe2=2.2kΩ,VCC=12V。試估算電路的Q點(diǎn)、Au、Ri和Ro。第3章多級(jí)放大電路
第54頁(yè)【例】已知,T1和T2的β均為150,UBEQ=0.第55頁(yè)【解】求解Q點(diǎn),由于電路采用阻容耦合方式,每級(jí)Q點(diǎn)獨(dú)立求解。第一級(jí)為典型Q點(diǎn)穩(wěn)定電路(共射)第55頁(yè)【解】求解Q點(diǎn),由于電路采用阻容耦合方式,每級(jí)Q點(diǎn)獨(dú)第56頁(yè)第二級(jí)為共集放大電路,其Q點(diǎn)為:第56頁(yè)第二級(jí)為共集放大電路,其Q點(diǎn)為:第57頁(yè)求動(dòng)態(tài)參數(shù)給出交流等效電路
求第一級(jí)電壓放大倍數(shù),應(yīng)先求其負(fù)載電阻,及第二級(jí)輸入電阻Ri2。)])(1([L622be5i2RRrRR∥∥b++=第57頁(yè)求動(dòng)態(tài)參數(shù)給出交流等效電路求第一級(jí)電壓第58頁(yè)求動(dòng)態(tài)參數(shù)第二級(jí)電壓放大倍數(shù)接近1將數(shù)值代入公式,其結(jié)果為0.994則整個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)為:計(jì)算公式電路的輸入電阻取前級(jí)的輸入電阻:Ri=1.94KΩ輸出電阻RO=48Ω第58頁(yè)求動(dòng)態(tài)參數(shù)第二級(jí)電壓放大倍數(shù)接近1將數(shù)值代入公式,其第59頁(yè)【例】已知Rb=1kΩ,RC=10kΩ,RL=5.1kΩ,VCC=12V,VEE=6V;晶體管的β=100,rbe=2kΩ,UBEQ=0.7V;T1和T2的發(fā)射極靜態(tài)電流均為0.5mA。(1)Re的取值應(yīng)為多少?T1和T2管的管壓降UCEQ等于多少?(2)計(jì)算Au(Ad)、Ri和Ro;(3)若將電路改成單端輸出,用直流表測(cè)得輸出電壓uo=3V,試問(wèn)輸入電壓ui約為多少?設(shè)共模電壓可忽略不計(jì)。第59頁(yè)【例】已知Rb=1kΩ,RC=10kΩ,RL=5.第60頁(yè)【解】(1)根據(jù)公式可以得到Re求UCQ(2)動(dòng)態(tài)參數(shù)第60頁(yè)【解】(1)根據(jù)公式可以得到Re求UCQ(2)動(dòng)態(tài)參第61頁(yè)(3)單端輸出直流表得到的結(jié)果包含直流(靜態(tài))量和變化量。靜態(tài)時(shí),T1管的集電極電位為:動(dòng)態(tài)電壓差模電壓放大倍數(shù)輸入電壓第61頁(yè)(3)單端輸出直流表得到的結(jié)果包含直流(靜態(tài))量和變第62頁(yè)3.2設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點(diǎn)均合適,分別畫(huà)出它們的交流等效電路,并寫(xiě)出Au、Ri和Ro的表達(dá)式。
【解】(a)(a)共射—共集放大電路交流等效電路如下圖所示第62頁(yè)3.2設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點(diǎn)均合適,分第63頁(yè)分析第63頁(yè)分析第64頁(yè)(b)(b)共集—共射放大電路交流等效電路如下圖所示【解】第64頁(yè)(b)(b)共集—共射放大電路交流等效電路如下圖所示第65頁(yè)分析第65頁(yè)分析第66頁(yè)
3.4電路如圖P3.1(a)所示,晶體管的β均為150,rbe均為2kΩ,Q點(diǎn)合適。求解AU、Ri
和Ro。【解】給出電路交流通路第66頁(yè)3.4電路如圖P3.1(a)所示,晶體管的β均為第67頁(yè)第67頁(yè)第68頁(yè)
3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對(duì)稱,晶體管的β均為100,rbb’=100Ω,UBEQ≈0.7V。試計(jì)算RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流IEQ,以及動(dòng)態(tài)參數(shù)Ad和Ri。
第68頁(yè)3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對(duì)稱,晶體管的β第69頁(yè)
3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對(duì)稱,晶體管的β均為100,rbb’=100Ω,UBEQ≈0.7V。試計(jì)算RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流IEQ,以及動(dòng)態(tài)參數(shù)Ad和Ri。
【解】:RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下:
Ad和Ri分析如下:
第69頁(yè)3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對(duì)稱,晶體管的β第70頁(yè)
判斷圖中所示各電路中是否引入了反饋,是直流反饋還是交流反饋,是正反饋還是負(fù)反饋,串聯(lián)還是并聯(lián)反饋。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。
直流電壓
串聯(lián)負(fù)反饋
交、直流電壓
串聯(lián)正反饋
直流電壓
并聯(lián)負(fù)反饋
交、直流電流
并聯(lián)負(fù)反饋
第6章放大電路中的反饋
第70頁(yè)判斷圖中所示各電路中是否引入了反饋,是直流反第71頁(yè)
課堂練習(xí)
判斷圖中所示各電路中是否引入了反饋,是直流反饋還是交流反饋,是正反饋還是負(fù)反饋,串聯(lián)還是并聯(lián)反饋。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。
交、直流電壓
串聯(lián)負(fù)反饋
交、直流電壓
串聯(lián)負(fù)反饋
第71頁(yè)課第72頁(yè)【例】在圖所示所示電路中,已知R2=10KΩ,R4=100KΩ,求解在深度負(fù)反饋條件下的Auf。反饋通路:T3
、R4與R2電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)【解】第72頁(yè)【例】在圖所示所示電路中,已知R2=10KΩ,R4=第73頁(yè)【例】在圖所示所示(1)判斷電路中反饋的組態(tài);(2)求出在深度負(fù)反饋條件下的Af和Auf。(1)反饋通路:Rf與Re1電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)【解】(2)第73頁(yè)【例】在圖所示所示(1)判斷電路中反饋的組態(tài);(1)第74頁(yè)【例】
如圖所示,已知R1=10KΩ,R2=100KΩ,R3=2KΩ,RL=5KΩ。求解在深度負(fù)反饋條件下的Auf.
【解】:反饋通路:T、R3、R2與R1電路引入電流串聯(lián)負(fù)反饋第74頁(yè)【例】如圖所示,已知R1=10KΩ,R2=100第75頁(yè)【例】估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)?!窘狻浚涸撾娐窞殡妷翰⒙?lián)負(fù)反饋。則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為:在深度負(fù)反饋條件下:第75頁(yè)【例】估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)?!窘狻浚涸摰?6頁(yè)【解】該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋,在深度負(fù)反饋條件下:故:閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為:【例】估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。第76頁(yè)【解】該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋,在深度負(fù)反饋條件下:故第77頁(yè)
判斷圖中所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋,并計(jì)算它們的反饋系數(shù)以及深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)
。
電路引入電流并聯(lián)負(fù)反饋
課堂練習(xí)電壓放大倍數(shù)第77頁(yè)第78頁(yè)
判斷圖中所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋,并計(jì)算它們的反饋系數(shù)以及深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)
。
電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋
課堂練習(xí)電壓放大倍數(shù)第78頁(yè)第79頁(yè)
判斷圖中所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋,并計(jì)算它們的反饋系數(shù)以及深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)
。
電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋
課堂練習(xí)電壓放大倍數(shù)第79頁(yè)第80頁(yè)【例】判斷圖中所示電路中引入了哪種組態(tài)的反饋,并計(jì)算它們的反饋系數(shù)以及深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)
。
【解】通過(guò)R3和R7引入直流負(fù)反饋;通過(guò)R4引入交、直流負(fù)反饋。
第80頁(yè)【例】判斷圖中所示電路中引入了哪種組態(tài)的反饋,并計(jì)算第81頁(yè)通過(guò)R4引入交、直流負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋
。
iOiFiFiR9uF虛短:虛斷:輸出電流:考慮交流通路下的負(fù)反饋第81頁(yè)通過(guò)R4引入交、直流負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋。iOi第82頁(yè)6.4---6.9判斷所示各電路中反饋組態(tài),并求反饋系數(shù)和電壓放大倍數(shù)
。
【解】電路引入交、直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋
虛短:虛斷:由此可得:放大倍數(shù):uF第82頁(yè)6.4---6.9判斷所示各電路中反饋組態(tài),并求第83頁(yè)6.4---6.9判斷所示各電路中反饋組態(tài),并求反饋系數(shù)和電壓放大倍數(shù)
。
【解】電路引入交、直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋
虛斷:由此可得:放大倍數(shù):第83頁(yè)6.4---6.9判斷所示各電路中反饋組態(tài),并求第84頁(yè)6.10電路如圖P6.10所示,已知集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)差模增益和差模輸入電阻均近于無(wú)窮大,最大輸出電壓幅值為±14V。填空:電路引入了
(填入反饋組態(tài))交流負(fù)反饋,電路的輸入電阻趨近于
,電壓放大倍數(shù)Auf=△uO/△uI≈
。設(shè)uI=1V,則uO≈
V;若R1開(kāi)路,則uO變?yōu)?/p>
V;若R1短路,則uO變?yōu)?/p>
V;若R2開(kāi)路,則uO變?yōu)?/p>
V;若R2短路,則uO變?yōu)?/p>
V。
電壓串聯(lián)∞1111114141第84頁(yè)6.10電路如圖P6.10所示,已知集成運(yùn)放的開(kāi)第85頁(yè)
6.12已知一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)Auf=20,其基本放大電路的電壓放大倍數(shù)Au的相對(duì)變化率為10%,Auf的相對(duì)變化率小于0.1%,試問(wèn)F和Au各為多少?
先求解,再根據(jù)深度負(fù)反饋的特點(diǎn)求解。
【解】
所以
第85頁(yè)6.12已知一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的電壓放大第86頁(yè)【例】:電路如圖所示,已知R2>>R4,R1=R2。試問(wèn):(1)uO與uI比例系數(shù)是多少?(2)若R4開(kāi)路,則比例系數(shù)又是多少?【解】電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋電路虛短:虛斷:i2i1M點(diǎn)電位:∵R2>>R4,io=i2+iR4,可以得到比例系數(shù)為第7章信號(hào)的運(yùn)算和處理
第86頁(yè)【例】:電路如圖所示,已知R2>>R4,R1=R2。第87頁(yè)【例】:電路如圖所示,已知R2>>R4,R1=R2。試問(wèn):(1)uO與uI比例系數(shù)是多少?(2)若R4開(kāi)路,則比例系數(shù)又是多少?【解】(2)若R4開(kāi)路,則電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路虛短:虛斷:比例系數(shù)為第87頁(yè)【例】:電路如圖所示,已知R2>>R4,R1=R2。第88頁(yè)【例】:電路如圖所示,已知uO=-55uI,試求R5。并說(shuō)明若uI與地接反,uI與uO關(guān)系將發(fā)生什么變化?【解】前級(jí)構(gòu)成同相比例運(yùn)算電路,第二級(jí)構(gòu)成反相比例運(yùn)算電路。第88頁(yè)【例】:電路如圖所示,已知uO=-55uI,試求R5第89頁(yè)可得出,R5=500kΩ接反,則前級(jí)為反相比例運(yùn)算電路第二級(jí)仍為反相比例運(yùn)算電路,比例系數(shù)-5因此,輸入電壓與輸出電壓比例系數(shù)為50。第89頁(yè)可得出,R5=500kΩ接反,則前級(jí)為反相比例運(yùn)算電第90頁(yè)【例】:設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)算電路,要求輸出電壓和輸入電壓的運(yùn)算關(guān)系為:【解】
可采用單個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成電路,uI1應(yīng)作用于同相輸入端,uI2、uI3作用于反相輸入端。
將比例關(guān)系代入,得:R1=10k,R2=20k,R3=25k∵R3//R2//Rf=R1,∴R4可省去。
取Rf=100k,R3//R2//Rf=R1//R4,則第90頁(yè)【例】:設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)算電路,要求輸出電壓和輸入電壓的運(yùn)第91頁(yè)【例】:用集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)以下運(yùn)算關(guān)系,RF1=20k,RF2=100k【解】第91頁(yè)【例】:用集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)以下運(yùn)算關(guān)系,RF1=2第92頁(yè)比較得:
RF1=20k,得:R1=100k,R3=15.4k;
RF2=100k,得:R4=100k,R2=10k。第92頁(yè)比較得:RF1=20k,得:R1=1第93頁(yè)【例】求解圖中所示電路的運(yùn)算關(guān)系。
【解】
A1、A2、A3的輸出電壓分別為uI1、uI2、uI3。由于在A4組成的反相求和運(yùn)算電路中反相輸入端和同相輸入端外接電阻阻值相等,所以
第93頁(yè)【例】求解圖中所示電路的運(yùn)算關(guān)系?!窘狻緼1、A第94頁(yè)【例】求解圖中所示電路的運(yùn)算關(guān)系。
【解】先求解uO1,再求解uO。第94頁(yè)【例】求解圖中所示電路的運(yùn)算關(guān)系。【解】先求解uO第95頁(yè)7.6試求圖P7.6所示各電路輸出電壓與輸入電壓的運(yùn)算關(guān)系式。第95頁(yè)7.6試求圖P7.6所示各電路輸出電壓與輸入電壓的第96頁(yè)7.9電路如圖P7.9所示。(1)寫(xiě)出uO與uI1、uI2的運(yùn)算關(guān)系式;(2)當(dāng)RW的滑動(dòng)端在最上端時(shí),若uI1=10mV,uI2=20mV,則uO=?(3)若uO的最大幅值為±14V,輸入電壓最大值
uI1max=10mV,uI2max=20mV,最小值均為0V,則為了保證集成運(yùn)放工作在線性區(qū),R2的最大值為多少?【解】(1)A2同相輸入端電位
第96頁(yè)7.9電路如圖P7.9所示?!窘狻浚?)A2同相第97頁(yè)【解】(1)A2同相輸入端電位
輸出電壓
或
(2)將uI1=10mV,uI2=20mV
代入上式,得uO=100mV
第97頁(yè)【解】(1)A2同相輸入端電位輸出電壓或第98頁(yè)【解】
(3)根據(jù)題目所給參數(shù),uI2-uI1的最大值為20mV。若R1為最小值,則為保證集成運(yùn)放工作在線性區(qū),uI2-uI1
=20mV時(shí)集成運(yùn)放的輸出電壓應(yīng)為+14V,寫(xiě)成表達(dá)式為
故R1min≈143Ω
R2max=RW-R1min≈(10-0.143)kΩ≈9.86kΩ第98頁(yè)【解】(3)根據(jù)題目所給參數(shù),uI2-第99頁(yè)V1=6VV2=12VDSR【例】電路如圖所示,UD=0.7V,試估算開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和閉合輸出電壓UO
?!窘狻浚寒?dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),二極管因加正向電壓而導(dǎo)通,故輸出電壓為:UO=VI-UD≈6V-0.7V=5.3V當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),二極管因外加反向電壓而截止,故輸出電壓為:
UO=V2=12V第1章常用半導(dǎo)體器件
第1頁(yè)V1=6VV2=12VDSR【例】電路如圖所示,UD=第100頁(yè)三極管工作狀態(tài)的判斷【例】:測(cè)量某NPN型BJT各電極對(duì)地的電壓值如下,試判別管子工作在什么區(qū)域?(1)
VC
=6V
VB
=0.7V
VE
=0V(2)VC
=6V
VB
=4V
VE
=3.6V(3)VC
=3.6V
VB
=4V
VE
=3.4V【解】:原則:正偏反偏反偏集電結(jié)正偏正偏反偏發(fā)射結(jié)飽和放大截止對(duì)NPN管而言,放大時(shí)VC
>VB
>VE
對(duì)PNP管而言,放大時(shí)VC
<VB
<VE
(1)放大區(qū)(2)截止區(qū)(3)飽和區(qū)第2頁(yè)三極管工作狀態(tài)的判斷【例】:測(cè)量某NPN型BJT各電極第101頁(yè)【例】
某放大電路中BJT三個(gè)電極的電流如圖所示。
IA=-2mA,IB=-0.04mA,IC=+2.04mA,試判斷管腳、管型?!窘狻浚弘娏髋袛喾?。電流的正方向IE=IB+ICABC
IAIBICC為發(fā)射極B為基極A為集電極。管型為NPN管。管腳、管型的判斷法也可采用萬(wàn)用表電阻法。參考實(shí)驗(yàn)。第3頁(yè)【例】某放大電路中BJT三個(gè)電極的電流如圖所示。【解第102頁(yè)【解】1.3電路如圖P1.3所示,已知ui=5sinωt(V),二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V。試畫(huà)出ui與uO的波形,并標(biāo)出幅值。
上半周,當(dāng)ui<3.7V時(shí),uo=ui當(dāng)ui>3.7V時(shí),uo=3.7V同理,下半周,當(dāng)ui>-3.7V時(shí),uo=ui當(dāng)ui<-3.7V時(shí),uo=-3.7V第4頁(yè)【解】1.3電路如圖P1.3所示,已知ui=5sin第103頁(yè)【解】1.4電路如圖P1.4所示,二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V,常溫下UT≈26mV,電容C對(duì)交流信號(hào)可視為短路;ui為正弦波,有效值為10mV。試問(wèn)二極管中流過(guò)的交流電流有效值為多少?
二極管的直流電流
ID=(V-UD)/R=2.6mA
其動(dòng)態(tài)電阻
rD≈UT/ID=10Ω
故動(dòng)態(tài)電流有效值
Id=Ui/rD≈1mA
第5頁(yè)【解】1.4電路如圖P1.4所示,二極管導(dǎo)通電壓U第104頁(yè)【解】1.5現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管,它們的穩(wěn)定電壓分別為6V和8V,正向?qū)妷簽?.7V。試問(wèn):(1)若將它們串聯(lián)相接,則可得到幾種穩(wěn)壓值?各為多少?(2)若將它們并聯(lián)相接,則又可得到幾種穩(wěn)壓值?各為多少?(1)兩只穩(wěn)壓管串聯(lián)時(shí)可得
1.4V、6.7V、8.7V和14V等四種穩(wěn)壓值。(2)兩只穩(wěn)壓管并聯(lián)時(shí)可得
0.7V和6V等兩種穩(wěn)壓值。
第6頁(yè)【解】1.5現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管,它們的穩(wěn)定電壓分別為6V第105頁(yè)1.6已知圖P1.6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=6V,最小穩(wěn)定電流IZmin=5mA,最大穩(wěn)定電流IZmax=25mA。(1)分別計(jì)算UI為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓UO的值;(2)若UI=35V時(shí)負(fù)載開(kāi)路,則會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?
(1)當(dāng)UI=10V時(shí),若UO=UZ=6V,則
IR=(10-6)V/1K=4mA
IDZ=-8mA<IZmin,所以穩(wěn)壓管未擊穿。故
【解】限流電阻R上的電流IR:
IR=IDZ+IL
IL=UZ/RL=6V/500=12mA第7頁(yè)1.6已知圖P1.6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=第106頁(yè)1.6已知圖P1.6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=6V,最小穩(wěn)定電流IZmin=5mA,最大穩(wěn)定電流IZmax=25mA。(1)分別計(jì)算UI為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓UO的值;(2)若UI=35V時(shí)負(fù)載開(kāi)路,則會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?
(1)當(dāng)UI=15V時(shí),若UO=UZ=6V,則
IR=(15-6)V/1K=9mA
IDZ=-3mA<IZmin,所以穩(wěn)壓管未擊穿。故
當(dāng)UI=35V時(shí),若UO=UZ=6V,則
IR=(35-6)V/1K
=29mA
IDZ=17mA,IZMAX>IDZ>IZMIN,所以UO=UZ=6V
(2)當(dāng)UI=35V時(shí),若空載,則有
IDZ=IR=(35-6)V/1K
=29mA,IDZ>IZMAX
穩(wěn)壓管將因功耗過(guò)大而損壞。第8頁(yè)1.6已知圖P1.6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=第107頁(yè)【解】1.8現(xiàn)測(cè)得放大電路中這兩只管子兩個(gè)電極的電流如圖P1.8所示。分別求另一電極的電流,標(biāo)出其實(shí)際方向,并在圓圈中畫(huà)出管子,且分別求它們的電流放大系數(shù)β。(a)(b)第9頁(yè)【解】1.8現(xiàn)測(cè)得放大電路中這兩只管子兩個(gè)電極的電第108頁(yè)【解】1.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時(shí)UBE=0.7V,β=50。試分析VBB為0V、1V、3V三種情況下T的工作狀態(tài)及輸出電壓uO的值。(1)當(dāng)VBB=0時(shí),T截止,uO=12V。(2)當(dāng)VBB=1V時(shí),因?yàn)?/p>
ICQ=βIBQ=5060μA=3mA。
uo=VCC-ICQRC=9V
所以T處于放大狀態(tài)第10頁(yè)【解】1.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時(shí)第109頁(yè)【解】1.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時(shí)UBE=0.7V,β=50。試分析VBB為0V、1V、3V三種情況下T的工作狀態(tài)及輸出電壓uO的值。(3)當(dāng)VBB=3V時(shí),因?yàn)?/p>
ICQ=βIBQ=50460μA=23mA。
uo=VCC-ICQRC<UBE
所以T處于飽和狀態(tài)第11頁(yè)【解】1.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時(shí)第110頁(yè)放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。
1.
靜態(tài)工作點(diǎn)(QuiescentPoint)靜態(tài)工作點(diǎn)Q(直流值):UBEQ、IBQ、ICQ
和UCEQ
基本共射放大電路TICQ=IBQ第2章基本放大電路
第12頁(yè)放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。1.第111頁(yè)2.常見(jiàn)的兩種共射放大電路(1)直接耦合放大電路IBQIb2Ib1已知Ib2=Ib1+IBQUbe=UBEQUbeICQ
IBQUCEQ=VCC–ICQ
RC(RL=∞)第13頁(yè)2.常見(jiàn)的兩種共射放大電路(1)直接耦合放大電路第112頁(yè)(2).阻容耦合放大電路IBQ第14頁(yè)(2).阻容耦合放大電路IBQ第113頁(yè)當(dāng)VCC>>UBEQ時(shí),已知:VCC=12V,Rb=600kΩ,Rc=3kΩ,β=100。Q=直流通路阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路(20uA,2mA,6V)第15頁(yè)當(dāng)VCC>>UBEQ時(shí),已知:VCC=12V,第114頁(yè)討論1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4?2.從輸出電壓上看,哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真?哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真?哪個(gè)Q點(diǎn)下Uom最大?3.設(shè)計(jì)放大電路時(shí),應(yīng)根據(jù)什么選擇VCC?第16頁(yè)討論1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→第115頁(yè)分析1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4?Q1Q2:Q1和Q2在同一輸出特性曲線上,即IBQ相同,Rb、VBB不變,Q1和Q2不在同一條負(fù)載線上,說(shuō)明RC變化,由于負(fù)載線變陡,Q1Q2
的原因是RC減小。Q2Q3:Q2和Q3在同一負(fù)載線上,即RC
不變,Q2和Q3不在同一條輸出特性曲線上,說(shuō)明
Rb、VBB變化,Q2Q3
的原因是Rb減小或VBB增大。Q3Q4:Q3和Q4負(fù)載線平行,說(shuō)明RC無(wú)變化,由于負(fù)載線變陡,Q3Q4
的原因是VCC增大。第17頁(yè)分析1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→第116頁(yè)討論1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4?2.從輸出電壓上看,哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真?哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真?哪個(gè)Q點(diǎn)下Uom最大?3.設(shè)計(jì)放大電路時(shí),應(yīng)根據(jù)什么選擇VCC?第18頁(yè)討論1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→第117頁(yè)分析1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4?Q1Q2:Q1和Q2在同一輸出特性曲線上,即IBQ相同,Rb、VBB不變,Q1和Q2不在同一條負(fù)載線上,說(shuō)明RC變化,由于負(fù)載線變陡,Q1Q2
的原因是RC減小。Q2Q3:Q2和Q3在同一負(fù)載線上,即RC
不變,Q2和Q3不在同一條輸出特性曲線上,說(shuō)明
Rb、VBB變化,Q2Q3
的原因是Rb減小或VBB增大。Q3Q4:Q3和Q4負(fù)載線平行,說(shuō)明RC無(wú)變化,由于負(fù)載線變陡,Q3Q4
的原因是VCC增大。第19頁(yè)分析1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→第118頁(yè)基本共射放大電路的直流通路和交流通路
VBB越大,UBEQ取不同的值所引起的IBQ的誤差越小。第20頁(yè)基本共射放大電路的直流通路和交流通路VB第119頁(yè)簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路-交流等效模型
同樣,rce(1/h22)很大,約為100k。故一般可忽略它們的影響,得到簡(jiǎn)化電路一般為10-310-4,可忽略
ib
是受控源
,且為電流控制電流源(CCCS)。電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的。rbe為動(dòng)態(tài)電阻
bec第21頁(yè)簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路-交流等效模型第120頁(yè)動(dòng)態(tài)電阻rbe
的近似表達(dá)式基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略利用PN結(jié)的電流方程可求得在輸入特性曲線上,Q點(diǎn)越高,rbe越??!第22頁(yè)動(dòng)態(tài)電阻rbe的近似表達(dá)式基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)第121頁(yè)共射放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析
電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析就是求解電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。第23頁(yè)共射放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析電路動(dòng)態(tài)參數(shù)第122頁(yè)阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析第24頁(yè)阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析第123頁(yè)根據(jù)則電壓增益為
求電壓放大倍數(shù)(電壓增益)第25頁(yè)根據(jù)則電壓增益為求電壓放大倍數(shù)(電壓增益)第124頁(yè)求輸入電阻
求輸出電阻令Ro=Rc
所以RiRO第26頁(yè)求輸入電阻求輸出電阻令Ro=Rc所以RiR第125頁(yè)當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí):第27頁(yè)當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí):第126頁(yè)討論:阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析第28頁(yè)討論:阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析第127頁(yè)【例】給出下列電路的交流等效電路,并求RL為有效值時(shí)對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)(Au、Ri和Ro給出表達(dá)式)?!窘狻拷涣鞯刃щ娐返?9頁(yè)【例】給出下列電路的交流等效電路,并求RL為有效值時(shí)第128頁(yè)Re//RL令第30頁(yè)Re//RL令第129頁(yè)求輸入電阻Ri第31頁(yè)求輸入電阻Ri第130頁(yè)電路等效為:(1+β)ReL第32頁(yè)電路等效為:(1+β)ReL第131頁(yè)求輸出電阻Ro令Us=0,保留Rs,在輸出端加Uo,產(chǎn)生Io
。第33頁(yè)求輸出電阻Ro令Us=0,保留Rs,在輸出端加Uo,第132頁(yè)求輸出電阻Ro第34頁(yè)求輸出電阻Ro第133頁(yè)2.6電路如圖P2.6所示,已知晶體管=120,UBE=0.7V,飽和管壓降UCES=0.5V。在下列情況下,用直流電壓表測(cè)晶體管的集電極電位,應(yīng)分別為多少?(1)正常情況(2)Rb1短路(3)Rb1開(kāi)路(4)Rb2開(kāi)路(5)Rb2短路(6)RC短路
【解】對(duì)NPN管而言,放大時(shí)UC>UB
>UE飽和時(shí)UC<UB,uBE>UON截止時(shí)uBE<UON第35頁(yè)2.6電路如圖P2.6所示,已知晶體管=120第134頁(yè)(1)正常情況IC=β/B=12011.6=1.39mA
集電極電位
UC=VCC-RCIB=15-5.11.39≈7.9V
(2)Rb1短路由于UB=0V,T截止,UC=15V。
UBUC第36頁(yè)(1)正常情況IC=β/B=120第135頁(yè)(3)Rb1開(kāi)路—從電壓方面分析
∴T管飽和UC=UCES=0.5V
UB基極電流IB
UC集電極電流IC
IC=βIB≈1200.17=20.4mAUCE=VCC-ICRC<0<UBE第37頁(yè)(3)Rb1開(kāi)路—從電壓方面分析∴T管飽和第136頁(yè)(3)Rb1開(kāi)路—從電流方面分析臨界飽和基極電流IBS
∵IB>IBS,T管飽和UC=UCES=0.5V
UB實(shí)際基極電流IB
UC第38頁(yè)(3)Rb1開(kāi)路—從電流方面分析∵IB>IBS,T第137頁(yè)(5)Rb2短路
UB=VCC=15VT管飽和UC=UCES=0.5V
UB(4)Rb2開(kāi)路由于UB=0V,T截止,UC=15V。
(6)RC短路由于集電極直接接直流電源
,UC=15V。
UC第39頁(yè)(5)Rb2短路T管飽和UC=UC第138頁(yè)2.7電路如圖P2.7所示,晶體管的=80,=100Ω。分別計(jì)算RL=∞和RL=3kΩ時(shí)的Q點(diǎn)、AU、Ri
和Ro?!窘狻?/p>
在空載和帶負(fù)載情況下,電路的靜態(tài)電流、rbe均相等,它們分別為
空載和帶負(fù)載時(shí),UCEQ不等第40頁(yè)2.7電路如圖P2.7所示,晶體管的=80,=1第139頁(yè)
空載(RL=∞)時(shí),靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為
。UCEQ=VCC-ICRC=15-51.76≈6.2V第41頁(yè)空載(RL=∞)時(shí),靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)第140頁(yè)
RL=3kΩ時(shí),靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)等分別為第42頁(yè)RL=3kΩ時(shí),靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)等分別為第141頁(yè)2.11電路如圖P2.11所示,晶體管的=100,rbb’=100Ω。(1)求電路的Q點(diǎn)、Au、Ri和Ro;(2)若β=200,則Q點(diǎn)如何變化?
(3)若電容Ce開(kāi)路,則將引起電路的哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化?如何變化?
第43頁(yè)2.11電路如圖P2.11所示,晶體管的=100第142頁(yè)【解】這是一個(gè)典型的穩(wěn)定電路(1)靜態(tài)分析:
求解次序:UBQIEQIBQUCEQ第44頁(yè)【解】這是一個(gè)典型的穩(wěn)定電路第143頁(yè)(1)動(dòng)態(tài)分析:第45頁(yè)(1)動(dòng)態(tài)分析:第144頁(yè)(2)β=200時(shí):
求解次序不變:UBQIEQIBQUCEQ
即β變化時(shí),只有IBQ發(fā)生變化,其它參數(shù)IEQ、UCEQ保持不變。第46頁(yè)(2)β=200時(shí):即β變化時(shí),只第145頁(yè)(3)若電容Ce開(kāi)路,其等效電路為:Rf+ReRo不變
Ri增大
|Au|減小第47頁(yè)(3)若電容Ce開(kāi)路,其等效電路為:Rf第146頁(yè)2.12電路如圖P2.12所示,晶體管的=80,rbe=1kΩ。(1)求出Q點(diǎn);
(2)分別求出RL=∞和RL=3kΩ時(shí)電路的Au、Ri和Ro。
第48頁(yè)2.12電路如圖P2.12所示,晶體管的=80,第147頁(yè)
【解】:(1)求解Q點(diǎn):(2)求動(dòng)態(tài)參數(shù):RL=∞時(shí)
第49頁(yè)【解】:(1)求解Q點(diǎn):(2)求動(dòng)態(tài)參數(shù):RL第148頁(yè)
(2)求動(dòng)態(tài)參數(shù):RL=3kΩ時(shí)
第50頁(yè)(2)求動(dòng)態(tài)參數(shù):RL=3kΩ時(shí)第149頁(yè)2.13電路如圖P2.13所示,晶體管的=60,rbb’=100Ω。(1)求解Q點(diǎn)、Au、Ri和Ro;
(2)設(shè)Us=10mV(有效值),問(wèn)Ui=?Uo=?若C3開(kāi)路,則Ui=?Uo=?第51頁(yè)2.13電路如圖P2.13所示,晶體管的=60,第150頁(yè)
【解】:(1)求Q點(diǎn):求動(dòng)態(tài)參數(shù)第52頁(yè)【解】:(1)求Q點(diǎn):求動(dòng)態(tài)參數(shù)第151頁(yè)
(2)設(shè)Us=10mV(有效值),則
若C3開(kāi)路,則第53頁(yè)(2)設(shè)Us=10mV(有效值),則若C3開(kāi)路,則第152頁(yè)【例】已知,T1和T2的β均為150,UBEQ=0.7V,rbe1=4kΩ,rbe2=2.2kΩ,VCC=12V。試估算電路的Q點(diǎn)、Au、Ri和Ro。第3章多級(jí)放大電路
第54頁(yè)【例】已知,T1和T2的β均為150,UBEQ=0.第153頁(yè)【解】求解Q點(diǎn),由于電路采用阻容耦合方式,每級(jí)Q點(diǎn)獨(dú)立求解。第一級(jí)為典型Q點(diǎn)穩(wěn)定電路(共射)第55頁(yè)【解】求解Q點(diǎn),由于電路采用阻容耦合方式,每級(jí)Q點(diǎn)獨(dú)第154頁(yè)第二級(jí)為共集放大電路,其Q點(diǎn)為:第56頁(yè)第二級(jí)為共集放大電路,其Q點(diǎn)為:第155頁(yè)求動(dòng)態(tài)參數(shù)給出交流等效電路
求第一級(jí)電壓放大倍數(shù),應(yīng)先求其負(fù)載電阻,及第二級(jí)輸入電阻Ri2。)])(1([L622be5i2RRrRR∥∥b++=第57頁(yè)求動(dòng)態(tài)參數(shù)給出交流等效電路求第一級(jí)電壓第156頁(yè)求動(dòng)態(tài)參數(shù)第二級(jí)電壓放大倍數(shù)接近1將數(shù)值代入公式,其結(jié)果為0.994則整個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)為:計(jì)算公式電路的輸入電阻取前級(jí)的輸入電阻:Ri=1.94KΩ輸出電阻RO=48Ω第58頁(yè)求動(dòng)態(tài)參數(shù)第二級(jí)電壓放大倍數(shù)接近1將數(shù)值代入公式,其第157頁(yè)【例】已知Rb=1kΩ,RC=10kΩ,RL=5.1kΩ,VCC=12V,VEE=6V;晶體管的β=100,rbe=2kΩ,UBEQ=0.7V;T1和T2的發(fā)射極靜態(tài)電流均為0.5mA。(1)Re的取值應(yīng)為多少?T1和T2管的管壓降UCEQ等于多少?(2)計(jì)算Au(Ad)、Ri和Ro;(3)若將電路改成單端輸出,用直流表測(cè)得輸出電壓uo=3V,試問(wèn)輸入電壓ui約為多少?設(shè)共模電壓可忽略不計(jì)。第59頁(yè)【例】已知Rb=1kΩ,RC=10kΩ,RL=5.第158頁(yè)【解】(1)根據(jù)公式可以得到Re求UCQ(2)動(dòng)態(tài)參數(shù)第60頁(yè)【解】(1)根據(jù)公式可以得到Re求UCQ(2)動(dòng)態(tài)參第159頁(yè)(3)單端輸出直流表得到的結(jié)果包含直流(靜態(tài))量和變化量。靜態(tài)時(shí),T1管的集電極電位為:動(dòng)態(tài)電壓差模電壓放大倍數(shù)輸入電壓第61頁(yè)(3)單端輸出直流表得到的結(jié)果包含直流(靜態(tài))量和變第160頁(yè)3.2設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點(diǎn)均合適,分別畫(huà)出它們的交流等效電路,并寫(xiě)出Au、Ri和Ro的表達(dá)式。
【解】(a)(a)共射—共集放大電路交流等效電路如下圖所示第62頁(yè)3.
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