青島科技大學(xué) 數(shù)電 陳爽版 第2章 基本放大電路_第1頁
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文檔簡介

2

章基本放大電路2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)2.2共射放大電路的工作原理2.3放大電路的分析方法2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定小結(jié)2.5晶體管單管放大電路的三種基本接法2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)2.1.1放大的概念一、放大的對象:對變化量的放大;二、放大的本質(zhì):能量的控制和轉(zhuǎn)換;四、放大的前提:不失真的放大。三、放大的基本特征:功率放大;有源元件能控制能量轉(zhuǎn)換;有源元件要工作在合適的工作區(qū)域;2.1.2放大電路的性能指標(biāo)放大倍數(shù)Au;輸入電阻Ri;輸出電阻Ro;通頻帶fbw

。一、放大倍數(shù)放大倍數(shù)是直接衡量放大電路放大能力的重要指標(biāo)。設(shè)輸入量為,輸出量為則例如:當(dāng)Xo=Uo;Xi=Ui時(2.1.1)注意Auu下標(biāo)HomeNextBack電壓放大倍數(shù):(無量綱)互阻放大倍數(shù):(歐姆)電流放大倍數(shù):(無量綱)互導(dǎo)放大倍數(shù):(西門子S)本章著重討論電壓放大倍數(shù)。需要注意的是,在實際應(yīng)用時,只有在波形不失真的情況下,測試的放大倍數(shù)才有意義。二、輸入電阻

Ri——從放大電路輸入端看進去的等效電阻。輸入端輸出端信號源一般來說,Ri越大越好。(1)Ri越大,ii就越小,從信號源索取的電流越小。(2)當(dāng)信號源有內(nèi)阻時,Ri越大,ui就越接近uS。(2.1.5)三.輸出電阻中頻段通常希望Ro愈小愈好。下頁上頁IoIi放大電路Ri+-RsRo

放大電路技術(shù)指標(biāo)測試示意圖+-Ui+-Uo首頁四、通頻帶

fbw通頻帶——用于衡量放大電路對 不同頻率信號的放大能力。放大倍數(shù)隨頻率變化曲線——幅頻特性曲線下限截止頻率上限截止頻率通頻帶:fbw=fH–fL中頻放大倍數(shù)音頻:20Hz~20kHz男音:700Hz女音:1kHz五、非線性失真系數(shù)對于周期是2π的函數(shù)f(t),總可以以傅立葉級數(shù)的形式展開:

直流項n=1基波項奇函數(shù)只有sin項,偶函數(shù)只有cos項非線性失真系數(shù)式中:A1

—基波幅值A(chǔ)2—二次諧波幅值A(chǔ)3

—三次諧波幅值(2.1.8)在額定失真范圍內(nèi)的最大輸出幅值以有效值Uom、峰值UOP

峰--峰值UOPP表示UopUoPPtUo六、最大不失真輸出電壓七、最大輸出功率與效率電源消耗功率2.2基本共射放大電路的工作原理2.2.1基本共射放大電路的組成及各元件的作用iBiCuBEuCE地放大元件iC=iB,工作在放大區(qū),集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。使發(fā)射結(jié)正偏,并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點IB和UBE。集電極電源,為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。IBICUBEUCE當(dāng)ui=0時,為三極管的靜態(tài)(Quiescent)ibicubeuce當(dāng)ui

≠0時2.2.2設(shè)置靜態(tài)工作點的必要性一、靜態(tài)工作點(Q)IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ三極管電路中,其各極的電壓和電流:uBE、iB、uCE、iC當(dāng)ui=0時,為三極管的靜態(tài)(Quiescent)靜態(tài)時的工作點稱為靜態(tài)工作點,記為靜態(tài)工作點對放大器的性能有至關(guān)重要的影響。調(diào)整放大器,主要就是調(diào)整靜態(tài)工作點。UBEQ=0.7v硅0.2v鍺IBQICQUBEQUCEQ圖2.2.1基本共射放大電路

的靜態(tài)工作點靜態(tài)時,ui=0集電極電阻,將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點目的:在信號的整個周期中,使晶體管始終工作在線性放 大狀態(tài)圖2.2.2沒有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點IBQ=02.2.3基本共射放大電路的工作原理及波形分析圖2.2.3基本共射放大

電路的波形分析交流信號馱載在直流分量上直流分量脈動直流uCE與iC反相iB與iC同相對于基本共射放大電路,只有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點,使交流信號馱載在直流分量之上,以保證晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài),輸出電壓波形才不會產(chǎn)生非線性失真。輸入信號中,只有交流分量。2.2.4放大電路的組成原則一、組成原則(1)正確的電源電壓,以便設(shè)置合適的Q點,為輸出提供 能源;(2)電阻取值得當(dāng),形成正確的Q點(3)輸入信號能夠影響輸出電流 (ui→ube→ib→ic→uce→uo)(4)放大后的信號能夠輸出給負(fù)載二、常見的兩種共射放大電路1.直接耦合共射放大電路圖2.2.4直接耦合共射放大電路特點:信號源、負(fù)載與放大器直連共地單電源供電求IBQ時,ΔuI=0,Rb1一端接地UBEQ(2.2.2a)求Q點:(2.2.2b)(2.2.2c)2.阻容耦合共射放大電路圖2.2.5阻容耦合共射放大電路特點:具有隔直電容,信號源、負(fù)載不與放大器直連耦合電容作用:隔直流、通交流。隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系,同時能使信號順利輸入輸出。阻容耦合共射放大電路的Q點計算(2.2.3a)(2.2.3b)(2.2.3c)UBEQIBQICQUCEQ2.3放大電路的分析方法2.3.1直流通路與交流通路直流通路:在直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路,也就是靜態(tài)電流流經(jīng)的通路,用于研究靜態(tài)工作點。直流通路的特點:①電容視為開路;②電感線圈視為短路(即忽略線圈電阻);③信號源視為短路,但應(yīng)保留其內(nèi)阻。圖2.3.1(a)圖2.2.1所示基本共射放大電路的直流通路ui=0直流通路:舉例:所有電容器看作開路。交流通路:交流通路:交流通路是輸入信號作用下交流信號流經(jīng)的通路,用于研究動態(tài)(交流)參數(shù)。交流通路的特點:①容量大的電容(如耦合電容)視為短路②無內(nèi)阻的直流電源(如VCC)視為短路

直流電源相當(dāng)于接地交流通路:圖2.3.1(b)圖2.2.1所示基本共射放大電路的交流通路直流電源:VCC、VBB看作短路舉例:電容器和直流電源都短路:

Rb1//Rb2·P圖2.3.2直接耦合共射放大電路及其

直流通路和交流通路直流工作點與Rs和RL有關(guān)圖2.3.3阻容耦合共射放大電路

的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負(fù)載電阻RL是負(fù)載電阻直流工作點與Rs和RL無關(guān)直流交流分析放大電路應(yīng)注意:在分析放大電路時,應(yīng)遵循“先靜態(tài),后動態(tài)”。 求解靜態(tài)工作點時應(yīng)利用直流通路; 求解動態(tài)參數(shù)時應(yīng)利用交流通路。靜態(tài)工作點合適,動態(tài)分析才有意義。分析時不一定非畫出直流通路不可。課堂練習(xí)P126自測題二二、試分析圖T2.2所示各電路是否能夠放大正弦交流信號,簡述理由。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路×√×2.3.2圖解法圖2.3.4基本共射放大電路一、Q點分析:圖解法用于分析放大電路的Q點、放大倍數(shù)和失真。1.輸入回路的圖解分析(直流狀態(tài))三極管輸入特性令ΔuI=0左右兩邊:iB=iBuBE=uBE兩邊共同決定Q點QIBQUBEQ①②斜率:輸入負(fù)載線uBEiB2.輸出回路的圖解分析直流負(fù)載線左邊:三極管輸出特性右邊:輸出負(fù)載線uCE=VCC–iCRc直流負(fù)載線與輸出特性曲線的交點就是Q點。斜率:QVCC12V3KuCE=VCC-IcRC令uCE

=0,iC

=VCC∕RC=12V∕3K=4mA令iC

=0,uCE

=VCC=12V實例:5432163126915·①·②iC=4mAVCC=12V直流負(fù)載線uceIc利用直流負(fù)載線求解Q點(UCEQ和ICQ)1.求出IBQ對應(yīng)的輸出曲線2.作出直流負(fù)載線3.交點為Q點。·

實際應(yīng)用時,一般不需要在晶體管特性曲線上作圖,而是利用晶體管特性曲線可以求出β值,只要知道了晶體管的β值,便可根據(jù):ICQ=IBQ·β求出ICQ。圖解法主要用來求解放大電路的最大不失真輸出幅值。注意:①ΔuI→ΔuBE→ΔiB②ΔuI≠ΔuBEVBB+ΔuIΔuI形成ΔiB二、電壓放大倍數(shù)的分析 當(dāng)加入輸入信號ΔuI時:uBE=VBB+ΔuI-iBRb1.在輸入回路中,ΔuI影響基極電流變化量ΔiB

。ΔuI>0時,ΔiB>0ΔiB→ΔiC→ΔuCE2.在輸出回路負(fù)載曲線上Q點附近找到ΔiB造成的ΔuCE,ΔuI>0時,ΔiB>0,ΔiC>0,而ΔuCE<0電壓放大倍數(shù):圖解法得到的結(jié)論:1.從輸入特性曲線來看IBQ越大,Q點附近的曲線越陡,ΔuI作用下形成的ΔiB就越大。ΔuI↑→ΔiB↑→ΔiC↑→ΔuCE↑→Au↑結(jié)論1:Q點影響Au,Q↑→Au↑·Q點高,ΔiB大·Q點低,ΔiB小2.從輸出回路來看,RC越大,負(fù)載特性曲線則越平,ΔiC引起的ΔuCE則越大,使Au增大。應(yīng)當(dāng)指出:利用圖解法求解電壓放大倍數(shù)時,ΔuI的數(shù)值愈大,晶體管的非線性特性對分析結(jié)果的影響愈大。 另外,其分析過程與后面將闡述的微變等效電路法相比,較為繁瑣,而且誤差較大。 因此,講述圖解法求解Au的目的是為了進一步體會放大電路的工作原理和Q點對Au的影響。所以,真正用于求解Au的方法不是圖解法。。三、波形非線性失真的分析本節(jié)討論Q點位置與非線性失真的關(guān)系。(一)Q點位置合適,電路有較小的非線性失真Q點位于負(fù)載線中部,且輸入信號幅值不是太大,能保證工作點始終位于三極管的放大區(qū)內(nèi),稱為Q點位置合適。IBUBEQICUCEubeibibic假設(shè)在靜態(tài)工作點的基礎(chǔ)上,輸入一微小的正弦信號ui靜態(tài)工作點Q點位置合適,不產(chǎn)生非線性失真。UCE與Ui反相!

輸入信號ui過大,會形成輸出“截幅失真”。結(jié)論一: Q點設(shè)置合適,輸出信號幅值不超過電路允許“最大不失真輸出電壓幅值”(Uom)時,輸出信號不失真。輸出信號幅值過大,超過Uom,輸出信號將出現(xiàn)上下部同時截幅失真。Q點偏低,工作點易進入截止區(qū),當(dāng)信號稍大時,便會出現(xiàn)“截止失真”。上uce頂部失真ib低部失真(二)Q點偏低,首先出現(xiàn)“截止失真”Q點位于輸出負(fù)載線的底部,稱為Q點偏低。截止失真的波形uiuo當(dāng)Q點偏低時,在輸入信號幅值較大時,負(fù)半周靠近峰值的某段時間內(nèi),晶體管b-e間電壓總量Ube〈Uon,晶體管截止,基極電流ib將產(chǎn)生底部失真。 集電極電流ic,和集電極電阻Rc上電壓的波形必然隨之產(chǎn)生同樣的失真,所以輸出電壓一定失真。因晶體管截止而產(chǎn)生的失真稱為“截止失真”。結(jié)論二:Q點偏高,工作點易進入飽和區(qū),當(dāng)信號稍大時,便會出現(xiàn)“飽和失真”。上底部失真(三)Q點偏高,首先出現(xiàn)“飽和失真”Q點位于輸出負(fù)載線的上部,稱為Q點偏高。結(jié)論三 Q點偏高,當(dāng)輸入信號較大時,晶體管工作點進入飽和區(qū),使輸出波型產(chǎn)生飽和失真。應(yīng)當(dāng)指出: 應(yīng)當(dāng)指出,截止失真和飽和失真都是比較極端的情況。實際上,在輸入信號的整個周期內(nèi),即使晶體管始終工作在放大區(qū)域,也會因為輸人特性和輸出特性的非線性使輸出波形產(chǎn)生失真,只不過當(dāng)輸入信號幅值較小時,這種失真非常小,可忽略不計而已。 因晶體管輸入特性曲線的非線性,輸出電壓總是存在不可避免的失真現(xiàn)象。tt·VCCUCEQUCES=VCC-UCEQUCEQ-UCESQ點居中(四)最大不失真輸出電壓Uom當(dāng)Q點位于輸出負(fù)載線中點時,不失真輸出電壓Uom。當(dāng)Q點不在輸出負(fù)載線中點時,放大電路的最不失真輸出電壓Uom由(VCC–UCEQ)和(UCEQ–UCES)兩者中較小者決定。·VCCUCEQUCESVCC-UCEQUCEQ-UCESQ點偏低·VCCUCEQUCESVCC-UCEQUCEQ-UCESQ點偏高(五)消除工作點失真的方法1.工作點合適而出現(xiàn)的“截幅失真”,只要減小輸入信號的幅值便可消除。(五)消除工作點失真的方法2.消除工作點偏低出現(xiàn)的“截止失真”,使IBQ↑:uBEQVBB斜率:②Rb

↓①VBB

↑iBQ點偏高解決方法·Q點偏高①減小IBQ·②減小Rc·(五)消除工作點失真的方法3.工作點偏高出現(xiàn)“飽和失真”:VBB↓、Rb↑→IBQ

↓換一個β↓的管子?;騌c↓、VCC↑

。圖2.3.3阻容耦合共射放大電路的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負(fù)載電阻RL是交流負(fù)載電阻直流工作點與Rs和RL無關(guān)直流交流四、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線四、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線從圖2.3.3可以看出,阻容耦合放大電路的負(fù)載電阻是集電極電阻RC

與交流負(fù)載電阻RL的并聯(lián)值,輸出電壓取決于(RC//RL),而不僅僅是由RC決定。在阻容耦合放大電路中,研究動態(tài)特性時,應(yīng)以交流負(fù)載線為依據(jù)。直流負(fù)載線:由Rc決定的輸出負(fù)載線;交流負(fù)載線:由Rc和交流負(fù)載電阻RL共同決定的負(fù) 載線。定義:

RL’=Rc//RL

(a)在求解靜態(tài)工作點時,由于信號變化量為0,所以隔直電容起作用,靜態(tài)工作點Q與負(fù)載電阻RL無關(guān)。直流負(fù)載線方程:UCE=VCC–IC

·Rc(b)當(dāng)輸入交流信號時,稱為動態(tài)。這時,電容器可以看作是短路,交流負(fù)載電阻是

RL’

。V’=UCEQ+ICQRL’RL’=RC//RL交流負(fù)載線方程:uCE=V’?iCRL’式中:交流負(fù)載線交流負(fù)載線的特點:1.經(jīng)過Q點;2.斜率為V’直流負(fù)載線交流負(fù)載線作圖法1.確定Q點(UCEQ,ICQ)2.求輔助點V’3.連接V’與Q點并延長之,得交流負(fù)載線。3k12Vβ=1003k560k求輔助點V’:【例】(1)求圖示阻容耦合共射電路的交流負(fù)載線。解:5432163126915··iC=4mAVCC=12V直流負(fù)載線·(6V,2mA)·V’輔助點V’=9V交流負(fù)載線,斜率:Q點位置ICQ=2mAUCEQ=6VQ點位置偏低(1)按照交流負(fù)載線確定最大輸出電壓幅值Uom3k12Vβ=1003k560k解:即

UCEQ–UCES

>ICQRL’∴Uom=ICQ·RL’

=2×1.5k=3(V)由上題結(jié)果可知,Q點偏低,3k12Vβ=1003k?k(3)為得到最大的不失真輸出電壓Uom,Rb應(yīng)取多大?Uom=?解:當(dāng)Q點選擇在交流負(fù)載線中點時,電路有最大Uom。Q點位于交流負(fù)載線中點時,應(yīng)該有:UCEQ–UCES=ICQRL’··uCE(V)iC(mA)UCESUCEQICQ·RL’V’∵Q點是交、直流負(fù)載線的公共點,所以有:UCEQ=VCC-ICQRcUCEQ–UCES=ICQRL’UCEQ=VCC-ICQRc聯(lián)立求解Q點:UCEQ–0.3

=ICQ×1.5kUCEQ=12

–ICQ×3k解得:UCEQ

=12-2.6×3K=4.2(V)3k12Vβ=1003k?k求Rb:

最大不失真輸出電壓:Uom=UCEQ-UCES

=4.2-0.3=3.9(V)或最大不失真輸出電壓:Uom=ICQ·RL’

=2.6×1.5=3.9(V)Q點位于交流負(fù)載線中點時,應(yīng)該有:UCEQ–UCES=ICQRL’··uCE(V)iC(mA)UCESUCEQICQ·RL’V’Q(4.2V,2.6mA)4.20.38.1UCEQ=4.2VICQRL’=2.6×1.5K=3.9VV’=UCEQ+ICQRL’=4.2+3.9=8.1(V)3.93.9作業(yè)2.2、2.4、2.6、2.8、2.92.3.3等效電路法一、晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點的估算法圖2.3.11晶體管的直流模型使用條件:晶體管工作在放大區(qū)。二、晶體管共射h參數(shù)等效模型1.h參數(shù)等效模型的由來:在低頻小信號情況下,對上兩式取全微分得:vBEvCEiBcebiC圖2.3.15雙口網(wǎng)絡(luò)h參數(shù)方程:輸出端交流短路時的輸入電阻;輸出端交流短路時的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù);輸入端電流恒定(交流開路)時的輸出電導(dǎo),〈10-5S四個參數(shù)量綱各不相同,故稱為混合參數(shù)(H參數(shù))。輸入端電流恒定(交流開路)的反向電壓傳輸比,內(nèi)反饋系數(shù),〈10-2;圖2.3.12晶體管的共射h參數(shù)等效模型2.h參數(shù)的物理意義圖2.3.13h參數(shù)的物理意義及求解方法HomeNextBack一般采用習(xí)慣符號,即rbe=h11e

=h21e;

h12e很小,一般為10-210-3;

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。

圖2.3.17h參數(shù)簡化模型rbe 得到簡化電路(如圖2.3.12所示)

rce=1/h22e很大,約為100k。故一般可忽略它們的影響;3.簡化的h參數(shù)等效模型4.rbe的近似表達式晶體管的輸入電阻

rbe定義式:

一般用測試儀測出;

rbe與Q點有關(guān),可用近似表達式計算。圖2.3.15晶體管輸入回路的分析發(fā)射結(jié)的總電流發(fā)射結(jié)Q點的動態(tài)電阻:三極管的動態(tài)輸入電阻:(2.3.9)其中對于低頻小功率管rbb’≈(100~300)

(T=300K)討論一1.在什么參數(shù)、如何變化時Q1→Q2→Q3→Q4?2.從輸出電壓上看,哪個Q點下最易產(chǎn)生截止失真?哪個Q點下最易產(chǎn)生飽和失真?哪個Q點下Uom最大?3.設(shè)計放大電路時,應(yīng)根據(jù)什么選擇VCC?2.空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少?在圖示電路中,有無可能在空載時輸出電壓失真,而帶上負(fù)載后這種失真消除?增強電壓放大能力的方法?討論二已知ICQ=2mA,UCES=0.7V。1.在空載情況下,當(dāng)輸入信號增大時,電路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真?若帶負(fù)載的情況下呢?三、共射放大電路動態(tài)參數(shù)的分析利用h參數(shù)等效模型可以求解放大電路的:電壓放大倍數(shù)(Au)、輸入電阻(Ri)、輸出電阻(Ro)A交流通路:圖2.3.1(b)圖2.2.1所示基本共射放大電路的交流通路1.電壓放大倍數(shù)Au∵∴(2.3.10)2.輸入電阻Ri∵∴(2.3.11)3.輸出電阻Ro(2.3.12)歸納:

晶體三極管交流動態(tài)參數(shù)分析步驟

:①分析直流電路,求出“Q”,計算rbe。②畫電路的交流通路。③在交流通路上把三極管畫成

h參數(shù)模型。④分析計算交流動態(tài)參數(shù)Au、Ri、Ro。[例2.3.3]在圖2.2.5(a)所示電路中,已知VCC=12V,Rb=510kΩ,Rc=3kΩ;晶體管的rbb’=150Ω,β=80,導(dǎo)通時的UBEQ=0.7V;RL=3kΩ。(1)求出電路的Au、Ri和Ro;(2)若所加信號源內(nèi)阻Rs為2kΩ,求出usRs圖2.2.5(a)阻容耦合共射放大電路

的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負(fù)載電阻直流工作點與Rs和RL無關(guān)直流交流解:(1)先求出Q點和rbe,圖2.3.17圖2.2.5(a)所示電路的交流等效電路(2.3.17)(2)根據(jù)的定義得:討論五:波形分析

Home2.4.1.靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性

Next2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定(1)必要性靜態(tài)工作點決定放大電路是否產(chǎn)生失真;靜態(tài)工作點影響電壓放大倍數(shù)、輸入電阻等動態(tài)參數(shù);靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定,將導(dǎo)致動態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定,甚至使放大電路無法正常工作。(2)影響靜態(tài)工作點穩(wěn)定的因素電源電壓波動、元件老化、環(huán)境溫度變化等,都會引起晶體管和電路元件參數(shù)的變化,造成靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定。其中,溫度對晶體管參數(shù)的影響是最為主要的。HomeNextBack(3)溫度對靜態(tài)工作點的影響(a)溫度變化對ICEO的影響(b)溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度T輸出特性曲線上移溫度T輸入特性曲線左移(c)溫度變化對的影響溫度每升高1℃,要增加0.5%1.0%溫度T輸出特性曲線族間距增大總之:

ICBO

ICEOT

VBE

IB

IC

溫度40℃溫度20℃溫度升高,輸出特性曲線上移,β升高。IBQ=(Vcc-UBE)/Rb當(dāng):T↑→ICQ↑→Q↑→飽和失真

(4).靜態(tài)工作點上移時輸出波形分析∴要是Q’點回到原來的位置則應(yīng)是IBQ↓HomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定2.4.2.典型的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路

(1)電路組成直流通路一、電路組成和Q點穩(wěn)定原理BHomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定(2)Q點穩(wěn)定原理目標(biāo):溫度變化時,使IC維持恒定。如果溫度變化時,B點電位能基本不變,則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。分析B點電位基本不變的原因:當(dāng)I1>>IBQ則T

ICIEIC

UE、UB不變

UBE

IB(直流負(fù)反饋)一般取I1=(5~10)IBQ,UBQ=3V~5VI2=I1+

IBQQ點穩(wěn)定的過程: 在穩(wěn)定的過程中,Re起著重要作用,當(dāng)晶體管的輸出回路電流Ic變化時,通過發(fā)射極電阻Re上產(chǎn)生電壓的變化來影響b~e間電壓,從而使Ic向相反方向變化,達到穩(wěn)定Q點的目的。B反饋—將輸出量(Ic)通過一定的方式(利用Re將Ic的變化轉(zhuǎn)化成電壓UE的變化)引回到輸入回路來影響輸入量(UBE)的措施稱為反饋。負(fù)反饋—由于反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小,故稱為負(fù)反饋。直流負(fù)反饋—由于反饋出現(xiàn)在直流通路之中,故稱為直流負(fù)反饋。B直流負(fù)反饋電阻總結(jié)Q點穩(wěn)定的原因:(1)Re的直流負(fù)反饋作用;(2)在情況下,UBQ在溫度變化時基本不變B這種電路稱為分壓式電流負(fù)反饋Q點穩(wěn)定電路。HomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定二、Q點的估算B已知I1>>IBQ(2.4.3)用戴維寧定理計算列輸入回路方程直流通路交流通路 Ce的存在,交流通路中Re被短路,發(fā)射極直接接地。

注意:Rb與rbe并聯(lián)而不是串聯(lián)。三、動態(tài)參數(shù)的估算RiRoRo=RC無Ce電路的交流參數(shù)計算公式bce(2.4.8)Au僅決定于電阻取值,不受溫度影響。例2.4.1已知VCC=12V,

Rb1=5k,Rb2=15k,Re=2.3k,Rc=5.1k,RL=5.1k,=50,rbe=1k,UBEQ=0.7V。求:“Q”,Au,Ri。1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRe+Ce++Rb2Rb1+ui+uo[解]IBQUCEQ∵(1+β)Re>>Rb1//Rb2當(dāng)無Ce時,電路的電壓放大能力很差,因此在實用電路中常常將Re分成兩部分,只將其中一部分接旁路電容。(2)求解Au和Ri。當(dāng)有Ce時:HomeNextBack作業(yè):P131-132:2.13,2.192.5晶體管單管放大電路的三種基本接法

共射放大電路既實現(xiàn)了電流放大又實現(xiàn)了電壓放大。通過基極電流iB對集電極電流iC的控制作用,實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換,負(fù)載電阻從直流電源VCC中獲得比信號源提供的大得多的輸出信號功率。

共集放大電路以集電極為公共端,通過iB對iE的控制作用實現(xiàn)功率放大; 共基放大電路以基極為公共端,通過iE對iC的控制作用實現(xiàn)功率放大。

共射、共集、共基是單管放大電路的三種基本接法。2.5.1基本共集放大電路一、電路的組成電路直流通路交流通路IBQ=(VBB

–UBEQ)/[Rb+(1+)

Re]IEQ=(1+)IBQUCEQ=VCC–

IEQ

Re二、靜態(tài)分析IBQ圖2.5.2基本共集放大電路的交流等效電路二、動態(tài)分析1同相,射極跟隨器大小射極輸出器特點Au1

輸入輸出同相Ri

大(高)Ro小(低)用途:多極放大電路的輸入級、輸出級 或中間隔離級起緩沖級作用。例2.5.1p109習(xí)題2.172.18p1322.5.2基本共基極放大電路(1)電路組成(2)靜態(tài)分析IBQ=(VBB-VBEQ)/[(1+)

Re]ICQ=IBQVCEQ=VCC-ICQRc-VE=VCC-ICQRc+VBEQ(3)動態(tài)分析2.當(dāng)Re=0時,Au數(shù)值大小與共射電路相同。優(yōu)點:頻帶寬,用于無線電通訊。3.輸入電阻小。共基極放大電路電路特點:

只能放大電壓,不能放大電流,2.5.3三種接法的比較本講主要介紹了晶體管放大電路的三種組態(tài):

共發(fā)射極放大電路既能放大電壓,也能放大電流,輸入電阻居中,輸出電阻較大,頻帶較窄。常作低頻電壓放大。

共集電極放大電路只能放大電流,不能放大電壓。輸入電阻最大、輸出電阻最小,具有電壓跟隨的特點常用于多級放大的輸入級和輸出級,有時還用作中間隔離級(緩沖級),起阻抗變換的作用。

共基極放大電路只能放大電壓,不能放大電流。輸入電阻最小,頻率特性最好。cec輸出ebb輸入共基共集共射接法三種接法的比較:空載情況下接法共射共集共基Au大小于1大Aiβ1+βαRi

中大小Ro

大小大頻帶窄中寬討論一:

圖示電路為哪種基本接法的放大電路?它們的靜態(tài)工作點有可能穩(wěn)定嗎?求解靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達式。接法共射共集共基輸入bbe輸出cec2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.6.1復(fù)合管放大電路一、復(fù)合管的組成及其電流放大系數(shù) 為了進一步改善放大電路的性能,用多只晶體管構(gòu)成復(fù)合管來取代基本電路中的一只晶體管;

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