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文檔簡介

應用電路

基本要求:(1)掌握BJT輸入及輸出特性,了解其工作原理。(2)掌握BJT放大、飽和、截止三種工作狀態(tài)條件及

特點。(3)了解BJT主要參數(shù)。(4)掌握放大電路組成原則、工作原理及基本分析方法。(5)熟悉放大電路三種基本組態(tài)及特點。(6)了解頻響的概念。第四章雙極結型三極管及放大電路基礎§4.1雙極結型三極管(BJT)§4.2基本共射極放大電路§4.3放大電路的分析方法§4.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題§4.5共集電極放大電路與共基極放大

電路§4.6組合放大電路及多級放大電路§4.7放大電路的頻率響應主要內容:(The

BipolarJunction

Transistor)(BJT、晶體管、雙極型晶體管半導體三極管)4.1.1BJT的結構簡介一、分類:§4.1雙極結型三極管(BJT)按頻率:高頻管、低頻管按功率:小功率管

中功率管

大功率管按材料:硅管、鍺管按類型:NPN型、PNP型發(fā)射極

Emitter集電極

Collector基極

Base發(fā)射結Je集電結Jc發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)

外型及管腳二、結構及符號:ECBNPNT

CBETPNP

各區(qū)作用及結構特點:集電區(qū):作用:收集載流子。

特點:摻雜小、面積大?;鶇^(qū):作用:傳送、控制載流子。

特點:摻雜小、厚度薄。發(fā)射區(qū):作用:發(fā)射載流子。

特點:摻雜重、面積小。管芯結構剖面圖ECBNPNT4.1.2放大狀態(tài)下BJT工作原理一、保證BJT處于放大狀態(tài)時外加電壓:Je加正偏壓、Jc加反偏壓二、內部載流子傳輸過程:(以NPN型BJT為例)ReVEERcVCC1.發(fā)射區(qū)發(fā)射載流子:

IE

IEP(b區(qū)空穴

e區(qū))IEN

(e區(qū)電子

b區(qū))動畫ReVEERcVCCJe正偏

多子擴散

IEIEPIEN2.載流子在基區(qū)擴散與復合:少量電子被復合

IB’=(1-

)IE基區(qū)載流子存在濃度梯度大量電子向Jc擴散(

)動畫ReVEERcVCCIB,IEIEN3.集電區(qū)收集載流子:IC=

IE

+ICBOJc反偏少子漂移ICBO(b區(qū)電子

c區(qū))(c區(qū)空穴

b區(qū))動畫ReVEERcVCCICICINC=

IE

(b區(qū)電子

c區(qū))強吸引力IB=(1-

)IE-ICBOIB’INCICBOIEN

IE=IC+IB

IBIE1以

IE為已知量:

IC

IE

+ICBO

IB=(1-

IE

-ICBO

IE=IC+IB

其中:

共基極電流放大系數(shù)三、

BJT的電流分配關系集電極-基極間反向飽和電流說明:只與管子的結構有關,與外加電壓無關。

=0.9---0.992以

IB為已知量:由IE=IC+IB

IC=

IE+ICBO

(IB

+IC

)+ICBO其中:

共射極電流放大系數(shù)ICEO=ICBO

/(1-

)=(1+

)ICBO(穿透電流)說明:

只與管子結構有關,與外加電壓無關。

>>1仿真電路電流放大作用四、

BJT三種連接方式(P105)3共集電極:C為公共端

CC1共發(fā)射極:E為公共端

CE

2共基極:B為公共端

CB加入輸入信號:

VI=20mV已知

=0.98

iE=-1mA

iC

=

iE

=-0.98mA

vO

=-

iC

RL

=0.98V電壓放大倍數(shù)五、BJT在電壓放大電路中應用舉例(P106自學)BJT能實現(xiàn)電流控制及放大作用。Je加正偏壓、Jc加反偏壓雙極型性器件:

兩種載流子(自由電子、空穴)參與導電。

結論:表征BJT各極電流、電壓間關系的曲線,是內部載流子運動的外部表征。一、共射極連接時特性曲線

(以NPN為例)1.輸入特性曲線

iB=f(vBE)

4.1.3

BJT的V-I特性曲線:共射極電路特性曲線共基極電路特性曲線V-I特性曲線+

bce共射極連接VBBVCCvBEiCiB+

vCERBRC00.20.40.60.8iB/μA80604020VBE/VvCE=lV25℃死區(qū):Vth=0.5V

Si0.1V

Ge+

bce共射極連接VBBVCCvBEiCiB+

vCERBRCVBE=0.7VSi0.2VGe導通:iB=f(vBE)

2.輸出特性曲線

iC=f(vCE)

以iB為參變量的

一族特性曲線

iC/mA024684321VCE/V25℃2.31.5iBiB=20μA406080100+

bce共射極連接VBBVCCvBEiCiB+

vCERBRC■條件:

Je正偏,Jc正偏(或零偏)3.BJT三個工作區(qū)域:iC受vCE顯著控制的區(qū)域

■特點:vCE數(shù)值較小

飽和壓降VCES=0.3VSi0.1VGeICS(<

iB)外電路決定

開關閉合+-bceVBBVCCvBEICSiB+

VCESRBRC

飽和區(qū):iC接近零的區(qū)域

■特點:

iB=0,

iC=ICEO

0

VCE

VCC

開關斷開

bceVBBVCCiCiB+-vCERBRC

截止區(qū):■條件:

Je反偏(或正偏壓小于

Vth)、Jc反偏

■條件:

Je正偏,Jc反偏bceVBBVCCiCiB+-vCERBRC

放大區(qū):曲線基本平行部分。

■特點:

iC

=

iB1.

NPN、PNP型BJT分別處于放大區(qū)時,其三個極電位有何關系?PNP:Vc<Vb<VeNPN:Vc>Vb>Ve課堂討論題IBICIEIBICIE2.測量BJT三個電極對地電位如圖所示,

試判斷BJT的工作區(qū)域

?課堂討論題放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)3測得放大電路中BJT的直流電位如圖。在圓圈中畫出管子,并分別說明它們是硅管還是鍺管?

課堂討論題硅NPNceb直流參數(shù)、交流參數(shù)、極限參數(shù)

表征管性能、適用范圍,是合理選管的依據(jù)。一、

電流放大系數(shù)求法

4.1.4BJT主要參數(shù)

(P111)1-=

=

IC/

IE

=

IC

/

IE

共基極電流放大系數(shù)=

IC/

IB

=IC/IB

共射極電流放大系數(shù)二、極間反向電流

1.

ICBOe開路,Jc的反向飽和電流。2.

ICEO(穿透電流)

ICEO=(1+

)ICBO相當b開路時,C-E間的反向飽和電流

TICEO(

ICBO)ICEO三、極限參數(shù):

1.集電極最大允許電流ICM過流區(qū)IC

>ICM時,管子性能將顯著下降,甚至會損壞三極管。2.集電極最大允許損耗PCM集電結上允許損耗功率最大值。

PCM≈ICVCE

3.反向擊穿電壓:(2)

V(BR)CBO——e開路時Jc的擊穿電壓(1)

V(BR)EBO——c開路時Je的擊穿電壓(3)

V(BR)CEO——b開路時c、e間的擊穿電壓安全

工作區(qū)+-bceVBBVCCvBEiCiB+-vCE4.1.5溫度對BJT參數(shù)及特性的影響(P114)

一、溫度對BJT參數(shù)的影響:

1對ICBO的影響:若T

ICBOICEO2對

的影響:若T

(1oC)

(0.5%~1%

)3對V(BR)CEO、

V(BR)CBO的影響:若T

反向擊穿電壓

(10oC)(一倍)4對VBE的影響:若T

VBE復習思考題P1154.1.24.1.34.1.74.1.84.1.9P1864.1.24.1.3作業(yè):P1864.1.14.2.24.2.3(a、e、d)P186

4.1.2復習思考題解:CBENPN已知:ICM=100mAPCM=150mWV(BR)CEO=30V復習思考題P186

4.1.3解:

(1)若工作電壓VCE=10V(2)若工作電流IC=1mA工作電流IC<min(PCM/VCE,ICM)=15mA工作電壓VCE<min(PCM/IC,V(BR)CEO)=30V(theCommon-EmitterAmplifierCircuit)(CE)4.2.1放大電路基本知識

(P7)一、放大電路的符號及模似信號放大:(放大仿真電路共e2)§4.2基本共射極放大電路包括:電壓放大電路、功率放大電路等1.放大的概念

將微弱信號增強至所要求數(shù)值,且保持不失真或

失真盡量小。

直流電源2.放大電路的一般符號RL+-+-vsviRSiiAvo+-ioV+V-V1V2輸入端口輸出端口+-+-Avsvivo+-RLRSiiio輸入端等效為輸入電阻輸出端等效為

電壓源或電流源二、放大電路模型:(P10)VsRsIoRLRiRo+Vi-Ii+Vo-AVoViRiRoAisiiioii電壓放大:電流放大:三、放大電路主要技術指標:(P12)衡量放大電路的品質,決定其適用范圍。1.輸入電阻Ri

決定放大電路從信號源吸取電流大小。VsRsIoRLRiRo+Vi-Ii+Vo-AVoViRi+-

2.輸出電阻Ro

RS表明放大電路帶負載的能力。

電壓放大電路Ro小,帶負載的能力強。

3.增益(放大倍數(shù)):電壓增益(電壓放大倍數(shù)):

反映放大電路在輸入信號控制下,將電源能量轉換

為輸出信號能量的能力。電壓增益Av

、電流增益Ai

、互阻增益Ar

、互導增益Ag

復習思考題P201.4.11.5.11.5.31.5.44.2.2基本共射極放大電路組成:(P116)一、電路組成:ceRbRCVCCb++_VBB+Tvs__vCEvBEiBiEiC公共端(地點)----e(發(fā)射極)輸入端(b)輸出端(c)注意:電壓方向、電流方向二、各器件作用:1BJT——核心部件,起放大作用。3VCC+RC——為輸出提供能量,保證Jc反偏,

將集電極電流變化轉換為電壓變化?;鶚O偏置電阻

幾十

幾百K

幾V

幾十V集電極電阻

幾十K

一般VCC=VBB

幾V

幾十V2VBB+Rb——基極偏置電路。保證Je正偏

提供基極偏置電流三、阻容耦合共射極放大電路及其簡化電路形式:簡化電路(P124)動畫耦合電容Cb1,Cb2——隔直通交

幾--幾十uF

電解電容

電容極性:

Cb1

+---b

Cb2

+---c

高電位點4.2.3共射極放大電路的工作原理:(P116)交、直共存一、符號表示規(guī)則:總瞬時值:小大如iBiB直流分量:大大如

IBIB交流分量:瞬時值:小小如ibib峰值:大小m如IbmIbm有效值:大小如Ib相量:大小如Ib=IB+ibA

XA—

主要符號

X—

下標符號二、放大電路的靜態(tài)(Quiescent)

:1.靜態(tài):vs=0V

,電路工作狀態(tài)

直流工作狀態(tài)2.靜態(tài)分析:

求電路靜態(tài)工作點

Q(IBQ、ICQ、VCEQ

)3.直流通路:能通過直流量的通路確定方法:

電容開路

交流輸入為0例:畫出下面電路的直流通路(P189題4.3.8b)ceRbRCVCCb++_VBBT+vs__VCEQVBEQIBQIEQICQ4.靜態(tài)分析:求Q(IBQ、ICQ、VCEQ)P117(1)畫直流通路vs=0(2)用線性電路分析法:P118例4.2.1自學iBtIBQiCtICQvCEtVCEQB-E回路:C-E回路:vovsVcc例:(P124)圖畫出直流通路,并求Q。iBtIBQiCtICQvCEtVCEQVc1

=VBEQVc2

=VCEQIBQICQVCEQ三、放大電路的動態(tài):P118(參考P122圖)1.動態(tài)

放大電路工作狀態(tài)

交流工作狀態(tài)2.動態(tài)分析:求電路的動態(tài)性能指標ceRbRCVCCb+VBBT+vs_vCEiBiCiBtIBQvstiCtICQvCEtvBE=vbe+VBEQiB=ib+IBQiC=ic+ICQvCE=VCC-iCRC

=vce+VCEQ放大作用動畫3.交流通路:

能通過交流量的通路確定方法:

大電容短路

直流電壓源交流短接

直流電流源交流開路ceRbRCVCCb+VBBT+vs_vCEiBiC例1:畫下面電路的交流通路。vovs+VccceRbRCb+T+vs_voibicRs-RL+-例2:畫出下面電路的交流通路。(P189題4.3.8b)結論:(1)直流為基礎,交流為對象

交直共存(5)共射極放大電路為反相放大電路,

vo與vi相位相反(2)本質:能量轉換器(3)特征:功率放大(4)基本要求:不失真或失真盡量小1直流電源:保證Je正偏、Jc反偏;

并提供輸出能量。2元器件安排:保證信號順利傳輸。3參數(shù)選擇:提供合適Q,保證信號不失真。四、放大電路組成原則:

說明:建立正確的靜態(tài),是保證動態(tài)工作的前提。分析放大電路必須要正確地區(qū)分靜態(tài)和動態(tài)。正確地畫出直流通路和交流通路。分別進行直流分析和交流分析。下列電路哪些具有放大作用?(a)復習思考題RbRb(b)下列電路哪些具有放大作用?(c)復習思考題+(d)4.3.1圖解分析法(P119)

§4.3放大電路的分析方法?方法:BJT的V-I特性曲線+外電路特性

作圖

(靜態(tài)分析和動態(tài)分析)

?特點:全面反映交直工作情況

真實反映非線性?適用場合:信號幅度較大、頻率不太高的情況一、靜態(tài)工作點Q的圖解分析法(P119)

輸入

回路BJT輸出

回路條件:vs=02輸入回路方程:

vBE=VBB-iBRb

3輸出回路方程:

vCE=VCC-iCRC

1BJT特性曲線iB=f(vBE)

iC=f(vCE)

5在輸出特性曲線上畫直線:

vCE=VCC-iCRCVCC/RCVCC斜率IBQQICQVCEQ交點為Q(ICQ、

VCEQ)4在輸入特性曲線上畫直線:

vBE=VBB-iBRb

交點為Q(IBQ

直流

負載線二、動態(tài)工作情況的圖解分析(P121)

目的:確定電壓放大倍數(shù)、放大電路動態(tài)工作范

圍、分析電路失真情況。Q'Q"

Q'

Q"1動態(tài)圖解分析:

結論:

共射極放大電路為反相放大電路動畫2靜態(tài)工作點對波形非線性失真的影響:(P123)

非線性失真:由于BJT存在非線性,使輸

出信號產生的失真。

截止失真------放大電路工作點達到了BJT的

截止區(qū),而引起的非線性失真。飽和失真------放大電路的工作點達到了BJT的

飽和區(qū),而引起的非線性失真。

“Q”過低引起截止失真NPN管:

頂部失真為截止失真vCEiCictOiCtvCEQvce“Q”過高引起飽和失真vCEiCtOiCtvCEQNPN管:

底部失真為飽和失真注意:

PNP管失真表現(xiàn)形式,與NPN管正好相反。

動畫

問題:如何消除截止失真或飽和失真?

例題(P124例4.3.1)vovsVcc解:(1)畫出直流及交流通路:ceRbRCb+T+vs_voibicRs-RL+-vceIBQICQVCEQ直流通路交流通路(2)放大電路Q點:(自學)輸出回路:vCE=VCC-iCRC

Q(IBQ、

ICQ

、VCEQ)

(40uA、1.5mA、6V)

直流負載線IBQICQVCEQ電路在有交流輸入時

工作點的移動軌跡過Q點斜率特點交流負載線ceRbRCb+T+vs_voibicRs-RL+-vce交流負載:RL'=RC//RL(3)交流負載線:

由交流通路:

vce=-iC(RC//RL)放大電路的最大不失真輸出電壓幅度Vom

放大電路工作點線性變化的最大范圍(動態(tài)范圍)不產生截止失真:

Vom2=ICQRL’

=1.5

4//4=3VVom=min(Vom1

、Vom2

=3V不產生飽和失真:

Vom1=VCEQ-VCES

=VCEQ-1(V)

=6-1=5V不截止

Vom2不飽和

Vom1VCESVCEQ

動畫復習思考題P1334.3.14.3.3P1864.2.1作業(yè):P1894.3.8

畫出(a)(c)(d)的直流

通路及交流通路。4.3.2小信號模型分析法:

思路:

BJT(非線性器件)小信號線性模型線性電路分析與設計電子技術電路分析

當輸入電壓較小時,放大電路工作點在Q附近作微小變化,此時BJT特性曲線在小范圍內近似為直線,作線性化處理。應用條件:交流、小信號、中(低)頻利用工程分析觀點,簡化放大電路的分析與設計由BJT輸入、輸出特性曲線在小信號工作條件,求全微分:vbeicibvcehiehrehfehoeiB=f(vBE)

vCE=constiC=f(vCE)

iB=const一、BJTH參數(shù)及小信號模型:vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce=rbeib+

rvce=

ib+(1/rce

)vce

1.BJT的參數(shù)及

小信號模型:ic=

ib+(1/rce)

vcevbe=rbe

ib+

rvce小信號模型一般形式:rbe輸入電阻

rbe=rbb'

+(1+)VT/IEQ

≈200

+(1+)26mV/IEQ

r反向電壓傳輸比

電流放大系數(shù)rce

輸出電阻rce(105

)很大,可忽略。一般:

r(10-3----

10-4)

很小,可忽略。2.BJT的簡化小信號模型:brbece

ibibvbevce+

+

簡化小信號模型(1)受控電流源

ib:

電流控電流源

反映BJT電流控制作用

大小和方向都受ib控制(2)模型中的各量都是交流量,與Q有關。rbe=200

+(1+)26(mV)/IEQ(mA)

()3.說明:brbece

ibibvbevce+

+

4、放大電路小信號等效電路的畫法:步驟:(1)畫放大電路交流通路。

(2)用BJT的小信號模型

BJT。(3)標出有關電量的參考方向及符號。(瞬時值、相量)例1:畫放大電路的小信號等效電路

P189題4.3.8(b)例2:畫放大電路的小信號等效電路

P189題4.3.8(a)例3:畫放大電路的小信號等效電路P189題4.3.8(d)分析放大電路的一般步驟:

(1)靜態(tài)分析:

直流通路

求Q(IBQ、ICQ(IEQ

、VCEQ

)小信號等效電路

求解:電壓放大倍數(shù)(電壓增益)輸入電阻

Ri輸出電阻

Ro二、用小信號模型法分析共射極放大電路:

(2)確定rbe(3)動態(tài)分析:1.靜態(tài)分析:

Q(IBQ、ICQ、VCEQ)

ICQ=

IBQ

VCEQ=VCC-ICQRC

直流通路:基本共射極放大電路(P131例4.3.2)

IEQ

ICQ2.

rbe=200+(1+)26/IEQIBQICQVCEQRCTRbCb1+VCCRLCb2++

vivo++3.動態(tài)分析:RCTRbCb1+VCCRLCb2++

vivo++bec+

+

Rbbrbece

ìbìb˙Vi˙VoRCRL(1)小信號等效電路:(2)求解動態(tài)性能指標:

電壓放大倍數(shù)結論1:反相放大電路,放大能力強。brbece

ìbìb+

+

Rb˙Vi˙VoRCRL

輸入電阻結論2:

輸入電阻較小。ìRb+

+

Rbbrbece

ìbìb˙Vi˙VoRCRLìi輸入信號為vs+Rs時,求電壓增益思考題vovsVcc+-vi小信號等效電路:.....RiiV+RS+RbrbeRcR+IbIc

Ib.LVo.Vs.

輸出電阻問題:

CE的帶負載能力如何?brbece

ìbìbRbRCRs+

˙Vs+RL˙Vo

結論3:

輸出電阻

較大。共射極放大電路特點及用途:

反相放大電路,放大能力強

中間級;

輸入電阻較小;

輸出電阻較大,帶負載能力弱。RCTRbCb1+VCCRLCb2++

vivo++bec

第4章bjt及放大電路基礎.pptP283圖討論題

P188

4.3.10

4.3.12復習思考題P133

4.3.5

4.3.7

作業(yè)

P189圖題4.3.81畫(a)、(c)、(d)各電路的直流及交流通路2畫出(a)、(c)、(d)各電路小信號等效電路。

3求(b)圖電路的Q及AvRiRO。

4P1884.3.11一、放大電路性能與Q密切相關

電路是否失真

電路動態(tài)指標

例:基本CE:與Q有關二、影響Q因素電源電壓波動BJT管子老化人工干預可克服環(huán)境溫度§4.4

放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題rbe=200+(1+)26/IEQ必須在電路上克服

ICEO

T

VBE

IC

(復習P114)4.4.1溫度對Q的影響

Q發(fā)生變化1采取恒溫措施;2采用補償措施;(參考清華童詩白教材)3利用直流負反饋;4.4.2射極偏置電路(P134):

三、穩(wěn)定Q方法:維持VBQ不變

ICQ不隨溫度變

Q穩(wěn)定

若I1>>IBQI2>>IBQ則

I1

I2VBQ基本不受溫度影響I1(2)利用Re制約ICQ(

IEQ)變化一、基極分壓式射極偏置電路:1.穩(wěn)定Q的原理(1)

Rb1、

Rb2分壓,固定VBQICQ基本不受溫度影響RCTRb1+VCCCb1+

vi+Rb2ReRLCb2+

vo+I2IBQVBQ2.穩(wěn)定條件:

VBQ>>VBEQSiVBQ=3~5V

GeVBQ=1~3V

I1>>IBQSiI1=(5~10)IBQ

GeI1=(10~20)IBQ

I2>>IBQ工程上一般取值:3.穩(wěn)定Q過程:(了解)若T

ICBOVBE

IEQVE=ReIEQVBE=VBQ-

VEIBQICQICQQ基本

不變VBQ固定RCTRb1+VCCRb2ReIBQVBQICQIEQ4.電路分析:(1)靜態(tài)分析:

Q(IBQ、ICQ、VCEQ)

IBQ

=

ICQ/

VCEQ=VCC-ICQ

(RC

+Re

)直流通路:rbe=200

+(1+)26/IEQRCTRb1+VCCCb1+

vi+Rb2ReRLCb2+

vo+IBQVBQICQIEQVCEQ(2)動態(tài)分析:

小信號等效電路:bceRCTRb1Cb1+VCCRLCb2++

vivo++Rb2Re+

+

ReRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vobrbece

IbIb˙˙

電壓增益:結論1:反相放大電路,放大能力減弱。思考題:若既要穩(wěn)定Q,又要保證一定的放大能力,在電

路上要采取何種措施?+

+

brbece

IbIbReRb2Rb1RCRL˙Vi˙VoIe˙˙˙RCTRb1Cb1+VCCRLCb2++

vivo++Rb2ReRCTRb1Cb1+VCCRLCb2++

vivo++Rb2Re+

+

brbece

IbIbReRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙+

+

brbece

IbIbRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙Ce

輸入電阻:結論2:

輸入電阻大+

+

brbece

IbIbReRb2Rb1RCRL˙Vi˙VoIeIRb1IRb2Ii˙˙˙˙˙˙RCRb1Cb1+VCCRLCb2++

vivoRb2Re+

+

brbece

IbIbReRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙RCRb1Cb1+VCCRLCb2++

vivoRb2ReCe+

+

brbece

IbIbRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙RCRb1Cb1+VCCRLCb2++

vivoRb2Re2Re1Ce+

+

brbece

IbIbRe1Rb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙不考慮rce影響:

輸出電阻

Ro:(考慮rce時,P137自學)Rs+

˙Vs+

+

ReRb2Rb1RC˙Vi+

RL˙Vobrbece

IbIb˙˙結論3:

輸出電阻大求:電路的Q(IBQ、ICQ、VCEQ),及AV、Ri、Ro。

已知:BJT=80、VBEQ=0.7V例題P137例4.4.156K

20K

3.3K

6.2K

16V56K

20K

3.3K

6.2K

16V解:(1)求解QICQVCEQVBQVBEQ解:(2)求動態(tài)性能指標:56K

20K

3.3K

6.2K

16V畫出小信號等效電路:解:(3)若Re兩端并聯(lián)旁路電容Ce:畫出小信號等效電路:二、含雙電源的射極偏置電路:(P139)

(自學)CeRCT+vs_Rs-VEERbCb1+VCCRLCb2Re1Re2三、含有恒流源的射極偏置電路:(P139)

注意:恒流源IO

靜態(tài)時提供直流電流

動態(tài)交流開路CeRCT+vs_Rs-VEERbCb+VCCRLIO(自學)討論與思考1解:

靜態(tài)工作點

Q(IBQ、ICQ、VCEQ)

不變化。

動態(tài)指標:

AV減小,

Ri

增大,Ro

不變。

56K

20K

3.3K

6.2K

16V電路參數(shù)不變,

若斷開Ce:

Q及動態(tài)指標如何變化?動態(tài)指標:β

rbe

AV

、Ro

基本不變,

Ri增大。

靜態(tài)工作點Q

ICQ、VCEQ不變,

IBQ減小。電路參數(shù)不變,

若β增加一倍,

Q及動態(tài)指標如何變化?解:討論與思考2作業(yè):P190

4.4.3、4.4.4、4.4.54.5.1共集電極放大電路:(CC)

P141Common-Collector(Emitter-Follower)Amplifier§4.5共集電極放大電路和

共基極放大電路一、電路分析(射極輸出器、電壓跟隨器)1.靜態(tài)分析,求Q:直流通路:交流通路IBQICQVCEQIEQ2.動態(tài)分析:

電壓增益:結論1:電壓跟隨器

輸入電阻結論2:輸入電阻大

輸出電阻+_,結論3:輸出電阻小問題:

帶負載能力如何?共集電極放大電路(CC)

特點及用途:◆

電壓跟隨器◆

輸入電阻大◆

輸出電阻小,帶負載能力強

輸入級

輸出級P143例4.5.1(PNP管,自學)或用作緩沖級應用舉例P2834.5.2共基極放大電路:

(CB)

Common-BaseAmplifier一、靜態(tài)分析直流通路與射極偏置電路相同(電流跟隨器)(P144自學)二、動態(tài)分析1電壓增益電壓增益:結論:同相放大電路,放大能力強。2輸入電阻結論:輸入電阻很小3輸出電阻VT+-IT

結論:輸出電阻大P143例4.5.2(自學)共基極放大電路(CB)特點及用途:◆同相放大電路,放大能力強

◆電流跟隨器

◆輸入電阻很小

◆輸出電阻較大,帶負載能力弱

高頻性能好

高頻或寬帶放大器4.5.3BJT放大電路三種組態(tài)的比較(P147自學)一、三種組態(tài)的判別:二、三種組態(tài)的特點及用途:(掌握)

(P148表4.5.1)放大電路三種組態(tài):CE、CC、CB討論與思考P1914.5.1tVitVo

電路屬何種組態(tài)?其輸出電壓波形是否正確?若有錯,請改正。tVo解:共集電極放大電路(CC)tVi輸出端有耦合電容:tVoVE輸出端無耦合電容:tVo

復習思考題P1474.5.14.5.2作業(yè):P1914.5.3選做:

4.5.6§4.6組合放大電路

多只BJT構成復合管

復合管放大電路

兩個不同組態(tài)電路配合使用

(如:CE-CB,CC-CC等)改善放大電路性能4.6.1共射-共基組合放大電路:(CE-CB)

P149CECB特點:1.高頻信能好,

有較寬的帶寬。2.增益較大,放大能力強。(分析自學)CC-CE組合放大電路

特點:輸入電阻大

且增益較大例1:說明以下組合放大電路的類型及特點:CE-CC組合放大電路

特點:輸出電阻小

且增益較大CCCECECC例2:按下列要求構成組合放大電路:現(xiàn)有電路:CC、CE、CB①

Ri=1KΩ~2kΩ,RO

100Ω,AV≥100②Ri=100kΩ~200kΩ,AV≥150CE-CCCC-CE4.6.2共集-共集放大電路:(CC-CC)

P150CCCC一、復合管(DarlingtonConnection達林頓管):2.作用:提高電流放大倍數(shù)。1.概念:把二只或三只BJT按一定原則連接起來

所構成的三端器件。同類型復合管互補型復合管3.特點:

復合管類型同T1

1

24.連接原則:

T1、T2中實際電流不沖突,都工作在放大區(qū)。同類型復合管互補型復合管例:說明復合管CC放大電路

特點:(P153)P153例4.6.1(自學)電壓跟隨性更好

輸入電阻更大

輸出電阻更小。解:動態(tài)性能更好:應用舉例:P403

集成功放LM380內部電路。復合管

實際應用中,常對放大電路的性能提出多方面要求:

如增益大、輸入電阻大、輸出電阻小等,僅靠單個放大電路不能同時滿足要求,可選取多個基本放大電路,并將它們合理連接,即構成多級放大電路。4.7.1概述:

級級間耦合第一級第二級第n-1級第n級輸入輸出耦合級(MultistageAmplifierCircuit)§4.7多級放大電路(補充)阻容耦合、直接耦合、變壓器耦合

一、直接耦合:(P283)放大電路的前級輸出端直接接至后級輸入端。缺點:各級Q互相影響,設計調試不便,

有嚴重零點漂移(溫度漂移)問題。優(yōu)點:可放大交直流信號,

利于集成。應用:交、直流集成放大器。4.7.2常見多級放大電路的耦合方式:vI=0,vO≠0的現(xiàn)象漂移

10

mV+100uV漂移

100uV10mV漂移

1V+10mV漂移

1V+10mV

將放大電路的前級輸出端

通過電容接至后級輸入端。耦合電容缺點:只能傳輸交流信號,

漂移信號和低頻信

號不能通過,不利

于集成。

優(yōu)點:各級Q獨立,設計、

調試方便,體積

小、成本低。應用:交流放大器。二、阻容耦合:三、變壓器耦合:(P409)放大電路的前級

輸出端通過變壓器接至后級輸入端或負載上。優(yōu)點:各級Q獨立,設計、調試

方便,能實現(xiàn)阻抗變換。缺點:低頻特性差,不能放大緩變信號,笨重,

不利于集成。

應用:分立器件功率放大電路。變壓器變壓器4.7.3電路分析:(參考P149--154電路分析)一、靜態(tài)分析:(以阻容耦合為例)各級Q單獨求解(方法同前)二、動態(tài)分析:一個n級放大電路的小信號等效電路:注意Ri=Ri1Ro=Ron

前級電路的輸出是下級電路的信號源

后級電路的輸入電阻是前級電路的負載例1:分析如下多級放大電路。一、靜態(tài)分析:畫直流通路:求Q1、Q2T1:T2:vovi二、動態(tài)分析:小信號等效電路:vivo10uF16k16kRw1150k3DG63.3k1.8k50uF10uFVivo15.1k|5.1k4701k2.4kRw247k3DG66800pF50uF10uFVo+12vVCCRc1Rc2Rb11作業(yè)P194(4.6.2)Rb11

=16+Rw1

=48KRb12

=5.1+Rw2

=24K思考題:分析實驗中多級放大電路16k16kRw13DG63.3k1.8k10uFVi50uF5.1k5.1k1kRw23DG610uFvo1+12vVCCRc1Re2(1)靜態(tài)分析:二級電路靜態(tài)工作點互相獨立2.4k10uFVo47050uFRe1Rw1=31KRw2=13.5Krbe1=2.2Krbe2=0.86K10uF16k16kRw13DG63.3k1.8k50uF10uFVivo15.1k5.1k4701k2.4kRw23DG66800pF50uF10uFVo+12vVCCRc1Rc2Rb11rbe2Rb12rbe1Rc1Rb21Rb22Rc2Ri2(2)動態(tài)分析:Rb11rbe2Rb12rbe1Rc1Rb21Rb22Rc2Ri2Ri§4.8放大電路的頻率響應

(P154)一、研究放大電路頻率響應的必要性:放大倍數(shù)(增益)是信號頻率的函數(shù)

放大電路頻率響應或頻率特性(簡稱為頻響)

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