模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-第4章三極管基本放大電路3.4_第1頁
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-第4章三極管基本放大電路3.4_第2頁
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-第4章三極管基本放大電路3.4_第3頁
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-第4章三極管基本放大電路3.4_第4頁
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-第4章三極管基本放大電路3.4_第5頁
已閱讀5頁,還剩96頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

第四章

半導(dǎo)體三極管及放大電路武漢理工大學(xué)信息工程學(xué)院電子技術(shù)基礎(chǔ)課程組4半導(dǎo)體三極管及放大電路4.1半導(dǎo)體BJT4.2共射極放大電路4.3估算法與圖解分析法4.4小信號模型分析法4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題4.6共集電極電路和共基極電路4.7放大電路的頻率響應(yīng)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法4.4.1指導(dǎo)思想當放大電路的輸入信號很小時,在靜態(tài)工作點附近,把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線用直線來代替,從而可以把三極管組成的非線性電路轉(zhuǎn)化為線性電路來處理。從指導(dǎo)思想看微變等效電路法(小信號模型分析法)只適用于小信號情況下工作,所以“微變”——即微小的變化量。微——它不適用于大信號的工作情況,大信號工作情況仍要借助圖解法變——靜態(tài)分析它也不適用,只適用于動態(tài)分析。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法4.4.2三極管的H參數(shù)及其等效電路1.三極管的H參數(shù)三極管是三端器件;它組成電路有三種組態(tài),共射、共集和共基組態(tài);無論哪種組態(tài)三極管在電路中是一個雙口網(wǎng)絡(luò)。非線性電路線性電路任務(wù):求解線性電路模型電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法4.4.2三極管的H參數(shù)及其等效電路三極管的特性曲線:輸入特性輸出特性找出管子內(nèi)部電流和電壓微變量之間的關(guān)系——使用全微分常量微分為零,變化量即為交變分量電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法4.4.2三極管的H參數(shù)及其等效電路令電阻量綱,三極管的輸入電阻,常用rbe表示,約103W無量綱,三極管的反向電壓傳輸比,約10-4無量綱,三極管共射電流放大系數(shù),常用b表示,約102電導(dǎo)量綱,三極管的輸出電導(dǎo),常用1/rce表示,rce約104W電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法4.4.2三極管的H參數(shù)及其等效電路由于四個參數(shù)的量綱均不相同,故稱為混合參數(shù)(H參數(shù))電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法2.等效電路式子(1)表示輸入回路方程,它表明輸入電壓vbe是由兩個電壓相加。一個是hie·ib——輸入電流ib在hie上的壓降;一個是受控電壓源hre·vce——輸出電壓對輸入回路的反作用+_bec+_hfeib+_hievbeibhreuce1/hoeicvce式子(2)表示輸出回路方程,它表明輸出電流ic是由兩個電流相加。一個是受控電流源hfe·ib——輸入電流ib對輸出回路的作用;一個是hoe·vce——輸出電壓在輸出電阻上的壓降電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法3.等效電路的簡化輸入回路:由于hie>>hre,忽略hre+_bec+_hfeib+_hievbeibhreuce1/hoeicvce輸出回路:由于hfe>>hoe,忽略hoeb+_hievbeib+_echfeibicvce電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法3.等效電路的簡化b+_hievbeib+_echfeibicvceb+_rbevbeib+_ecb

ibicvcebrbeibecb

ibic電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法注意兩點:a.b

ib——受控電流源,大小和方向都受ib控制當ib流入基極時,受控源b·ib方向是由c→e,當ib流出基極時,受控源b·ib方向是由e→c。b.微變等效電路討論對象——變化量不能用它求靜態(tài)工作點不能用它求某一時間的電壓、電流總值。brbeibecb

ibic非線性電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法4.h參數(shù)的確定實際中,H參數(shù)b

和rbe可用晶體管圖示儀直接測量b+_hievbeib+_echfeibicvce計算中,通常rbe估算公式如下:IE由靜態(tài)工作點決定電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟1——確定靜態(tài)工作點為何對電路進行動態(tài)分析要先確定靜態(tài)工作點呢?因為微變參數(shù)是Q點的微變參數(shù),計算出的結(jié)果反映了Q點附近的工作情況一般用估算法確定Q點電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟1——確定靜態(tài)工作點估算法確定Q點VCE=VCC–ICRC=12–1.6×4=5.6(V)Q點電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟2——畫微變等效電路①畫出交流通路②在交流通路上定出三極管的三個電極b、c、e后,再用H參數(shù)線性模型表示三極管。③放大電路常用正弦波作為輸入信號電壓,所以等效電路中采用復(fù)數(shù)符號標出各電壓和電流。ebcbrbeibecb

ibic交流通路微變等效電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟3——求電壓放大倍數(shù)AVbrbeibecb

ibic記憶電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟3——求電壓放大倍數(shù)AV負號表示輸出電壓與輸入電壓反相brbeec電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路放大電路不是獨立的,從電子系統(tǒng)來看它和其它電路聯(lián)系在一起的。它的輸入端要連接信號源,輸出端常與下級電路連在一起或直接接上負載。為討論它們之間的相互聯(lián)系與影響,提出了放大器的輸入電阻和輸出電阻的概念輸入電阻Ri輸出電阻Ro是放大電路動態(tài)性能的重要指標。放大器的輸入電阻和輸出電阻電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟4——求輸入電阻Ri什么是輸入電阻?當輸入信號電壓(信號源及其內(nèi)阻)加到放大器輸入端時,放大器就相當于信號源的一個負載電阻。這個負載電阻就是放大器本身的輸入電阻。放大器電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟4——求輸入電阻Ri放大器brbeecb

ib11’輸入電阻定義為:輸入電阻的意義

Ri越大,Vi越接近Vs,所以在實際電路中,Ri越大越好!結(jié)論:輸入電阻Ri是衡量放大器向信號源索取信號電壓的能力。Ri越大越好。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟4——求輸入電阻Ri放大器11’輸入電阻定義為:輸入電阻

記憶brbeec電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟5——求輸出電阻Ro什么是輸出電阻?放大器對負載來說就是一個信號源,而該信號源的內(nèi)阻就是放大器的輸出電阻Ro放大器電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟5——求輸出電阻Ro輸出電阻的意義

Ro越小,Vo越接近Vo’,所以在實際電路中,Ro越小越好!結(jié)論:輸出電阻Ro是衡量放大器帶負載的能力。Ro越小放大器帶負載的能力越強。Ro越小越好。放大器電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟5——求輸出電阻Ro輸出電阻的求解:信號源短路Vs=0,保留內(nèi)阻Rs;并在負載開路RL=∞的條件下,在放大器的輸出端加入電壓V,在V的作用下,輸出端將產(chǎn)生電流I,則輸出電阻為:放大器brbeec11’電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路步驟5——求輸出電阻Ro輸出電阻放大器brbeec11’記憶電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路源電壓放大倍數(shù)記憶步驟6——求源電壓放大倍數(shù)AVSbrbeec由于信號源存在內(nèi)阻Rs,輸入信號在Rs上要按損失掉一部分,使放大器實際輸入信號Vi<Vs,從而使放大倍數(shù)下降。所以Ri越大越好。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4.3小信號模型分析基本共射放大電路討論brbeec在以上討論的是npn管放大電路,那么對pnp管其微變等效電路其電流和電壓的方向是否要改變呢?不必改變!因為,電流電壓假定正向主要是針對直流而言,而對于動態(tài)分析電流和電壓只有交流分量;而交流的方向是變化的,所以不必刻意規(guī)定。但要注意受控電流源b

·ib的方向要受ib方向約束。若ib流入基極時,受控源b

·ib方向是由c→e,若ib流出基極時,受控源b

·ib方向是由e→c。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法【例】兩個放大電路如圖3-5-9(a)、(b)所示。試分別畫出其微變等效電路,畫出求輸出電阻電路;已知圖(b)電路的三極管微變參數(shù)b,rbe,并求圖(b)電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法畫出微變等效電路解:畫出交流通路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法畫出輸出電阻電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法畫出輸出電阻電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法圖(b)電路的電壓放大倍數(shù)為:電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法從上面的計算我們得到與電路參數(shù)R2RC有關(guān),與負載RL有關(guān),與微變參數(shù)b、rbe有關(guān)。說明放大倍數(shù)——微變參數(shù)是由工作點Q決定的;而且在圖解法,失真問題也與工作點Q有很大關(guān)系;所以一個合適的靜態(tài)工作點Q對放大電路至關(guān)重要。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.4小信號模型分析法作業(yè):電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題基本共射電路——又稱為固定偏流電路它的偏流IB是由偏置電路提供的,電路的工作點往往是通過調(diào)節(jié)電阻Rb來獲得的,這種電路優(yōu)點是調(diào)試方便但若更換管子T,或是環(huán)境溫度變化將引起管子參數(shù)β變化,因此Q點也會移動;若Q點移動不合適的位置(飽和截止區(qū))將使放大電路無法正常工作。結(jié)論:直流通路既能提供合適的Q點直流通路又能在環(huán)境變化時穩(wěn)定Q點電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題本節(jié)內(nèi)容首先討論環(huán)境溫度對工作點的影響然后介紹能夠穩(wěn)定工作點的射極偏置放大電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.引起Q點不穩(wěn)定的原因(1)溫度對Q點的影響a.溫度升高,β增大b.溫度升高,

ICBO增大c.溫度升高,

|UBE|減小導(dǎo)致集電極電流ICQ增大(2)老化(3)其他方面管子長期使用后,參數(shù)會發(fā)生變化,影響Q點。

電路中電源電壓波動、元件參數(shù)的變化等都會影響Q點。b.影響Q點不穩(wěn)定的主要因素是溫度小結(jié):a.Q點是影響電路性能的主要因素4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2.穩(wěn)定靜態(tài)工作點的途徑

(1)從元件入手。a.選擇溫度性能好的元件b.經(jīng)過一定的工藝處理以穩(wěn)定元件的參數(shù),防止元件老化。(2)從環(huán)境入手采用恒溫措施。引入負反饋采用溫度補償(3)從電路入手4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題4.5.1溫度對工作點的影響工作點不穩(wěn)定的原因有很多,但最主要是由于半導(dǎo)體三極管的參數(shù)隨溫度變化造成的。因為溫度T的變化將影響三極管內(nèi)載流子運動,導(dǎo)致這些參數(shù)的變化。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題4.5.1溫度對工作點的影響1、溫度對ICBO的影響——主要針對Ge管ICBO對溫度十分敏感,當溫度上升時,由于本征激發(fā)將在基區(qū)和集電區(qū)產(chǎn)生大量電子——空穴對,ICBO上升。而穿透電流ICEO就更大了,它對應(yīng)于輸出特性曲線上IB=0的那一條曲線。所以溫度T上升,將導(dǎo)致ICEO上升,最終導(dǎo)致IC上升。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題4.5.1溫度對工作點的影響2.溫度對VBE影響——主要針對Si管理論和實驗都證明溫度升高,VBE死區(qū)電壓減?。黄湟?guī)律為:即三極管的發(fā)射結(jié)正向壓降具有負的溫度系數(shù)。對Ge管來說VBE較小,可忽略它受溫度的影響;而Si管主要是由于VBE受T影響,導(dǎo)致Q點變化。所以溫度T上升,將導(dǎo)致IB上升,最終導(dǎo)致IC上升。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題4.5.1溫度對工作點的影響2.T對的b影響理論和實驗都證明溫度升高,將使b

增大;輸出特性來看,溫度升高,特性曲線變稀疏。所以溫度T上升,將導(dǎo)致b上升,最終導(dǎo)致IC上升。結(jié)論:溫度T上升,將導(dǎo)致ICBO、

VBE、b上升,最終導(dǎo)致IC上升,引起Q點變化。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題穩(wěn)定Q點的指導(dǎo)思想設(shè)計直流通路不但能提供合適的靜態(tài)工作點Q位置;而且隨溫度T的上升,使IB減小;這樣可使IC近似維持恒定,所起到穩(wěn)定工作點Q作用,結(jié)論:溫度T上升,將導(dǎo)致ICBO、

VBE、b上升,最終導(dǎo)致IC上升,引起Q點變化。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題4.5.2射極偏置電路穩(wěn)定Q點的指導(dǎo)思想設(shè)計直流通路不但能提供合適的靜態(tài)工作點Q位置;而且隨溫度T的上升,使IB減小;這樣可使IC近似維持恒定,所起到穩(wěn)定工作點Q作用,電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題4.5.2射極偏置電路基于穩(wěn)定工作點的指導(dǎo)思想,可通過設(shè)計固定基極電位VB;而使射極電位VE隨溫度升高略有上升,結(jié)果可使發(fā)射結(jié)外偏置電壓VBE減小,使IB減??;IC=b

IB

減小,從而起到穩(wěn)定工作點作用。穩(wěn)定過程如下:但若加一恒壓源在基極,信號總也加不進來。T+_電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題4.5.2射極偏置電路基于穩(wěn)定工作點的指導(dǎo)思想,可通過設(shè)計固定基極電位VB;而使射極電位VE隨溫度升高略有上升,結(jié)果可使發(fā)射結(jié)外偏置電壓VBE減小,使IB減?。籌C=b

IB

減小,從而起到穩(wěn)定工作點作用。穩(wěn)定過程如下:但若加一恒壓源在基極,信號總也加不進來。T+_電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5.2射極偏置電路1.

電路組成4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題Q點穩(wěn)定的物理過程電路設(shè)計中保證射極偏置電路元件Re即用輸出回路的電量反過來抑制輸入回路的電量——這叫做負反饋,后面將詳細講解。這種作用稱為直流電流負反饋。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)旁路電容Ce的作用:b.由于對于交流信號滿足交流信號Re對地短路,而對交流信號無反饋。4.5.2射極偏置電路1.

電路組成a.直流信號Ce開路,Re存在,使Re只對直流信號有反饋,穩(wěn)定Q點。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5.2射極偏置電路2.靜態(tài)分析求解Q點4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題+_+_直流通路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5.2射極偏置電路2.靜態(tài)分析求解Q點4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題用估算法求靜態(tài)工作點Q,從VB固定入手記憶+_+_電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5.2射極偏置電路3.動態(tài)分析畫微變等效電路4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題交流通路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5.2射極偏置電路3.動態(tài)分析畫微變等效電路4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題交流通路bce電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5.2射極偏置電路4.求電壓放大倍數(shù)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題微變等效電路bce電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5.2射極偏置電路4.求輸入電阻和輸出電阻

4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題微變等效電路bceRi

=Rb1//Rb2//rbe電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5.2射極偏置電路4.求輸入電阻和輸出電阻

4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題輸出電阻求解電路Ro=RC放大器brbeec11’電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[例]在圖示電路中,Rb1=39kΩ,Rb2=10kΩ,RC=2.7kΩ,Re=1kΩ,RL=5.1kΩ,C1=C2=10μF,Ce=47μF,VCC=15V,晶體管的

=100,試求:(1)

靜態(tài)工作點Q(2)AV、Ri、Ro的值。

4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)VCEQ≈VCC-IEQ(RC+Re)=15-2.36×(2.7+1)=6.27V解:(1)

估算法求解Q點由得+_+_4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題交流通路bce

(2)動態(tài)分析首先畫出放大電路的微變等效電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)Ri

=Rb1//Rb2//rbe=39//10//1.3≈1.2kΩRo=Rc=2.7kΩbce

(2)動態(tài)分析求AV、Ri、Ro的值4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論問題1:當條件I1>>IBQ不滿足時,求靜態(tài)工作點常用戴維南等效電路法。直流通路中,輸入回路用戴維南等效電路法等效變換為電壓源和電阻串聯(lián)。4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題+_+_等效電路+_+_+_+_Rb

=Rb1//Rb2=7.96kΩ

圖中電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

VBB=IBQRb+VBE+IEQRe求解靜態(tài)工作點:式中故+_+_+_+_輸入回路方程

VBB=IBQRb+VBE+(1+b)IBQRe

VCEQ≈VCC-ICQ(RC+Re)Q點:4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題上式表明,分母中的(1+β)Re的物理概念可以用電阻的折合來理解??梢詫e乘以(1+β)折合到基極回路。因為,列基極電流方程時,基極電流是IB,發(fā)射極電流是IE;為了保證基極電流流過Re,產(chǎn)生的電壓降與IE流過時一樣,所以要將Re乘以(1+β)。電阻折合的概念:將發(fā)射極回路的電阻折合到基極回路,要乘以(1+β);將電阻從基極回路折合到發(fā)射極回路要除以(1+β)。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)若電路元件參數(shù)同例題,將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式,得

VCEQ≈VCC-ICQ(RC+Re)=15-2.17×(2.7+1)=6.97V4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論問題2:當無射極旁路電容Ce時,直流通路不變,靜態(tài)分析同前;但放大電路的動態(tài)分析改變,存在Re。4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題交流通路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論問題2:當無射極旁路電容Ce時,直流通路不變,靜態(tài)分析同前;但放大電路的動態(tài)分析改變,存在Re。4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題交流通路微變等效電路bce電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論問題2:當無射極旁路電容Ce時,存在Re。射偏電路動態(tài)分析。4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題bceRi

=Rb1//Rb2//[rbe+(1+b)Re]≈7.5kΩRo=Rc=2.7kΩ求AV、Ri、Ro的值運用折合概念有:加入Re后使輸入電阻提高了,增強了放大器向信號源索取電壓的能力,改善了放大電路的特性。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論問題2:當無射極旁路電容Ce時,存在Re。射偏電路動態(tài)分析。4.5放大電路的工作點穩(wěn)定問題bceRi

=Rb1//Rb2//[rbe+(1+b)Re]≈7.5kΩRo=Rc=2.7kΩ加入Re后,射偏電路的電壓放大倍數(shù)有所降低,所以射偏電路是以犧牲電壓放大倍數(shù)來穩(wěn)定其Q點的。加入Re后使輸入電阻提高了,增強了放大器向信號源索取電壓的能力,改善了放大電路的特性。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由于從射極輸出又稱為射極輸出器或射極跟隨器。4.6共集電極電路和共基極電路若單級放大電路從基極輸入,從射極輸出,該電路稱為共集電極放大電路。

共集電極電路由于其輸入電阻大,輸出電阻小;在實際中得到了廣泛的應(yīng)用,常用于阻抗變換、輸入級和輸出級。4.6.1共集電極放大電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1電路組成4.6共集電極電路和共基極電路若單級放大電路從基極輸入,從射極輸出,該電路稱為共集電極放大電路。4.6.1共集電極放大電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2靜態(tài)分析——求解Q點4.6共集電極電路和共基極電路4.6.1共集電極放大電路直流通路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2靜態(tài)分析——求解Q點4.6共集電極電路和共基極電路4.6.1共集電極放大電路直流通路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3動態(tài)分析——畫微變等效電路4.6共集電極電路和共基極電路4.6.1共集電極放大電路交流通路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3動態(tài)分析——畫微變等效電路4.6共集電極電路和共基極電路4.6.1共集電極放大電路交流通路becceb電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3動態(tài)分析——4.6共集電極電路和共基極電路4.6.1共集電極放大電路ceb求AV、Ri、Ro的值RL'=Re//RL其中

a.電壓放大倍數(shù)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由于故無電壓放大能力ceb4.6共集電極電路和共基極電路a.電壓放大倍數(shù)共集電極電路的電壓放大倍數(shù)接近而略小于1,且為正;說明其輸入電壓和輸出電壓同相;其輸出電壓的大小和相位跟隨輸入電壓變化,具有電壓跟隨作用,因此共集電極電路常稱為射極跟隨器。記憶電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)b.電流放大倍數(shù)由于故4.6共集電極電路和共基極電路ceb通常,Re和RL

同一數(shù)量級,

Rb和Ri’同一數(shù)量級即射極輸出器有電流放大能力和功率放大能力|Ai|>1電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

Ri

=Rb//R'i=Rb//[rbe+(1+β)R'L]

c.輸入電阻由于故4.6共集電極電路和共基極電路ceb記憶Ri通常很大電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.6共集電極電路和共基極電路共集電極電路的輸入電阻約為105~106量級,而基本共射輸入電阻約為103量級。所以與基本共射放大電路相比較,射極輸出器的輸入電阻比較高。

Ri

=Rb//R'i=Rb//[rbe+(1+β)R'L]

電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.6共集電極電路和共基極電路cebd.輸出電阻Ro記憶電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.6共集電極電路和共基極電路記憶d.輸出電阻Roceb輸出電阻很低,僅有十幾~幾十歐姆;若想進一步降低輸出電阻,應(yīng)選較大的三極管電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)共集電極電路的特點4.6共集電極電路和共基極電路電壓放大倍數(shù)小于1,而略等于1;輸出電壓與輸入電壓同相;輸入電阻高,輸出電阻低。鑒于共集電路具有以上優(yōu)點,它在實際中得到廣泛的應(yīng)用,電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)共集電極電路的特點4.6共集電極電路和共基極電路①由于其輸入電阻高,該放大器向信號源索取信號電壓能力強,同時放大器對信號源索取的電流較小。所以該電路用在多級放大器的輸入級——提高測量的精度。②由于其輸出電阻低,說明該放大器帶負載的能力強,所以該電路常用在多級放大器的輸出級——提高負載能力。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)共集電極電路的特點4.6共集電極電路和共基極電路③由于它同時具備輸入電阻高和輸出電阻低的特點,它可作為多級放大器的隔離級,實現(xiàn)阻抗變換;如對于多級放大器前后級匹配不當?shù)碾娐?,如直接相接將大大影響其電壓放大倍?shù)。如在這兩級電路中間加一級射極輸出器由于它的輸入電阻高,在與前級電路相連后,使前級放大倍數(shù)提高;由于它的輸出電阻很低,在與后級電路相連后,使后級電路的電壓放大倍數(shù)提高。④雖然它不具備電壓放大作用,但它具有電流放大作用,以及功率放大作用。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.6共集電極電路和共基極電路4.6.2自舉放大電路在微弱信號檢測及高精度電子測量儀器中,為了提高測量精度往往要求前放電路有足夠高的輸入電阻。如何進一步提高射極輸出器的輸入電阻?射極輸出器的輸入電阻表達式;可見要想提高Ri,必須從兩個方面考慮,一是提高R’i;另一個是提高偏置電阻Rb。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.6共集電極電路和共基極電路提高偏置電阻。減小對信號的分流作用,若采取措施消除的影響,輸入電阻就可增加到為了達到這個目的產(chǎn)生了帶自舉電路的射極輸出器。4.6.2自舉放大電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.6共集電極電路和共基極電路自舉射極輸出器不但采用分壓電阻Rb1和Rb2;另外還引進了附加電阻Rb3和電容C3。C3的數(shù)值很大,在信號頻率范圍內(nèi)可視為短路。

Rb3的下端相當于接到三極管的射極,即輸出端上;Rb3的上端則與輸入端(基極)相連;4.6.2自舉放大電路由于射極輸出器的輸出電壓和輸入電壓的相位相同,幅值接近相等,因此兩端的電位幾乎相等,流過Rb3的電流很小。既然,支路從信號源吸取的電流非常小,那么就是說支路的等效阻值相對變大了。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.6共集電極電路和共基極電路4.6.2自舉放大電路流過Rb3的電流很小。Rb3支路的等效阻值相對變大了。使電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.6共集電極電路和共基極電路4.6.2自舉放大電路這樣的正反饋過程,好象總想把自己“抬舉”起來,想使為何稱為自舉電路呢?因為電路所以當輸入端輸入輸出端之間接有一反饋電阻Rb3;該電阻又把輸出端電壓變化傳給輸入所以稱它為自舉電路。值得注意的是:自舉電路往往加在射跟隨器中,因為它的電壓放大倍數(shù)很低。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論