太原理工大學(xué)模擬電路第2章基本放大電路.ppt

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模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)韓曉明xm_han@太原理工大學(xué),第二章基本放大電路,2.1放大的概念及主要指標(biāo)1、放大電路的功能：將微弱的信號(hào)(U、I、P)不失真地放大到所需的數(shù)值，從而使電子設(shè)備的終端執(zhí)行元件(繼電器、儀表或揚(yáng)聲器)有所動(dòng)作或顯示。,2、主要指標(biāo)：,a、放大倍數(shù)（4個(gè)）（有效值）b、輸入電阻c、輸出電阻d、通頻帶e、最大不是真輸出電壓,2.2基本共射放大電路的工作原理,一、電路組成1、三極管2、Vcc作用3、Ui4、C1與C2,為何稱為共射放大電路？從交流角度講,二、工作原理,1、無(wú)輸入信號(hào)(Ui=0)直流狀態(tài)或靜態(tài)直流通路IB、IC、VCE恒定靜態(tài)工作點(diǎn)Q2、有輸入信號(hào)(Ui!=0)動(dòng)態(tài)各處信號(hào)=直流+交流iB=ib+IB,三、電路分析,(一)、靜態(tài)分析（求Q）步驟：1、畫(huà)直流通路方法:a、ui=0b、C開(kāi)路c、L短路2、分析方法一、近似估算法方法二、圖解法,方法二、圖解法,a、輸入特性曲線確定IBQ和UBEQb、輸出特性曲線確定ICQ和UCEQ,圖解分析法說(shuō)明,1、輸入回路負(fù)載線2、輸出回路負(fù)載線（直流負(fù)載線）3、IBQ的大小影響Q的位置，IBQ必須合適4、為什么要設(shè)置Q？5、習(xí)慣上用近似分析法。,(二)動(dòng)態(tài)分析(求AV、Ri、Ro),步驟：1、畫(huà)交流通路2、分析方法一、圖解法方法二、計(jì)算分析法,方法一、圖解法(輸出開(kāi)路),a、根據(jù)ui在輸入特性曲線上求iBb、根據(jù)iB在輸出特性曲線上求iC和uCEc、計(jì)算放大倍數(shù),總結(jié),1、電路中電壓電流雖然不斷變化，但方向不變，是脈動(dòng)直流。2、輸出電壓比輸入電壓大的多，且頻率相同。3、輸出電壓與輸入電壓相位相差180度，稱為倒相作用。,截止失真,iB、iC負(fù)半周被削去uCE正半周被削去,飽和失真,iC正半周被削去，uCE負(fù)半周被削去據(jù)此可判斷是飽和失真還是截止失真。此方法永遠(yuǎn)成立嗎？,對(duì)于PNP三極管截止失真時(shí)iB、iC正半周被削去uCE負(fù)半周被削去飽和失真時(shí)iB無(wú)變化、iC負(fù)半周被削去uCE正半周被削去,PNP三極管構(gòu)成的共射電路不改變放大倍數(shù)的極性。,交流負(fù)載線(帶負(fù)載),交流負(fù)載電阻,,,,,,交流負(fù)載線方程,交流負(fù)載線畫(huà)法,1、找到Q2、時(shí)注：1、交流負(fù)載線比直流負(fù)載線陡，輸出幅值較小，放大倍數(shù)減小。2、交流負(fù)載線陡有利于改善飽和失真。,,,求最大不失真輸出電壓,例自測(cè)題四已知圖所示電路中VCC＝12V，RC＝3kΩ，靜態(tài)管壓降UCEQ＝6V；并在輸出端加負(fù)載電阻RL，其阻值為3kΩ。,（1）該電路的最大不失真輸出電壓有效值Uom≈；A.2VB.3VC.6V,例習(xí)題2.10在圖所示電路中，設(shè)靜態(tài)時(shí)ICQ＝2mA，晶體管飽和管壓降UCES＝0.6V。試問(wèn)：當(dāng)負(fù)載電阻RL＝∞和RL＝3kΩ時(shí)電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？,例2.3.1,(1)當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)從Q1依次移到Q2、Q3、Q4時(shí)，電路哪個(gè)參數(shù)變化了？如何變化？（2）哪個(gè)靜態(tài)工作點(diǎn)更容易截止失真和飽和失真，最大不失真輸出電壓約多少？（3）Q4時(shí)，Vcc約多少？Rc約多少？,方法二、計(jì)算分析法(h參數(shù)等效模型),全微分得到,,,,,,,,,動(dòng)態(tài)分析,1、AV2、Ri3、Ro注：1、Ri與信號(hào)源內(nèi)阻無(wú)關(guān)，Ro與負(fù)載無(wú)關(guān)2、Ri越大越好Ro越小越好,例2.3.3,注意：Av和Avs的區(qū)別,三種基本接法,共集電極放大電路1、組成直接耦合為何是共集電極？2、靜態(tài)分析,,動(dòng)態(tài)分析,特點(diǎn)：1、同相放大2、AV<1，近似1，但電流放大很大3、射極跟隨輸出器4、輸入電阻很大，輸出電阻很小，多用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)和輸出級(jí)。,例,電路如圖所示，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AV和Ri；(3)求出Ri和Ro注：1、Ri中含有RL2、,,基本共基極放大電路,1、為何共基極電路？2、分析3、特點(diǎn)：a、無(wú)電流放大能力。b、放大倍數(shù)較大，且同相。c、Ri較小，Ro與共射電路相當(dāng)。d、最大優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬。,例,三種接法的比較,2.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,1、Q的意義2、Q點(diǎn)波動(dòng)原因：溫度、電源波動(dòng)、器件更換,,靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路,a、直接耦合（分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路）b、阻容耦合c、直流通路,1、穩(wěn)定原理a、利用RB1和RB2使VB不受溫度影響b、射極電阻ReIc穩(wěn)定過(guò)程2、靜、動(dòng)態(tài)分析3、Ce的作用？,溫度補(bǔ)償法穩(wěn)定Q,1、IR為二極管反向電流,,2、穩(wěn)定作用a、Reb、D二極管的穩(wěn)定過(guò)程,,2.6放大電路的派生電路,1、復(fù)合管,復(fù)合管組成原則,1、前級(jí)的輸出接后級(jí)的基極2、前級(jí)的CE必須接在后級(jí)的BC間,,,復(fù)合管共射放大電路,電壓放大倍數(shù)與沒(méi)用復(fù)合管相當(dāng)，但輸入電阻增大許多。,復(fù)合管共集放大電路,2.6.2共射-共基放大電路,放大倍數(shù)與單管共射放大電路大致相等。,2.7場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,1、靜態(tài)分析Q的確定(VGS、VDS、ID）圖解法a、找到VGS=VGG的曲線b、做直線VDD=iDRD+vDSC、交點(diǎn)即為Q,一、基本共源放大電路,計(jì)算法a、得IDb、VDS=VDD-IDRd,二、自給偏壓電路,為何是自給偏壓？,三、分壓式偏置電路,,場(chǎng)效應(yīng)管的低頻小信號(hào)等效模型,gm的求法,基本共源放大電路的動(dòng)態(tài)分析,放大倍數(shù)小于共射放大電路.,例2.6.1VGG=6V，VDD=12V，Rd=3k,VGS(th)=4V,IDO=10mA,求靜態(tài)和動(dòng)態(tài),基本共漏放大電路的動(dòng)態(tài)分析,1、同相放大2、放大倍數(shù)小于1且近似等于1。,例2.6.2VGS(th)=3V,IDO=8mA,Rs=3k,靜態(tài)時(shí)IDQ=2.5mA，求動(dòng)態(tài)。,