太原理工大學模擬電路第2章基本放大電路.ppt

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模擬電子技術基礎韓曉明xm_han@太原理工大學,第二章基本放大電路,2.1放大的概念及主要指標1、放大電路的功能：將微弱的信號(U、I、P)不失真地放大到所需的數(shù)值，從而使電子設備的終端執(zhí)行元件(繼電器、儀表或揚聲器)有所動作或顯示。,2、主要指標：,a、放大倍數(shù)（4個）（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、無輸入信號(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Q2、有輸入信號(Ui!=0)動態(tài)各處信號=直流+交流iB=ib+IB,三、電路分析,(一)、靜態(tài)分析（求Q）步驟：1、畫直流通路方法:a、ui=0b、C開路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,圖解分析法說明,1、輸入回路負載線2、輸出回路負載線（直流負載線）3、IBQ的大小影響Q的位置，IBQ必須合適4、為什么要設置Q？5、習慣上用近似分析法。,(二)動態(tài)分析(求AV、Ri、Ro),步驟：1、畫交流通路2、分析方法一、圖解法方法二、計算分析法,方法一、圖解法(輸出開路),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、計算放大倍數(shù),總結,1、電路中電壓電流雖然不斷變化，但方向不變，是脈動直流。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。此方法永遠成立嗎？,對于PNP三極管截止失真時iB、iC正半周被削去uCE負半周被削去飽和失真時iB無變化、iC負半周被削去uCE正半周被削去,PNP三極管構成的共射電路不改變放大倍數(shù)的極性。,交流負載線(帶負載),交流負載電阻,,,,,,交流負載線方程,交流負載線畫法,1、找到Q2、時注：1、交流負載線比直流負載線陡，輸出幅值較小，放大倍數(shù)減小。2、交流負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,例習題2.10在圖所示電路中，設靜態(tài)時ICQ＝2mA，晶體管飽和管壓降UCES＝0.6V。試問：當負載電阻RL＝∞和RL＝3kΩ時電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？,例2.3.1,(1)當靜態(tài)工作點從Q1依次移到Q2、Q3、Q4時，電路哪個參數(shù)變化了？如何變化？（2）哪個靜態(tài)工作點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，Vcc約多少？Rc約多少？,方法二、計算分析法(h參數(shù)等效模型),全微分得到,,,,,,,,,動態(tài)分析,1、AV2、Ri3、Ro注：1、Ri與信號源內(nèi)阻無關，Ro與負載無關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,,動態(tài)分析,特點：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，多用于多級放大電路的輸入級和輸出級。,例,電路如圖所示，晶體管的?＝80，rbe=1kΩ。(1)求出Q點；(2)分別求出RL＝∞和RL＝3kΩ時電路的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：a、無電流放大能力。b、放大倍數(shù)較大，且同相。c、Ri較小，Ro與共射電路相當。d、最大優(yōu)點是頻帶寬。,例,三種接法的比較,2.4靜態(tài)工作點的穩(wěn)定,1、Q的意義2、Q點波動原因：溫度、電源波動、器件更換,,靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路,a、直接耦合（分壓式工作點穩(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)定過程2、靜、動態(tài)分析3、Ce的作用？,溫度補償法穩(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)定過程,,2.6放大電路的派生電路,1、復合管,復合管組成原則,1、前級的輸出接后級的基極2、前級的CE必須接在后級的BC間,,,復合管共射放大電路,電壓放大倍數(shù)與沒用復合管相當，但輸入電阻增大許多。,復合管共集放大電路,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場效應管放大電路,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、交點即為Q,一、基本共源放大電路,計算法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,,場效應管的低頻小信號等效模型,gm的求法,基本共源放大電路的動態(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)和動態(tài),基本共漏放大電路的動態(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IDQ=2.5mA，求動態(tài)。,