模電(工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射放大器射極跟隨器)

1、1第第12章章 晶體管交流放大電路晶體管交流放大電路 12.2 雙極型晶體管放大電路雙極型晶體管放大電路 12.2.1 分壓偏置式共發(fā)射極放大電路分壓偏置式共發(fā)射極放大電路 12.2.2 射極輸出器射極輸出器第第1616講講12.2.1 分壓偏置式共發(fā)射極放大電路分壓偏置式共發(fā)射極放大電路為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適合適的、的、穩(wěn)定穩(wěn)定的靜態(tài)工作的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)。點(diǎn)。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)。對(duì)于以上所講的對(duì)于以上所講的固定偏置放大電路固定偏置放大電路而言，靜態(tài)工作點(diǎn)由而言，靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、 和和ICEO

2、決定，這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。決定，這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。Q點(diǎn)點(diǎn)變變UBE變變 ICEO T IC iBuBET C UBE隨溫度的變化隨溫度的變化iCuCEQQ 溫度上升時(shí)，輸出特性曲溫度上升時(shí)，輸出特性曲線上移，造成線上移，造成Q點(diǎn)上移。點(diǎn)上移。采用采用分壓式偏置電路分壓式偏置電路和和射極直流負(fù)反饋射極直流負(fù)反饋來(lái)穩(wěn)來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。定靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)溫度當(dāng)溫度升高時(shí)升高時(shí)能夠自動(dòng)減少能夠自動(dòng)減少I(mǎi)B。IB IC 12.2 雙極型晶體管放大電路雙極型晶體管放大電路CCB2B1B2BVRRRV（1） 分壓偏置式共發(fā)射極放大電路分壓偏置式共發(fā)射極放大電路RE射極直流負(fù)反饋電阻CE 交流旁路電容

3、采用分壓式偏置電路采用分壓式偏置電路RB1、 RB2組成分壓式偏置電路I1I2IBRB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBECICIE+ + B2)105(II 適當(dāng)選擇RB1、 RB2使忽略IB，則2B21IIII 認(rèn)為B點(diǎn)電位是穩(wěn)定的，與溫度變化無(wú)關(guān)。則B點(diǎn)電位為靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程EEBEBBERIVVVUT IC IE VE UBE IB IC 直流負(fù)反饋，作用直流負(fù)反饋，作用是穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)是穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)認(rèn)為RB1、 RB2串聯(lián)，直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)估算直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)估算令令ui0，電容開(kāi)路，電容開(kāi)路, 畫(huà)出直流通道畫(huà)出直流通道CCB2B1B2B

4、VRRRVEBEBEEECRUVRVIICBII V7 . 0BEUEECCCCCERIRIVUI1IBRB1+VCCRCREBECICIERB2+ UCE+ UBE電容短路電容短路,直流電源短路，畫(huà)出交流通道直流電源短路，畫(huà)出交流通道交流通道及小信號(hào)等效電路交流通道及小信號(hào)等效電路RCRB2RLuiuoBEC+ + RB1交流通道交流通道小信號(hào)等效電路小信號(hào)等效電路RCRB2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcI電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)：beLiourRUUA輸入電阻：輸入電阻：beB2B1i/rRRr 輸出電阻：輸出電阻：CoRr RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLui

5、uoBEC+ + LCL/ RRR 負(fù)號(hào)表示反相放大負(fù)號(hào)表示反相放大6例：例：上述分壓式偏置的共射放大器，各參數(shù)如下：上述分壓式偏置的共射放大器，各參數(shù)如下： RB1=100k ， RB2=33k ， RE=2.5k ， RC=5k ，RL=5k ， =60，VCC=15V。求：（求：（1 1）估算靜態(tài)工作點(diǎn)；）估算靜態(tài)工作點(diǎn)； （2 2）空載空載電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)、帶載帶載電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻；電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻； （3 3）若信號(hào)源有）若信號(hào)源有RS=1k 的內(nèi)阻，帶載電壓放大倍數(shù)將變?yōu)槎嗌?？的?nèi)阻，帶載電壓放大倍數(shù)將變?yōu)槎嗌?？V7 . 315331003

6、3CCB2B1B2BVRRRV解解mA2 . 15 . 27 . 07 . 3EBEBECRUVIImA02. 060/2 . 1/CBIIV6) 5 . 25 (2 . 115EECCCCCERIRIVU(1) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)7(2) 空載空載電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù), 帶載帶載電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)18662. 1560beCurRA空k62. 12 . 126) 160(30026) 1(300EbeIr9362. 1)5/5(60)/(beLCurRRA載空載空載電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)帶載帶載電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)輸入電阻：輸入電阻：k52. 162. 1/33/100/b

7、eB2B1irRRr輸出電阻：輸出電阻：k5CoRr8(3) (3) 信號(hào)源有信號(hào)源有RS=1k 的內(nèi)阻時(shí)，帶載電壓放大倍數(shù)的內(nèi)阻時(shí)，帶載電壓放大倍數(shù)RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLusuoBEC+ + RSui+ RCRB2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcI+ RSsUbeB2B1i/rRRr iouUUA載信號(hào)源內(nèi)阻為0時(shí)的電壓放大倍數(shù)：信號(hào)源內(nèi)阻為RS時(shí)的電壓放大倍數(shù)：sousUUA載iSisirRrUUiSiuusrRrAA載載5662. 1162. 1)93(ri信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，電壓放大倍數(shù)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，電壓放大倍數(shù)Aus減小減小思考：當(dāng)輸入電阻多大時(shí)，思考

8、：當(dāng)輸入電阻多大時(shí)，載載uusAAir希望輸入電阻越大越好希望輸入電阻越大越好9（2）分壓偏置且具有）分壓偏置且具有射極交流負(fù)反饋電阻射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的放大器RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC+ + RERFCE與原電路相比，靜態(tài)工作點(diǎn)變不變？與原電路相比，靜態(tài)工作點(diǎn)變不變？R RE E和和R RF F的作用：的作用：共同起共同起直流負(fù)反饋的作用，直流負(fù)反饋的作用，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)因因RE+RF=2.5k ，所以，所以靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)不變。不變。與原電路相比，電壓放大倍數(shù)變不變？與原電路相比，電壓放大倍數(shù)變不變？RB1=100k RB2=33k

9、 RE=2.5k RC=5k RL=5k =60VCC=15VRE=2.4k RF=100 10具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的小信號(hào)等效電路小信號(hào)等效電路RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60VCC=15VRE=2.4k RF=100 RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC+ + RERFCERCRB2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcIRF小信號(hào)等效電路小信號(hào)等效電路11RB1=100k RB2=33 k RE=2.4 k RF=100 RC=5k RL=5k =60VCC=15VRCR

10、B2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcIRF用小信號(hào)等效電路求電壓放大倍數(shù)用小信號(hào)等效電路求電壓放大倍數(shù)FbbbebFcbbebi)()(RIIrIRIIrIUFbeb)1 (RrILbLcoRIRIUFbeLiou) 1(RrRUUA載1993beLurRA載與無(wú)與無(wú)RF時(shí)的電壓放大倍時(shí)的電壓放大倍數(shù)相比數(shù)相比射極加入交流負(fù)反饋電阻射極加入交流負(fù)反饋電阻RF時(shí)的電壓放大倍數(shù)減小。時(shí)的電壓放大倍數(shù)減小。具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)12RB1=100k RB2=33 k RE=2.4 k RF=100 RC=5k RL=5k

11、=60VCC=15V求輸入電阻，用加壓求流法：求輸入電阻，用加壓求流法：Fbebi)1 (RrIUFbeB2B1iii) 1(/RrRRIUr射極加入交流負(fù)反饋射極加入交流負(fù)反饋電阻電阻RF時(shí)，輸入電阻時(shí)，輸入電阻加大。加大。Fbeib)1 (RrUIRCRB2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcIRF2I1IiIb21iIIIIFbeiB2iB1i)1 (RrURURUk62. 1/beB2B1irRRr無(wú)無(wú)RF時(shí)：時(shí)：k9 . 5輸出電阻變否？輸出電阻變否？k5CoRr具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的輸入電阻、輸出電阻輸入電阻、輸出電阻1312.2.

12、2 12.2.2 射極輸出器（共集電極放大器射極輸出器（共集電極放大器）特點(diǎn)：特點(diǎn)：從發(fā)射極輸出從發(fā)射極輸出同相放大同相放大放大倍數(shù)約為放大倍數(shù)約為1 1輸入電阻大輸入電阻大輸出電阻小輸出電阻小RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100VCC=12VRB+VCCC1C2RERLusuo+ + RS直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)RB+VCCREIBICIEUBEUCE+ + EBBEBBEEBEBBCC) 1(RIURIRIURIVEBBECCB)1 (RRUVImA01. 0mA1BECIIIV4 . 6EECCCERIVU14射極輸出器的動(dòng)態(tài)分析射極輸出器的動(dòng)態(tài)分析R

13、LBEC+ + RBrbebIiUoUcIREBIiI交流通道交流通道小信號(hào)等效電路小信號(hào)等效電路LbebLEcbbebi)1 ()/)(RrIRRIIrIU交流通道集電極與輸入、輸出信號(hào)共地，交流通道集電極與輸入、輸出信號(hào)共地，所以稱(chēng)為所以稱(chēng)為共集電極放大器共集電極放大器Lbo)1 (RIULEL/ RRR RB+VCCC1C2RERLusuo+ + RSBEC iU+RBRERLusuo+ + RSBECiU +LbeLiou) 1() 1(RrRUUA求電壓放大倍數(shù)求電壓放大倍數(shù)15RLBEC+ + RBrbebIiUoUcIREBIiI射極輸出器的輸入電阻射極輸出器的輸入電阻求輸入電阻

14、求輸入電阻bBiIIILbeiBi) 1(RrURULbebi) 1(RrIULbeBiii) 1(/RrRIUr考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的電壓放大倍數(shù)考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的電壓放大倍數(shù)sURS+ iSiusousrRrAUUALbeLiou) 1() 1(RrRUUA其中其中16射極輸出器的輸出電阻射極輸出器的輸出電阻輸出端加壓求流法求輸出電阻輸出端加壓求流法求輸出電阻RLBEC+ + RBrbebIiUoUcIREBIiIsURS+ + RBrbebIUcIREIRS+ RBrbebIUcIREIRSEI重畫(huà)電路圖重畫(huà)電路圖BSbeb/ RRrUIEERUIBSbeE/) 1(RRrURU1/BSbe

15、EoRRrRIUrbEcbE) 1(IIIIII1/SbeEoRrRrSBRR 當(dāng)17射極輸出器（代入數(shù)值估算）射極輸出器（代入數(shù)值估算）RB=570k RE=5.6k RL=5.6k RS=1k =100VCC=12VRB+VCCC1C2RERLusuo+ + RSBEC iu+由以前的估算知由以前的估算知mA1EIk9 . 2126) 1100(30026) 1(300EbeIr99. 0) 1() 1(LbeLiouRrRUUA381/BSbeEoRRrRrk190) 1(/LbeBiRrRr985. 0iSiusousrRrAUUA考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的電壓放大倍數(shù)考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的電壓放

16、大倍數(shù)(電壓放大倍數(shù)為正值，表示同相放大）電壓放大倍數(shù)為正值，表示同相放大）182. 2. 輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故也稱(chēng)輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故也稱(chēng)電壓跟隨器電壓跟隨器。 輸出電壓與輸入電壓近似相等，電壓未被放大，但是電流放輸出電壓與輸入電壓近似相等，電壓未被放大，但是電流放大了，即輸出功率被放大了，所以射極輸出器用于大了，即輸出功率被放大了，所以射極輸出器用于功率放大功率放大。1.1.電壓放大倍數(shù)約為電壓放大倍數(shù)約為1 1小結(jié)：射極輸出器的特點(diǎn)小結(jié)：射極輸出器的特點(diǎn)LbeLu) 1() 1(RrRA1uAbeL) 1(rR 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，3. 輸入電阻大輸入電阻大

17、LbeBi) 1(/RrRr射極輸出器的輸入電阻大，從信號(hào)源取得的信號(hào)大，射極輸出器的輸入電阻大，從信號(hào)源取得的信號(hào)大，所以射極輸出所以射極輸出器常用于多級(jí)放大器的第器常用于多級(jí)放大器的第1級(jí)（首級(jí)）。級(jí)（首級(jí)）。 。射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)，所以射極輸出器常射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)，所以射極輸出器常用于多級(jí)放大器的末級(jí)。用于多級(jí)放大器的末級(jí)。4. 輸出電阻小輸出電阻小1/BSbeEoRRrRr19所謂所謂帶負(fù)載能力強(qiáng)帶負(fù)載能力強(qiáng)，是指當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，放大倍數(shù)基本不變，是指當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，放大倍數(shù)基本不變對(duì)射極輸出器：對(duì)射極輸出器：對(duì)于共射放大器對(duì)于共射放大器:空載時(shí)空載時(shí), RL=5.6k 時(shí)時(shí), RL=1k 時(shí)時(shí), 990. 0uA995. 0uA967. 0uA空載時(shí)空載時(shí), RL=5k 時(shí)時(shí), RL=1k 時(shí)時(shí), 186uA31uA83uA變化率很小變化率很小變化率很大變化率很大帶負(fù)載能力強(qiáng)帶負(fù)載能力強(qiáng)帶負(fù)載能力差帶負(fù)載能力差所以射極輸出器常用于多級(jí)放大器的末級(jí)