模擬電子技術(shù) 第二章

1、第二章 基本放大電路 第一節(jié) 基本放大電路的組成 第二節(jié) 放大電路的圖解法 第三節(jié) 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定 第四節(jié) 微變等效電路法 第五節(jié) 共集電極放大電路 第七節(jié) 阻容耦合多級放大電路 第八節(jié) 功率放大電路 返回 作業(yè)RSRBRCC1 + C2uSEBECuO第一節(jié) 基本放大電路的組成 三極管- 放大元件，起電流控制作用。 電 源EB- 給發(fā)射結(jié)提供正向電壓；EC- 給集電結(jié)提供反向電壓。RC - 一方面給管子合適的電壓，另一方面它將集電極的電流變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓瑢崿F(xiàn)電壓放大。 電 容- C1、C2耦合電容，其隔直通交的作用。 電 阻 RB - 限制IB大??；RSRBRC+uSuOUCC 放大作

2、用 ui變化量ui 通過C1加至B極引起iB變化iB，從而引起iC變化iC、RC上壓降RCiC變化，則uCE=UCCiCRC 發(fā)生變化。 iB iC uCE iB iCuCE 當電路參數(shù)選擇適當，u0的幅度將比ui大，但兩者相位相反。 放大電路放大交流信號的條件 直流電壓UCC保證三極管所需電壓 電阻設(shè)置合理以保證三極管工作在放大區(qū) 輸入端能產(chǎn)生iB或uBE 輸入信號幅度應(yīng)在允許范圍之內(nèi)練習(xí)第二節(jié) 放大電路的圖解法 放大電路的靜態(tài)分析 放大電路的動態(tài)分析 非線性失真 符號說明：iB=IB+ib iC=IC+ic直流分量：IB、 IC、 IE交流分量： ib、 ic、 ie總電流量： iB、 i

3、C、 iE直流通道在ui=0時所形成的直流通路稱為直流通道。直流通道里只有直流量，此時稱放大電路為靜態(tài)。畫法：視電容為開路，畫出電路其余部分。 RSRBRC+USuOUCCRBRC+UCCICIB一、放大電路的靜態(tài)分析RBRC+UCCICIB 靜態(tài)工作點：電路處于靜態(tài)時的IB、UBE、UCE在三極管特性曲線上決定的一點Q，叫靜態(tài)工作點。 1靜態(tài)工作點的估算法對直流通道列寫電壓方程輸入回路： （ 硅=0.7V, 鍺=0.3V）輸出回路： 2. 圖解法在輸出特性曲線上UCE=UCCRCIC直線，其交點為Q。Q點在x、y軸上投 影分別為UCE、IC， 稱 UCE=UCCRCIC為直流負載線。IC（m

4、A)UCE(V)IB=20A4060801000UCCQ其斜率為 ICUCE交流通道只考慮交流信號形成的電路通道稱為交流通道。此時視直流量短路，電路為動態(tài)。畫法：視直流源、電容短路。 RSRBRCUSuO二、放大電路的動態(tài)分析 iB (A)uBE (V)Qube= uiibicQQiC（mA)uCE(V)IB=20A406080100QicQQuceui+UBEiBIBiCICuCEUCE 信號是疊加在靜態(tài)基礎(chǔ)上的, 輸出信號與輸入信號相位相反，相差180。ube三、非線性失真1靜態(tài)工作點的設(shè)置要使放大器能正常工作，必須設(shè)置一個合適的靜態(tài)工作點，否則將會引起非線性失真。 非線性失真：截止失真、

5、飽和失真、雙向失真。 截止失真 原因：Q點太低，放大器到了截止區(qū) 改善：提高Q點，一般減少RB，增加IB， 使 IBIBM 飽和失真： 原因：工作點Q太高，使放大器工作到了飽和區(qū)。 改善：降低Q，增大RB，減少IB，增大UCE， 使 UCE ucem+UCESiC（mA)uCE (V)20406080100icuceuce截止現(xiàn)象： ib、ic負半周削除 ; uce正半周削除 飽和現(xiàn)象： ib不失真， ic正半周削除;uce負半周削除。 為了防止失真，工作點最好使Q位于負載線中點，即UCE大約為UCC一半左右。 icQQQQQQ ibib 三極管狀態(tài)判斷當UBE 0.5V ，當IB IBSBE

6、、BC正偏，VT飽和當0 IB IBS ，VT 放大RBRC+UCCICIBIBS=（UCC0）/RCUBEUCEIC（mA)UCE (V)IB=20A406080100UCCQ例：已知固定偏置電路，當Rb不變， Rc增加時，Q點將如何移動；當Rc不變， Rb減少時，Q點將如何移動；當Rb、Rc不變， VCC減少時，Q點將如何移動。解:當Rb不變， Rc增加，直流負載線斜率減小， Q點左移Q1當Rc不變， Rb 減少，IB增加， Q點左上移Q2當Rb、Rc不變， VCC減少時，直流負載線左移 Q點左下移Q3UCC第三節(jié) 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定 溫度對靜態(tài)工作點的影響 分壓式偏置電路一、溫度對靜態(tài)工作

7、點的影響 溫度 ICBO UBEIC 溫度上升，工作點Q上移，易發(fā)生飽和失真；溫度下降，工作點Q下移，易發(fā)生截止失真。二、分壓式偏置電路Rb1Rb2ReRc+VccRsRLUsC1C2CeIBI2I1Rb1、Rb2偏置電阻，固定基極電位UB;Re 射極電阻，固定射極電流IE;Ce 隔直通交電容。 工作點估算 工作點穩(wěn)定過程 uBE (V) iB (A) 靠Re上壓降的變化穩(wěn)定工作點；加入Re后，電壓放大倍數(shù)下降，在Re兩端并聯(lián)電容Ce。 例：圖示電路中，=50，今用直流表測出3組UB、UE、UC值，試分析各組電壓，電路是否正常工作？若不正常，試分析可能出現(xiàn)的問題。105K15K1K5K+12V

8、6KC1C2CE 1 2 3UBUEUC 0 0.75 1.4 0 0 0.7 12 0.3 8.5 1. 不正常，可能Rb1斷路。 2. 不正常，三極管飽和，可能RE或CE短路。 3. 正常。第四節(jié) 微變等效電路法 晶體管的微變等效電路 共射放大電路的微變等效電路 放大器的性能分析 一、晶體管的微變等效電路1. 微變等效電路將三極管在小范圍內(nèi)等效為線性元件的電路。等效條件：信號變化范圍小。 2三極管微變等效電路 輸入端三極管輸入電阻 IB (A)UBE (V)QUBEIB輸出端輸出等效電阻 IC (mA)UCE (V)受控電流源三極管 ic= ib 受控電流源 rbe 電阻 rce 開路BC

9、EBErbeibic ib步驟 a) 做三極管等效電路，標注B、C、E三極； b)將三極管放大電路的UCC、C1、C2短路， 將RB、RC等元件對號入座。二、共射放大電路的微變等效電路CRBRC+uOUCCBCEuiuiRBRCRLrbeibic ibRLuORB1RB2RERC+VccRLC1C2BCEuiRB1RCRLrbeibic ibuORB2RERBRC+uOUCCBCEuiuiRBRCRLrbeibic ibRLuOuiRBRCRLrbeibic ibuO三、放大器的性能分析 1. 放大倍數(shù)rirO2. 輸入電阻ri3. 輸出電阻roro可在輸入電壓為零，負載開路的條件下求得。ii

10、iO4. 考慮信號源內(nèi)阻RBRC+uOUCCRSuSuiRLRSUSriUi例：電路如圖，=40，計算放大倍數(shù)。(UBE=0)解：（1）確定Q（2）求rbe 若上例中含RS=500,則 ？（3）求300K4K+uO+12Vui4K例: 一個固定偏置電路,要求 , 三極管3DG6 ,=20,IC =1mA,UCC=12V,確定RC、 RB,并求UCE。設(shè)UBE=0。 解： 例：已知：Rb1=40K , Rb2=20K , Rc=2.5K, Re=2K , Vcc=12V , UBE=0.7V , =40, RL=5K。試計算Q、Au、Ri、Ro。Rb1Rb2ReRc+VccRsRLUs解：解題步

11、驟UB UE IE IC IBUCEUB =Rb2 Rb1 + Rb2 Vcc =20 1240 + 20= 4V UE = UBUBE = 40.7 = 3.3VIE = UERE= 3.3 2= 1.65mAIC IE = 1.65mAIB = IC= 1.65 40= 41AUCE VccIC( Rc+RE )= 121.65(2+2.5)= 4.575 VuiRb1RC RLibicrbe ibuORb2=0.946K 第五節(jié) 共集電極放大電路 共集電極放大電路的分析 共集電極放大電路的特點及應(yīng)用一、共集電極放大電路（射隨器）的分析RBRE+uOUCCRSuSuiRL1、靜態(tài)分析2、

12、動態(tài)分析 作微變等效電路，C1、C2、UCC短路。 RBRE RL?b?crbe ibRSUS?eUoUi1. 放大倍數(shù)RBRERL?b?crbeibRSUS?eUoUi?i?RB2. 輸入電阻riri 越大，電源電阻RS 分壓越小，對信號衰減越小。 riro3. 輸出電阻roRBRE?b?OrbeibRSUo?Re rO 越小，帶負載后輸出電壓變化越小，帶負載能力越強。 二、共集電極放大電路的特點及應(yīng)用1. 射隨器特點 輸出電阻低 輸出電壓與輸入電壓相同 輸入電阻高 多級放大電路的輸入級 輸入電阻高，減輕信號源負擔。 輸出級輸出電阻低，提高帶負載能力。 中間級ri相當于前一級負載電阻；rO相當于后一級信號源內(nèi)阻。 2. 射隨器的應(yīng)用 例：已知射隨器RS=2K,RB=150K,RE=2K，RL2K，UCC= +12V，50，rbe=846，求:靜態(tài)工作點Q、Au、Aus 、ri 。(UBE0)例：已知：Rb1=33K , Rb2=10K , Rc= 3.3K, Re1=200 , Re2=1.3K , Vcc=12V , rbe=994 , =50，RL=5.1K。試計算Au、Ri、Ro。UiRb1Rb2Re2Rc+VccRLRe1UoRe1Rb2Rb1rbe RL RCib?b?cRb1ReRc+VccRLRsUs