注冊電氣專業(yè)基礎第22講第十一章放大電路基礎(二)(2010年新版)

1、2）共基極放大電路直流通路與射極偏置電路相同 VCCRCRb1+uoRb2RSRL+RuS-共基放大電路動態(tài)指標電壓增益：AVuo(RL / RC )ib(RL / RC )uiib rberbe 輸入電阻： RiuRe /( RS / Rb ) rbei1 輸出電阻： RoRC三種組態(tài)的比較(RC / RL )(1)(Re / RL )電壓增益：rbe (1)( Re / RL )rbe輸入電阻：Rb / rbeRb / rbe(1) Re 輸出電阻：RCRe / (RS / Rb ) rbe1放大電路的頻率特性和主要性能指標(RC / RL )rbe(RS / Rb )rbeRe /1RC

2、由于放大電路中存在電抗元件（如管子的極間電容，電路的負載電容、分布電容、耦合電容、射極旁路電容等），使得放大器可能對不同頻率信號分量的放大倍數(shù)和相移不同。耦合電容和旁路電容影響放大器的低頻特性；晶體管的結(jié)電容和分布電容影響放大器的高頻特性。CU iRU o低頻 段耦 合電容 的影響RU iCU o高頻 段極 間電容 的影響（ 2）描述頻率響應的方法1）頻率法：穩(wěn)態(tài)法對低頻段 ,由于耦合電容的容抗變大,高頻時1/ cR, 可視為短路 ,低頻段時1/ CR 不成立。定義 :當放大倍數(shù)下降到中頻區(qū)放大倍數(shù)的0.707 倍時 ,即Au1(1/2Aum )時的頻率稱為下限頻率f l 。對高頻段 ,由于三

3、極管極間電容或分布電容的容抗較小,低頻段視為開路,高頻段處 1/ C較小 , 此時考慮極間電容影響的等效電路如圖 (b) 所示。 當頻率上升時 , 容抗減小 , 使加至放大電路的輸入信號減小 , 輸出電壓減小 , 從而使放大倍數(shù)下降。定義 :當放大倍數(shù)下降到中頻區(qū)放大倍數(shù)的0.707 倍 ,即Auh1/2 Aum時的頻率稱為上限頻率fh 。共發(fā)射極放大電路的電壓放大倍數(shù)將是一個復數(shù) ,即AuAu其中幅度Au 和相角 都是頻率的函數(shù) ,分別稱為放大電路的幅頻特性 和相頻特性 。可用 (a) 和表示。我們稱上、 下限頻率之差為通頻帶 fbw, 即 fbw=fh-fl通頻帶的寬度 ,表征放大電路對不

4、同頻率的輸入信號的響應能力,它是放大電路的重要技術(shù)指標之一 。AuAum0.707 Aum通頻帶Oflfhf幅頻特性0f90135180225270相頻特性2）時域法以時間作為參量來描述放大電路的頻率特性上升時間t r 和平頂降落率是表征瞬態(tài)響應的參數(shù)3）線性失真線性失真又稱為頻率失真。當輸入非正弦波信號時，其中包含有各種不同頻率的諧波分量。一、相頻失真由于放大電路對不同頻率諧波分量的相移不同，而導致被放大后的輸出信號的失真，稱為相頻失真，如圖(a) 所示。二、幅頻失真由于放大電路對不同頻率的諧波分量的放大倍數(shù)不同，而導致輸出信號的失真，稱為幅頻失真，如圖 (b) 所示。ui基波ui二次諧基波

5、波二次諧波OtOtuo基波uo基波二次諧波二次諧波OtOt(a) 相頻失 真(b) 幅頻失 真（ 4）頻率響應的分析計算方法1）晶體管高頻等效電路：混合型等效電路2）頻率響應的分析方法具體分析時 ,通常分成三個頻段考慮:頻段 :全部電容均不考慮 ,耦合電容視為短路,極間電容視為開路。低頻段 :耦合電容的容抗不能忽略,而極間電容視為開路。高頻段 :耦合電容視為短路,而極間電容的容抗不能忽略。這樣求得三個頻段的頻率響應,然后再進行綜合。這樣做的優(yōu)點是,可使分析過程簡單明了,且有助于從物理概念上來理解各個參數(shù)對頻率特性的影響。3）上下截止頻率計算方法可以看出一個規(guī)律，求某個電容所決定的截止頻率，只需

6、求出該電容所在回路的時間常數(shù)，然后由下式求出其截止頻率即可f12當電路中有多個電容元件，或電路為多級放大電路時，上、下限頻率的計算fl1.1f l 12fl 22.f ln21111fh1.1f h22.fh21f hn2式中：fl 1、fl 2 f ln為各級放大電路通頻帶的下限頻率。fh1、fh 2 f hn為各級放大電路通頻帶的上限頻率。fl為多級放大電路總通頻帶的下限頻率。f h為多級放大電路總通頻帶的上限頻率。例題：1. 已知： Rb=560K ， Rc =5.1 K， R1=R=560K， RL=1M， VCC1=VCC2=12V， =50I BVCC 112V21.4(A)I C

7、I B 1.07(mA)+VCC1Rb560KRC(VCC 1VCC 2RbVCEVCIC)(R1 / RL / RC)+RCR1+R1RLuoVCEVCC1RCIC6.54(V )ui-CC2-V-rbe200(1) 26mV200261000 1.41(K)I E mA21.4RiRb/ rberbe 1.41(K )RoRC / R1 / rceRC 5.19(K)+-VCC2VCC1(R1 / RL / RC )RC-+Av181R1RCLrberbeR。VCI C2.例 .已知： =100， V =V =0.7 V12BE1BE2+12VVB 1302.98(V )91K 12K 1

8、80K911230+vi+30K 5.1K3.6K 3.6K vo-I C 12.980.7I E10.45(mA)5.1VCE112 (125.1) 0.45 4.37(V )I B 2120.721(A)1803.6101I C 2I E 2101212.12(mA)VCE 2123.62.12 4.36(V )rbe120010126mV6.04( K)rbe220010126mV1.44( K)0.45mA2.12Ri91/ 30 / 6.044.76(K )Ri 2180/(1.441013.6)121( K)Ro3.6 /(1.4412 / 180122()Ro112(K)101)

9、vo1100(12 / 3.6) vi46vivo1121vo1 0.91vo1vo460.91vi42vi6.0412112Av42某放大電路在低頻段的輸入電路如圖，畫出它的對數(shù)幅頻特性和相頻特性解：(1) 電路的波特圖，首先要求出它的的表達式可見，這是一個RC高通電路所以，電路的寫出幅頻特性和相頻特性的表達式，對數(shù)幅頻特性表達式為畫對數(shù)幅頻特性和相頻特性橫坐標：為f ( 按對數(shù)刻度 ) 。在適當位置標出f L=8Hz及 0.1f L=0.8Hz，10f L=80Hz。十倍頻程的長度要適當?？v坐標：幅頻特性為，相頻特性為度( ) 。對數(shù)幅頻特性的畫法：因為率為 +20dB/ded，在橫坐標軸

10、下方 -6dB 處畫一水平線。該正弦在的直線，這樣，就畫出了電路的對數(shù)幅頻特性。 圖(a)f=fL=8Hz處向下轉(zhuǎn)折成斜斜率為 +20dB/ded 的直線的畫法：該直線的一點在f=8Hz 。處 ( 圖 a上的點A)。由于它的斜率為+20dB/dec ，因此可在f=0.8Hz(0.1fL) 和( 與 -6dB相差20dB)處再取點B。連接A 和B，即可畫出該直線。相頻特性的畫法：在 f/dec得直線，所以在 f=8Hz 處取C (圖的點D，在f=80Hz處取的點E，連接C、D、 E 三點的直線其斜率為-45?dec。過點E，相頻特性就是f 軸 () 。4.一射極輸出的電路如圖a 所示。已知，晶體

11、管的 =50，。求下限截止頻率f L。(a)(b)解：畫處電路的低頻微變等效電路。如圖b 所示單獨考慮C1 所在的RC電路單獨考慮C2 所在的 RC回路f L1(0.24Hz) 與 f L2(1.56Hz) 相差較大 (f L2=6.5f L1) ，所以應取較大者作為f L，即 f L=1.56Hz。出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善

12、者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。將軍向?qū)櫍孕惺缇?，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰“能 ”，是以眾議舉寵為督：愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠賢臣，此后漢所以傾頹也。先帝在時，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書、長史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之