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內(nèi)容回顧二極管的結(jié)構(gòu)二極管的各種特性二極管的應(yīng)用整流、限幅、構(gòu)成各種邏輯功能門電路等穩(wěn)壓晶體管雙極型晶體三極管場(chǎng)效應(yīng)管一種載流子參與導(dǎo)電(Bipolarjunctiontransistor)簡(jiǎn)寫B(tài)JT(Fieldeffecttransistor)簡(jiǎn)寫FET共同特點(diǎn):由三層雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成,自然都有三個(gè)電極。半導(dǎo)體三極管三極管半導(dǎo)體晶體管兩種載流子都參與導(dǎo)電第2章雙極型晶體管及其基本放大電路2.1晶體管2.2放大的概念及放大電路的性能指標(biāo)2.3共發(fā)射極放大電路的組成及工作原理2.4放大電路的圖解分析法2.5放大電路的微變等效電路分析法2.6分壓式穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)電路2.7共集電極放大電路2.8
共基極放大電路2.9
組合單元放大電路三極管的組成、工作原理、放大狀態(tài)下三極管的電流控制作用、三極管的特性曲線;放大電路的組成和工作原理;放大電路的分析方法;共e、共c、共b放大電路主要性能指標(biāo)的計(jì)算。重點(diǎn)內(nèi)容第二章知識(shí)要點(diǎn)1.正確理解半導(dǎo)體三極管的工作原理;2.深刻理解半導(dǎo)體三極管的主要技術(shù)指標(biāo);3.深刻理解三極管的三個(gè)工作區(qū)的特點(diǎn)及其條件;3.正確理解放大的基本概念,掌握放大電路的組成特點(diǎn),放大電路的主要指標(biāo);4.熟練掌握放大電路的圖解法,靜態(tài)工作點(diǎn)的確定方法和動(dòng)態(tài)工作過(guò)程的分析;5.熟練掌握放大電路的等效電路法,靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算方法,能夠應(yīng)用H參數(shù)微變等效電路計(jì)算放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出電阻;6.熟練掌握共射、共集、共基放大電路的工作原理和分析方法及其特點(diǎn);7.深刻理解復(fù)合管及組合放大電路;8.正確選擇、安全應(yīng)用半導(dǎo)體三極管;深刻理解波形失真及其分析方法。2.1晶體管2.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)及類型2.1.2晶體管的三種連接方式2.1.3晶體管的工作方式一﹑分類按材料分:
硅管、鍺管按功率分:
小功率管<500mW按結(jié)構(gòu)分:
NPN、PNP按使用頻率分:
低頻管、高頻管大功率管>1W中功率管0.51W2.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)及類型
二、結(jié)構(gòu)、符號(hào)NNP發(fā)射極Emitter
基極Base集電極Collector
NPN型PPNEBCPNP型ECBECB發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)集電結(jié)發(fā)射結(jié)基區(qū)很薄,厚度一般只有1—幾u(yù)m,摻雜濃度最低;另外兩個(gè)摻雜區(qū),雖然類型相同,但其中發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)大于集電區(qū);集電結(jié)結(jié)面積要大。2.1.2晶體管的三種連接方式(組態(tài))
根據(jù)所選擇的公共端e、c、b的不同,晶體管在電路中分別有三種不同的連接方式
uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共基極共發(fā)射極共集電極2.1.3晶體管的工作狀態(tài)四種工作狀態(tài):飽和狀態(tài):e結(jié)正偏,c結(jié)正偏截止?fàn)顟B(tài):e結(jié)反偏,c結(jié)反偏放大狀態(tài):e結(jié)正偏,c結(jié)反偏(重點(diǎn))倒置狀態(tài):e結(jié)反偏,c結(jié)正偏2.1.3晶體管的工作狀態(tài)
放大狀態(tài)發(fā)射結(jié)正向偏置集電結(jié)反向偏置發(fā)射結(jié)向基區(qū)注入多子電子形成電流
IE。因集電結(jié)反偏,所以多數(shù)向BC結(jié)方向漂移形成
ICN。ICNIE少數(shù)與空穴復(fù)合,形成IBN。②電子在基區(qū)的復(fù)合和傳輸(1)放大狀態(tài)下晶體管中載流子的傳輸過(guò)程首先考慮發(fā)射區(qū)發(fā)射出去的多子的命運(yùn)(基區(qū)空穴運(yùn)動(dòng)因濃度低,因而可以忽略)IBN(2)放大狀態(tài)下電流控制和放大作用在一個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度已定的晶體管中,在正常工作條件下,最終被c區(qū)收集的電子數(shù)在e區(qū)發(fā)射的總電子數(shù)中所占的比例是一定的。用表示這個(gè)比例?;蛘叨x考察討論:1)總是小于1,但由于晶體管結(jié)構(gòu)上的保證,又非常接近于1,一般可達(dá)0.95~0.995;則:IBNICN10uA1mA11uA1.1mA2)與對(duì)應(yīng)的值為19~199,換言之,ICN比IBN大很多倍。3)只要稍稍改變IBN,ICN就會(huì)有很大的變化。改變IE就可改變ICN;稍稍改變IBN,ICN就會(huì)有很大的變化。放大狀態(tài)下電流控制和放大作用的內(nèi)容
ICNIEIBNI
CBO其次考慮基區(qū)和集電區(qū)少子的命運(yùn)ICIC=ICN+ICBO
—————(1)IBN
=
IB+ICBOIB=IBN
–
ICBO———(2)——(3)IB(3)放大狀態(tài)下晶體管的電流分配關(guān)系
考慮工程應(yīng)用中?。”仨氂涀〉囊唤M公式以上公式雖然是在共發(fā)射極的基礎(chǔ)上推倒出來(lái)的,但反映的是三極管工作在放大區(qū)時(shí)管子自身的特性,因此對(duì)共基極和共集電極組態(tài)仍然適用.(4)實(shí)現(xiàn)電流控制和放大作用的條件“內(nèi)因”:三個(gè)濃度不同的摻雜區(qū);“外因”:外加直流電源的極性必須保證:
發(fā)射結(jié)(e結(jié))正偏。集電結(jié)(c結(jié))反偏。
前面推導(dǎo)出那些結(jié)論和公式的,是不是也適合于PNP管呢?答案是肯定的。只是各極的電流方向正好與NPN管的相反。
(5)舉例說(shuō)明實(shí)現(xiàn)放大的過(guò)程則:ΔiC=0.98mA。Δuo=ΔiCRc=0.98*1kΩ=0.98V。電路的電壓放大倍數(shù):
沒(méi)實(shí)現(xiàn)電流放大,實(shí)現(xiàn)了電壓放大。實(shí)現(xiàn)放大的過(guò)程:電流放大倍數(shù)RC大△ui→發(fā)射結(jié)電壓發(fā)生變化→△ie有大的變化→△ic也有大的變化→從而使△uO大。RC大如圖所示共基接法下晶體管的放大電路。若在圖中VEE上疊加一幅度為20mV的正弦電壓Δui,則正向發(fā)射結(jié)電壓會(huì)引起相應(yīng)的變化。由于e結(jié)正向電流與所加電壓呈指數(shù)關(guān)系,所以發(fā)射極會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的注入電流ΔiE=
1mA
,例如為ΔiB=20uA,=0.98。ΔiE=1mA,ΔiC=0.98mA,Δuo=ΔiCRL=0.98*1kΩ=0.98V如圖所示共射接法下晶體管放大電路。若在圖中VBB上疊加一幅度為100mV的正弦電壓Δui,則正向發(fā)射結(jié)電壓會(huì)引起相應(yīng)的變化。由于e結(jié)正向電流與所加電壓呈指數(shù)關(guān)系,所以發(fā)射極會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的注入電流ΔiB,實(shí)現(xiàn)了電流放大,也實(shí)現(xiàn)了電壓放大。實(shí)現(xiàn)放大的過(guò)程:△ui→發(fā)射結(jié)電壓發(fā)生變化→△IB有變化→△ic有大的變化→從而使△uO大。RC大問(wèn)題1:負(fù)載上得到的功率的確大了,這些能量來(lái)自哪里?問(wèn)題2:既然能量來(lái)自于直流電源,從能量的角度看,三極管起了什么作用?三極管的放大作用實(shí)質(zhì)上是一個(gè)小的變化量去控制大的變化量,從而使輸出電壓或者輸出電流或者兩者都變大,從而使輸出負(fù)載上獲得比輸入信號(hào)更大的功率。只有三極管才有這樣的作用?。?!
(6)晶體管的能量控制作用先考慮直流情況,即當(dāng)Δui=0以共射接法為例,其中
接入交流信號(hào)后功率損耗:(1)無(wú)交流時(shí)
(1)VCC提供的功率(2)集電結(jié)消耗的功率(3)負(fù)載上得到的功率(4)發(fā)射結(jié)上消耗的功率PC+PL=PD(2)加入交流信號(hào)后(1)VCC提供的功率(2)集電結(jié)上消耗的功率(3)負(fù)載上得到的功率PC+PL=PD(4)發(fā)射結(jié)上消耗的功率輸出回路的直流電源在加入交流信號(hào)前后,提供的能量并沒(méi)有發(fā)生變化。負(fù)載上得到的功率的確是由直流電源提供的,而且是由輸出回路的電源提供的,與輸入回路的直流電源沒(méi)有關(guān)系。三極管只是起了能量轉(zhuǎn)換的作用(1)晶體管是一種能量轉(zhuǎn)換器,因此也叫做有源器件。從(5)(6)得到的結(jié)論(2)晶體管的放大作用是指輸出負(fù)載上獲得比輸入信號(hào)大得多的功率,而不是指電壓或電流的放大作用。?升壓器是不是放大器?(6)雙極型晶體管為電流控制型器件。電流放大作用的實(shí)質(zhì)是通過(guò)改變基極電流IB的大小,達(dá)到控制IC的目的,而并不是真正把微小電流放大了。小結(jié)(2)三極管在放大狀態(tài)下的電流控制作用(3)放大狀態(tài)下,三極管的各級(jí)電流之間的定量關(guān)系(1)三極管進(jìn)入放大狀態(tài)的偏置條件(5)三極管的能量控制作用(4)三極管實(shí)現(xiàn)放大的原理深度拓展1.有沒(méi)有四層、五層的半導(dǎo)體器件?有沒(méi)有六層、七層的半導(dǎo)體器件?2.針對(duì)上一個(gè)問(wèn)題,如果有,請(qǐng)自行查閱器件的功能。3.請(qǐng)自行查閱半導(dǎo)體器件的發(fā)展方向和趨勢(shì)。4.查找最小功耗的三極管的型號(hào),并自主學(xué)習(xí)器件手冊(cè),列出它的幾個(gè)主要性能指標(biāo)。5.查找最小封裝的三極管,列出它的參數(shù)。6.查找8050、8550、9011——9018三極管的參數(shù)晶體管雙極型晶體三極管兩種載流子都參與導(dǎo)電場(chǎng)效應(yīng)管一種載流子參與導(dǎo)電(Bipolarjunctiontransistor)(SemiconductorTransistor)(Fieldeffecttransistor)共同特點(diǎn):由三層雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成,自然都有三個(gè)電極。又稱為三極管?;蛘呔w三極管。
2.1.4
晶體管的伏安特性曲線
包括:輸入特性與輸出特性以共射極NPN為例:IB-Ube,和IC-Uce的關(guān)系伏安特性測(cè)試電路組態(tài)不同,伏安特性曲線不一樣晶體管特性測(cè)試儀一、輸入特性分別就進(jìn)行討論
O導(dǎo)通電壓UBE(on)硅管:(0.60.8)V鍺管:
(0.20.3)V取0.7V取0.2V特性曲線向右移。特性曲線仍向右移,但移動(dòng)不大。
二.輸出特性iC
/mAuCE
/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321iC
/mAuCE
/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O246843211.放大區(qū)放大區(qū)條件:發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏I(xiàn)CEO比較平坦的區(qū)域區(qū)域:特點(diǎn):1水平、等間隔2應(yīng)用:求(具體說(shuō)來(lái)uCE≥
u
BEuCB=uCE
u
BE≥
0)uCE
=u
BEiC
/mAuCE
/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O246843212.飽和區(qū):(具體說(shuō)來(lái)uCE
u
BEuCB=uCE
u
BE
0)條件:兩個(gè)結(jié)正偏特點(diǎn):①IC
IB,
②uCE小,相當(dāng)于CE間短路臨界飽和時(shí):
uCE
=uBE深度飽和時(shí):0.3V(硅管)UCE(SAT)=0.1V(鍺管)放大區(qū)飽和區(qū)靠近縱軸的區(qū)域區(qū)域:應(yīng)用:開(kāi)關(guān)閉合uCE
=u
BEuCE
=u
BEiC
/mAuCE
/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321區(qū)域:
IB0截止區(qū)ICEO特點(diǎn):
IB=IC=0,相當(dāng)于C、E間開(kāi)路3.截止區(qū)偏置條件:兩個(gè)結(jié)反偏應(yīng)用:相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)2.1.5晶體三極管的主要參數(shù)一、電流放大系數(shù)1.共發(fā)射極電流放大系數(shù)iC
/mAuCE
/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321—直流電流放大系數(shù)
—交流電流放大系數(shù)一般為幾十幾百Q(mào)iC
/mAuCE
/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O246843212.共基極電流放大系數(shù)
1一般在0.98以上。
Q二、極間反向飽和電流CB極間反向飽和電流
ICBO,CE極間反向飽和電流ICEO。三、極限參數(shù)1.ICM
—集電極最大允許電流,超過(guò)時(shí)
值明顯降低。2.PCM—集電極最大允許功率損耗PC=iC
uCE。iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安全工作區(qū)U(BR)CBO
—發(fā)射極開(kāi)路時(shí)C、B極間反向擊穿電壓。3.U(BR)CEO
—基極開(kāi)路時(shí)C、E極間反向擊穿電壓。U(BR)EBO
—集電極極開(kāi)路時(shí)E、B極間反向擊穿電壓。U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR)EBO
晶體管的安全工作區(qū)
4.頻率參數(shù)
特征頻率fT是當(dāng)β的模等于1(0dB)時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率。2.1.6溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響
1.溫度升高,輸入特性曲線向左移。溫度每升高1C,UBE
(22.5)mV。溫度每升高10C,ICBO
約增大1倍。OT2>T12.溫度升高,輸出特性曲線向上移。iCuCE
T1iB=0T2>iB=0iB=0溫度每升高1C,
(0.51)%。輸出特性曲線間距增大。O
【例2-1】測(cè)得放大電路中工作在放大狀態(tài)中的兩只晶體管的直流電位如下圖所示。在圓圈中畫出管子,并分別說(shuō)明它們是硅管還是鍺管?!窘狻?/p>
【例2-2】
測(cè)得工作在放大狀態(tài)的晶體管兩個(gè)電極的電流如下圖所示。
(1)求另一個(gè)電極的電流,并在圖中標(biāo)出實(shí)際方向。
(2)標(biāo)出e、b、c極,并判斷出該管是NPN管還是PNP管。
(3)若ICBO均為零,試求α及β的值
【例2-3】
晶體管VT的特性曲線如下圖所示。在如下右圖所示電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接在A、B、C三個(gè)觸點(diǎn)時(shí),判斷晶體管VT的工作狀態(tài),確定UCE的值。
【解2.3】由圖可以計(jì)算
計(jì)算臨界飽和電流ICS、IBS
①S接在觸點(diǎn)A時(shí)
IB1<IBSUBE=0.7V、UCE=4.01V、UBE<UCE,所以晶體管工作于放大狀態(tài)。②S接在觸點(diǎn)B時(shí)
IB2>IBS
(c)S接觸點(diǎn)B
(d)S接觸點(diǎn)C例2-3題解
晶體管工作于飽和區(qū),硅管UCE=UCES≈0.3V
③S接在觸點(diǎn)C
UBE=-1V,發(fā)射結(jié)反向偏置,晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)
RC上無(wú)電流,所以RC上也沒(méi)有電壓降,故UCE=6V
2.1.8晶體管的選用原則(同學(xué)們自己看書)1.手冊(cè)的使用2.選管的原則或者假定晶體管處于放大狀態(tài),從而計(jì)算出IC,UCE,再進(jìn)行判斷.深度拓展1.有沒(méi)有四層、五層的半導(dǎo)體器件?有沒(méi)有六層、七層的半導(dǎo)體器件?2.針對(duì)上一個(gè)問(wèn)題,如果有,請(qǐng)自行查閱器件的功能。3.請(qǐng)自行查閱半導(dǎo)體器件的發(fā)展方向和趨勢(shì)。4.查找最小功耗的三極管的型號(hào),并自主學(xué)習(xí)器件手冊(cè),列出它的幾個(gè)主要性能指標(biāo)。5.查找最小封裝的三極管,列出它的參數(shù)。一、放大電路的分類按被放大信號(hào)的頻率音頻放大電路視頻放大電路寬頻帶放大器脈沖放大電路諧振放大電路小信號(hào)放大器
大信號(hào)放大器
按電路結(jié)構(gòu)來(lái)分直流耦合放大電路(直流放大器)交流耦合放大電路(交流放大器)按信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)分2.2放大電路的基本組成及放大電路的性能指標(biāo)二、放大電路的基本組成及各部分的功能RS+us–RSis直流電源和相應(yīng)的偏置電路信號(hào)源三極管負(fù)載RL放大電路的基本組成信號(hào)源:將非電量變換為電量的傳感器,可以是電壓信號(hào)也可以是電流信號(hào)。在實(shí)驗(yàn)室里用的是交流信號(hào)源。直流電源和相應(yīng)的偏置電路————保證晶體管能夠工作在放大區(qū)。輸出負(fù)載————能夠把變化的電流轉(zhuǎn)換成變化的電壓、或者變化的功率。三、放大電路的四端網(wǎng)絡(luò)表示1122+us–放大電路RS+ui–+uo–RLioiius—信號(hào)源電壓Rs—信號(hào)源內(nèi)阻RL—負(fù)載電阻ui—輸入電壓uo—輸出電壓ii—輸入電流io—輸出電流當(dāng)然也可以表示成輸入端是電流源的形式RSis四、放大電路的主要性能指標(biāo)1122+us–放大電路RS+ui–+uo–RLioii電壓增益
Au(dB)=20lg|Au|(dB)(1)放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)(增益)
Au=uo/ui電流放大倍數(shù)(增益)
Ai=io/ii電流增益Ai(dB)=20lg|Ai|(dB)互阻放大倍數(shù)(增益)Ar
=uo/ii互導(dǎo)放大倍數(shù)(增益)Ag=io/ui分貝(dB)用分貝做單位的優(yōu)點(diǎn)?大小合適就好。(2)輸入電阻11+us–RS+ui–iiRiRi越大,ui與us越接近例us=20mV,Rs=600,比較不同Ri時(shí)的ii
、ui。Riiiui60003A18mV60016.7A10mV6030A1.82mV理論推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量信號(hào)源是電壓源時(shí),輸入電阻越大越好。信號(hào)源是電流源時(shí),輸入電阻??結(jié)論:測(cè)算值(3)輸出電阻
放大電路的輸出相當(dāng)于負(fù)載的信號(hào)源,該信號(hào)源的內(nèi)阻稱為電路的輸出電阻。計(jì)算:i2211us=0RS+u–放大電路Ro測(cè)量:2211+us–RS+ui–+uo–RLRo+uout–Riuout
—
負(fù)載開(kāi)路時(shí)的輸出電壓;uo—帶負(fù)載時(shí)的輸出電壓,Ro越小,uo
和uout越接近。第一步第二步結(jié)論:負(fù)載需要電壓驅(qū)動(dòng)時(shí),Ro越小越好;負(fù)載需要電流驅(qū)動(dòng)時(shí),Ro??
1)幅頻特性和相頻特性Au(f)—幅頻特性
(f)—相頻特性2)頻帶寬度(帶寬)BW下限頻率上限頻率BW0.7=fH–
fL(BandWidth)高頻段fAu(f)OfOAumfLfH中頻段低頻段BW0.7(4)通頻帶放大電路的頻帶寬度應(yīng)大于被放大信號(hào)的帶寬。2.3共發(fā)射極電路的組成及工作原理
2.3.1共發(fā)射極放大電路的組成發(fā)射結(jié)加正向電壓集電結(jié)加反向電壓RBVBBC1+Rs+us-RCVCCTC2RL+uo信號(hào)源加到b-e間ui電容C1、C2的作用:隔直通交。電解電容10uF—50uF
1.確保晶體管工作于放大區(qū);
2.確保輸入交流信號(hào)作用于發(fā)射結(jié);
3.確保輸出交流信號(hào)作用于負(fù)載。決定一個(gè)電路是否具有放大功能的必要條件畫直流通路畫出交流通路2.3共發(fā)射極電路的組成及工作原理2.3.2共發(fā)射極放大電路的工作原理
1.靜態(tài):ui=0.
IBQui0t0t0tuo0t0tICQUCEQUBEQ0C2Rsus+-+C1+RL+-uo+-ui直流通路符號(hào)說(shuō)明C2Rsus+-+C1+RL+-uo+-uiIB+ibIc+icUCEuceUBEubeIBQui0tiB0tuCE0tuo0tiC0tICQUCEQUBEQuBE0t2.動(dòng)態(tài):若輸入為正弦信號(hào)++__不失真放大2.3.3共射放大電路的改進(jìn)習(xí)題2.8判斷放大電路有無(wú)放大作用。(當(dāng)然是不是失真的放大了)習(xí)題2.7畫出電路的支流通路和交流通路深入思考題領(lǐng)會(huì)放大電路直流偏置的重要性。有同學(xué)經(jīng)常問(wèn)我,若想放大交流信號(hào),把交流信號(hào)加進(jìn)去不就行了嗎?為什么還不厭其煩的加直流電壓和一些電阻呢?你會(huì)有這樣的想法嗎?這樣的想法對(duì)嗎?共發(fā)射極放大電路的組成共發(fā)射極放大電路的工作原理,并定性地給出了共發(fā)射極放大電路正常工作時(shí)各點(diǎn)的波形如何定量求解放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)?如何定量求解放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)?任務(wù):回顧基本放大電路的特點(diǎn)非線性電路交直流信號(hào)共存:直流是基礎(chǔ),交流是放大 的對(duì)象和預(yù)期的結(jié)果?;痉糯箅娐返姆治龇椒ǎo態(tài)動(dòng)態(tài)都適合)
圖解法:以解析法為基礎(chǔ),在輸入和輸出特性曲線上求解,前提是輸入和輸出特性曲線已知。等效電路法:在一定的條件下,給三極管找一個(gè)線性模型,然后用分析線性電路的方法來(lái)求解。
靜態(tài)分析的任務(wù):確定靜態(tài)值(直流值)一.等效電路法(估算法)2.4放大電路的靜態(tài)分析ICUCEUBE靜態(tài)分析的目的:使三極管工作在線性區(qū)以保證信號(hào)不失真。IB靜態(tài)分析的目的:使三極管工作在線性區(qū)以保證信號(hào)不失真。畫出直流通路三極管的直流模型等效電路利用電路知識(shí)結(jié)果輸入特性近似
輸出特性近似
iC
/mAuCE
/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O2468
4321(1)三極管的直流模型O
截止?fàn)顟B(tài)模型放大狀態(tài)模型
飽和狀態(tài)模型
(2)靜態(tài)工作點(diǎn)的估算直流通路IC=IB偏置電阻偏置電流靜態(tài)工作點(diǎn)的估算實(shí)際上用的就是三極管的直流模型例:用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知:VCC=12V,RC=4K,Rb=300K,=37.5。解:請(qǐng)注意電路中IB和IC的數(shù)量級(jí)UBE
0.7VRb+VCCRC(IC,UCE)+VCC(IB,UBE)RBRCTICUBEUCEIB++--二.用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)1.在輸入回路中確定(IB,UBE)
根據(jù)輸入特性曲線UBE=VCCIBRB輸入回路圖解QuBE/ViB/A靜態(tài)工作點(diǎn)VCCVCC/RBUBEQIBQO可在輸入特性曲線找出靜態(tài)工作點(diǎn)QRBUCE+-RCTICUBEIB+-+VCC直流負(fù)載線方程:uCE=VCCiC
RC輸出回路圖解uCE/ViC/mAVCCVCC/RCOQUCEQICQiB根據(jù)輸出特性曲線及直流負(fù)載線方程:2.在輸出回路中確定(IC,UCE)(IB,UBE)和(IC,UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。直流負(fù)載線RBUCE+-RCTICUBEIB+-+VCC估算法與圖解法比較:估算法簡(jiǎn)單,結(jié)果不直觀。圖解法麻煩,結(jié)果直觀,但需要已知特性曲線。所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。RBUCE+-RCTICUBEIB+-+VCC3.電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響(1)改變RB,其他參數(shù)不變uBEiBuCEiCVCCVBBVCCRBQQRB
iBQ趨近截止區(qū);RB
iB
Q趨近飽和區(qū)。(2)改變RC,其他參數(shù)不變RC
Q
趨近飽和區(qū)。iCuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRCiCuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRCiCuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRC(3)改變VCC,其他參數(shù)不變uBEiBuCEiCVCCVCCVCCRBQQVCC/RC雖然RB
、RC、
VCC對(duì)工作點(diǎn)都有影響,但實(shí)際工作中多通過(guò)調(diào)節(jié)RB來(lái)達(dá)到目的。VCC向右上方平移一.輸出空載時(shí)的圖解法(RL=∞)
1.根據(jù)ui在輸入特性上畫出ib和ube0.7VQuiuBE/VOtiB/AOOtiBIBQib2.5放大電路的動(dòng)態(tài)圖解分析uBE/V2.根據(jù)ib在輸出特性上畫出ic和uce說(shuō)明uce和ui反向,同時(shí)可以求出電壓放大倍數(shù)0.7VQuiOtuBE/ViB/AOOtuBE/ViBIBQQQQOtICQUCEQiBuCE/ViC/mAiCOtuCE/VibicUcemuce3.非線性失真A.“Q”過(guò)低引起截止失真NPN管:頂部失真為截止失真。PNP管:底部失真為截止失真。不發(fā)生截止失真的條件:IBQ>Ibm。B.“Q”過(guò)高引起飽和失真ICS集電極臨界飽和電流NPN管:
底部失真為飽和失真。PNP管:頂部失真為飽和失真。IBS—基極臨界飽和電流。不發(fā)生飽和失真的條件:IBQ+IbmIBSuCEiCtOOiCO
tuCEQV
CC當(dāng)ui較小時(shí),為減少功耗和噪聲,“Q”可設(shè)得低一些;為獲得最大輸出,“Q”可設(shè)在交流負(fù)載線中點(diǎn)。為提高電壓放大倍數(shù),“Q”可以設(shè)得高一些;C.選擇工作點(diǎn)的原則各點(diǎn)波形uo比ui幅度放大且相位相反Rb+VCCRCC1C2uiiBiCuCEuo+--+二.接上負(fù)載為RL時(shí)的圖解法Rb+VCCRCC1C2RL輸出端接入負(fù)載RL,不影響Q,影響動(dòng)態(tài)!1.交流通路RBRCRLuiuo-+-+2.交流負(fù)載線(1)方程RbRCRLuiuoicuce其中:uce=-ic(RC//RL)=-icRL交流量ic和uce有如下關(guān)系:這就是說(shuō),交流負(fù)載線的斜率為:uce=-ic(RC//RL)=-icRL或ic=(-1/RL)uce(2)交流負(fù)載線的作法:①斜率為-1/R'L。(R'L=RL∥Rc
)②經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)。
iCUCEVCCIB交流負(fù)載線直流負(fù)載線QICQUCEQICQRL,直流負(fù)載線是用來(lái)確定工作點(diǎn)的;交流負(fù)載線是用來(lái)畫出波形,分析波形失真。注意:(1)交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí)工作點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
(2)空載時(shí),交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。5.最大輸出電壓幅值
放大電路在電路參數(shù)確定的條件下,輸出端不發(fā)生飽和失真和截止失真的最大輸出信號(hào)電壓的幅值稱為最大不失真輸出電壓幅值(Uom)M放大器最大不失真輸出電壓的峰值(Uom)M為UF、UR所確定的數(shù)值中較小的一個(gè),(1)受截止失真限制最大不失真輸出電壓UF的幅度(2)受飽和失真限制最大不失真輸出電壓UR的幅度(Uom)M=min{UR,UF}圖解法的優(yōu)缺點(diǎn)可以直觀、形象、全面地了解放大電路的工作情況;合理地設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn);分析最大不失真輸出電壓、失真情況并估算動(dòng)態(tài)工作范圍。缺點(diǎn):信號(hào)頻率較高時(shí),特性曲線不再適用。在特性曲線上作圖比較繁瑣,誤差大;優(yōu)點(diǎn):適用場(chǎng)合輸出幅值比較大工作頻率較低不能求輸入電阻、輸出電阻RB+VCCRCC1C2TRLuo+-++Rs+us-例:硅管,ui
=10sint(mV),RB=176k,RC=1k,RL=1k,VCC=VBB=6V,圖解分析各電壓、電流值和最大輸出電壓幅度。[解]令ui=0,求靜態(tài)電流IBQuBE/ViB/AO0.7V30QuiOtuBE/VOtiBIBQ(交流負(fù)載線)uCE/ViC/mA41O23iB=10A20304050505Q6直流負(fù)載線QQ6OtiCICQUCEQOtuCE/VUcemibicuce當(dāng)ui=0
uBE=UBEQ
iB=IBQ
iC=ICQ
uCE=UCEQ
當(dāng)ui=Uimsintib=Ibmsintic=Icmsint
uce=–Ucemsint
uo=uceiB=
IBQ
+IbmsintiC=
ICQ
+IcmsintuCE=
UCEQ
–
Ucemsin
t=
UCEQ
+Ucemsin
(180°–
t)圖解法優(yōu)點(diǎn)形象、直觀可以求靜態(tài)工作點(diǎn)分析失真情況估算動(dòng)態(tài)工作范圍計(jì)算電壓放大倍數(shù)存在問(wèn)題誤差大電路復(fù)雜時(shí),尤其是帶反饋后,根本不能用圖解法不能求輸入電阻和輸出電阻2.6
等效電路分析法思路:非線性元件,在一定條件下,用線性模型來(lái)近似。兩類模型物理型電路模型網(wǎng)絡(luò)參數(shù)模型它是將晶體管看成一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò),根據(jù)端口的電壓、電流關(guān)系導(dǎo)出的電路模型,其中應(yīng)用最廣的是H參數(shù)電路模型。模型較簡(jiǎn)單,但應(yīng)用時(shí)限制多。它是模擬晶體管結(jié)構(gòu)及放大過(guò)程導(dǎo)出的電路模型,它有多種形式,其中較為通用的是混合π型電路模型。模型較復(fù)雜,但應(yīng)用時(shí)限制少;2.rbe的求取1.低頻H參數(shù)電路模型2.6.1晶體管的低頻小信號(hào)等效模型(微變信號(hào)模型)3.H參數(shù)電路模型的應(yīng)用范圍討論1.低頻H參數(shù)電路模型iC
/mAuCE
/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O2468
4321O(1)輸入交流信號(hào)小時(shí),Δib
與Δube呈線性關(guān)系(2)低頻小信號(hào)時(shí),β為常數(shù).根據(jù)所選用的自變量不同,常用的參數(shù)有Y參數(shù)、Z參數(shù)和H參數(shù)三種。Y、Z、H之間可以相互轉(zhuǎn)換。以H參數(shù)為例進(jìn)行講解,H選iB和uCE
做自變量。線性化依據(jù)在小信號(hào)情況下,對(duì)上兩式取全微分得uBE=f(iB,uCE)iC=g(iB
,uCE)一.求變化量之間的關(guān)系四個(gè)參數(shù)量綱各不相同,故稱為混合(Hybrid)參數(shù)(H參數(shù))。電阻無(wú)量綱無(wú)量綱電導(dǎo)BJT的H參數(shù)模型b-e間的動(dòng)態(tài)電阻反向傳輸系數(shù)電流放大系數(shù)c-e間的電導(dǎo)分清主次,合理近似!什么情況下h12和h22的作用可忽略不計(jì)?二.h參數(shù)的物理意義h11eh12erbeμr103Ω10-3–10-4h21eh22eβ1/rce10210-5三.簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路-交流等效模型h參數(shù)等效電路查閱手冊(cè)基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略利用PN結(jié)的電流方程可求得由IEQ算出在輸入特性曲線上,Q點(diǎn)越高,rbe越??!2.rbe的求取H參數(shù)都是小信號(hào)參數(shù),即微變參數(shù)或交流參數(shù),只能用來(lái)求交流性能指標(biāo);H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān),在放大區(qū)基本不變;適用于PNP型管子;適用于共集電極和共基極;低頻中頻情況下適用.3.低頻H參數(shù)電路模型適用范圍1.共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析uiuo共射極放大電路2.6.2共發(fā)射極放大電路的分析畫微變等效電路rbeRbRCRL2.共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析1.電壓放大倍數(shù)的計(jì)算負(fù)載電阻越小,放大倍數(shù)越小。rbeRbRCRL電路的輸入電阻越大,從信號(hào)源取得的電流越小,因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。rbeRbRCRL
2.
輸入電阻的計(jì)算根據(jù)輸入電阻的定義:所以:用加壓求流法求輸出電阻:3.輸出電阻的計(jì)算根據(jù)定義rbeRbRC00
4.源電壓放大倍數(shù)由的定義
總是小于,為了提高可以增大輸入電阻,Ri越大,越接近于也越接近于。晶體管放大電路動(dòng)態(tài)分析步驟①分析直流電路,求出“Q”,計(jì)算rbe。②畫電路的交流通路。③在交流通路上把三極管畫成H參數(shù)模型。
分析計(jì)算疊加在“Q”點(diǎn)上的各極交流量。④
分析計(jì)算電壓放大倍數(shù),輸入,輸出電阻及各極交流量。求:1.靜態(tài)工作點(diǎn)。[例1]2.電壓增益AU、輸入電阻Ri、輸出電阻R0
。
3.若輸出電壓的波形出現(xiàn)如下失真,是截止還是飽和失真?應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)元件?如何調(diào)節(jié)?解:1.IcVCE2.思路:微變等效電路AU、Ri
、R0判斷非線性失真(1)是截止還是飽和失真?(2)應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)元件?如何調(diào)節(jié)?答:飽和失真.由于工作點(diǎn)太高而引起的,所以應(yīng)減小IB,根據(jù)前面的計(jì)算可知,增大Rb即可實(shí)現(xiàn).[例2]=100,uS
=10sint(mV),求疊加在
“Q”點(diǎn)上的各交流量。+uo+–
iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+–
+–
RS+uCE+uBE–
12V12V510470k2.7k3.6k[解]令ui=0,求靜態(tài)電流IBQ①求“Q”,計(jì)算rbeICQ=IBQ=2.4mAUCEQ=12
2.42.7=5.5(V)uce②交流通路+uo+–
iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+–
+–
RS+uCE+uBE–
ube③小信號(hào)等效電路+uo+–
RBRLRSrbe
EibicicBCusRC+ube④分析各極交流量⑤
分析各極總電量uBE=(0.7+0.0072sint
)ViB=(24+5.5sint)AiC=(2.4+0.55sint
)
mAuCE=(5.5–
0.85sint
)V圖解法、微變等效電路法比較
(1)圖解法,精度低,繁瑣,適合大信號(hào)的場(chǎng)合。其要點(diǎn)是:首先確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q,然后根據(jù)電路的特點(diǎn),做出直流負(fù)載線,進(jìn)而畫出交流負(fù)載線,最后,畫出各極電流電壓的波形。求出最大不失真輸出電壓。
(2)微變等效電路法。①首先用直流通路分析靜態(tài)工作點(diǎn)Q。②畫出交流通路,用晶體管的微變模型代替交流通路中的晶體管,得到放大電路的微變等效電路。③通過(guò)微變等效電路求解動(dòng)態(tài)性能指標(biāo):放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。1.固定偏置共射放大電路的電壓放大倍數(shù)Au是否與β成正比?2.固定偏置放大電路中,為什么說(shuō)當(dāng)β一定時(shí),通過(guò)IE來(lái)提高共射極放大電路的電壓放大倍數(shù)是有限制的?試從IC和rbe兩方面說(shuō)明。3.固定偏置放大電路中能否通過(guò)增大RC來(lái)提高共射放大電路的電壓放大倍數(shù)?假設(shè)IB不變,RC過(guò)大時(shí)對(duì)放大電路的性能有何影響?固定偏置共射放大電路深度拓展靜態(tài)工作點(diǎn)是否穩(wěn)定,影響整個(gè)放大電路的性能。Q合適與否影響電路是否產(chǎn)生失真工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題的討論Q影響著電路幾乎所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)結(jié)論當(dāng)環(huán)境溫度升高
2.7.1固定偏置共射放大電路存在的問(wèn)題2.7
射極偏置放大電路一實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象工作點(diǎn)發(fā)生了變化已知:VCC=12VRC=4k,Rb=300k
,=37.5,RL=4k
。Q不穩(wěn)定的因素T↑(℃)→β↑→ICQ↑→Q’ICEO↑若UBEQ不變,IBQ↑電源電壓的波動(dòng)元件的老化溫度的變化(最嚴(yán)重)二溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響Q’ICS集電極臨界飽和電流uCEiCtOOiCO
tuCEQV
CC三“Q”過(guò)高引起飽和失真若溫度升高時(shí)要Q’回到Q,則只有減小IBQ。
所謂Q點(diǎn)穩(wěn)定,是指ICQ和UCEQ在溫度變化時(shí)基本不變,而不是所有的靜態(tài)值都不變。事實(shí)上必須靠IBQ的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。Q’四解決工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題思路根本方法:改進(jìn)電路結(jié)構(gòu)2.7.2穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法引入直流負(fù)反饋進(jìn)行溫度補(bǔ)償一.直流負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)原理1.為了穩(wěn)定Q點(diǎn),通常I1>>IB,即I1≈I2;因此基本不隨溫度變化。若UB>>UBEIE、IC基本穩(wěn)定若電路調(diào)整適當(dāng),可以使ICQ基本不變。2.穩(wěn)定過(guò)程(RE的作用)T↑→ICQ↑→ICQ×RE↑→UB固定→UBE↓→IBQ↓→ICQ↓3.穩(wěn)定的條件UB固定UB=VCC×RB2/(RB1+RB2)(1)I1>>IB
硅管I1=(5--10)IBQ
鍺管I1=(10--20)IBQ(2)UB>>UBE
硅管UB=(3--5)V
鍺管UB=(1--3)V
利用對(duì)溫度敏感的元件,在溫度變化時(shí)直接影響輸入回路。例如,Rb1或Rb2采用熱敏電阻。Rb1負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。效果更好Rb2溫度系數(shù)?二.溫度補(bǔ)償穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)原理溫度補(bǔ)償?shù)挠忠粋€(gè)例子2.7.3射極偏置放大電路特點(diǎn):RB1—上偏流電阻RB2—下偏流電阻RE—發(fā)射極電阻.電路組成共發(fā)射極電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn):輸入信號(hào)從基極輸入,輸出信號(hào)從集電極輸出。+UBEQ
IBQIEQ1.直流通路ICQ直流通路二.靜態(tài)分析
求Q點(diǎn)(IBQ、ICQ、UCEQ)+UCEQ
說(shuō)明Q是否合適+VCCRCRERB1RB2+UBEQ
IBQI1IEQICQ+UCEQ
(一)估算法(二)利用戴維南定理
(三)列方程組計(jì)算能否用估算法的判斷方法:(不推薦)三.動(dòng)態(tài)分析求AU、Ri、RO一畫出放大電路的微變等效電路1.畫出交流通路2.畫出放大電路的微變等效電路二計(jì)算動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)1.計(jì)算Au“-”表示Uo和Ui反相。
Au的值比固定偏流放大電路小了。2.計(jì)算輸入電阻Ri↑,同時(shí)說(shuō)明公式的記法和折合的概念。
uo在RE兩端的電壓可以忽略不計(jì),因此Ro≈Rc
。3.計(jì)算輸出電阻Ro
Ro=uo/ioUs=0
RL=∞
2.7.4帶旁路電容的射極偏置放大電路為了解決分壓式射極偏置電路放大倍數(shù)減小的問(wèn)題,通常在RE上并聯(lián)一個(gè)大容量的電容CE,稱為射極旁路交流電容。帶旁路電容的射極偏置放大電路
AuRiRo不變例
=100,RS=1k,RB1=62k,RB2=20k,RC=3k,RE=1.5k,RL=5.6k,VCC=15V。求:“Q”,Au,Ri,Ro。1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo[解]+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo2)求Au,Ri,Ro,
AusRo=RC=3k小結(jié)分析了固定偏置放大電路產(chǎn)生失真的原因。分析了射極偏置放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理及溫度補(bǔ)償穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理。重點(diǎn)分析計(jì)算了分壓式偏置放大電路的性能指標(biāo)。深入討論了射極電阻對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的影響,為今后學(xué)習(xí)反饋建立基礎(chǔ)概念。圖示電路中是否采用了措施來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)?若采用了措施,則是什么措施?深度拓展不能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)共發(fā)射極放大電路動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)有以下特點(diǎn):射極偏置放大電路固定偏置放大電路uo與ui反相(2)Ri不夠大(Ri≈rbe)
(3)RO比較大(RO≈RC)(1)2.8
共集電極放大電路2.8.1共集電極放大電路(射極輸出器、射極跟隨器)一、電路組成與電路特點(diǎn)+–IBQIEQ+C1RS+ui
–RERB+VCCC2RL+uo–+us特點(diǎn):(1)被放大的交流信號(hào)從基極輸入;(2)放大后的信號(hào)從發(fā)射極輸出.IBQ=(VCC
–UBEQ)/[RB+(1+)
RE]ICQ=
IBQUCEQ=VCC–
ICQ
RE二.靜態(tài)分析IBQIEQ+C1RS+ui
–RERB+VCCC2RL+–+uo–+usIBQIEQRERB+VCC+ICQUCEQ交流通路RsRB++uoRLibiciiRE小信號(hào)等效電路usRB+uoRLibiciirbeibRERs+三.動(dòng)態(tài)分析IBQIEQ+C1RS+ui
–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us1.電壓放大倍數(shù)12.輸入電阻
Au<1但接近于1電流被放大了近似(1+β)倍與共射放大電路相比,Ri提高了.實(shí)際上,共集電極放大電路的輸入電阻是三種組態(tài)里最大的.3.輸出電阻usRB+uoRLibiciirbeibRERs+RBibiciirbeibRERsus=0+uiiRERS=Rs//RBi=iRE
–
ib–ib與共射放大電路相比,輸出電阻小.實(shí)際上共集電極放大電路的輸出電阻是三種組態(tài)里最小的.射極輸出器特點(diǎn)Au1
輸入輸出同相Ri
高(優(yōu)點(diǎn))Ro
低(優(yōu)點(diǎn))四、用途輸入級(jí):利用共集放大電路輸入電阻高的特點(diǎn).輸出級(jí):利用共集放大電路輸出電阻低的特點(diǎn).中間隔離級(jí):利用共集放大電路輸入電阻高,輸出電阻低的特點(diǎn).
驅(qū)動(dòng)級(jí):利用放大電路具有的電流放大作用的特點(diǎn).作為輸入級(jí)的示意圖作為輸出級(jí)的示意圖五、例
子
=120,RB=300k,rbb=200,UBEQ=0.7V,RE=RL=Rs=1k,VCC=12V。求:“Q”,Au,Ri,Ro。IBQIEQ+C1RS+ui
–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us[解]1)求“Q”IBQ=(VCC–
UBE)/
[RB
+
(1+
)
RE]=(12
–
0.7)/[300+1211]
27(A)IEQ
IBQ
=3.2(mA)UCEQ=VCC–
ICQ
RE
=12–3.21=8.8(V)2)求Au,Ri,Rorbe=200+26/0.027
1.18(k)Ri=300//(1.18+121×0.5)=51.2(k)RL=
1
//
1
=0.5(k)2.8.2自舉式射極輸出器
(2)電路組成及特點(diǎn)IBQIEQ+C1RS+ui
–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us(1)問(wèn)題的提出:提高Ri
的電路RB大了,工作點(diǎn)不合適!Ri是動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)Ri更小了電路圖
直流通路
等效直流通路
其中RB3也不能太大!微變等效電路
電路圖
直流通路
等效直流通路
+C1RSRERB1+VCCC2+–+uo–+us+RB2RB3C3加入C3動(dòng)態(tài)時(shí),由于RB3兩端的電壓幾乎相等,因而流過(guò)RB3的電流很小,因此輸入電阻可以提高?。?!自舉電路加入C3后,不影響靜態(tài)工作點(diǎn)無(wú)C3、RB3:Ri=(RB1//RB2)//[rbe+(1+)RE]Ri=50//510=45(k)Ri=(RB3+RB1//RB2)//[rbe+(1+)RE]Ri=(100+50)//510=115(k)無(wú)C3有RB3:接C3:RB3
//rberbeRi=rbe+(1+)(RB//RE)=(1+)(RB//RE)Ri=5150//10=425(k)+C1RSRERB1+VCCC2+–+uo–+us+RB2RB3C3=50100k100k100k10kRB+uoibiciirbeibRE+uiRB3
微變等效電路
電路圖
1.自舉式射極輸出器的靜態(tài)分析由直流通路可以得到輸入回路滿足方程:
可求出
2.自舉式射極輸出器的動(dòng)態(tài)分析(1)
放大倍數(shù)
(2)
輸入電阻
根據(jù)輸入電阻的定義計(jì)算Ri,首先計(jì)算流過(guò)并聯(lián)電阻RB3//rbe的電流2.9共基極放大電路2.9.1共基極放大電路特點(diǎn):輸入信號(hào)從射極輸入,輸出信號(hào)從集電極輸出。+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS
+us+uoC1改畫后1、靜態(tài)分析+VCCRCRERB1RB2+UBEQ
IBQI1IEQICQ+UCEQ
+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS
+us+uoC12、動(dòng)態(tài)分析RiRiRoRo=RCRCRERS
+usRL+uoRCRERS+usRLrBEioicieiiib
ib+ui特點(diǎn)1.Au大小與共射電路相同,且輸出與輸入同相。2.輸入電阻小,輸出電阻大。(缺點(diǎn))4.通頻帶最寬。(優(yōu)點(diǎn))3.電流放大倍數(shù)小于1。(缺點(diǎn))應(yīng)用場(chǎng)合
高頻放大電路接法共射共集共基
Au大
小于1
大
Aiβ1+βαRi
中
大
小
Ro
大
小
大頻帶窄中寬3、三種接法的比較:空載情況下1.圖示電路為哪種基本接法的放大電路?它們的靜態(tài)工作點(diǎn)有可能穩(wěn)定嗎?求解靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)式。思考題?2.電路如圖,所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。1.Q為多少?2.Re有穩(wěn)定Q點(diǎn)的作用嗎?3.電路的交流等效電路?4.V變化時(shí),電壓放大倍數(shù)如何變化?改變電壓放大倍數(shù)2.10組合單元放大電路
2.10.1復(fù)合管
2.10.2組合單元放大電路一.復(fù)合管的構(gòu)成規(guī)則應(yīng)保證每個(gè)管子電流的正確流向和正確的靜態(tài)工作點(diǎn)2.10.1復(fù)合管構(gòu)成的復(fù)合管的管型與第一個(gè)管子的管型相同復(fù)合管的組成:多只管子合理連接成一只管子。目的:改變管子的類型增大β,減小前級(jí)驅(qū)動(dòng)電流;用途:功率放大器和穩(wěn)壓電源1、大功率開(kāi)關(guān)電路、電機(jī)調(diào)速、逆變電路等,2、驅(qū)動(dòng)小型繼電器3、驅(qū)動(dòng)LED智能顯示屏V1V2NPN+NPN
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