電子電路基礎(chǔ)-14

教學(xué)內(nèi)容和要求理解放大電路的作用、組成，放大電路的性能指標(biāo)與放大電路模型掌握晶體管共射放大電路，理解靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定與直流負(fù)反饋技術(shù)掌握晶體管共集放大電路和共基放大電路掌握場效應(yīng)管共源放大電路和共漏放大電路第4章單管放大電路4.1放大電路與放大電路模型1、放大和放大電路放大的對象——輸入信號放大電路輸入信號輸出信號直流電源放大電路的作用——用較小的輸入信號通過晶體管或場效應(yīng)管控制直流電源供給的能量，獲得較大的輸出信號——放大信號而不是能量放大的前提——不失真——輸出信號與輸入信號保持線性關(guān)系放大電路的組成——工作在放大區(qū)的晶體管或場效應(yīng)管、提供輸入信號的信號源和獲取輸出信號的負(fù)載2、放大電路的性能指標(biāo)與放大電路模型從信號角度，放大電路——無源雙口信號源——含內(nèi)阻RS的電壓源us或電流源is——ui或ii輸出信號由負(fù)載RL獲取——uo或io放大電路usRSRL+-++--uoui放大電路usRSRL+-++--uoui從信號源看，放大電路與負(fù)載——無源單口——電阻——輸入電阻RiusRSRi+-+-uiii從負(fù)載看，信號源與放大電路——含源單口——戴維南/諾頓等效電路——開路電壓源uoc/短路電流源isc與輸出電阻Ro的串聯(lián)/并聯(lián)放大電路usRSRL+-++--uouiuocRoRL+-+-uoiousRS+-+-uiAuocuiRoRL+-+-uoio①基本性能指標(biāo)輸入電阻Ri空載電壓放大倍數(shù)Auoc空載跨導(dǎo)放大倍數(shù)Agsc空載互阻放大倍數(shù)Aroc空載電流放大倍數(shù)Aisc輸出電阻Ro②放大電路模型AuocuiRoRL+-+-uoiousRSRi+-+-uiiiAgscuiRoRL+-uoiousRSRi+-+-uiiiArociiRoRL+-+-uoioisRSRiii+-uiAisciiRoRL+-uoioRiisRSii+-ui③基本性能指標(biāo)的綜合電壓放大倍數(shù)Au跨導(dǎo)放大倍數(shù)Ag互阻放大倍數(shù)Ar電流放大倍數(shù)Ai源電壓放大倍數(shù)Aus源跨導(dǎo)放大倍數(shù)Ags源互阻放大倍數(shù)Ars源電流放大倍數(shù)Ais④頻率特性指標(biāo)放大電路對不同頻率信號有不同的放大倍數(shù)——輸入信號頻率低到一定程度或高到一定程度放大倍數(shù)會下降并產(chǎn)生相移20lg|A(jf)|ff20lg|A(jf)|ffLfH下限截止頻率fL上限截止頻率fH通頻帶fBW=fH-fLfBW低頻段中頻段高頻段⑤最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓有效值uo最大不失真輸出電壓峰峰值uopp⑥最大輸出功率與效率最大輸出功率Pom——不失真條件下負(fù)載能獲取的最大功率效率η——最大輸出功率條件下直流電源能量利用率4.2晶體管共射放大電路1、共射放大電路組成阻容耦合共射放大電路RCRBUCC+-uoC1C2RL+-usRS+-ui合適的直流電源，合適的電阻輸入信號能夠作用于輸入回路接在輸出回路的負(fù)載能夠獲取輸出信號——放大了的輸入信號共地負(fù)載上無直流分量①直流通路與交流通路電容、電感等動態(tài)元件的“隔直通交”特性，使直流量流經(jīng)的通路與交流量流經(jīng)的通路不完全相同直流通路——偏置單獨(dú)作用下直流量流經(jīng)的通路——信號源置零，電容開路，電感短路交流通路——信號單獨(dú)作用下交流量流經(jīng)的通路——直流電源置零，電容短路，電感開路2、共射放大電路的分析——基本性能指標(biāo)RCRBUCC阻容耦合共射放大電路的直流通路阻容耦合共射放大電路的交流通路RCRBRL+-uo+-usRS+-uiRCRBRL+-usRS+-ui+-uo②靜態(tài)分析直流通路，晶體管用直流模型RCRBUCCRBUonIBRCUCCUCC+++---RBUonIBRCUCCUCC+++---③交流小信號分析交流通路，晶體管用交流小信號模型RCRBRL+-usRS+-ui+-uo+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-ui+-uoRCrbeibRBRLrceii+-uoRCrbeibRBRSrceio例1，圖示晶體管共射放大電路中，β=80，rbb'=150Ω，UA→∞。求(1)空載電壓放大倍數(shù)Auoc，輸入電阻Ri，輸出電阻Ro；(2)電壓放大倍數(shù)Au，源電壓放大倍數(shù)Aus3k510k12V+-uoC1C2+-us200Ω3k+-ui510k0.7VIB3k12V12V+++---3k1.3kib510k+-200Ωus+-ui+-uo3k+-uo3k1.3kib510k3k3k1.3kib510k200Ω習(xí)題：(p239)4、53、共射放大電路的分析——最大不失真輸出電壓輸入信號幅度超過一定值，晶體管工作范圍超出放大區(qū)，進(jìn)入截止區(qū)或/和飽和區(qū)，輸出信號的波形出現(xiàn)削波現(xiàn)象，產(chǎn)生削波失真削波失真由晶體管的非線性特性引起，屬于非線性失真削波失真包括截止失真和飽和失真①削波失真截止失真靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置偏低，當(dāng)輸入信號幅度超過一定值，晶體管工作范圍超出放大區(qū)，進(jìn)入截止區(qū)，輸出電壓的波形出現(xiàn)削頂現(xiàn)象，產(chǎn)生截止失真uitiBuBEiBtubeibictuotuceicuCEiC飽和失真靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置偏高，當(dāng)輸入信號幅度超過一定值，晶體管工作范圍超出放大區(qū)，進(jìn)入飽和區(qū)，輸出電壓的波形出現(xiàn)削底現(xiàn)象，產(chǎn)生飽和失真iBtiBuBEubeibuitictuotuCEiCuceic最大不失真輸出電壓——晶體管工作范圍不超出放大區(qū)的最大輸出電壓②最大不失真輸出電壓uotuCEiCUoppuceicUCEQUCESuotuCEiCUoppuceicUCEQUCES輸出交流負(fù)載線轉(zhuǎn)換到uCE-iC坐標(biāo)系上當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置于交流負(fù)載線放大區(qū)內(nèi)的中點(diǎn)最大不失真輸出電壓達(dá)到最大例2，共射放大電路中，RL=∞，電路參數(shù)改變使靜態(tài)工作點(diǎn)產(chǎn)生的變化如圖所示。(1)靜態(tài)工作點(diǎn)Q1→Q2→Q3→Q4，什么電路參數(shù)變化？(2)Q1、Q2、Q3、Q4中，哪個點(diǎn)最易產(chǎn)生什么削波失真？哪個點(diǎn)具有最大不失真輸出電壓？uCE/ViC/mA10μA20μA1260.742Q1Q2Q3Q4(1)靜態(tài)工作點(diǎn)Q1→Q2→Q3→Q4，什么電路參數(shù)變化？uCE/ViC/mA10μA20μA1260.742Q1Q2Q3Q4Q1→Q2，RC減小Q2→Q3，IB增大→RB減小Q3→Q4，UCC增大(2)Q1、Q2、Q3、Q4中，哪個點(diǎn)最易產(chǎn)生什么削波失真？哪個點(diǎn)具有最大不失真輸出電壓？Q2，截止失真Q3，飽和失真uCE/ViC/mA10μA20μA1260.742Q1Q2Q3Q4Q4，最大不失真輸出電壓uCE/ViC/mA10μA20μA1260.742Q1Q2Q3Q4習(xí)題：(p240)104、共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定溫度對晶體管參數(shù)的影響——放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的漂移靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定——溫度變化時靜態(tài)工作點(diǎn)基本不變①溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響②穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的電路——分壓式偏置電路電路組成RCRB2UCCC1C2RLRB1RECE+-uo+-usRS+-ui靜態(tài)分析直流通路，晶體管用直流模型RCRB2UCCRB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RE選取電路參數(shù)使I1、I2>>IBRB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RE關(guān)鍵作用UBQ穩(wěn)定RE引入直流負(fù)反饋RB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RER0UonIBRCUCCUoc+++---RER0UonIBRCUCCUoc+++---RER0UonIBRCUCCUoc+++---RE交流小信號分析交流通路，晶體管用交流小信號模型RCRBRL+-usRS+-ui+-uo+RCRB2RL-uo+-usRS+-uiRB1+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-ui+-uoRCrbeibRBRLrceii+-uoRCrbeibRBRSrceio例3，圖示晶體管共射放大電路中，β=50，rbe=1.5kΩ，rce→∞。求(1)靜態(tài)工作點(diǎn)；(2)有無CE兩種情況下的電壓放大倍數(shù)Au，輸入電阻Ri5.1k15k12VC1C25.1k5k2.3kCE+-uo+-usRS+-ui15k0.7VIB5.1k12V12V+++---5k2.3k15k0.7VIB5.1k12V12V+++---5k2.3k有CE情況下+-uo5.1k1.5kibRB+-5.1kRSus+-ui無CE情況下+-uo5.1k1.5kibRB+-5.1kRSus+-ui2.3k無CE情況下+-uo5.1k1.5kibRB+-5.1kRSus+-ui2.3k例4，圖示晶體管共射放大電路中，β=200，rce→∞，求電壓放大倍數(shù)Au，輸入電阻Ri和輸出電阻Ro150k9V+-uousC1C2CE+-10k82k0.2k10k4.2k+-uiRS150k0.7VIB10k9V9V+++---82k4.4k150k0.7VIB10k9V9V+++---82k4.4k+-uo10k9.3kib53k+-10kRSus+-ui0.2k習(xí)題：(p239)7、94.3晶體管三種基本組態(tài)放大電路1、晶體管共集放大電路電路組成——阻容耦合共集放大電路RERBUCCC1C2RL+-uo+-usRS+-ui①靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路，晶體管用直流模型RERBUCC電路分析——基本性能指標(biāo)RBUonIBREUCCUCC+++---RBUonIBREUCCUCC+++---②交流小信號分析交流通路，晶體管用交流小信號模型RERB+-uoRL+-usRS+-uiRERB+-uoRL+-usRS+-uircerbeRBibRE+-usRS+-ui+-uoRLrcerbeRBibRE+-usRS+-ui+-uoRLrcerbeRBibRE+-uoRL+-uiiircerbeRBibRERS+-uoio例1，圖示晶體管共集放大電路中，β=65，rbe=1.4kΩ，rce→∞。求(1)空載電壓放大倍數(shù)Auoc，輸入電阻Ri和輸出電阻Ro；(2)源電壓放大倍數(shù)Aus3.3k560kUCCC1C22.2k+-uo+-us560Ω+-ui1.4k560kib3.3k+-us560Ω+-ui+-uo2.2k1.4k560kib3.3k2.2k1.4k560kib3.3k560Ω2、晶體管共基放大電路電路組成——阻容耦合共基放大電路RCRB2UCCRB1RERLC1C2CB+-ui+-uoRSus+-①靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路，晶體管用直流模型電路分析——基本性能指標(biāo)RCRB2UCCRB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RE②交流小信號分析交流通路，晶體管用交流小信號模型RCRB2RB1RERL+-ui+-uoRSus+-+-uouiRLRERC+-RSus+-uoRERC+-ibrbe+-usRS+-uirceRLuoRERC+-ibrbe+-usRS+-uirceRLuoRLRERC+-ibrbe+-usRS+-uirceuoRLRERC+-ibrbe+-usRS+-uirceuoRLRERC+-ibrberce+-uiii-ieRERCibrbeRSrce+-uoioicRERCibrbeRSrce+-uoioic①空載電壓放大倍數(shù)Auoc3、三種組態(tài)基本性能指標(biāo)的比較共射放大電路共集放大電路共基放大電路②輸入電阻Ri共射放大電路共集放大電路共基放大電路③輸出電阻Ro共射放大電路共集放大電路共基放大電路習(xí)題：(p241)12、144.4場效應(yīng)管放大電路1、場效應(yīng)管共源放大電路電路組成——阻容耦合共源放大電路+-uiRDRG2UDD+-uoC1C2RLRG1RG3RSus-+穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的電路——分壓式偏置電路+-uiRDRG2UDD+-uoC1C2RLRG1RG3RSus-+CSRS①靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路，場效應(yīng)管用直流模型電路分析——基本性能指標(biāo)RDRG2UDDRG1RG3RG2UGSRDUDDUDD+++---RG3RG1RG2UGSRDUDDUDD+++---RG3RG1RDRG2UDDRG1RG3RSRG2UGSRDUDDUDD+++---RG3RG1RS②交流小信號分析交流通路，場效應(yīng)管用交流小信號模型+-uiRDRG2+-uoRLRG1RG3RSus-+RDRGRL+-usRS+-ui+-uo+-uoRDugsRG+-RLRSusrds+-ui+-+-uoRDugsRG+-RLRSusrds+-ui+-+-uoRDugsRGRLrds+-+-uiiiRDugsRGRSrds+-+-uoio例1，圖示場效應(yīng)管共源放大電路中，UGS(th)=1V，IDO=1mA，rds→∞

。求(1)靜態(tài)工作點(diǎn)；(2)空載電壓放大倍數(shù)Auoc，輸入電阻Ri和輸出電阻Ro；(3)電壓放大倍數(shù)Au+-ui4k7k10V+-uoC1C24k3k1MRSus-+CS1k7kUGS4k10V10V+++---1M3k1k7kUGS4k10V10V+++---1M3k1k7kUGS4k10V10V+++---1M3k1k+-uo4kugs1M+-4kRSus+-ui+-+-uo4kugs1M4k+-4kugs1MRS+-2、場效應(yīng)管共漏放大電路電路組成——阻容耦合共漏放大電路+-uiRG2UDD+-uoC1C2RLRG1RG3Rgus-+RS①靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路，場效應(yīng)管用直流模型電路分析——基本性能指標(biāo)RG2UDDRG1RG3RSRG2UGSUDDUDD+++---RG3RG1RSRG2UGSUDDUDD+++---RG3RG1RS②交流小信號分析交流通路，場效應(yīng)管用交流小信號模型RSRGRL+-usRg+-ui+-uo+-uiRG2RG1RG3Rgus-++-uoRLRSrdsugsRGRS+-usRg+-ui+-uoRL+-rdsugs