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第7章
基本放大電路
返回武漢工程大學(xué)電工教研室目錄7.1三極管7.2基本放大電路的組成7.3放大電路的靜態(tài)分析7.4放大電路的動(dòng)態(tài)分析7.5靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定7.6射極輸出器7.7放大電路中的負(fù)反饋7.8放大電路的頻率特性7.9多級(jí)放大電路及其級(jí)間耦合方式7.10差動(dòng)放大電路7.1半導(dǎo)體三極管7.1.1基本結(jié)構(gòu)7.1.2電流分配和放大原理7.1.3特性曲線7.1.4主要參數(shù)
結(jié)構(gòu)平面型
合金型
NPN
PNP7.1.1基本結(jié)構(gòu)發(fā)射結(jié)集電結(jié)BNNP發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)ECNNPBECCEB發(fā)射結(jié)集電結(jié)BPPN發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)ECPPNBECCEB7.1.1基本結(jié)構(gòu)7.1.1電流分配和放大原理μAmAmAIBICIERBEC++__EBBCE3DG6共發(fā)射極接法7.1.1電流分配和放大原理晶體管電流測(cè)量數(shù)據(jù)IB/mA00.020.040.060.080.10IC/mA<0.0010.701.502.303.103.95IE/mA<0.0010.721.542.363.184.05由此實(shí)驗(yàn)及測(cè)量結(jié)果可得出如下結(jié)論:(1)IE=IC+IB符合基爾霍夫電流定律。(2)IE和IC比IB大的多。(3)當(dāng)IB=0(將基極開路)時(shí),IE=ICEO,ICEO<0.001mA用載流子在晶體管內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來解釋上述結(jié)論。7.1.1電流分配和放大原理外部條件:發(fā)射結(jié)加正向電壓;集電結(jié)加反向電壓。UBE>0,UBC<0,UBC=UBE-UCE,UBE<UCERBEC++__EBEBCNNP7.1.1電流分配和放大原理發(fā)射結(jié)正偏擴(kuò)散強(qiáng)E區(qū)多子(自由電子)到B區(qū)B區(qū)多子(空穴)到E區(qū)穿過發(fā)射結(jié)的電流主要是電子流形成發(fā)射極電流IEIE是由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的1發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子,形成發(fā)射極電流IE。7.1.1電流分配和放大原理2電子在基區(qū)中的擴(kuò)散與復(fù)合,形成基極電流IBE區(qū)電子到基區(qū)B后,有兩種運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散IEC復(fù)合IEB同時(shí)基區(qū)中的電子被EB拉走形成IBIEB=IB時(shí)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡形成穩(wěn)定的基極電流IBIB是由復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成的RBEC++__EBEBC7.1.1電流分配和放大原理3集電極收集電子,形成集電極電流IC集電結(jié)反偏阻礙C區(qū)中的多子(自由電子)擴(kuò)散,同時(shí)收集E區(qū)擴(kuò)散過來的電子有助于少子的漂移運(yùn)動(dòng),有反向飽和電流ICBO形成集電極電流ICRBEC++__EBEBCRBEC++__EBEBCICIBIEICBOIBEIEC7.1.1電流分配和放大原理7.1.2特性曲線
用來表示該晶體管各極電壓和電流之間相互關(guān)系、反映晶體管的性能,是分析放大電路的重要依據(jù)。
以共發(fā)射極接法時(shí)的輸入特性和輸出特性曲線為例。μAmAVIBICRBEC++__EBBCE3DG6V+_+_UBEUCE7.1.2特性曲線1輸入特性曲線:
死區(qū)電壓:硅管:0.5伏左右,鍺管0.1伏左右。正常工作時(shí),發(fā)射結(jié)的壓降:NPN型硅管UBE=0.6~0.7V;PNP型鍺管UBE=-0.2~-0.3V。00.40.8UBE/VIB/μA80604020UCE>1
7.1.2特性曲線2輸出特性曲線
晶體管的輸出特性曲線是一組曲線。UCE/V13436912IC/mA10080604020μAIB=0027.1.2特性曲線晶體管的輸出特性曲線分為三個(gè)工作區(qū):(1)放大區(qū)(2)截止區(qū)(3)飽和區(qū)(1)放大區(qū)(線性區(qū))132436912IC/mA10080604020μAIB=00放大區(qū)UCE/V輸出特性曲線的近似水平部分。
發(fā)射結(jié)處于正向偏置;集電結(jié)處于反向偏置7.1.2特性曲線(2)截止區(qū)IB=0曲線以下的區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)IB=0時(shí),IC=ICEO〈0.001mA
對(duì)NPN型硅管而言,當(dāng)UBE〈0.5V時(shí),即已開始截止,為了截止可靠,常使UBE小于等于零。132436912IC/mA10080604020μAIB=00截止區(qū)UCE/V(3)飽和區(qū)
當(dāng)UCE〈UBE時(shí),集電結(jié)處于正向偏置,晶體管工作處于飽和狀態(tài)
在飽和區(qū),IB的變化對(duì)IC的影響較小,兩者不成比例13436912IC/mA10080604020μAIB=002飽和區(qū)UCE/V7.1.2特性曲線7.1.4主要參數(shù)1電流放大系數(shù):靜態(tài)電流(直流)放大系數(shù):動(dòng)態(tài)電流(交流)放大系數(shù)注意:兩者的含義是不同的,但在特性曲線近于平行等距并且ICEO較小的情況下,兩者數(shù)值較為接近。在估算時(shí),常用近似關(guān)系(1)(2)對(duì)于同一型號(hào)的晶體管,值有差別,常用晶體管的值在20-100之間。7.1.4主要參數(shù)2集—基極反向截止電流ICBOICBO=IC|IE=0
ICBO受溫度的影響大。在室溫下,小功率鍺管的ICBO約為幾微安到幾十微安,小功率硅管在一微安以下。ICBO越小越好。ECμA+_T+_ICB07.1.4主要參數(shù)3集—射極反向截止電流ICEOICEO=IC|IB=0穿透電流ICEO與ICBO的關(guān)系:ICBO愈大,愈高的管子,穩(wěn)定性愈差。因此,在選管子時(shí),要求ICBO盡可能小些,而以不超過100為宜。7.1.4主要參數(shù)4集電極最大允許電流ICM集電極電流IC超過一定值時(shí),晶體管的值要下降。當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流。
在使用晶體管時(shí),IC超過ICM并不一定會(huì)使晶體管損壞,但以降低為代價(jià)。5集—射極反向擊穿電壓U(BR)CEO基極開路時(shí),加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓。7.1.4主要參數(shù)6集電極最大允許耗散功PCM
由于集電極電流在流經(jīng)集電結(jié)時(shí)將產(chǎn)生熱量,使結(jié)溫升高,從而會(huì)引起晶體管參數(shù)變化。當(dāng)晶體管因受熱而引起的參數(shù)變化不超過允許值時(shí),集電極所消耗的最大功率。PCM=ICUCEIC/mA0UCE/VICMU(BR)CE0ICEOPCM安全工作區(qū)7.1.4主要參數(shù)7.2基本放大電路的組成
放大器的目的是將微弱的變化電信號(hào)轉(zhuǎn)換為較強(qiáng)的電信號(hào)。放大器實(shí)現(xiàn)放大的條件:
1.晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。
2.正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),使整個(gè)波形處于放大區(qū)。
3.輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓,經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。返回uiuo
共射極放大電路1.晶體管T的作用RB+UCCRCC1C2
放大元件滿足
iC=iB,T應(yīng)工作在放大區(qū),即保證集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。ibicie返回2.集電極電源UCC作用共射極放大電路RB+UCCRCC1C2集電極電源作用,是為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。返回3.集電極負(fù)載電阻RC作用共射極放大電路RB+UCCRCC1C2
集電極電阻的作用是將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。返?.基極電阻RB的作用+UCCRCC1C2TRB共射極放大電路
基極電阻能提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。并保證發(fā)射結(jié)正偏。返回5.耦合電容C1和C2作用(1)隔直作用隔離輸入.輸出與電路的直流通道。(2)交流耦合作用能使交流信號(hào)順利通過。
共射極放大電路RB+UCCRCC1C2返回7.3.1用放大電路的直流通路確定靜態(tài)值
放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號(hào)。電路中電容對(duì)交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大,可以認(rèn)為它對(duì)交流不起作用,即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開路,這樣,交直流所走的通道是不同的。交流通道---只考慮交流信號(hào)的分電路。直流通道---只考慮直流信號(hào)的分電路。不同的信號(hào)可以在不同的通道進(jìn)行分析。7.3放大電路的靜態(tài)分析返回1.直流通道RB+UCCRCICUCEIBT
將電路中的隔直電容C1、C2開路,直流通道的簡(jiǎn)化電路如圖所示。直流通道的簡(jiǎn)化電路返回
IB=UCC-UBERB①基極電流②集電極電流IC=IB
③集-射極電壓UCE=UCC-RCIC2.靜態(tài)時(shí)當(dāng)UBE<<UCC時(shí)返回[解]根據(jù)直流通道可得出IC=
IB=37.5
×0.04=1.5mAUCE=UCC–ICRC=12-1.5
×10-3
×4×103=6VRB+UCCRCUCEIBUBE+-+-BCEICT=12300×103IB=UCCRB返回已知UCC=12V,RC=4kΩ,RB=300kΩ,β=37.5,試求放大電路的靜態(tài)值。例題7.1用圖解法確定靜態(tài)值
電路的工作情況由負(fù)載線與非線性元件的伏安特性曲線的交點(diǎn)確定。這個(gè)交點(diǎn)稱為工作點(diǎn)。
RC的直流負(fù)載線與晶體管的某條(由IB確定)輸出特性曲線的交點(diǎn)Q,稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn),由它確定放大電路的電壓和電流的靜態(tài)值。返回IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ
如圖所示,(IBQ,UBEQ)和(ICQ,UCEQ)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)Q。輸入輸出特性曲線1.輸入輸出特性曲線返回UCE=UCC–ICRCQIBICUCEUCCUCCRC2.直流負(fù)載線返回QUCC(1)作直流負(fù)載線[解]IC=
0時(shí)
UCE=UCC可在圖上作直流負(fù)載線。ICUCEQ1Q2IB=20μAIB=0IB=40μAIB=60μAIB=80μAIB=100μA1.531206(V)(mA)UCE=0時(shí)根據(jù)UCE=UCC-RCIC返回已知UCC=12V,RC=4kΩ,RB=300kΩ,β=37.5。(1)作直流負(fù)載線;(2)求靜態(tài)值。例題7.2(2)求靜態(tài)值基極電流=40μA
IB=40μAIC=1.5mA
UCE=6V由圖中Q點(diǎn)得:集電極電流發(fā)射極電流IC=βIB=37.5
×40×10-61=1.5mAIE=(1+β)IB=1.5mA返回微變等效電路法iBUBE
當(dāng)輸入信號(hào)很小時(shí),在靜態(tài)工作點(diǎn)Q附近的工作段可認(rèn)為是直線。對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言,三極管相當(dāng)于電阻rbe,表示輸入特性。UBEIB1.晶體管的微變等效電路(1)輸入特性曲線Q7.3.2放大電路的動(dòng)態(tài)分析返回
對(duì)于低頻小功率晶體管的輸入電阻估算為:
式中,IE:發(fā)射極電流的靜態(tài)值;β:晶體管的放大倍數(shù);rbe:輸入電阻,其值一般為幾百歐到幾千歐(動(dòng)態(tài)電阻)。返回iCuCE
輸出端相當(dāng)于一個(gè)受ib控制的電流源。
輸出端還等效并聯(lián)一個(gè)大電阻rce。(2)輸出特性曲線在線性工作區(qū)是一族平行直線。ibiC返回iCuCEiCuCE
在小信號(hào)的條件下,
rce也是一個(gè)常數(shù)。阻值很高,約為幾十到幾百kΩ。在后面微變等效電路中,可忽略不計(jì)。輸出電阻rce返回ubeibibicicubeibuce+-+-BCEucerbe
rce+-+-CB先將交流通道中的三極管用微變等效電路代替。(1)三極管的微變等效電路2.放大電路的微變等效電路返回(3)放大電路微變等效電路(2)放大電路的微變等效電路
將放大電路交流通道中的三極管用微變等效電路代替。rbeibibrceiiicuiuoRBRCRL+-返回式中故放大電路的電壓放大倍數(shù)輸出端開路時(shí)3.電壓放大倍數(shù)的計(jì)算以上圖微變等效電路來計(jì)算。
顯然負(fù)載電阻RL越小,放大倍數(shù)越低。Au還與β和rBE有關(guān)。返回[解]已求得IC=1.5mA≈IERL’=RC∥RL=2kΩ返回已知UCC=12V,RC=4kΩ,RB=300kΩ,β=37.5,RL=4kΩ,試求電壓放大倍數(shù)。例題7.34.放大電路輸入電阻的計(jì)算
放大電路對(duì)信號(hào)源來說,是一個(gè)負(fù)載,可用一個(gè)電阻等效代替,這個(gè)電阻是信號(hào)源的負(fù)載電阻,也就是放大電路的輸入電阻ri,即輸入電阻對(duì)交流而言是動(dòng)態(tài)電阻。返回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輸入電阻。rbeRBRCRL返回5.放大電路輸出電阻的計(jì)算
對(duì)于負(fù)載而言,放大電路相當(dāng)于信號(hào)源(可以將它進(jìn)行戴維寧定理等效),等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻,它也是動(dòng)態(tài)電阻。(1)將信號(hào)源短路(Ui=0)和輸出端開路從輸出端看進(jìn)去的電阻。(2)將信號(hào)源短路(Ui=0)保留受控源,輸入端加電壓(U0)以產(chǎn)生電流I0。r0≈RC
返回[解]放大電路對(duì)負(fù)載來說,是一信號(hào)源,可用等效電動(dòng)勢(shì)E0和內(nèi)阻r0表示。等效電源的內(nèi)阻即為輸出電阻。輸出端開路時(shí)輸出端接上負(fù)載電阻時(shí)由上列兩式可得出本例中2kΩ返回已知U0O=4V,RL=6kΩ,U0L=3V,求放大電路的輸出電阻。放大電路同上圖。例題7.4
直流負(fù)載線反映靜態(tài)時(shí)電流IC和UCE的變化關(guān)系,由于C2的隔直作用,不考慮負(fù)載電阻RL。圖解法1.交流負(fù)載線
交流負(fù)載線反映動(dòng)態(tài)時(shí)電流iC和uCE的變化關(guān)系視C2為短路,RL與RC并聯(lián),所以交流負(fù)載線比直流負(fù)載線要陡些。為了得到盡量大的輸出信號(hào),要把Q設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適,信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū),會(huì)造成非線性失真。返回(1)交流負(fù)載R’LRBRCRLuiuoicuce其中:返回ICUCEUCCQIB交流負(fù)載線比直流負(fù)載線要陡,斜率為:交流負(fù)載線(2)交流負(fù)載線的作法返回IBUBEQICUCEuiibibic2.圖解分析Q由圖可見,電壓和電流都含有直流分量和交流分量。返回iCuCEuoibQ合適的靜態(tài)工作點(diǎn)可輸出最大的不失真信號(hào),輸出電壓與輸入信號(hào)反相。
2.圖解分析返回iCuCEuo稱為截止失真3.非線性失真Q
(1)Q點(diǎn)過低,信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)返回iCuCEuo稱為飽和失真Q(2)Q點(diǎn)過高,信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)3.非線性失真返回結(jié)論(1)交流信號(hào)的傳輸情況ui(即ube)ibiCu0(即uce)(2)電壓和電流都含有直流分量和交流分量uBE=UBE+ubeuCE=UCE+uceiB=IBE+ibiC=IC+ic(3)輸入信號(hào)電壓ui和輸出電壓u0相位相反(4)電壓放大倍數(shù)等于圖中輸出正弦電壓的幅值與輸入正弦電壓的幅值之比。RL’的阻值愈小,交流負(fù)載線愈陡,電壓放大倍數(shù)下降得也愈多。返回7.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定為了保證放大電路的穩(wěn)定工作,必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是,溫度的變化會(huì)嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)Q。對(duì)于固定偏置電路,靜態(tài)工作點(diǎn)是由UBE、
和ICEO決定,這三個(gè)參數(shù)易隨溫度而變化,所以溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)Q的影響比較大。返回1.溫度對(duì)UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC------------------------UBE1UBE2顯然
UBE2<UBE1IB返回2.溫度對(duì)值及ICEO的影響T、ICEOICiCuCEQQ1′總的效果是:溫度上升時(shí),輸出特性曲線上移,造成Q點(diǎn)上移。返回RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB采用分壓式偏置電路VB(1)RB2的作用VB不受溫度變化的影響。返回RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB
RE越大,穩(wěn)定性越好。但太大將使輸出電壓降低。一般取幾百歐~幾kΩ。ICIETUBEIBICVEIC(2)RE的作用VBVE返回RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB(3)CE的作用CE將RE短路,RE對(duì)交流不起作用,放大倍數(shù)不受影響。返回rbeRCRLRE無電容CE會(huì)有何結(jié)果?畫無電容CE的微變等效電路。<A0返回[解]應(yīng)用戴維南定理法將輸入電路在“×”斷開,求BO間開路電壓UBO,即戴維寧等效電路的EB為a.直流通路=4V①等效電路的EBRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBBCE×××返回
分壓式偏置放大電路中,已知UCC=12V,RC=2kΩ,RE=2kΩ,RB1=20kΩ,RB2=10kΩ,β=37.5。試求靜態(tài)值。例題7.5②求BO間的等效內(nèi)阻Rb(將電源短路)
EB=RBIB+UBE+REIE
=RBIB+UBE+(1+β)REIB
IC=β
IB=37.5×0.04
mA=1.5mAUCE=UCC-RCIC-REIE=UCC-(RC
+RE)
IC=12–(2+2)×103×1.5×103V=6V=6.7×103Ω=6.7kΩ或=0.04×103A=0.04mA返回7.5射極輸出器RB+UCCRCC1C2RERLuiuouCEuBE
放大電路是從發(fā)射極輸出,在接法上是一個(gè)共集電極電路(UCC對(duì)交流信號(hào)相當(dāng)于短路)。返回RB+UCCREIE7.5.1靜態(tài)分析IBTUCEUBE+-+-IC返回1.電壓放大倍數(shù)rbeRERL7.5.2動(dòng)態(tài)分析≈1返回2.輸入電阻rbeRERL輸入電阻高返回rbeRERs3、輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻r0。將信號(hào)源置0,求各支路電流。返回其中返回通常故
射極輸出器的輸出電阻很低,帶負(fù)載能力強(qiáng),說明具有恒壓輸出特性。返回結(jié)論
(1)將射極輸出器放在電路的首級(jí),可以提高放大器的輸入電阻,減少對(duì)前級(jí)的影響。
(2)將射極輸出器放在電路的末級(jí),可以降低放大器的輸出電阻,提高帶負(fù)載能力。
(3)將射極輸出器放在電路的兩級(jí)之間,可以起到電路的阻抗變換作用,這一級(jí)稱為緩沖級(jí)或中間隔離級(jí)。返回負(fù)反饋的概念凡是將放大電路輸出端的信號(hào)(電壓或電流)的一部分或全部引回到輸入端,與輸入信號(hào)進(jìn)行疊加,就稱為反饋。
若引回的信號(hào)削弱了輸入信號(hào),稱為負(fù)反饋。若引回的信號(hào)增強(qiáng)了輸入信號(hào),就稱為正反饋。放大電路中的負(fù)反饋返回基本放大電路Ao反饋回電路F+–2.反饋環(huán)節(jié)放大:反饋:疊加:1.反饋框圖返回ufudRf、RE1組成反饋網(wǎng)絡(luò),反饋系數(shù)為:+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2Rf返回
反饋示例例題7.6負(fù)反饋的類型與判別1.負(fù)反饋的類型
(1)電壓反饋和電流反饋
根據(jù)反饋所采樣的信號(hào)不同,可以分為電壓反饋和電流反饋。①電壓反饋。如果反饋信號(hào)取自電壓信號(hào),叫電壓反饋。電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻的作用。②電流反饋。如果反饋信號(hào)取自電流信號(hào),叫電流反饋。電流負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻的作用。返回(2)串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋根據(jù)反饋信號(hào)在輸入端與輸入信號(hào)比較形式的不同,可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。①串聯(lián)反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián),即反饋電壓信號(hào)與輸入信號(hào)電壓比較的,叫串聯(lián)反饋。②并聯(lián)反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián),即反饋信號(hào)電流與輸入信號(hào)電流比較的,叫并聯(lián)反饋。
串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大,并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。返回(3)交流反饋和直流反饋有的反饋只對(duì)交流信號(hào)起作用,稱為交流反饋。
在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容,可以隔斷直流,此時(shí)反饋只對(duì)交流起作用。
在起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥瞬⒙?lián)旁路電容,可以使其只對(duì)直流起作用。有的反饋只對(duì)直流信號(hào)起作用,稱為直流反饋。有的反饋對(duì)交直流均起作用,交直流反饋。返回增加隔直電容C后,Rf只對(duì)交流起反饋?zhàn)饔谩?–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2RfC注:本電路中C1、C2也起到隔直作用。返回增加旁路電容CE1
后,Rf只對(duì)直流起反饋?zhàn)饔谩?–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CE2C3C2+UCCuoui+–T1T2Rf
CE1RE1返回2.負(fù)反饋的判別(1)負(fù)反饋判別步驟③是否為負(fù)反饋?判別反饋的類型。①找出反饋網(wǎng)絡(luò)(電阻)。②判別是交流反饋還是直流反饋?返回⑵判斷負(fù)反饋的方法①瞬時(shí)極性法假設(shè)輸出端信號(hào)有一定極性的瞬時(shí)變化,依次經(jīng)過反饋、比較、放大后,再回到輸出端,若輸出信號(hào)與原輸出信號(hào)的變化極性相反,則為負(fù)反饋。反之為正反饋。如果是電壓反饋,則要從輸出電壓的微小變化開始。如果是電流反饋,則要從輸出電流的微小變化開始。判斷時(shí)在輸入端也要反映出反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的比較關(guān)系。返回②輸出端短路法反饋元件中無信號(hào)為電壓反饋。反饋元件中有信號(hào)為電流反饋。③輸入端短路法反饋元件中無信號(hào)為并聯(lián)反饋。反饋元件中有信號(hào)為串聯(lián)反饋。返回ubeuc1ub2uc2此電路為兩級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋,對(duì)直流不起作用。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2Rf
uf返回判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。例題7.7uouiiiBiFuFRE2Rf
RE1RC1RC2+UCCiE2電流反饋并聯(lián)反饋iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2返回判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。例題7.8
電流并聯(lián)負(fù)反饋。對(duì)直流也起作用,可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。uouiiiBiFuFRE2Rf
RE1RC1RC2+UCCiE2uC1uB2返回判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。例題7.9RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiubeie對(duì)交流信號(hào):ieueube=ui-ueibieRE1:交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。RE2:直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。返回判斷圖中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔?。例題7.101.降低放大倍數(shù)Ao:開環(huán)放大倍數(shù)Af:閉環(huán)放大倍數(shù)負(fù)反饋對(duì)放大電路工作性能的影響其中,返回稱為深度負(fù)反饋。反饋深度引入負(fù)反饋使電路的穩(wěn)定性提高。2.提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性
在深度負(fù)反饋的情況下,放大倍數(shù)只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。求導(dǎo)后如果,故返回3.改善波形失真Aouiuiuouduo小大AF+–略小略小略小返回4.對(duì)放大電路輸入電阻的影響(1)串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增加(2)并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減?、贌o負(fù)反饋時(shí)②串聯(lián)負(fù)反饋后①無負(fù)反饋時(shí)②并聯(lián)負(fù)反饋后返回[解]
先將放大電路化為微變等效電路,再由等效電路入端計(jì)算輸入電阻rif無負(fù)反饋時(shí)可見串聯(lián)電流負(fù)反饋使輸入電阻增高。返回計(jì)算串聯(lián)電流負(fù)反饋放大電路的輸入電阻。例題7.115.對(duì)放大電路輸出電阻的影響(1)電壓反饋使電路的輸出電阻減小
C:/WINDOWS/My%20Documents/%E7%AC%AC16%E7%AB%A0.ppt%23-1,130,16.9.2%20%20%E5%85%B8%E5%9E%8B%E5%B7%AE%E5%8A%A8%E6%94%BE%E5%A4%A7%E7%94%B5%E8%B7%AF%20電流反饋使電路的輸出電阻增加返回7.7放大電路的頻率特性放大電路的頻率范圍:30Hz---10000Hz
低頻段———由于信號(hào)頻率較低,而級(jí)間耦合電容的容抗值較大,產(chǎn)生壓降,使Ube<Ui、放大倍數(shù)降低。CO的容抗大,可視作開路。
中頻段
——由于耦合電容和發(fā)射極電阻旁路的電容的容抗值較大,故對(duì)中頻段信號(hào)來講其容抗很小,可視作短路,放大倍數(shù)與信號(hào)頻率無關(guān)。
高頻段
——由于信號(hào)頻率較高,耦合電容和發(fā)射極電阻旁路電容的容抗比中頻段更小,故皆可視作短路。但CO的容抗將減少,它與輸出端的電阻并聯(lián)后,使總阻抗減小,電壓放大倍數(shù)降低。返回2.放大器的通頻帶fAuf1下限截止頻率f2上限截止頻率放大器的通頻帶:f21=f2–f1返回可見通頻帶展寬了,即
(f2’-f1’)>(f2-f1)。而在f1’處的放大倍數(shù)為引入負(fù)反饋后而在f1處的放大倍數(shù)為返回已知A0=104,F=0.001,試說明引入負(fù)反饋后展寬了通頻帶。[解]
例題7.121、對(duì)耦合電路的要求要求動(dòng)態(tài):
傳送信號(hào)減少壓降損失
耦合電路:靜態(tài):保證各級(jí)Q點(diǎn)設(shè)置波形不失真16.8.1阻容耦合7.7多級(jí)放大電路及其
級(jí)間耦合方式
返回+UCCRS1MΩ(+24V)RB120kΩUi27kΩC2C3RB3RB2RLRE282kΩ43kΩ10kΩ8kΩUo10kΩC1T1RE1CET2US前級(jí)后級(jí)已知:1=2=50,rbe1=2.9kΩ,rbe2=1.7kΩ求:(1)微變等效電路;(2)ri、r0
(3)Au。返回例題7.13[解]:(1)微變等效電路RE1R2R3RC2RLRSR1返回(2)ri、r0
其中故返回(3)Au
直接耦合R2、RE2:為設(shè)置合適的Q點(diǎn)而增加。1.前級(jí)與后級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響+UCCu0RC2T2uiRC1R1T1R2RE2返回2.零點(diǎn)漂移uot0
當(dāng)ui=0時(shí):uiRC1R1T1R2+UCCuoRC2T2RE2假“信號(hào)”返回1.零點(diǎn)漂移的抑制對(duì)稱放大電路7.8.1
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