第六章-放大電路基礎(chǔ)5優(yōu)秀文檔

將交流通道中的三極管用微變等效電路代替:交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL三極管的微變等效電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRL輸入電阻的計(jì)算對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負(fù)載，這個負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示。輸入電阻的定義：是動態(tài)電阻。rbeRBRCRL電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。輸出電阻的計(jì)算對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源，可以將它進(jìn)行戴維南等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。計(jì)算輸出電阻的方法：(1)所有電源置零，然后計(jì)算電阻（對有受控源的電路不適用）。(2)所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求流法。所以：用加壓求流法求輸出電阻：rbeRBRC00單管共射基本放大電路小結(jié)1.靜態(tài)分析在直流通道進(jìn)行,動態(tài)分析在交流通道進(jìn)行2.由于晶體管為非線性元件,因此不能直接應(yīng)用線性電路的分析方法.3.將電路進(jìn)行分解,線性部分利用常規(guī)分析方法,非線性部分利用實(shí)驗(yàn)測得的特性曲線,此即圖解法.5.圖解法與微變等效電路法是分析含非線性元件的常用且非常用效的兩種方法6.飽和失真和截止失真在其他放大電路中也是一種常遇到的并需加以克服的現(xiàn)象.上述分析的基本放大電路實(shí)際應(yīng)用價值并不大,最大的缺點(diǎn)是受溫度影響大.因此需要加以改進(jìn).4.將晶體管的特性曲線進(jìn)行分段線性化,電路作線性等效,此即微變等效電路法分壓式偏置電路：RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo靜態(tài)分析I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路RE射極直流負(fù)反饋電阻CE交流旁路電容TUBEIBICUEIC本電路穩(wěn)壓的過程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過程I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE1.靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的原理RL=1k時,Au光電耦合能有效抵制電磁干擾ri=R1//[rbe1+（+1)RL1']可見，去掉CE后，放大倍數(shù)減小、輸出電阻不變，但輸入電阻增大了。多級放大電路對耦合電路要求：因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。問題1：如果去掉CE，放大倍數(shù)怎樣？上述四個方程聯(lián)立，可求出IE，進(jìn)而，可求出UCE。本算法比較麻煩，通常采用下面介紹的算法二、三。RB=570k，RE，RL，=100，EC=12V但是，輸出電流Ie增加了。輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。問題：Au和Aus的關(guān)系如何？將射極輸出器放在電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能。例：已知射極輸出器的參數(shù)如下：RB=570k，RE，RL，=100，EC=12VI1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路2.求靜態(tài)工作點(diǎn)算法一：上述四個方程聯(lián)立，可求出IE

，進(jìn)而，可求出UCE

。本算法比較麻煩，通常采用下面介紹的算法二、三。I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路+EC方框中部分用戴維南定理等效為：RdESB進(jìn)而，可求出IE

、UCE

。算法二：I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路算法三：可以認(rèn)為與溫度無關(guān)。似乎I2越大越好，但是RB1、RB2太小，將增加損耗，降低輸入電阻。因此一般取幾十k。I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路例：已知=50，EC=12V，RB1，RB2，RC=2k，RE=1k，求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo算法一、二的結(jié)果：算法三的結(jié)果：結(jié)論：三種算法的結(jié)果近似相等，但算法三的計(jì)算過程要簡單得多。動態(tài)分析+ECuoRB1RCC1C2RB2CERERLuirbeRCRLR'B微變等效電路uoRB1RCRLuiRB2交流通路CE的作用：交流通路中，CE將RE短路，RE對交流不起作用，放大倍數(shù)將受影響。問題1：如果去掉CE，放大倍數(shù)怎樣？I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo去掉CE后的交流通路和微變等效電路：rbeRCRLRER'BRB1RCRLuiuoRB2RE用加壓求流法求輸出電阻。rbeRCRER'BRS可見，去掉CE后，放大倍數(shù)減小、輸出電阻不變，但輸入電阻增大了。RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2問題2：如果電路如下圖所示，如何分析？I1I2IBRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE1RE2靜態(tài)分析：直流通路RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2動態(tài)分析：交流通路RB1RCRLuiuoRB2RE1交流通路：RB1RCRLuiuoRB2RE1微變等效電路：rbeRCRLRE1R'B問題：Au和Aus的關(guān)系如何？定義：放大電路RLRSRB+ECC1C2RERLuiuoRB+ECRE直流通道§6.3共集放大電路與共基放大電路共集放大電路靜態(tài)分析IBIE折算RB+ECRE直流通道動態(tài)分析RB+ECC1C2RERLuiuoRBRERLuiuo交流通道RBRERLuiuo交流通道rbeRERLRB微變等效電路1.電壓放大倍數(shù)rbeRERLRB1.所以但是，輸出電流Ie增加了。2.輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。結(jié)論：2.輸入電阻輸入電阻較大,作為前一級的負(fù)載,對前一級的放大倍數(shù)影響較小且取得的信號大.rbeRERLRB3.輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。rorbeRERBRSrbeRERBRS電源置0rbe1,(3)后一級的輸入電阻是前一級的交流負(fù)載電阻。=27//1.RL=1k和時，求Au。由上述特點(diǎn)可知，射極輸出器接在多級放大電路的首級可提高輸入電阻；例：已知射極輸出器的參數(shù)如下：RB=570k，RE，RL，=100，EC=12V對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負(fù)載，這個負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示。用加壓求流法求輸出電阻。所謂帶負(fù)載能力強(qiáng)，是指當(dāng)負(fù)載變化時，放大倍數(shù)基本不變。rbe1,靜態(tài)：保證各級Q點(diǎn)設(shè)置用加壓求流法求輸出電阻。用加壓求流法求輸出電阻。一般：所以：射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。所謂帶負(fù)載能力強(qiáng)，是指當(dāng)負(fù)載變化時，放大倍數(shù)基本不變。RB+ECC1C2RERLuiuo例：已知射極輸出器的參數(shù)如下：RB=570k，RE，RL，=100，EC=12V求Au、

ri和ro

。設(shè)：RS=1k，求：Aus、ri和ro

。3.RL=1k時，求Au。RB+ECC1C2RERLuiuoRB=570k，RE，RL，=100，EC=12VRB=570k，RE，RL，=100，EC=12V1.求Au、

ri和ro。rbeRERLRB微變等效電路rbe=2.9k，RS=0rbeRERLRB微變等效電路2.設(shè)：RS=1k，求：Aus、ri和roRB=570k，RE，RL，=100，EC=12Vrbe=2.9k，RS=0RL=1k時3.RL=1k和時，求Au。比較：空載時,Au

RL時,Au

RL=1k時,AuRL=時可見：射極輸出器帶負(fù)載能力強(qiáng)。射極輸出器的使用1.將射極輸出器放在電路的首級，可以提高輸入電阻。2.將射極輸出器放在電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能。3.將射極輸出器放在電路的兩級之間，可以起到電路的匹配作用。靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路與射極偏置電路相同共基放大電路動態(tài)指標(biāo)①電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：問題：Au和Aus的關(guān)系如何？rbe2=1.圖解法與微變等效電路法是分析含非線性元件的常用且非常用效的兩種方法上述四個方程聯(lián)立，可求出IE，進(jìn)而，可求出UCE。ro=RC2=10k進(jìn)而，可求出IE、UCE。其中:RL1=RE1//ri2=RE1//RL1=RE1//R2//R3//rbe2要求：波形不失真，減少壓降損失。用加壓求流法求輸出電阻。動態(tài):傳送信號。RL=1k時,Au用導(dǎo)線直接直接相連稱為直接耦合求Au、ri和ro。動態(tài):傳送信號。本算法比較麻煩，通常采用下面介紹的算法二、三。本電路穩(wěn)壓的過程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過程由于晶體管為非線性元件,因此不能直接應(yīng)用線性電路的分析方法.②輸入電阻③輸出電阻三種組態(tài)的比較電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：耦合方式：直接耦合；阻容耦合；變壓器耦合；光電耦合耦合：即信號的傳送。多級放大電路對耦合電路要求：1.靜態(tài)：保證各級Q點(diǎn)設(shè)置2.動態(tài):傳送信號。第一級放大電路輸入輸出第二級放大電路第n級放大電路……第n-1

級放大電路功放級要求：波形不失真，減少壓降損失。

§6.4多級放大電路直接耦合第一級放大電路輸入輸出第二級放大電路……用導(dǎo)線直接直接相連稱為直接耦合RB

RC+uI-+ECRC+uO-直接耦合的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1.良好的低頻特性2.易于集成缺點(diǎn):零點(diǎn)漂移阻容耦合──前后級以電容相連+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2阻容耦合的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1.各級Q點(diǎn)獨(dú)立2.中高頻特性好缺點(diǎn):低頻特性差且不便于集成變壓器耦合──前級輸出端通過變壓器接到后級變壓器耦合多用于功率放大電路中起阻抗變換的作用.光電耦合──以光信號為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號的耦合和傳遞光電耦合器──將發(fā)光器件(發(fā)光二極管)與光敏器件(光電三極管)相互絕緣地組合在一起,利用光電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電氣隔離.光電耦合能有效抵制電磁干擾設(shè):

1=2=50,rbe1,rbe2=1.7k

前級后級+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2例1：關(guān)鍵:考慮級間影響。1.靜態(tài):

Q點(diǎn)同單級。2.動態(tài)性能:方法:ri2=RL1ri2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2性能分析考慮級間影響2ri

,

ro

:概念同單級1rirori2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2微變等效電路:ri2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2