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文檔簡(jiǎn)介
模擬電子線(xiàn)路基礎(chǔ)第二章第1頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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2.1放大器概述2.1.1放大器的用途與分類(lèi)2.1.2放大器的基本組成2.1.3放大器類(lèi)型2.1.4放大器主要性能指標(biāo)2.1.5放大器的傳輸特性第2頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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2.1.1放大器的用途與分類(lèi)
放大器:放大電信號(hào)的裝置,是電子設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的一種電路。1.定義表面上看,放大器只是放大了信號(hào)的幅度,但其實(shí)質(zhì)是一能量轉(zhuǎn)換器。用小的信號(hào)功率(電壓、電流)去控制電源供給的直流功率,把它轉(zhuǎn)換成負(fù)載所需要的大的信號(hào)功率(電壓、電流)第3頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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按器件分:按用途分:雙極晶體管放大器、場(chǎng)效應(yīng)管放大器、集成運(yùn)算放大器等。電壓放大器、電流放大器和功率放大器等。2.1.1放大器的用途與分類(lèi)
2.分類(lèi)第4頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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按工作頻率分:按工作狀態(tài)分:低頻放大器、高頻放大器和超高頻放大器等。甲(A)類(lèi)放大器、乙(B)類(lèi)放大器、甲乙(AB)類(lèi)放大器、丙類(lèi)(C)類(lèi)放大器和丁(D)類(lèi)放大器等。2.分類(lèi)第5頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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由于本章采用的放大器件是晶體三極管和場(chǎng)效應(yīng)管,它們均為非線(xiàn)性器件,為了滿(mǎn)足不失真地放大信號(hào)的目的,必須給它們加上正確的偏置電路,即要有直流通路,保證在輸入信號(hào)的范圍內(nèi),它們均工作在線(xiàn)性區(qū)。2.1.2放大器的基本組成
第6頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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組成放大電路時(shí)應(yīng)遵循的原則:
一、要有直流通路,并保證合適的直流工作狀態(tài),確保晶體三極管和場(chǎng)效應(yīng)管工作在放大區(qū)。
二、要有交流通路,對(duì)于電壓放大器,輸入信號(hào)電壓要能加入,輸出信號(hào)電壓要能取出。
2.1.2放大器的基本組成
第7頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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典型的電容耦合共射放大器電路2.1.2放大器的基本組成
us:信號(hào)源電壓Rs:信號(hào)源內(nèi)阻C1:輸入耦合電容Rb:偏置電阻Rc:集電極電阻C2:輸出耦合電容RL:負(fù)載電阻UCC:直流電源電壓
第8頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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直流通路2.1.2放大器的基本組成
第9頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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交流通路2.1.2放大器的基本組成
第10頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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由于放大器電路中既有直流成分又有交流成分,因此晶體管的各極電流、電壓瞬時(shí)值中包含直流分量和交流分量。2.1.2放大器的基本組成
第11頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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本書(shū)采用如下表示法(以基極和發(fā)射極之間電壓為例):
(小寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo))—電壓的瞬時(shí)值;(大寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo))—電壓的直流成分;(小寫(xiě)字母、小寫(xiě)下標(biāo))—交流電壓的瞬時(shí)值;(大寫(xiě)字母、小寫(xiě)下標(biāo))—交流電壓復(fù)數(shù)量簡(jiǎn)化表示,表示的有效值;—的峰值或振幅。
=+sinωt
=+sinωt=+
因此信號(hào)的瞬時(shí)表達(dá)式可表示為:2.1.2放大器的基本組成
第12頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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放大器的輸入信號(hào)可以是電壓源也可以是電流源,放大了的輸出信號(hào)可以是電流也可以是電壓,因此從輸出、輸入信號(hào)角度看存在四種類(lèi)型放大器。2.1.3放大器類(lèi)型
第13頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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電壓放大器電流放大器電壓電壓電流電流2.1.3放大器類(lèi)型
第14頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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互阻放大器互導(dǎo)放大器電流電流電壓電壓2.1.3放大器類(lèi)型
第15頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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1.輸入電阻
從信號(hào)源右邊向放大器視入的電阻輸入電阻的大小表明了放大器對(duì)信號(hào)源的影響程度2.1.4放大器主要性能指標(biāo)
根據(jù)Ri的定義,顯然Ri中不包含Rs。輸入電阻越大,放大器對(duì)信號(hào)源的影響越小,放大器取用信號(hào)源的電流越?。环粗?,則越大。第16頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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2.輸出電阻
從負(fù)載電阻左邊向放大器視入的等效電阻輸出電阻大小反映了放大器帶負(fù)載能力的強(qiáng)弱。輸出電阻越大,放大器帶負(fù)載能力越??;反之,則越大。2.1.4放大器主要性能指標(biāo)根據(jù)Ro的定義,顯然Ro中不包含RL。第17頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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2.1.4放大器主要性能指標(biāo)(1)電壓放大器--電壓放大倍數(shù)
負(fù)載開(kāi)路時(shí)的電壓放大倍數(shù)3.放大倍數(shù)第18頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的電壓放大倍數(shù)3放大倍數(shù)(1)電壓放大器第19頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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3放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)
功率放大倍數(shù)(1)電壓放大器第20頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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放大倍數(shù)常用(分貝)來(lái)表示,稱(chēng)為增益3放大倍數(shù)(1)電壓放大器第21頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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3放大倍數(shù)(2)電流放大器—電流放大倍數(shù)
負(fù)載短路時(shí)的電流放大倍數(shù)第22頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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3放大倍數(shù)電流放大器電壓放大倍數(shù)為考慮信號(hào)源內(nèi)阻Rs時(shí)的電流放大倍數(shù)為
(2)電流放大器
第23頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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負(fù)載RL開(kāi)路時(shí)的互阻放大倍數(shù)(3)互阻放大器--互阻放大倍數(shù)3放大倍數(shù)第24頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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3放大倍數(shù)(4)互導(dǎo)放大器—互導(dǎo)放大倍數(shù)
當(dāng)考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí),則令于是第25頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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4.通頻帶2.1.4放大器主要性能指標(biāo)下限頻率
上限頻率
不失真(或基本不失真)放大信號(hào)時(shí),放大器的通頻帶必須大于或等于信號(hào)的帶寬。第26頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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最大輸出幅度指放大器在線(xiàn)性區(qū)能輸出的最大電壓幅度或最大電流幅度5.最大輸出幅度最大輸出幅度與放大器直流工作狀態(tài)、集電極電阻RC、負(fù)載電阻RL和電源電壓UCC等密切相關(guān).2.1.4放大器主要性能指標(biāo)第27頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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輸出功率:是指放大器能夠向負(fù)載提供的最大交流功率。
6.輸出功率和效率效率
:
:直流電源供給功率2.1.4放大器主要性能指標(biāo)第28頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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7.總諧波失真系數(shù)THD和噪聲系數(shù)非線(xiàn)性失真的產(chǎn)生是由于放大器中存在非線(xiàn)性器件晶體三極管(或場(chǎng)效應(yīng)管),從而使輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相比產(chǎn)生了畸變。非線(xiàn)性失真也稱(chēng)為諧波失真。若放大器輸入信號(hào)為單一頻率f的正弦波,則根據(jù)傅氏級(jí)數(shù)理論,輸出應(yīng)包含頻率分量為f、2f、3f等輸入信號(hào)倍頻的分量,但以頻率分量為f的幅度最大。總諧波失真系數(shù)U1基波分量電壓有效值,U2、U3等為2次、3次等諧波分量電壓有效值2.1.4放大器主要性能指標(biāo)第29頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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非線(xiàn)性失真也稱(chēng)為諧波失真噪聲系數(shù)
定義為
7.總諧波失真系數(shù)THD和噪聲系數(shù)2.1.4放大器主要性能指標(biāo)總諧波失真系數(shù)U1基波分量電壓有效值,U2、U3等為2次、3次等諧波分量電壓有效值第30頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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2.1.5放大器的傳輸特性
一般形式:第31頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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2.2放大器基本分析方法2.2.1靜態(tài)分析2.2.2動(dòng)態(tài)分析第32頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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靜態(tài)分析是對(duì)直流通路進(jìn)行分析動(dòng)態(tài)分析是對(duì)交流通路進(jìn)行分析放大器的分析分為兩部分:靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。2.2放大器基本分析方法第33頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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注意:靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析對(duì)應(yīng)的放大器通路不同,分析方法也不同,兩類(lèi)分析不能混淆,不能混用。
一般先作靜態(tài)分析,知道放大器的直流工作狀態(tài)后再作動(dòng)態(tài)分析。2.2放大器基本分析方法第34頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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靜態(tài)分析要確定靜態(tài)工作點(diǎn)----兩種方法:解析法和圖解法
點(diǎn)需計(jì)算:2.2.1靜態(tài)分析2.2放大器基本分析方法第35頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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工作在放大狀態(tài)下的晶體三極管,發(fā)射結(jié)處于正偏,集電結(jié)處于反偏。晶體管導(dǎo)通時(shí),有硅管鍺管常取1.解析法
2.2.1靜態(tài)分析第36頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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輸入回路1解析法第37頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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輸出回路1解析法第38頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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例2-1
某放大器的直流通路如圖(a)所示,試用解析法求、的表達(dá)式。
解:將圖(a)用戴維南定理化簡(jiǎn)得圖(b),圖中1解析法第39頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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例2-1
解:1解析法所以第40頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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例2-1
解:1解析法需要特別注意的是
只有在滿(mǎn)足一定條件時(shí),才可以近似相等。
當(dāng)時(shí)
第41頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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還有一點(diǎn)需要說(shuō)明,上述的分析方法只適用于放大器工作在放大區(qū),也就是說(shuō)需要事先假設(shè)放大器工作在線(xiàn)性狀態(tài),然后進(jìn)行分析,最后再判斷分析是否合理,例2-2就說(shuō)明了這種情況。1解析法第42頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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電路如圖所示,試分析晶體三極管的工作狀態(tài)。解:設(shè)三極管工作在放大區(qū),則
例2-21解析法第43頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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電源電壓
,而顯然是不可能的。實(shí)際上,此時(shí)晶體三極管已不在放大區(qū)工作,故不能按放大區(qū)進(jìn)行計(jì)算。那晶體三極管工作在何種區(qū)域呢?需要根據(jù)所加電壓極性判斷工作三極管的工作狀態(tài)。
由圖可知,
為正,
為正,此時(shí)放大器工作在飽和區(qū)。例2-2
解:1解析法第44頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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因此,在使用解析法時(shí)必須注意一前提條件:三極管在放大狀態(tài)工作。計(jì)算時(shí),可以先假設(shè)工作在線(xiàn)性放大區(qū),用解析法分析后,再看是否符合放大狀態(tài)條件,不能計(jì)算完后就了事。
1解析法第45頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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2.圖解法
2.2.1靜態(tài)分析通過(guò)作圖對(duì)各極電流、電壓進(jìn)行分析的一種方法這是一種普遍使用的方法,即無(wú)論管子工作在何種狀態(tài),均可用圖解法分析。第46頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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2圖解法步驟為:(1)
畫(huà)出直流通路(2)分別寫(xiě)出輸入、輸出回路的外
部條件方程(3)在輸入、輸出特性曲線(xiàn)上作出外
部條件方程,找出交點(diǎn)即為靜態(tài)工作點(diǎn)第47頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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(1)輸入回路輸入回路外部條件方程輸入特性曲線(xiàn)2圖解法外部特性第48頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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2圖解法(2)輸出回路輸出回路外部條件方程直流負(fù)載線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)第49頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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根據(jù)已知的輸入信號(hào),求出各極電流、電壓的波形,進(jìn)而觀(guān)察波形失真情況或求出電壓放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)。分析方法:圖解法和微變等效電路法2.2.2動(dòng)態(tài)分析第50頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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(l)作出輸入回路的交流線(xiàn)——求
波形輸入回路直流外條方程,求Q點(diǎn)時(shí)用設(shè)輸入信號(hào)則1.圖解法如圖,根據(jù)輸入電壓信號(hào)波形就可以對(duì)應(yīng)畫(huà)出電流波形2.2.2動(dòng)態(tài)分析第51頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
176
(2)輸出回路的交流負(fù)載線(xiàn)——求,波形式中于是過(guò)Q點(diǎn)作一斜率為
的直線(xiàn),即為交流負(fù)載線(xiàn)1.圖解法第52頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
177
如圖,根據(jù)輸入電流信號(hào)波形就可以對(duì)應(yīng)畫(huà)出輸出電流及電壓波形1.圖解法交流負(fù)載線(xiàn)直流負(fù)載線(xiàn)第53頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
178
放大器各點(diǎn)波形1.圖解法注意輸出電壓與輸入電壓的相位關(guān)系第54頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
179
(3)最大不失真輸出電壓
截止失真
點(diǎn)位置偏低輸入信號(hào)較大1.圖解法第55頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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1.圖解法(3)最大不失真輸出電壓
點(diǎn)位置偏高輸入信號(hào)較大飽和失真
第56頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
181
最大不失真輸出電壓幅度為(3)最大不失真輸出電壓
1.圖解法第57頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
182
影響因素:電阻、輸入信號(hào)幅度電源電壓1.圖解法第58頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
183
基本思想:
用線(xiàn)性等效電路取代工作在線(xiàn)性放大狀態(tài)的晶體三極管。2.H參數(shù)微變等效電路法第59頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
184
(1)H參數(shù)等效電路微分2.H參數(shù)微變等效電路法第60頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
185
定義
(單位為Ω)(無(wú)量綱)(單位為S)(無(wú)量綱)共射接法輸入開(kāi)路時(shí)的電壓反饋系數(shù)
共射接法輸出短路時(shí)的電流放大系數(shù)
共射接法輸出短路時(shí)的輸入阻抗共射接法輸出短路時(shí)的輸出導(dǎo)納
(1)H參數(shù)等效電路2.H參數(shù)微變等效電路法低頻情況下約為0.3-3kΩ低頻情況下約為10-4-10-3
低頻情況下約為20-200低頻情況下約為5-100μS第61頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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對(duì)于交流信號(hào)輸入或(1)H參數(shù)等效電路2.H參數(shù)微變等效電路法第62頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
187
H參數(shù)等效電路形式(1)H參數(shù)等效電路2.H參數(shù)微變等效電路法第63頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
188
忽略基調(diào)效應(yīng),即忽略對(duì)的影響,有因此簡(jiǎn)化的H參數(shù)等效電路2.H參數(shù)微變等效電路法第64頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
189
電路如圖所示,已知=1k=0,=50,=20μS,設(shè)、和對(duì)交流可以認(rèn)為短路,試計(jì)算放大器主要性能指標(biāo)、和。例2-32.H參數(shù)微變等效電路法第65頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
190
解:交流等效電路如圖所示,有例2-3第66頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
191
由輸出電阻的定義,其等效電路如圖所示例2-3第67頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
192
對(duì)于本例,若采用簡(jiǎn)化的H參數(shù)等效電路,即忽略的影響,則例2-3由此可見(jiàn),用簡(jiǎn)化H參數(shù)等效電路計(jì)算,誤差很小,在工程上是允許的。第68頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
193
()、()
用H參數(shù)測(cè)試儀或利用晶體管特性曲線(xiàn)圖示儀測(cè)量
或
發(fā)射結(jié)電阻
令
基區(qū)體電阻則
(2)H參數(shù)的確定2.H參數(shù)微變等效電路法通常不超過(guò)200Ω第69頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
194
(2)H參數(shù)的確定2.H參數(shù)微變等效電路法第70頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
195
2.3晶體管偏置電路2.3.1分壓式偏置電路2.3.2電流源偏置電路第71頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
196
2.3晶體管偏置電路2.3.1分壓式偏置電路由例2-1可得第72頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
197
2.3.1分壓式偏置電路與晶體管參數(shù)無(wú)關(guān)第73頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
198
↑→↑→↑→↑→↓
↓→
↓→
由于引入了Re,穩(wěn)定了工作點(diǎn)。第74頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
199
2.3.2電流源偏置電路1基本電流源圖中兩只三極管制造工藝和結(jié)構(gòu)完全相同,即任何時(shí)候均有UBE1=UBE2,所以第75頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
200
所以1基本電流源由于輸出電流IC2與輸入電流I相等,即構(gòu)成一鏡像關(guān)系,所以也稱(chēng)基本電流源為鏡像電流源。第76頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
201
因此1基本電流源由基本電流源特性可知:當(dāng)兩管工作在放大區(qū)時(shí),曲線(xiàn)并非水平,IC2隨著UCE2的增大而稍有增大,并不是固定的,這說(shuō)明鏡像電流源不是恒流源。第77頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
202
2威爾遜(Wilson)電流源VT1和VT2構(gòu)成了基本電流源,VT3是為了改進(jìn)其性能而引入的第78頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
203
2威爾遜(Wilson)電流源第79頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
204
2威爾遜(Wilson)電流源當(dāng)三只晶體管都工作在放大區(qū)時(shí),輸出電流IC3與U3無(wú)關(guān)。第80頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
205
3微電流電流源要求的輸出電流較小時(shí),應(yīng)采用微電流電流源。第81頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
206
3微電流電流源由圖又有則第82頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
207
只要給定
和
,就可求出
。
3微電流電流源第83頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
208
解:
例2-4
圖所示電路中,已知,,求
(基極電流可忽略不計(jì))。
3微電流電流源第84頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
209
4比例電流源兩管特性相同時(shí)有由圖又有所以第85頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
210
2.4晶體管放大器的三種基本組態(tài)2.4.1共射(CE)放大電路2.4.2共基(CB)放大電路2.4.3共集(CC)放大電路2.4.4三種放大電路的性能比較2.4.5射極帶有電阻的共射放大器第86頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
211
哪個(gè)極為輸入電路和輸出電路的公共端即稱(chēng)為共什么極電路共射(CommonEmitter簡(jiǎn)寫(xiě)為CE)共基(CommonBase簡(jiǎn)寫(xiě)為CB)共集(CommonCol1ector簡(jiǎn)寫(xiě)為CC)2.4晶體管放大器的三種基本組態(tài)第87頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
212
2.4.1共射(CE)放大電路2.4晶體管放大器的三種基本組態(tài)第88頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
213
(1)電流放大倍數(shù)2.4.1共射(CE)放大電路第89頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
214
(2)輸入電阻2.4.1共射(CE)放大電路第90頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
215
(3)中頻電壓放大倍數(shù)和2.4.1共射(CE)放大電路當(dāng)則說(shuō)明改變IEQ即可改變電壓放大倍數(shù)。第91頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
216
(4)輸出電阻順便指出,如果晶體管hoe不可忽略,則第92頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
217
2.4.2共基(CB)放大電路第93頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
218
(1)電流放大倍數(shù)=2.4.2共基(CB)放大電路第94頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
219
(2)輸入電阻2.4.2共基(CB)放大電路第95頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
220
(3)中頻電壓放大倍數(shù)2.4.2共基(CB)放大電路第96頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
221
(4)輸出電阻2.4.2共基(CB)放大電路第97頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
222
(4)輸出電阻考慮時(shí)2.4.2共基(CB)放大電路第98頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
223
2.4.3共集(CC)放大電路第99頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
224
(1)電流放大倍數(shù)2.4.3共集(CC)放大電路第100頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
225
(2)輸入電阻2.4.3共集(CC)放大電路第101頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
226
(3)中頻電壓放大倍數(shù)、=2.4.3共集(CC)放大電路第102頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
227
則(4)輸出電阻所以2.4.3共集(CC)放大電路第103頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
228
如果電流源不為恒流源,而有一內(nèi)阻,則其中2.4.3共集(CC)放大電路第104頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
229
CE電路CB電路CC電路大大大大小小三種組態(tài)放大器總結(jié)中
小大小第105頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
230
例2-5
發(fā)射極帶有電阻的共射放大器如圖所示。已知:=2mA,=100Ω,=100,C1、C2對(duì)交流可以認(rèn)為短路。試用簡(jiǎn)化的H參數(shù)等效電路計(jì)算放大器主要性能指標(biāo)、和。第106頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
231
例2-5解
:
放大器的簡(jiǎn)化H參數(shù)等效電路,如圖所示。
由圖可得第107頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
232
例2-5
所以
第108頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
233
當(dāng),則例2-5
電壓放大倍數(shù)與晶體管參數(shù)基本無(wú)關(guān),提高了中頻電壓放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。第109頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
234
2.5場(chǎng)效應(yīng)管放大器2.5.1直流偏置電路與靜態(tài)分析2.5.2動(dòng)態(tài)分析第110頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
235
共源(CS)共柵(CG)共漏(CD)共射(CE)共基(CB)共集(CC)2.5場(chǎng)效應(yīng)管放大器
兩種器件的工作原理不同,不能簡(jiǎn)單地用場(chǎng)效應(yīng)管取代晶體三極管,特別應(yīng)注意偏置電路和微變等效電路的區(qū)別。
第111頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
236
1.固定偏壓電路
靜態(tài)電壓為2.5.1直流偏置電路與靜態(tài)分析解析法求解靜態(tài)工作點(diǎn)
第112頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
237
靜態(tài)電壓為直流負(fù)載線(xiàn)方程1.固定偏壓電路圖解法求解靜態(tài)工作點(diǎn)
第113頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
238
圖解法求解靜態(tài)工作點(diǎn)第114頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
239
直流偏置電壓線(xiàn)方程為2.自偏壓電路作圖即求出UGSQ、IDQ
第115頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
240
若已知:2.自偏壓電路則聯(lián)立解方程組可以得到UGSQ、IDQ
由圖有第116頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
241
例2-6
一場(chǎng)效應(yīng)管放大器電路如圖所示。已知:計(jì)算:、、。第117頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
242
解:解得(舍去)故例2-6
第118頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
243
增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管,不能采用自偏壓電路只有柵源電壓達(dá)到開(kāi)啟電壓時(shí)才有漏極電流自偏壓電路與固定偏壓電路相比有穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用第119頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
244
3.混合偏置電路第120頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
245
3.混合偏置電路
混合偏置電路不僅適用于增強(qiáng)型MOSFET,也適用于耗盡型MOSFET及JFET第121頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
246
4.恒流源電路基本電流源(鏡像電流源)多路輸出電流源威爾遜電流源第122頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
247
2.5.2動(dòng)態(tài)分析
場(chǎng)效應(yīng)管放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)可以采用兩種分析方法:圖解法和微變等效電路法。圖解法與晶體管放大電路的類(lèi)似,不再介紹。主要討論微變等效電路法。
第123頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
248
1.FET微變等效電路
(1)JFET等效電路進(jìn)行全微分,得即2.5.2動(dòng)態(tài)分析第124頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
249
對(duì)正弦信號(hào)輸入,有JFET交流小信號(hào)等效電路(1)JFET交流小信號(hào)等效電路第125頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
250
JFET交流小信號(hào)等效電路(1)JFET交流小信號(hào)等效電路rgs是JFET柵源間的交流輸入電阻,一般外電路柵源之間的電阻比rgs小得多,故可以不予考慮rgs。第126頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
251
則因而(2)MOSFET等效電路第127頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
252
對(duì)正弦信號(hào)輸入,有MOSFET交流小信號(hào)等效電路(2)MOSFET等效電路第128頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
253
2.共源電路第129頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
254
由圖可見(jiàn)2.共源電路第130頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
255
通常有,于是2.共源電路第131頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
256
3.共漏電路(源極跟隨器)
第132頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
257
由圖可知
3.共漏電路(源極跟隨器)第133頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
258
3.共漏電路(源極跟隨器)則由圖有第134頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
259
而輸出電阻等效電路如圖所示,由圖可知因此3.共漏電路(源極跟隨器)第135頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
260
4.源極接電阻的共源放大器第136頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
261
4.源極接電阻的共源放大器受控電流源支路改為電壓源形式
第137頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
262
設(shè)可忽略不計(jì),且有其中4.源極接電阻的共源放大器由圖可知第138頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
263
4.源極接電阻的共源放大器所以而第139頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
264
輸入電阻4.源極接電阻的共源放大器因此第140頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
265
4.源極接電阻的共源放大器分析輸出電阻的電路如圖所示
因此第141頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
266
2.6有源負(fù)載放大器2.6.1有源負(fù)載2.6.2有源負(fù)載雙極型晶體管放大器2.6.3場(chǎng)效應(yīng)管有源負(fù)載放大器第142頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
267
2.6.1何謂有源負(fù)載晶體三極管(場(chǎng)效應(yīng)管)或電流源電路大的交流負(fù)載電阻,小的直流電阻。2.6有源負(fù)載放大器第143頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
268
舉例2.6.1何謂有源負(fù)載
第144頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
269
組成共射放大器、組成偏置電流源對(duì)直流呈現(xiàn)小電阻對(duì)交流呈現(xiàn)大電阻2.6.2有源負(fù)載雙極型晶體管放大器大大提高了電壓放大倍數(shù),而又不需要選用很高的電源電壓第145頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
270
在放大區(qū)小信號(hào)工作時(shí)2.6.2有源負(fù)載雙極型晶體管放大器第146頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
271
CSCGCD2.6.3場(chǎng)效應(yīng)管有源負(fù)載放大器第147頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
272
1.共源接法有源負(fù)載放大器互補(bǔ)MOS(CMOS)
有源負(fù)載共源放大器
VT2和VT3構(gòu)成基本電流源,作為VT1的負(fù)載第148頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
273
2.共柵接法有源負(fù)載放大器CMOS有源負(fù)載共柵放大器
VT2和VT3構(gòu)成基本電流源,作為VT1的負(fù)載第149頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
274
由圖可得2.共柵接法有源負(fù)載放大器第150頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
275
2.共柵接法有源負(fù)載放大器第151頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
276
3.共漏接法有源負(fù)載放大器CMOS有源負(fù)載共漏放大器
VT2和VT3構(gòu)成基本電流源,作為VT1的負(fù)載第152頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
277
式中,由圖可得3.共漏接法有源負(fù)載放大器第153頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
278
計(jì)算輸出電阻的等效電路如圖(a)所示,變形后得圖(b)
3.共漏接法有源負(fù)載放大器第154頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
279
2.7多級(jí)放大器2.7.1耦合方式2.7.2多級(jí)放大器性能指標(biāo)的計(jì)算第155頁(yè),共174頁(yè),2023年,2月20日,星期一
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