第2章 基本放大電路(2)13

第2

章

基本放大電路2.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定一、溫度對靜態(tài)工作點的影響二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路三、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的方法一、溫度對靜態(tài)工作點的影響1.溫度對晶體管參數(shù)的影響

三極管是一種對溫度十分敏感的元件。溫度變化對管子參數(shù)的影響主要表現(xiàn)有：

（1）

UBE改變。UBE的溫度系數(shù)約為–2mV/

C，即溫度每升高1

C，UBE約下降2mV。（2）

改變。溫度每升高1C，

值約增加0.5%~1%，

溫度系數(shù)分散性較大。（3）

ICBO改變。溫度每升高10C，ICBQ

大致將增加一倍，說明ICBQ

將隨溫度按指數(shù)規(guī)律上升。一、溫度對靜態(tài)工作點的影響iCuCEOiBQVCCT=20

C

T=50

C

2.溫度對靜態(tài)工作點的影響T↑→ICQ↑→Q↑→飽和失真

一、溫度對靜態(tài)工作點的影響

所謂Q點穩(wěn)定，是指ICQ和UCEQ在溫度變化時基本不變，這是靠IBQ的變化得來的。若溫度升高時，要Q'回到Q，則只有減小IBQ。Q’ICQ=βIBQ+(1+β)ICBO=βIBQ+ICEOT↑→

↑

→ICBO↑

ICQ↑二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

直流通路？1.電路組成二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

2.穩(wěn)定原理為了穩(wěn)定Q點，通常I1>>IB，即I1≈I2；因此基本不隨溫度變化。T

IC

IE

UE

（UB不變）

UBE

IB

IC

（反饋控制）

Q點的穩(wěn)定過程：也基本與溫度無關(guān)。二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

2.穩(wěn)定原理

由此可見，Q點穩(wěn)定的原因是：（1）Re的直流負反饋作用；（2）在I1>>IBQ的情況下，UBQ在溫度變化時基本不變。該電路稱為分壓式電流負反饋Q點穩(wěn)定電路參數(shù)要求：I1

(5

10)IBQＵBQ

(5

10)UBEQ3.Q點的估算方法一：近似估算求解Q點當(dāng)滿足I1>>IBQ時，有I1≈I2；二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

Rb2Rb1IBQI2IEQICQReRcI1UBQUEQ方法二：利用戴維寧定理等效變換后求解Q點二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

Rb2Rb1IBQI2IEQICQReRcI1VCCRCReRb2Rb1+–+–VCCVCCRCRe+–+–VBBRb方法二：利用戴維寧定理等效變換后求解Q點二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

VCCRCRe+–+–VBBRbIBQIEQ4.動態(tài)分析二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

+VCCC1RcRb2C2RL+

+++

+CeuoRb1ReuiRcRb2+VCCRL+

+

uiuoRb1Re+

rbe

ebcRcRL+

Rb2Rb1Ce為旁路電容，在交流通路中可視為短路畫出交流通路→交流等效電路

4.動態(tài)分析二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

+

rbe

ebcRcRL+

Rb2Rb1RiRO4.動態(tài)分析如無旁路電容Ce時，靜態(tài)工作點是否有影響？二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

+VCCC1RcRb2C2RL+

+++

+CeuoRb1Reui

交流通路icRcRb1Rb2+ui

+uo

RLibRe交流等效電路ibRCRb1Rb2+ui

+uo

RLiciirbe

ibRe如無旁路電容Ce時，動態(tài)參數(shù)如何計算？4.動態(tài)分析二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

ibRCRb1Rb2+ui

+uo

RLiciirbe

ibRe電壓放大倍數(shù)輸入電阻Ri輸出電阻RO三、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的方法引入直流負反饋------典型電路溫度補償：利用對溫度敏感的元件，在溫度變化時直接影響輸入回路。利用二極管的反向特性進行溫度補償D利用二極管的正向特性進行溫度補償Rb1Rb2討論圖示電路中是否采用了措施來穩(wěn)定靜態(tài)工作點？若采用了措施，則是什么措施？2.5晶體管放大電路的三種接法一、基本共集放大電路二、基本共基放大電路三、三種接法放大電路的比較一、基本共集放大電路-----射極輸出器1.電路組成直接耦合阻容耦合電路特點？ee一、基本共集放大電路2.靜態(tài)分析-----畫直流通路3.動態(tài)分析

Uo＜Ui

①電壓放大倍數(shù)一、基本共集放大電路-----畫交流等效電路Au

<1

且

輸入輸出同相故稱之為射極跟隨器②輸入電阻Ri與負載有關(guān)！RL帶負載電阻后一、基本共集放大電路輸入電阻大Ri③輸出電阻令Ui=0，在輸出端加Uo，得：一、基本共集放大電路RO輸出電阻小4.特點一、基本共集放大電路共集電極電路特點：◆電壓增益小于1但接近于1，Uo與Ui同相◆輸入電阻大，對電壓信號源衰減小◆輸出電阻小，帶負載能力強1.靜態(tài)分析（求靜態(tài)工作點）共集電極放大電路的分析舉例VCC

=

IBQ·Rb+UBEQ+IEQ·ReIEQ＝(1+β)IBQ≈ICQC1Rb+VCCC2RL

+Re++RS+~

=

IBQ·Rb+UBEQ+(1+β)IBQ·ReUCEQ＝VCC–IEQRe微變等效電路C1Rb+VCCC2RL

+Re++RS+~

共集電極放大電路的分析舉例2.動態(tài)分析交流通路usRb+uo

RLibiciirbe

ibReRs+

RsRb+uo

RLibiciiRe+us

（1）電壓放大倍數(shù)共集電極放大電路的分析舉例射極跟隨器共集電極放大電路的分析舉例（2）輸入電阻（3）輸出電阻共集電極放大電路的分析舉例令Us=0，保留Rs，斷開負載，在輸出端加Uo，得：×（3）輸出電阻共集電極放大電路的分析舉例（3）輸出電阻共集電極放大電路的分析舉例Ro與信號源內(nèi)阻有關(guān)！二、基本共基放大電路1.電路組成直接耦合阻容耦合電路特點？二、基本共基放大電路2.靜態(tài)分析UEQ列輸入回路方程有：-----畫直流通路IEQUCQ3.動態(tài)分析4.特點輸入電阻小，只放大電壓，不放大電流！二、基本共基放大電路輸出與輸入同相-----畫交流等效電路×1.靜態(tài)分析直流通路共基極放大電路的分析舉例1.靜態(tài)分析共基極放大電路的分析舉例2.動態(tài)分析畫交流通路共基極放大電路的分析舉例2.動態(tài)分析畫交流等效電路沒有負號！共基極放大電路的分析舉例2.動態(tài)分析共基極放大電路的分析舉例1.

三種組態(tài)的判別信號由基極輸入，集電極輸出——共射極放大電路信號由基極輸入，發(fā)射極輸出——共集電極放大電路信號由發(fā)射極輸入，集電極輸出——共基極電路三、三種組態(tài)（接法）的比較以輸入、輸出信號的位置為判斷依據(jù)：這是何種組態(tài)的電路？三、三種組態(tài)（接法）的比較+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS

+us

+uo

C12.

三種組態(tài)的特點及用途共射極放大電路：電壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級放大電路的中間級。共集電極放大電路：只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好。可用于輸入級、輸出級或緩沖級。共基極放大電路：只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場合，模擬集成電路中亦兼有電位移動的功能。三、三種組態(tài)（接法）的比較2.6場效應(yīng)管及其放大電路一、場效應(yīng)管放大電路靜態(tài)工作點

的設(shè)置方法二、場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析2.6場效應(yīng)管及其放大電路

場效應(yīng)管具有輸入阻抗高，低噪聲等特點

與三級管電路相類似，場效應(yīng)管放大電路也有三種組態(tài):共源極放大電路

(CS，CommonSource)共漏極放大電路(CD，CommonDrain)共柵極放大電路(CG，CommonGate)一、場效應(yīng)管靜態(tài)工作點的設(shè)置方法三極管是電流控制元件，所以需要合適的偏流

以IB來控制IC

IBQUBEQ=0.7VICQUCEQ靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點UGSQIDQ

其中IGQ=0UDSQ場效應(yīng)管是電壓控制元件，所以需要合適的偏壓

以UGS來控制ID

一、場效應(yīng)管靜態(tài)工作點的設(shè)置方法根據(jù)場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)的條件，在g-s、d-s間加上極性合適的電源。1.固定偏壓電路----UGS=常數(shù)(P47)例如：UGSQ2.自給偏壓電路哪種場效應(yīng)管能夠采用這種電路形式設(shè)置Q點？一、場效應(yīng)管靜態(tài)工作點的設(shè)置方法(P44)由正電源獲得負偏壓稱為自給偏壓USQUGQQ例：一、場效應(yīng)管靜態(tài)工作點的設(shè)置方法用圖解法求Q？（1）在轉(zhuǎn)移特性中作直線

uGS＝－iDRS與轉(zhuǎn)移特性的交點即為Q點。

IDQUGSQ（2）在輸出特性中作直流負載線：

uDS＝VDD－iD（RD＋RS）

與UGSQ那條輸出特性曲線的交點即為Q點

QUDSQ3.分壓式偏置電路即典型的Q點穩(wěn)定電路一、場效應(yīng)管靜態(tài)工作點的設(shè)置方法∵Rg3上沒有電流（IG=0）調(diào)整電阻的大小，可獲得：UGSQ>0UGSQ=0UGSQ<0哪種場效應(yīng)管能夠采用這種電路形式設(shè)置Q點？UGQUSQ3.分壓式偏置電路一、場效應(yīng)管靜態(tài)工作點的設(shè)置方法為什么加Rg3?其數(shù)值應(yīng)大些小些？二、場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析根據(jù)iD的表達式用求導(dǎo)的方法或轉(zhuǎn)移特性可求得gm。(見P120)---與晶體管的h參數(shù)等效模型類比：1.場效應(yīng)管的交流等效模型(見P119)

一般gm約為0.1至20mS。rdS為幾百千歐的數(shù)量級。當(dāng)Rd

比rdS小得多時，可認為等效電路的rdS開路。2.基本共源放大電路的動態(tài)分析---與共射電路比較二、場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析畫出交流（微變）等效電路（忽略rds）gsd二、場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析

分壓式偏置電路的動態(tài)分析交流等效電路+

+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+++—D++—GS+—二、場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析

分壓式偏置電路的動態(tài)分析2.輸入電阻3.輸出電阻—D++—GS+—1.電壓放大倍數(shù)思考：若電容Cs開路又怎樣分析？3.基本共漏放大電路的動態(tài)分析---與共集電路比較二、場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析畫出交流（微變）等效電路gsdUgs+—輸出電阻的分析：二、場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析3.基本共漏放大電路的動態(tài)分析二、場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析畫出交流（微變）等效電路++SDGR2VDD+RLRSR1C1C2++

RG—D++-GS+—（1）電壓放大倍數(shù)（2）輸入電阻Ri=RG+(R1//R2