1、4.5 放大電路的工作點穩(wěn)定問題放大電路的工作點穩(wěn)定問題 溫度變化對溫度變化對ICBO的影響的影響 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度變化對輸入特性曲線的影響 溫度變化對溫度變化對 的影響的影響 穩(wěn)定工作點原理穩(wěn)定工作點原理 放大電路指標分析放大電路指標分析 固定偏流電路與射極偏置電路的比較固定偏流電路與射極偏置電路的比較4.5.1 溫度對工作點的影響溫度對工作點的影響4.5.2 射極偏置電路射極偏置電路QvCE/ViC/mAiB =0IBQ14.5.1 溫度對工作點的影響溫度對工作點的影響1. 溫度變化對溫度變化對ICBO的影響的影響2. 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度變化對輸入特性曲線的影

2、響溫度溫度T 輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移)()C25CBO(CBO00eTTkTII V102 . 2)(30)C25BE(BE0 TTVVT溫度溫度T 輸入特性曲線左移輸入特性曲線左移3. 溫度變化對溫度變化對 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1 C ， 要增加要增加0.5% 1.0%溫度溫度T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1總之：總之： ICBO ICEO T VBE IB IC 4.5.2 射極偏置電路射極偏置電路1. 穩(wěn)定工作點原理穩(wěn)定工作點原理目標：溫度變化時，使目標：溫度變化時，使I IC C維持恒定。維持恒定。 如果溫度

3、變化時，如果溫度變化時，b b點電位能基點電位能基本不變本不變，則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)，則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。定。T 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： IC IE IC VE 、VB不變不變 VBE IB （反饋控制）（反饋控制）b點電位基本不變的條件：點電位基本不變的條件：I1 IB ，CCb2b1b2BVRRRV 此時，此時，不隨溫度變化而變化。不隨溫度變化而變化。VB VBE 且且Re可取可取大些，反饋控制作用更強。大些，反饋控制作用更強。 一般取一般取 I1 =(510)IB ， VB =35V Rb1 vi + Cb2 Rb2 Re Rc Cb1 vo + RL T i1 iB iC iE=

4、 iC+iB VCC b c e VB 圖圖射極偏置電路射極偏置電路 4.5.2 射射極偏置電極偏置電路路2. 放大電路指標分析放大電路指標分析靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII Rb1 vi + Cb2 Rb2 Re Rc Cb1 vo + RL T i1 iB iC iE= iC+iB VCC b c e VB 圖圖射極偏置電路射極偏置電路 4.5.2 射射極偏置電極偏置電路路2. 放大電路指標分析放大電路指標分析電壓增益電壓增益畫小信號等效電路畫小信號等效電路 Rb1 vi + Cb2 R

5、b2 Re Rc Cb1 vo + RL T VCC b c e + + Rb1 vi + Cb2 Rb2 Re Rc Cb1 vo + RL T VCC b c e + + Rb1 vi + Rb2 Re Rc vo + RL T VCC b c e Rb1 vi + Rb2 Re Rc vo + RL T VCC b c e Rb1 vi + Rb2 Re Rc vo + RL T b c e Rb1 vi + Rb2 Re Rc vo + RL T b c e bI cI bI b c e rbe Rb1 vi + Rb2 Re Rc vo + RL T b c e Re eI Rb1

6、vi + Rb2 Re Rc vo + RL T b c e Rb1 Rb2 bR Rb1 vi + Rb2 Re Rc vo + RL T b c e + iV Rb1 vi + Rb2 Re Rc vo + RL T b c e Rc Rb1 vi + Rb2 Re Rc vo + RL T b c e RL + oV 4.5.2 射射極偏置電極偏置電路路2. 放大電路指標分析放大電路指標分析電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：)/(LcboRRIV 輸入回路：輸入回路：ebbebeebebi)1(RIrIRIrIV 電壓增益：電壓增益：ebeLcebebLcbio)1()/()1()/(

7、RrRRRrIRRIVVAV 畫小信號等效電路畫小信號等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 已知，求已知，求r rbebe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益 Rb1 + Rb2 Re Rc iV RL bR bI cI bI b c e rbe eI + oV 4.5.2 射射極偏置電極偏置電路路2. 放大電路指標分析放大電路指標分析輸入電阻輸入電阻)1(/ebeb2b1TTiRrRRIVR bRTbIII ebbebeebebT)1(RIrIRIrIV )/(b2b1RTbRRIV 根據(jù)定義根據(jù)定義由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號源

8、的內阻放大電路的輸入電阻不包含信號源的內阻TTiIVR Rb1 Rb2 Re Rc RL bR bI bRI cI bI b c e Ri rbe + TV TI eI + sV Rs Ri 4.5.2 射射極偏置電極偏置電路路2. 放大電路指標分析放大電路指標分析輸出電阻輸出電阻輸出電阻輸出電阻oco/ RRR 求輸出電阻的等效電路求輸出電阻的等效電路網絡內獨立源置零網絡內獨立源置零負載開路負載開路輸出端口加測試電壓輸出端口加測試電壓對回路對回路1和和2列列KVL方程方程 r rcece對分析過程影響很大，對分析過程影響很大，此處不能忽略此處不能忽略0)()(ecbsbeb RIIRrI0)

9、()(ebccebcT RIIrIIV 其中其中b2b1ss/RRRR 則則)1(esbeececToRRrRrIVR 當當coRR 時，時，coRR 一般一般cceoRrR （） Rb1 + Rb2 Re Rc sV RL bR bI cI bI b c e Rs rbe + oV + iV Rb1 + Rb2 Re Rc sV RL bR bI cI bI b c e Rs rbe + oV + iV Rb + Re Rc sV RL bI cI bI b c e Rs rbe Rb + Re Rc sV RL bI cI bI b c e Rs rbe Rb Re Rc RL bI cI

10、 bI b c e Rs rbe sR Rb Re Rc RL bI cI bI b c e Rs rbe sR Rb Re Rc bI cI bI b c e Rs rbe sR Rb Re Rc bI cI bI b c e Rs rbe sR + TV TI rce Ro oR 1 2 4.5.2 射射極偏置電極偏置電路路3. 固定偏流電路與射極偏置電路的比較固定偏流電路與射極偏置電路的比較 共射極放大電路共射極放大電路靜態(tài)：靜態(tài)：bBECCBRVVI BCII cCCCCERIVV CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCCERRIVV CBII Rb1 v

11、i + Cb2 Rb2 Re Rc Cb1 vo + RL T i1 iB iC iE= iC+iB VCC b c e VB 圖圖射極偏置電路射極偏置電路 Rb1 vi + Cb2 Rb2 Re Rc Cb1 vo + RL T i1 iB iC iE= iC+iB VCC b c e VB 圖圖射極偏置電路射極偏置電路 4.5.2 射射極偏置電極偏置電路路3. 固定偏流電路與射極偏置電路的比較固定偏流電路與射極偏置電路的比較 固定偏流共射極放大電路固定偏流共射極放大電路電壓增益：電壓增益：beLc)/(rRRAV ebeLc)1()/(RrRRAV RbviRcRLiVbIcIOVbI固定

12、偏流共射極放大電路固定偏流共射極放大電路輸入電阻：輸入電阻：bebiii/rRIVR ebeb2b1i)1(/RrRRR 輸出電阻：輸出電阻：Ro = Rc coRR Rb1 + Rb2 Re Rc iV RL bR bI bRI cI bI b c e rbe eI + oV 射極偏置電路的小信號等效電路射極偏置電路的小信號等效電路 Rb1 vi + Cb2 Rb2 Re Rc Cb1 vo + RL T i1 iB iC VCC b c e VB 圖圖a 射極偏置電路射極偏置電路 Ce Rb1 vi + Cb2 Rb2 Re Rc Cb1 vo + RL T i1 iB iC iE= iC

13、+iB VCC b c e VB 圖圖射極偏置電路射極偏置電路 4.5.2 射射極偏置電極偏置電路路beLcebeLc)/()1()/(rRRRrRRAV beb2b1ebeb2b1i/)1(/rRRRrRRR Rb1 + Rb2 Re Rc iV RL bR bI cI bI b c e rbe eI + oV Rb1 + Rb2 Rc iV RL bR bI cI bI b c e rbe + oV + +VCC C2 + C1 Ce + Rc Re2 RL vo T Rb1 + Re1 Rb2 + vi e1beLcV)1()/(RrRRA e1beb2b1i)1(/RrRRR 4.5.

14、2 射射極偏置電極偏置電路路 Rb1 + Rb2 Re1 Rc iV RL bR bI cI bI b c e rbe eI + oV 4.6 共集電極電路和共基極電路共集電極電路和共基極電路 電路分析電路分析 復合管復合管 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點 動態(tài)指標動態(tài)指標 三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較4.6.1 共集電極電路共集電極電路4.6.2 共基極電路共基極電路4.6.1 共集電極電路共集電極電路1. 電路分析電路分析 共集電極電路結共集電極電路結構如圖示構如圖示 該電路也稱為該電路也稱為射射極輸出器極輸出器求靜態(tài)工作點求靜態(tài)工作點ebBECCB)1(RRVVI eCCCeECCCERIVRIV

15、V BCII eEBEbBCCRIVRIV BE)1(II 由由得得 +VCC + Re + Cb2 + Rb RL vo vi Rs vs Cb1 e b c T + + 電壓增益電壓增益畫小信號等效電路畫小信號等效電路 4.6.1 共共集電極電集電極電路路1. 電路分析電路分析 +VCC + Re + Cb2 + Rb RL vo vi Rs vs Cb1 e b c T + + +VCC + Re + Cb2 + Rb RL vo vi Rs vs Cb1 e b c T + + +VCC + Re + + Rb RL vo vi Rs vs e b c T +VCC + Re + +

16、Rb RL vo vi Rs vs e b c T + Re + + Rb RL vo vi Rs vs e b c T + Re + + Rb RL vo vi Rs vs e b c T bI bI b c e rbe + Re + + Rb RL vo vi Rs vs e b c T Re + Re + + Rb RL vo vi Rs vs e b c T Rb + Re + + Rb RL vo vi Rs vs e b c T + iV + sV Rs + Re + + Rb RL vo vi Rs vs e b c T RL + oV + Re + + Rb RL vo vi

17、Rs vs e b c T cI c 電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：輸入回路：輸入回路：LbbebLbbbebi)1( )(RIrIRIIrIV 電壓增益：電壓增益：1)1()1()1()1(LbeLLbeLLbebLbio RrRRrRRrIRIVVAV 畫小信號等效電路畫小信號等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 已知，求已知，求r rbebe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益 4.6.1 共共集電極電集電極電路路1. 電路分析電路分析其中其中LeL/ RRR LbLbbo)1()(RIRIIV 一般一般beLrR ，則電壓增益接近于，則電壓增益接近于1 1，同同相相

18、與與ioVV電壓跟隨器電壓跟隨器 + Rb iV RL bI cI bI b c e rbe + oV + sV Rs Re 1 VA即即。輸入電阻輸入電阻)1(/LbebTTiRrRIVR bTbIIIR LbbebT)1(RIrIV bTbRIVR 根據(jù)定義根據(jù)定義由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻TTiIVR LeL/ RRR 當當1 ，beLrR 時，時，Lbi/RRR 4.6.1 共共集電極電集電極電路路1. 電路分析電路分析輸入電阻大輸入電阻大 + Rb iV RL bI cI bI b c e rbe + oV + sV Rs Re + Rb iV RL bI cI

19、 bI b c e rbe + oV + sV Rs Re Rb RL bI cI bI b c e rbe + TV Re Rb RL bI cI bI b c e rbe + TV Re TI bRI Ri 4.6.1 共共集電極電集電極電路路1. 電路分析電路分析輸出電阻輸出電阻由電路列出方程由電路列出方程ebbTRIIII )(sbebTRrIV eTeRIVR 其中其中bss/ RRR 則則輸出電阻輸出電阻 1/beseTTorRRIVR當當 1beserRR，1 時，時， besorRR 輸出電阻小輸出電阻小 + Rb iV RL bI cI bI b c e rbe + oV +

20、 sV Rs Re + Rb iV RL bI cI bI b c e rbe + oV + sV Rs Re Rb RL bI cI bI b c e rbe + oV Rs Re Rb RL bI cI bI b c e rbe + oV Rs Re sR Rb RL bI cI bI b c e rbe + oV Rs Re sR Rb bI cI bI b c e rbe Rs Re sR Rb bI cI bI b c e rbe + TV Rs Re sR Rb bI cI bI b c e rbe + TV Rs Re sR TI Rb bI cI bI b c e rbe +

21、TV Rs Re sR TI Rb bI bI b c e rbe + TV Rs Re sR TI eRI Ro 共集電極電路特點：共集電極電路特點：同同相相與與ioVV 電壓增益小于電壓增益小于1 1但接近于但接近于1 1， 輸入電阻大，對電壓信號源衰減小輸入電阻大，對電壓信號源衰減小 輸出電阻小，帶負載能力強輸出電阻小，帶負載能力強 4.6.1 共共集電極電集電極電路路2. 復合管復合管作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻r rbebe復合管也稱為復合管也稱為達林頓管達林頓管4.6.2 共基極電路共基極電路1. 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點 直流通路與射極直流通路與射

22、極偏置電路相同偏置電路相同CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 4.6.2 共基極共基極電路電路2. 動態(tài)指標動態(tài)指標電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：輸入回路：輸入回路：bebirIV 電壓增益：電壓增益：beLbebLbiorRrIRIVVAV LbLcoRIRIV LcL/ RRR 4.6.2 共基極共基極電路電路2. 動態(tài)指標動態(tài)指標 輸入電阻輸入電阻 輸出電阻輸出電阻 1)(1bebbebeiebirIrIIVrR 11/bebeeebeiiirrRrRIVRcoRR 3. 三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較電壓增益：電壓增益：beLc)/(rRR 輸入電阻：