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文檔簡介

4.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.1溫度對靜態(tài)工作點的影響4.4.2射極偏置電路1.基極分壓式射極偏置電路2.含有雙電源的射極偏置電路3.含有恒流源的射極偏置電路要想使ICQ基本穩(wěn)定不變,就要求在溫度升高時,電路能自動地適當減小基極電流IBQ4.4.2射極偏置電路4.4.2射極偏置電路(1)穩(wěn)定工作點原理

目標:溫度變化時,使IC維持恒定。

如果溫度變化時,b點電位能基本不變,則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。T穩(wěn)定原理:

ICIE

VE、VB不變

VBE

IBIC(反饋控制)1.基極分壓式射極偏置電路(a)原理電路(b)直流通路b點電位基本不變的條件:VB與溫度無關Re取值越大,反饋控制作用越強1.基極分壓式射極偏置電路(1)穩(wěn)定工作點原理1.基極分壓式射極偏置電路(2)放大電路指標分析①靜態(tài)工作點②電壓增益<A>畫小信號等效電路(2)放大電路指標分析②電壓增益輸出回路:輸入回路:電壓增益:<A>畫小信號等效電路<B>確定模型參數(shù)已知,求rbe<C>增益(2)放大電路指標分析(可作為公式用)③輸入電阻則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號源的內阻(2)放大電路指標分析④輸出電阻輸出電阻求輸出電阻的等效電路網(wǎng)絡內獨立源置零負載開路輸出端口加測試電壓其中則當時,一般()(2)放大電路指標分析end4.5共集電極放大電路和共基極放大電路4.5.1共集電極放大電路4.5.2共基極放大電路4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較直流通路4.5.1共集電極放大電路1.靜態(tài)分析共集電極電路結構如圖示該電路也稱為射極輸出器得①小信號等效電路4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析交流通路

4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析②電壓增益輸出回路:輸入回路:電壓增益:其中一般,則電壓增益接近于1,電壓跟隨器(射極跟隨器)即。4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析③輸入電阻當,時,輸入電阻大④輸出電阻由電路列出方程其中則輸出電阻當,時,輸出電阻小4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析共集電極電路特點:◆電壓增益小于1但接近于1,◆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。4.5.1共集電極放大電路4.5.2共基極放大電路1.靜態(tài)工作點

直流通路與射極偏置電路相同2.動態(tài)指標①電壓增益輸出回路:輸入回路:電壓增益:交流通路

小信號等效電路②輸入電阻③輸出電阻2.動態(tài)指標小信號等效電路

4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較1.三種組態(tài)的判別以輸入、輸出信號的位置為判斷依據(jù):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

2.三種組態(tài)的比較3.三種組態(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。高頻特性較好,常用于高頻或寬頻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。4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較end補充:多級放大電路end多級放大電路的輸入電阻:第一級輸入電阻

多級放大電路的輸出電阻:最后一級輸出電阻4.7放大電路的頻率響應4.7.1單時間常數(shù)RC電路的頻率響應4.7.2BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù)4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應4.7.4單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應4.7.5多級放大電路的頻率響應研究放大電路的動態(tài)指標(主要是增益)隨信號頻率變化時的響應。1.電信號的時域與頻域表示A.正弦信號

補充:1.2

信號的頻譜時域由于正弦函數(shù)的單純性,在作信號分析時,有時只考慮其幅值電壓與角頻率的函數(shù)關系。于是信號的傅里葉級數(shù)表示式可以用另一種更為直觀的圖形表示,稱為頻譜圖。由頻譜圖可以看出每個頻率成分的相對強度。以2π為周期的可積函數(shù)f(x)能展開成三角級數(shù),即這里符號“~”只表示a0、an和bn以某種方式與f(x)聯(lián)系,這個級數(shù)可能收斂,也可能不收斂。兩個極限f(a-0)及f(a+0)都存在,而等式f(a-0)=f(a)=f(a+0)不成立,這種間斷點稱為第一類間斷點狄利克雷(dirichlet)收斂定理

若以2π為周期的函數(shù)f(x)在[-π,π]上滿足狄利克雷條件:(1)連續(xù)或只有有限個第一類間斷點(2)至多只有有限個極值點則f(x)的傅立葉級數(shù)收斂,并且當x是f(x)的連續(xù)點時,級數(shù)收斂于f(x)

;當x是f(x)的間斷點時級數(shù)收斂于

關于上述定理作如下幾點說明:(1)定理條件指出,只要函數(shù)f(x)是分段連續(xù),且不作無限次振動,其傅立葉級數(shù)就一定收斂(2)級數(shù)

中的各項都以2π為周期,因此若在區(qū)間[-π,π]上收斂,則在任意點x處該級數(shù)處處收斂(3)在具體討論函數(shù)的傅立葉級數(shù)時,常只給出函數(shù)f(x)在(-π,π](或[-π,π))上的解析表達式,但應理解為它是定義在整個數(shù)軸上以2π為周期的函數(shù),即在(-π,π]以外部分按對應關系作周期延拓1.電信號的時域與頻域表示B.方波信號滿足狄利克雷條件,展開成傅里葉級數(shù)——直流分量其中——基波分量——三次諧波分量

1.2

信號的頻譜方波的時域表示2.信號的頻譜B.方波信號頻譜:將一個信號分解為正弦信號的集合,得到其正弦信號幅值和相位隨角頻率變化的分布,稱為該信號的頻譜。

1.2

信號的頻譜幅度譜相位譜放大器能否線性地放大傅立葉級數(shù)兩端的信號,就涉及到放大器的頻帶寬度問題3.頻率響應A.頻率響應及帶寬

電壓增益可表示為在輸入正弦信號情況下,輸出隨輸入信號頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應,稱為放大電路的頻率響應?;驅憺槠渲性搱D稱為波特圖縱軸:dB橫軸:對數(shù)坐標3.頻率響應A.頻率響應及帶寬

其中普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應3.頻率響應B.頻率失真(線性失真)幅度失真:對不同頻率的信號增益不同,產(chǎn)生的失真。相位失真:對不同頻率的信號相移不同,產(chǎn)生的失真。沒有新頻率產(chǎn)生由元器件非線性特性引起的失真。非線性失真有新頻率產(chǎn)生end4.7.1單時間常數(shù)RC電路的頻率響應2.RC低通電路的頻率響應(電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析)RC電路的電壓增益(傳遞函數(shù)):則且令又電壓增益的幅值(模)(幅頻響應)電壓增益的相角(相頻響應)①增益頻率函數(shù)RC低通電路

最大誤差-3dB②頻率響應曲線描述幅頻響應2.RC低通電路的頻率響應相頻響應②簡化模型混合型高頻小信號模型1.BJT的高頻小信號模型這一模型中用代替,這是因為β本身就與頻率有關,而“跨導”gm與頻率無關。3.BJT的頻率參數(shù)由H參數(shù)可知即根據(jù)混合模型得低頻時所以當時,令的幅頻響應——共發(fā)射極截止頻率——特征頻率——共基極截止頻率3.BJT的頻率參數(shù)的相頻響應f=(1+0)f≈f+fT

4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應1.高頻響應①型高頻等效電路目標:簡化和變換

輸出回路的時間常數(shù)遠小于輸入回路時間常數(shù),考慮高頻響應時可以忽略CM2的影響。4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應1.高頻響應①型高頻等效電路目標:簡化和變換4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應1.高頻響應②高頻響應和上限頻率由電路得電壓增益頻響其中中頻增益或通帶源電壓增益上限頻率1.高頻響應②高頻響應和上限頻率RC低通電路共射放大電路頻率響應曲線變化趨勢相同=-180-arctg(f/fH)

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