1、第5章 基本放大電路,一、放大電路的組成及分析方法 二、 放大電路的穩(wěn)定偏置 三、各種基本組態(tài)放大電路的分析與比較 四、 放大電路的頻率響應(yīng) 五、一般組合放大電路,1,（二） 放大電路的動(dòng)態(tài)分析,分析對(duì)象： 分析方法： 1、圖解分析法 2、微變等效電路法 分析路徑：交流通路,2,交流通路畫(huà)法：直流電源和C 對(duì)交流相當(dāng)于短路,uo uce RLic （RLR LRC）,3/27,1、圖解法,ui uBE iB iC uCE |-uo| ,4,波形的失真,飽和失真,截止失真,放大電路工作到三極管的飽和區(qū)而引起 的非線性失真。 對(duì)于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真,放大電路工作到三極管的截止區(qū)而引起

2、 的非線性失真。 對(duì)于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真,* 最大不失真輸出幅度,注意：對(duì)于PNP管，由于是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn)形式，與NPN管正好相反。,5,放大電路的最大不失真輸出幅度,放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，需要：,1.工作點(diǎn)Q要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位 2.要有合適的交流負(fù)載線。,6,2、微變等效電路法,（1）模型的建立 （2）共射電路的動(dòng)態(tài)分析,7,(1)模型的建立,1.三極管可以用一個(gè)模型來(lái)代替 2.對(duì)于低頻模型可以不考慮結(jié)電容的影響 3.小信號(hào)意味著三極管在線性條件下工作，微變也具有線性同樣的含義,8,9,（2）動(dòng)態(tài)分析,三極管的微變等效電路,1)輸入回路,

3、當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。,uBE,對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管相當(dāng)于電阻rbe。,rbe的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。,10,2) 輸出回路,所以：,(1) 輸出端相當(dāng)于一個(gè)受ib 控制的電流源。,(2)考慮 uCE對(duì) iC 的影響，輸出端還要并聯(lián)一個(gè)大電阻rce。,rce的含義:,11,rce很大， 一般忽略。,3) 三極管的微變等效電路,c,b,e,12,對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)ui),放大電路的微變等效電路,13,將交流通道中的三極管用微變等效電路代替:,14,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。,15,輸入電阻的計(jì)算,對(duì)于為放大電路提供信號(hào)的信號(hào)源來(lái)說(shuō)，放

4、大電路是負(fù)載，這個(gè)負(fù)載的大小可以用輸入電阻來(lái)表示。,電路的輸入電阻越大，從信號(hào)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。,16,輸出電阻的計(jì)算,對(duì)于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號(hào)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(duì)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。,17,所以：,用加壓求流法求輸出電阻：,交流計(jì)算,3)輸出電阻,2)輸入電阻,1)電壓放大倍數(shù),rbe=200+(1+)26 mV/ IE,4)源電壓放大倍數(shù),18,19,例 在圖示共發(fā)射極放大電路中，若RB=

5、280K，RC=3K，RL=3K，VCC=+12V，rs=500，三極管=50，耦合電容C1、C2可視為交流短路。試求：,(1) 直流工作點(diǎn)Q； (2) 電壓放大倍數(shù)Au、源電壓放大倍數(shù)Aus、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。,20,解 (1) 靜態(tài)分析。,21,(2) 動(dòng)態(tài)分析。,電壓放大倍數(shù)Au,22,輸入電阻Ri,源電壓放大倍數(shù)Aus,輸出電阻Ro,混合型微變等效電路物理模型,23,第5章 基本放大電路,一、放大電路的組成及分析方法 二、 放大電路的穩(wěn)定偏置 三、各種基本組態(tài)放大電路的分析與比較 四、 放大電路的頻率響應(yīng) 五、一般組合放大電路,24,二、放大電路的穩(wěn)定偏置,（一） 溫度對(duì)工作

6、點(diǎn)的影響 （二） 射極偏置電路 （三） 電流源偏置電路,25,26,放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置的不合適，是引起非線性失真的主要原因之一。實(shí)踐證明，放大電路即使有了合適靜態(tài)工作點(diǎn)，在外部因素的影響下，例如溫度變化、電源電壓的波動(dòng)等，將引起靜態(tài)工作點(diǎn)的偏移，由此同樣會(huì)產(chǎn)生非線性失真，嚴(yán)重時(shí)放大電路不能正常工作。,27,（一） 溫度對(duì)半導(dǎo)體器件及靜態(tài)工作點(diǎn)的影響,在外部因素中，對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響最大的是溫度變化，晶體管是一個(gè)溫度敏感器件，當(dāng)溫度變化時(shí)，其特性參數(shù)（、ICBO、UBE）的變化比較顯著,28,1、溫度對(duì)UBE的影響,29,2、溫度對(duì) 值及ICBO的影響,總的效果是：,30,3、溫度對(duì)靜態(tài)工作

7、點(diǎn)的影響,實(shí)驗(yàn)表明：溫度每升高1，約增大(0.5 1)左右，UBE 減?。?2.5）mV，溫度每升高10，ICBO 約增加一倍。晶體管參數(shù)隨溫度的變化，必然導(dǎo)致放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生漂移，這種漂移稱為溫漂。 以基本共發(fā)射極放大電路為例，當(dāng)溫度t升高、UBE、其靜態(tài)電流ICBO、則IC。 可見(jiàn)，無(wú)論是UBE的減小，還是、ICBO的增大，都使IC增大，從而使Q點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。反之、使Q點(diǎn)截止區(qū)移動(dòng)。,溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響（總結(jié)）,1、Q點(diǎn)對(duì)電路性能的影響 2、溫度對(duì)Q點(diǎn)的影響 三極管UBE、ICBO參數(shù)均為溫度的函數(shù)：,如何克服溫度變化的影響，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn) ？,32,（二） 分壓式偏置電路,1、靜

8、態(tài)分析,RE射極直流負(fù)反饋電阻,CE 交流旁路電容,33,本電路穩(wěn)壓的過(guò)程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過(guò)程,靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的原理,34,求靜態(tài)工作點(diǎn),算法一：,上述四個(gè)方程聯(lián)立，可求出IEQ ，進(jìn)而，可求出UCEQ 。,本算法比較麻煩，通常采用下面介紹的算法二、三。,35,方框中部分用戴維南定理等效為：,進(jìn)而，可求出ICQ、UCEQ 。,算法二：,36,算法三：,37,可以認(rèn)為與溫度無(wú)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。,38,例：已知=50， EC=12V， RB1=7.5k， RB2=2.5k， RC=2k， RE=1k， 求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。,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(guò)程要簡(jiǎn)單得多。,39,2、動(dòng)態(tài)分析,+EC,uo,40,問(wèn)題1：如果去掉CE，放大倍數(shù)怎樣？,41,去掉 CE 后的交流通路和微變等效電路：,42,用加壓求流法求輸出電阻。,可見(jiàn)，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。,43,問(wèn)題2：如果電路如下圖所示，如何分析？,44,靜態(tài)分析：,