模拟电路及技术基础-2c-双极型晶体管及其放大电路.ppt

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1、(2-1),2.6 静态工作点的稳定,为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。,对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点与UBE、 和ICEO有很大关系，这三个参数随温度而变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。,T,UBE,ICEO,Q,(2-2),一、温度对UBE的影响,(2-3),二、温度对 值及ICEO的影响,总的效果是：,(2-4),小结：,固定偏置电路的Q点是不稳定的。 Q点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、 IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点

2、的变化。保持Q点基本稳定。,常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。,(2-5),分压式偏置电路：,一、静态分析,RE射极直流负反馈电阻,CE 交流旁路电容,(2-6),本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程,1. 静态工作点稳定的原理,(2-7),2. 求静态工作点,算法一：,上述四个方程联立，可求出IE ，进而，可求出UCE 。,本算法比较麻烦，通常采用下面介绍的算法二、三。,(2-8),方框中部分用戴维南定理等效为：,进而，可求出IE 、UCE 。,算法二：,(2-9),算法三：,(2-10),可以认为与温度无关。,似乎I2越大越好，但是RB1、RB2太小，将增加损耗，降低输入

3、电阻。因此一般取几十k。,(2-11),例：已知=50， UCC=12V， RB1=7.5k， RB2=2.5k， RC=2k， RE=1k， 求该电路的静态工作点。,算法一、二的结果：,算法三的结果：,结论：三种算法的结果近似相等，但算法三的计算过程要简单得多。,(2-12),二、动态分析,+UCC,Uo,(2-13),问题1：如果去掉CE，放大倍数怎样？,(2-14),去掉 CE 后的交流通路和微变等效电路：,(2-15),rbe,RC,RE,RB,RS,可见，去掉CE后，放大倍数减小、输出电阻不变，但输入电阻增大了。,(2-16),问题2：如果电路如下图所示，如何分析？,(2-17),静

4、态分析：,(2-18),动态分析：,交流通路,(2-19),交流通路：,微变等效电路：,(2-20),2.7 共集电极和共基极放大器,2.7.1 共集电极放大器 CC,(2-21),一、静态分析,(2-22),二、动态分析,(2-23),rbe,RE,RL,RB,微变等效电路,(2-24),1. 电压放大倍数,rbe,RE,RL,RB,(2-25),1.,所以,但是，输出电流Ie增加了。,2.,输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器,又称射随器。,结论：,(2-26),2. 输入电阻,输入电阻较大，作为前一级的负载，对前一级的放大倍数影响较小且取得的信号大。,(2-27),3. 输

5、出电阻,用加压求流法求输出电阻。,rbe,RE,RB,(2-28),一般：,所以：,射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。,所谓带负载能力强，是指当负载变化时，放大倍数基本不变。,(2-29),例：已知射极输出器的参数如下：RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，UCC=12V,求Au 、Ri和Ro 。 设：RS=1 k， 求：Aus 、 Ri和Ro 。 3 . RL=1k和时， 求Au 。,(2-30),RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100, UCC=12V,(2-31),RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100, UCC=12V,1.

6、 求Au 、 Ri和Ro 。,rbe=2.9 k，RS=0,(2-32),2. 设：RS=1 k， 求：Aus 、 Ri和Ro,RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100, UCC=12V,rbe=2.9 k，RS=1,(2-33),RL=1k时,3. RL=1k和时，求Au 。,比较：空载时, Au=0.995 RL=5.6k时, Au=0.990 RL=1k时, Au=0.967,RL=时,可见：射极输出器 带负载能力强。,(2-34),射极输出器的使用,1. 将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。,2. 将射极输出器放在电路的末级，可以降 低输出电阻，提高带负载能。

7、,3. 将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用。,(2-35),2.7.2 共基极放大器 CB,RE,+UCC,C1,Ui,Uo,RB1,RB2,RC,C2,CB,共基极放大电路,(2-36),一、静态分析,(2-37),RE,+UCC,C1,RL,Ui,RB1,RB2,RC,C2,CB,二、动态分析,Uo,交流通道,(2-38),RE,RL,Ui,Uo,RC,交流通道,微变等效电路,(2-39),RE,RL,Ui,Uo,RC,微变等效电路,e,c,rbe,Ib,Ib,1. 电压放大倍数,b,同相放大器,(2-40),RE,RL,Ui,RC,微变等效电路,e,c,rbe,Ib,

8、Ib,2. 输入电阻Ri,b,Ii,Ie,(2-41),RE,RL,Ui,RC,微变等效电路,e,c,rbe,Ib,Ib,2. 输入电阻Ri,b,Ii,Ie,输入电阻较小,(2-42),RE,Uo,RC,微变等效电路,e,c,rbe,Ib,Ib,3. 输出电阻Ro,b,Io,显然 Ro=RC,(2-43),RE,Uo,RC,微变等效电路,e,c,rbe,Ib,Ib,b,RS,Io,Ro= RC,(2-44),耦合方式：直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 光电耦合,2.8 放大器的级联,耦合：即信号的传送。,多级放大电路对耦合电路要求：,1. 静态：保证各级Q点设置,2. 动态: 传送信号。,要求：

9、波形不失真，减少压降损失。,(2-45),2.8.1 级间耦合方式,1.阻容耦合 通过电容器相连接，各级放大电路直流状态完全独立,(2-46),阻容耦合电路的频率特性：,耦合电容造成,三极管结电容造成,改进方法：采用直接耦合的方式可放大缓慢变化的信号，扩大通频带。,阻容耦合电路缺点：不能放大直流信号。,(2-47),2.直接耦合 可以传递直流信号，难以做到零输入下零输出。直流工作点不独立，相互影响，必须考虑各级间直流电平的配置,(2-48),3.变压器耦合 可以不共地，只能传递交流，多用于高频电路中,(2-49),2.8.2 多级放大电路的交流指标,1.电压放大倍数,Au1,Au2,(2-50

10、),2.输入电阻,3.输出电阻,Ri = Ri1,Ro = Ron,注意：后一级的输入电阻必须作为前一级 的负载电阻进行计算,(2-51),设: 1=2=50, rbe1 = 2.9k , rbe2 = 1.7 k,2.8.3 典型电路,(2-52),关键:考虑级间影响,1. 静态: Q点同单级。,2. 动态性能:,方法:,Ri2 = RL1,分析,(2-53),考虑级间影响,1,Ri2,(2-54),微变等效电路:,(2-55),1. Ri = R1 / rbe1 +（ +1)RL1,其中: RL1= RE1/ Ri2 = RE1/ R2 / R3 / rbe2=RE1/RL1 = RE1/

11、Ri2= 27 / 1.7 1.7k, Ri =1000/(2.9+511.7) 82k,2. Ro = RC2= 10k,(2-56),3. 中频电压放大倍数:,其中：,(2-57),(2-58),多级阻容耦合放大器的特点：,(1) 由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，分别估算。 (2) 前一级的输出电压是后一级的输入电压。 (3) 后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。 (4) 总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积。 (5) 总输入电阻 ri 即为第一级的输入电阻ri1 。 (6) 总输出电阻即为最后一级的输出电阻。,(2-59),2.8.3 典型电路,UB2,UB1,(2-60),(2-61),(2-62),模拟电子技术基础,第二章 结束,(2-63),作业：18，19,22，24， 25，27，30,