【正文】 1 電子技術 模擬電路部分 第二章 基本放大電路 更多電子資料請登錄賽微電子網 2 第二章 基本放大電路 167。 概論 167。 放大電路的組成和工作原理 167。 放大電路的分析方法 167。 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定 167。 射極輸出器 167。 場效應管放大電路 167。 阻容耦合多級放大電路 167。 差動放大電路 3 167。 概論 放大的概念 電子學中放大的目的是將微弱的 變化信號 放大成較大的信號。這里所講的主要是電壓放大電路。 電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網絡表示，如圖： ui uo Au 4 放大電路的性能指標 一、電壓放大倍數(shù) Au iou UUA ?||Ui 和 Uo 分別是輸入和輸出電壓的有效值。 二、輸入電阻 ri 放大電路一定要有前級（信號源）為其提供信號，那么就要從信號源取電流。 輸入電阻 是衡量放大電路從其前級取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從其前級取得的電流越小，對前級的影響越小。 Au Ii ~ US Ui iii IUr ?5 三、輸出電阻 ro Au ~ US 放大電路對其 負載 而言，相當于信號源，我們可以將它等效為戴維南等效電路，這個戴維南等效電路的內阻就是輸出電阻。 ~ ro US39。 6 如何確定電路的輸出電阻 ro ？ 步驟： 1. 所有的電源置零 (將獨立源置零，保留受控源 )。 2. 加壓求流法。 U I IUro ?方法一： 計算。 7 方法二： 測量。 Uo 1. 測量開路電壓。 ~ ro Us39。 2. 測量接入負載后的輸出電壓。 Looo R)UU(r 1???~ ro Us39。 RL Uo39。 步驟： 3. 計算。 8 四、通頻帶 f Au Aum fL 下限截止頻率 fH 上限截止頻率 通頻帶： fbw=fH–fL 放大倍數(shù)隨頻率變化曲線 9 符號規(guī)定 UA 大寫字母、大寫下標，表示直流量。 uA 小寫字母、大寫下標，表示全量。 ua 小寫字母、小寫下標，表示交流分量。 uA ua 全量 交流分量 t UA直流分量 10 167。 基本放大電路的組成和工作原理 三極管放大電路有三種形式 共射放大器 共基放大器 共集放大器 以共射放大器為例講解工作原理 11 共射放大電路的基本組成 放大元件 iC=? iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結反偏，發(fā)射結正偏。 ui uo 輸入 輸出 參考點 RB +EC EB RC C1 C2 T 12 集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結反偏。 RB +EC EB RC C1 C2 T 13 集電極電阻，將變化的電流轉變?yōu)樽兓碾妷骸? RB +EC EB RC C1 C2 T 14 使發(fā)射結正偏，并提供適當?shù)撵o態(tài)工作點。 基極電源與基極電阻 RB +EC EB RC C1 C2 T 15 耦合電容 隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時能使信號順利輸入輸出。 RB +EC EB RC C1 C2 T 16 可以省去 電路改進：采用單電源供電 RB +EC EB RC C1 C2 T 17 單電源供電電路 +EC RC C1 C2 T RB 18 基本放大電路的工作原理 ui=0時 由于電源的存在 IB?0 IC?0 IBQ ICQ IEQ=IBQ+ICQ 一、靜態(tài)工作點 RB +EC RC C1 C2 T 19 IBQ ICQ UBEQ UCEQ ( ICQ,UCEQ ) (IBQ,UBEQ) RB +EC RC C1 C2 T 20 (IBQ,UBEQ) 和 ( ICQ,UCEQ )分別對應于輸入輸出特性曲線上的一個點稱為靜態(tài)工作點。 IB UBE Q IBQ UBEQ IC UCE Q UCEQ ICQ 21 IB UBE Q IC UCE uCE怎么變化 假設 uBE有一微小的變化 ib t ib t ic t ui t 22 uCE的變化沿一條直線 uce相位如何 uce與 ui反相！ IC UCE ic t uce t 23 各點波形 RB +EC RC C1 C2 ui t iB t iC t uC t uo t ui iC uC uo iB 24 實現(xiàn)放大的條件 1. 晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結正偏，集電結反偏。 2. 正確設置靜態(tài)工作點，使整個波形處于放大區(qū)。 3. 輸入回路將變化的電壓轉化成變化的基極電流。 4. 輸出回路將變化的集電極電流轉化成變化的集電極電壓，經電容濾波只輸出交流信號。 25 167。 放大電路的分析方法 放大電路分析 靜態(tài)分析 動態(tài)分析 估算法 圖解法 微變等效電路法 圖解法 計算機仿真 26 直流通道和交流通道 放大電路中各點的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號。 但是，電容對交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以認為它對交流不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路，這樣，交直流所走的通道是不同的。 交流通道： 只考慮交流信號的分電路。 直流通道： 只考慮直流信號的分電路。 信號的不同分量可以分別在不同的通道分析。 27 例： 對直流信號（只有 +EC） 開路 開路 RB +EC RC C1 C2 T 直流通道 RB +EC RC 28 對交流信號 (輸入信號 ui) 短路 短路 置零 RB +EC RC C1 C2 T RB RC RL ui uo 交流通路 29 一、直流負載線 IC UCE UCE~IC滿足什么關系？ 1. 三極管的 輸出特性。 2. UCE=EC–ICRC 。 IC UCE EC CCREQ 直流 負載線 與輸出特性的交點就是 Q點 IB 直流通道 RB +EC RC 直流負載線和交流負載線 30 二、交流負載線 ic LcecRui???1 其中： CLL RRR //??uce RB RC RL ui uo 交流通路 31 iC 和 uCE是全量，與交流量 ic和 uce有如下關系 Cc ii ?? CEceuu ??所以： LCECRui????? 1即：交流信號的變化沿著斜率為： LR?? 1的直線。 這條直線通過 Q點，稱為 交流負載線 。 32 交流負載線的作法 IC UCE EC CCREQ IB 過 Q點作一條直線，斜率為： LR?? 1交流負載線 33 靜態(tài)分析 一、估算法 （ 1）根據直流通道估算 IB IB UBE BBECB RUEI ??BCRE ??BCRE?RB稱為 偏置電阻 ， IB稱為 偏置電流 。 +EC 直流通道 RB RC 34 （ 2）根據直流通道估算 UCE、 IB IC UCE C E OBC III ?? ?CCCCE RIEU ??BI??直流通道 RB RC 35 二、圖解法 先估算 IB ，然后在輸出特性曲線上作出直流負載線，與 IB 對應的輸出特性曲線與直流負載線的交點就是 Q點。 IC UCE BBECB RUEI??Q CCREEC 36 例： 用估算法計算靜態(tài)工作點。 已知： EC=12V， RC=4k?， RB=300k?，?=。 解： 30 012 ?????BCB REImA51040537 ...III BBC ????? ?? ?????? CCCCCE RIUU請注意電路中 IB 和 IC 的數(shù)量級。 37 動態(tài)分析 一、三極管的微變等效電路 1. 輸入回路 iB uBE 當信號很小時，將輸入特性在小范圍內近似線性。 ?uBE ?iB bbeBBEbeiuiur ????對輸入的小交流信號而言，三極管相當于電阻 rbe。 )mA()mV(26)1()(300Ebe Ir ?????rbe的量級從幾百歐到幾千歐。 對于小功率三極管： 38 2. 輸出回路 iC uCE )( bBcCC iIiIi ???