晶体三极管三种组态放大电路.ppt

1,放大电路的主要性能指标及求解,二、输入电阻Ri,一、电压放大倍数Au,三、输出电阻Ro,2,2.1.2放大电路的性能指标,一、电压放大倍数Au,Ui和Uo分别是输入和输出电压的有效值。,Au是复数，反映了输出和输入的幅值比与相位差。,3,问题：Au和Aus的关系如何？,定义：,4,二、输入电阻Ri,放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号，那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。,定义：,即：Ri越大，Ii就越小，ui就越接近uS,5,线性放大器,I,o,+,_,U,o,+,_,U,i,I,i,信号源,负载,放大器二端口网络通用模型,6,电压放大器,7,三、输出电阻Ro,放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。,8,如何确定电路的输出电阻Ro？,步骤：,1.所有的电源置零(将独立源置零，保留受控源)。,2.加压求流法。,方法一：计算。,9,方法二：测量。,1.测量开路电压。,2.测量接入负载后的输出电压。,步骤：,3.计算。,10,2019年11月23日星期六,10,2-6-2共射极放大器的交流等效电路分析法,根据直流通路估算直流工作点,确定放大器交流通路、交流等效电路,计算放大器的各项交流指标,11,2019年11月23日星期六,11,图233共射极放大器及其交流等效电路,(a)电路,12,2019年11月23日星期六,12,(b)交流等效电路,图233共射极放大器及其交流等效电路,13,13,1.电压放大倍数Au,输出、输入电压反相,14,2019年11月23日星期六,14,关于电压放大倍数Au的讨论,15,15,2.电流放大倍数Ai,16,2019年11月23日星期六,16,3.输入电阻Ri,4.输出电阻Ro,5.源电压放大倍数Aus,17,所以：,用加压求流法求输出电阻：,18,2019年11月23日星期六,18,6.发射极接有电阻RE时的情况,图235发射极接电阻时的交流等效电路,19,2019年11月23日星期六,19,Ri=RB1RB2R,20,用加压求流法求输出电阻。,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。,21,2019年11月23日星期六,21,例5在图233(a)电路中，若RB1=75k，RB2=25k,RC=RL=2k,RE=1k,UCC=12V，晶体管采用3DG6管，=80,rbb=100,Rs=0.6k,试求该放大器的直流工作点ICQ、UCEQ及Au,Ri,Ro和Aus等项指标。,解按估算法计算Q点：,22,2019年11月23日星期六,22,23,2019年11月23日星期六,23,例6在上例中，将RE变为两个电阻RE1和RE2串联，且RE1=100,RE2=900，而旁通电容CE接在RE2两端，其它条件不变，试求此时的交流指标。,解由于RE=RE1+RE2=1k，所以Q点不变。对于交流通路，现在射极通过RE1接地。此时，各项指标分别为,24,2019年11月23日星期六,24,可见，RE1的接入，使得Au减小了约10倍。但是，由于输入电阻增大，因而Aus与Au的差异明显减小了。,25,2019年11月23日星期六,25,27共集电极放大器和共基极放大器,271共集电极放大器,26,26,图236共集电极放大器及交流等效电路,(b)交流等效电路,27,1.电压放大倍数Au,28,28,2.电流放大倍数Ai,29,1.,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。,结论：,30,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。,3.输入电阻Ri,31,用加压求流法求输出电阻。,4.输出电阻Ro,32,32,图237求共集放大器Ro的等效电路,33,一般：,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。,所以，输出电阻,34,34,272共基极放大器,35,35,(b)交流等效电路,36,36,1.电压放大倍数Au,37,37,2.电流放大倍数Ai,38,2019年11月23日星期六,38,3.输入电阻Ri,39,2019年11月23日星期六,39,4.输出电阻Ro,40,2019年11月23日星期六,40,273三种基本放大器性能比较,41,2019年11月23日星期六,41,42,43,44,2019年11月23日星期六,44,28放大器的级联,281级间耦合方式,3.直接耦合方式,1.阻容耦合方式,2.变压器耦合方式,如：收音机中用的中周（中频变压器）。,广泛用于集成电路中。,4.光电耦合方式,45,2019年11月23日星期六,45,图239阻容耦合与变压器耦合的方框图,46,2019年11月23日星期六,46,(a)垫高后级的发射极电位,47,2019年11月23日星期六,47,(b)稳压管电平移位,48,2019年11月23日星期六,48,(c)电阻和恒流源电平移位,图240直接耦合电平配置方式实例,(d)NPN、PNP管级联,49,2019年11月23日星期六,49,282级联放大器的性能指标计算,50,2019年11月23日星期六,50,283组合放大器,一、CCCE和CECC组合放大器,51,2019年11月23日星期六,51,图242CCCE和CECC组合放大器,(b)CECC电路,U,o,R,B1,R,i,R,B2,R,L,R,o,U,i,V,1,R,C1,R,i2,R,E2,V,2,52,2019年11月23日星期六,52,例8放大电路如图243所示。已知晶体管=100,rbe1=3k,rbe2=2k,rbe3=1.5k，试求放大器的输入电阻、输出电阻及源电压放大倍数。,图243例8电路,53,2019年11月23日星期六,53,解该电路为共集、共射和共集三级直接耦合放大器。,(1)输入电阻Ri：,54,2019年11月23日星期六,54,(2)输出电阻Ro:,55,2019年11月23日星期六,55,(3)源电压放大倍数Aus:,56,2019年11月23日星期六,56,57,2019年11月23日星期六,模拟电子技术,57,二、CECB组合放大器,R,B3,U,s,R,s,U,i,C,1,R,B2,C,3,R,B1,R,C,C,2,U,CC,U,o,C,E,R,E,R,L,V,2,V,1,U,o1,(a)电路,58,2019年11月23日星期六,58,图244CECB组合放大器,(b)交流通路,59,2019年11月23日星期六,59,uCE,t,Ucem,uce,UCE,uCE(max),uCE(min),注意：主字母大小写，脚标大小写的用法,瞬时值,t,t,=,+,直流分量,交流分量,60,2019年11月23日星期六,60,式中：,称为穿透电流。,c,I,CEO,e,N,P,N,I,B,R,C,U,CC,I,CBO,15V,b,I,BN,I,EN,I,CN,=0,c,b,e,R,C,U,CC,15V,I,CEO,I,EP,61,2019年11月23日星期六,61,图26共发射极输入特性曲线,62,2019年11月23日星期六,62,U,i,R,i2,A,2,U,o,R,i1,U,s1,R,s1,R,L,R,in,U,sn,R,sn,U,S(n-1),R,s(n-1),R,o,R,i,A,1,A,n-1,A,n,级联放大器的框图,63,2019年11月23日星期六,63,常见双极型晶体三极管型号的含义,3DG6,三极管,NPN型Si材料,高频小功率管,序号,A：PNP型Ge材料,B：NPN型Ge材料,C：PNP型Si材料,A：高频大功率管,D：低频大功率管,G：高频小功率管,#,#,*,*,D：NPN型Si材料,X：低频小功率管,64,2019年11月23日星期六,64,三极管等效参数的求法,简化的三极管等效电路,65,2019年11月23日星期六,65,r,bb,r,b,e,b,b,c,e,考虑基区体电阻和PN结电容的三极管等效电路,66,2019年11月23日星期六,66,u,ce,r,ce,b,c,e,r,bb,C,b,c,r,b,e,b,r,b,c,C,b,e,图227完整的混合型电路模型,考虑基区宽度调制效应,67,2019年11月23日星期六,67,r,bb,r,b,e,b,b,c,e,实用的低频混合型电路模型,68,2019年11月23日星期六,68,见图1,见图2,图1,69,2019年11月23日星期六,69,图2,70,2019年11月23日星期六,70,u,be,u