第2章基本放大电路-14-15-2全解.ppt

第二章，基本放大电路，本章的要点是，共同发射极放大电路的结构和工作原理图解分析法通过放大电路的等效电路法分析放大电路的性能指标放大电路的静态工作点的稳定方法，本章的要点是，通过等效电路法分析放大电路的性能指标共同集电极放大电路，2.2基本共同发射极放大电路的结构和工作原理， 2.3放大电路的分析方法2.7场效应晶体管放大电路，2.5公共集电极放大电路，2.4放大电路的静态工作点的稳定，2.6公共基极放大电路，2.1概要，2.1.1 .放大电路的基本概念，放大电路主要用于放大微弱的电信号，输出电压和电流用放大、2.1概要、2.1.2 .放大电路的主要技术指标、1 .放大倍率代表放大器的放大能力，根据放大电路的输入信号的条件和对输出信号的要求，放大器分为4种，因此有4种放大倍率的定义。 (1)电压放大率为： (重点)，(2)电流放大率为：(3)互阻放大率为：(4)互导放大率为：2 .输入电阻Ri从放大电路的输入端看到的等效电阻，一般Ri越大越好。 (1)Ri越大，ii越小，从信号源要求的电流越小。 (2)信号源有内部电阻时，Ri越大，ui越接近uS。 输入端子，Ri，uS，RS，信号源，Au，输出端子，3 .输出电阻Ro从放大电路的输出端子看到的等效电阻。Au，Ro，uso，输出电阻表示对放大电路施加负荷的能力，Ro越小，对放大电路施加负荷的能力越强，相反地很差。 输出电阻的定义：4 .通带，通带：fbw=fH-fL，放大率根据频率变化的曲线宽度的频率特性曲线，f，a，Am，0.7Am，fL，下限截止频率，fH，上限截止频率， 2.2基本共射放大电路的结构及其工作原理注意：本节应掌握的知识点1 .构成共射放大电路的原则2 .为什么是静态工作点3 .常见的共射放大电路类型4 .共射放大电路的各点波形、2.2.1共射基本放大电路的结构及其工作原理，1 .放大原理晶体管在放大区工作：放射，UCE(-ICRc )，放大原理：UBE，IB，IC(bIB )，电压放大率：，b，c，e，RC，C1，C2，t，放大元件iC=iB，在放大区域工作，集中的反偏置，输入、输出、基准点、2 .单管公共发射极放大电路的结构和各元件的作用、VCC、公共发射极放大电路的结构、发射结为正偏置，提供了适当的静态工作点IB和UBE。Rb，VCC，VBB，RC，C1，C2，t，基极电源和基极电阻，集电极电源向电路供给能量。 保证集电结合会出现反偏压。，Rb，VCC，VBB，RC，C1，C2，t，共射放大电路，集电极电阻，转换为变化电流的电压。 耦合电容：电解电容器，有极性，大小为10F50F，作用：通过直交隔离输入输出和电路直流之间的连接，同时能顺利输入输出信号。 可以省略，Rb，VCC，VCC，VBB，RC，C1，C2，t，单电源供给。 Rb，单电源供给掌握了以下知识点吗1 .如何设定静态工作点比较合理？ 2 .常见的两种共振电路是？ 2.3放大电路的分析方法，注意：本节应掌握的知识点1 .放大电路的直流通路和交流通路2 .交流直流负载线的描绘3 .截止失真和饱和失真的判断4 .共射放大电路的微变等效电路5 .共射电路的动态性能指标、2.3.1图解分析法、动态动作状况分析、静态动作状况分析、引言、引言、基本思想， 非线性电路适当近似后，可在线性电路中处理，利用叠加定理，分别分析电路中的交流、直流分量。 另一方面，分析了晶体管电路的基本思想和方法，直流路径(ui=0)分析了静态。 交流路径(UI0 )分析动态，仅考虑变化的电压和电流。描述交流路径原则：1 .一定的电压源视为短路，2 .固定不变的电流源全部视为开路，3 .视电容与交流信号短路，没有信号输入放大电路时的工作状态称为静态。 另外，静态分析的任务根据电路参数和晶体管的特性确定静态值(直流值) UBEQ、IBQ、ICQ、ucq。 可以通过放大电路的直流路径进行分析。 静态动作状况分析，Rb，为什么要设定静态动作点？ 放大器电路建立正确的静态操作点是为了确保晶体管在线性区域中操作，以确保信号不失真。 画出放大电路的直流路径，一、静态工作点的推定、交流电压源短路，使电容器开路。 直流通路的画法：直流通路，用推定法将放大器的静态工作点(IBQ、UBEQ、ICQ、ucq )，(1)推定IB(UBE0.7V )，Rb称为偏置电阻，IBQ称为偏置电流。 (2)UCE、IC、IC、uce、ICQ=IBQ，例2.3.1 :用估计方法计算静态动作点。 已知的是VCC=12V、RC=4K、Rb=300K和=37.5。 解：请注意电路中IBQ和ICQ的数量水平。 UBEQ0.7V，由于电源的存在，IBQ0，ic0，IC，IE=IB IC，无信号输入时，1 .用图形确定静态工作点Ui=0时的电路的工作状态，ICQ，(ICQ，ucq )，(IBQ，UBEQ )，静态工作点，(IBQ，UBEQ UCEQ=VCC-ICQRC、直流负载线、推定法求出与IB、IB对应的输出特性和直流负载线的交点对动作点q、三、电路参数对静态动作点的影响，改变1.rb，其他参数不变，rbib、q接近切断区域，rbib、q 2 .改变RC而不改变其他参数，并且RCQ接近饱和区。 另外，设为例2.3.2rb=38k，求出了VBB=0V、3V时的iC、uCE。 解、VBB=0:iB0、ic0、5V、uce5v、VBB=3:0.3、UCE0.3V0、iC5mA、ic0、iC=VCC/RC、晶体管的开关等效电路、关断状态、iB0、uce5v、ib、饱和状态、 1、交流放大原理(设为输出无负载)，假设基于静态工作点，输入微小的正弦信号ui、静态工作点，图式地确定动态工作状况，uCE也沿着负载线变化，uCE和ui相反的uCE如何变化？ 各点波形、uo比ui放大相位相反的交流信号(输入信号ui )、2 .放大器的交流路径、1/C0、将直流电压源短路，使电容短路。 交流通路动态工作状况交流通路的描绘方法：交流通路，3 .交流负载线，输出侧接入负载rl:q不动态影响！ 交流负载线，其中：交流量ic和uce有以下关系：即交流负载线的斜率为：交流负载线的做法为斜率为-1/RL。 (rl=rlRC)q通过q点。 IB，直流负载线，交流负载线，斜率为-1/RL。 (rl=rlRC)q通过q点。 注意： (1)交流负载线是有交流输入信号时的动作点的运动轨迹。 (2)无负载时，交流负载线和直流负载线重叠。 在例2.3.3、硅管、ui=10sint(mV )、RB=176k、RC=1k、VCC=VBB=6V下，对各电压、电流值进行了图解分析。 解，ui=0，静态电流IBQ，uBE/V，iB/A，0.7V，30，q，ui，IBQ，6，直流负载线，6，ICQ，ucm，o，o，o，o，o，o，o，o，o， 设ui=0ube=ibqib=ibqic=icquce=ucq，则ui=uimsintib=ibmsintic=icmsintuge=-ucmsintu=uce，IB=ibqibmsintic=icqicmsintuge=放大电路的非线性失真问题是由于工作点不适当或信号过大而使放大电路的工作范围超过晶体管特性曲线上的线性范围，从而引起非线性失真。 1.“Q”过低会引起截止失真，NPN管：顶部失真为截止失真。 PNP管：底部应变是截止应变。 不发生截止变形的条件： IBQIbm。 交流负载线，2.“Q”过高时会发生饱和变形，、NPN管：底部变形为饱和变形。 PNP管：上部应变为饱和应变。 IBES基极临界饱和电流。另外，在没有连接负载的情况下，由于交叉、直流负载线重叠，VCC=VCC，不产生饱和失真的条件： iBQ IbmIBS，饱和失真的本质：负载断开时：负载连接时：RC的限制，IB增大，iC不能超过VCC/RC。 另外，由于rl的限制，iB增大，iC不能超过VCC/RL。(RL=RC/RL )，选择工作点的原则：如果ui小，可以把“q”设定得低，减少功耗和噪声，可以把“q”设定得高，提高电压放大率，可以把“q”设定得高，为了得到最大输出，可以把“q”设定在交流负载线的中点。 最大非失真输出电压：2.3.3微变等效电路分析法，h参数小信号模型，h参数的引出，引言，小信号模型的建立意义，晶体管是非线性器件，放大电路分析非常困难。 建立小信号模型是通过在一定条件下(工作点附近)对非线性器件进行线性化处理，来简化放大电路的分析和设计。 为了研究对象的多样性和复杂性，提取对象的特征，用已知的、相对明确的单元组合进行说明，进而把作为研究基础的研究方法称为建模。 引言，在放大电路的输入信号电压小的情况下，可以近似地用直线置换晶体管的狭窄范围的特性曲线，可以将由晶体管这个非线性元件构成的电路作为线性电路来处理。二小信号模型的构思、h参数的引出、小信号的情况下，对上二式进行全微分，发现对于BJT二口网络，输入输出特性曲线称为uBE=f(iB，vCE )、iC=g(iB，vCE )、h参数，输入电阻、rbe 称为电压反馈系数。 电流放大系数，即。 被称为输出电导的1/rce。 可以构成电路图吗？ vbe=h11eib h12evce、ic=h21eib h22evce、h参数小信号模型、根据、小信号模型、h参数都是小信号参数，也就是微变参数或交流参数。 h参数与工作点有关，在放大区域几乎没有变化。 双极型晶体管的h参数模型，vbe=h11eib h12evce，ic=h21eib h22evce，1模型的简化，BJT的h参数模型，hre小，一般10-310-4，rce大，约100k 因此，通常忽略这些影响，简化电路，IB是控制源，是电流控制电流源(CCCS )。 电流的方向与ib的方向相关。 2H参数的确定通常用测试器测量，RBE与q点有关，可用演示机测量。 一般来说，rbe、rbe=rbb (1 )re也用式估计，其中对于低频小功率管rbb(100-300 )，(T=300K )、1，电压放大率的计算：3，h参数的应用，共射极放大电路，负载电阻越小，放大率越小。 画一个微变等效电路，信号源有内阻时：电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流就越小，所以想得到经常大的输入电阻。 2、输入电阻的计算：输入电阻的定义：因此：用加压求流法求出电阻：3，输出电阻的计算：定义：4晶体管交流分析，步骤：分析直流电路求出“q”，计算rbe。 描绘交流路径。 画出微变等效通路。 分析计算交流参数。 求：1.静态工作点。 例2.3.4，2 .电压增益AU、输入电阻Ri、输出电阻R0。 3 .输出电压的波形如下失真，是关断、饱和还是真？ 应该调节哪个零件呢？ 解：1.2 .想法：微变等效电路，AU，Ri，R0，例2.3.5=100，uS=10sint(mV )，求出重叠在q点的各交流量。12V、12V、510、470k、2.7k、3.6k、解、ui=0、求出静态电流IBQ、求出q、rbe、ICQ=IBQ=2.4mA、ucq=122.42.7=5.5(v )、uce、交流路径、ube 分析各级的总电量uBE=(0.7 0.0072sint)V，ib=(24.5sint)a，iC=(2.4 0.55sint)mA，uce=(5.5-0.85sint)v，掌握了以下知识点吗？1 .如何找到放大电路的交流直流路径？ 2 .什么是截止变形，是怎么引起的？ 3 .饱和应变是什么，是怎么引起的？ 4 .如何描绘简化的放大电路的微变等效电路？ 5 .放大电路的动态性能指标主要有几个？ 怎么用等效电路法计算？ 2.4.1问题的提案、单管共射放大电路中存在的问题、实验中出现的现象、2.4静态工作点的稳定、环境温度上升时二静态工作点的位置变化的原因、温度对晶体管参数的影响、TICBO、温度每上升10oC，ICBO。 每温度上升1oC，UBE2.5mv T，每温度上升1cc，/0.51%、2温度对静态工作点的影响，ICQ=IBQ (1 )ICBO，ibq=(vcc-ube)/rbticqqq。 “q”过高时会产生饱和失真，2.4.2电路结构和稳定静态工作点的原理，特征： RB1上偏