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文档简介

1、学习情境学习情境2 2 电压放大电路的设计与仿真电压放大电路的设计与仿真2.1 2.1 放大电路的基本概念和性能指标放大电路的基本概念和性能指标2.2 2.2 固定偏置共射放大电路固定偏置共射放大电路2.3 2.3 分压式共射放大电路分压式共射放大电路2.4 2.4 三极管放大电路的三种接法三极管放大电路的三种接法2.5 2.5 多级放大电路多级放大电路2.6 2.6 负反馈的基本概念及反馈的判别负反馈的基本概念及反馈的判别2.7 2.7 负反馈放大电路的表示方法负反馈放大电路的表示方法2.8 2.8 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响放大器的用途放大器的用途扩音机示意图扩音

2、机示意图2.1 2.1 放大电路的基本概念和性能指标放大电路的基本概念和性能指标本节教学目标本节教学目标 1. 1. 掌握放大电路的实质及主要指标的定义。掌握放大电路的实质及主要指标的定义。2. 2. 掌握放大电路的主要性能指标。掌握放大电路的主要性能指标。3. 3. 了解基本放大电路的种类。了解基本放大电路的种类。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.1.1 放大电路示意图放大电路示意图1. 放大的目的放大的目的 将微弱的将微弱的模拟信号模拟信号放大成较大的信号。这里所讲的主放大成较大的信号。这里所讲的主要是要是电压电压放大电路。放大电路。Au正弦波信号源,模正弦波信号源,模

3、拟需要放大的信号拟需要放大的信号uiuoRSuSRL+_iiioV负载电阻,放大负载电阻,放大电路的驱动对象电路的驱动对象直流工作电源,直流工作电源,是负载的能源。是负载的能源。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山2. 放大的特征放大的特征 功率放大功率放大,即负载电阻,即负载电阻RL从直流电源从直流电源V中获得比信号中获得比信号源提供的大得多的功率。源提供的大得多的功率。3. 放大的核心元件:放大的核心元件:晶体管晶体管或或场效应管场效应管 有源元件必须工作在线性区,即:有源元件必须工作在线性区,即:晶体管工作在放大晶体管工作在放大区区,场效应管工作在恒流区。,场效应管工作在恒流区

4、。4. 放大的前提:放大的前提:不失真不失真GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山UA大写字母、大写下标,表示直流量。大写字母、大写下标,表示直流量。uA小写字母、大写下标,表示总量。小写字母、大写下标,表示总量。ua小写字母、小写下标,表示交流分量。小写字母、小写下标,表示交流分量。uAua总量总量交流分量交流分量tUA直流分量直流分量 GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山 (1)放大元件工作在放大区。)放大元件工作在放大区。发射结发射结?,集电结集电结?。 (2)信号能够输入并经)信号能够输入并经T放大后输出。放大后输出。 (3)不失真地放大。设置合适的静态工作点。)不失

5、真地放大。设置合适的静态工作点。5. 判断放大电路能否放大交流信号的方法:判断放大电路能否放大交流信号的方法:GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.2 放大电路的方框图放大电路的方框图任何放大电路都可以看成为一个有任何放大电路都可以看成为一个有输入口输入口和和输出口输出口的两端口网络。的两端口网络。RSRL+_USIiIoUooU+_+_RiRo+_放大倍数放大倍数输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻AUi放大电路放大电路GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山1. 放大倍数放大倍数AiouuuUUAAiouiIUAioiuUIAioiiiIIAAIOiouuuUUA常用常用

6、GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山2. 输入电阻输入电阻 RiiiiIUR 放大电路一定要有前级(信号源)为其提供信号,那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。么就要从信号源取电流。输入电阻输入电阻是衡量放大电路从其前是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻级取电流大小的参数。输入电阻Ri越大,从其前级取得的越大,从其前级取得的电流越小,对前级的影响越小。电流越小,对前级的影响越小。电路对信号源电压的放大倍数为:电路对信号源电压的放大倍数为:uisiiosisousARRRUUUUUUAGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山3. 输出电

7、阻输出电阻 RooLoLoURRRU 放大电路对其负载而言,相当于信号源,我们可以将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,这个等效电路的内阻就是输出它等效为戴维南等效电路,这个等效电路的内阻就是输出电阻。输出电阻电阻。输出电阻Ro越小,带负载能力越强。越小,带负载能力越强。如何确定输出电阻?如何确定输出电阻?LoooRUUR1方法一方法一:计算法。所有的电源置零。:计算法。所有的电源置零。方法二方法二:测量法。测量开路电压:测量法。测量开路电压 和接入负载和接入负载RL后的输后的输出电压出电压 Uo 。oUGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.3

8、 放大电路的通频带放大电路的通频带4. 通频带通频带 fBW 由于耦合电容、极间电容及其它电抗元件的存在,使由于耦合电容、极间电容及其它电抗元件的存在,使得放大倍数发生相移。得放大倍数发生相移。|Aum|0.707|Aum|fL下限截下限截止频率止频率fH上限截上限截止频率止频率通频带:通频带:fBW=fHfL放大倍数随放大倍数随频率变化曲频率变化曲线线f|uA0GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山1、电路如图所示,填空。、电路如图所示,填空。(1)若测得输入电压有效值为)若测得输入电压有效值为10mV,输出电压有效值为,输出电压有效值为1.5V,则其电压放大倍数则其电压放大倍数Au

9、 = ;若;若已知此时信号源电压有效值为已知此时信号源电压有效值为20mV,信号源内阻为,信号源内阻为1k,则,则放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻Ri= 。TRB+VCCRCRL+ui+uoC2C1+(2)若已知电路空载时输出电)若已知电路空载时输出电压有效值为压有效值为1V,带,带5k负载时负载时变为变为0.75V,则放大电路的输出则放大电路的输出电阻电阻Ro= 。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山 1.按连接方式分:按连接方式分:共发射极共发射极放大电路放大电路(固定偏置和分压式偏置)、(固定偏置和分压式偏置)、共基极共基极放大放大电路、电路、共集电极共集电极放大电路放大电

10、路 2.按用途分:电压放大电路、电流放按用途分:电压放大电路、电流放大电路、功率放大电路大电路、功率放大电路2.2 2.2 固定偏置共射放大电路固定偏置共射放大电路本节教学目标本节教学目标 1.1.掌握基本共射电路的组成、掌握基本共射电路的组成、各元件的作各元件的作用用、静态工作点静态工作点设置的意义设置的意义。 2.2.初步认识基本放大电路的静态分析初步认识基本放大电路的静态分析。 3. 3. 掌握放大电路的掌握放大电路的动态分析动态分析。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.4 基本共射放大电路基本共射放大电路TRB+VCCRCRL+ui+uoC2C1+耦合电容耦合电容C1

11、、C2 :隔直通交。一般为隔直通交。一般为几十几十F,采用电解,采用电解电容。电容。耦合电容耦合电容C1、C2 :隔直通交。一般为隔直通交。一般为几十几十F,采用电解,采用电解电容。电容。T放大元件,工作放大元件,工作在放大区,要保在放大区,要保证发射结正偏,证发射结正偏,集电结反偏。集电结反偏。VCC提供输出信提供输出信号的能量,保证号的能量,保证集电结反偏。几集电结反偏。几几十几十V。RC将集电极电流将集电极电流的变化转变为电的变化转变为电压的变化,以实压的变化,以实现电压放大作用。现电压放大作用。一般为几一般为几k几几十十kRB保证发射结正偏,保证发射结正偏,并提供一个合适的并提供一个合

12、适的基极电流基极电流IB,以使,以使放大电路获得合适放大电路获得合适的静态工作点。一的静态工作点。一般为几十般为几十k几百几百kGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.4 基本共射放大电路基本共射放大电路一、静态工作点一、静态工作点TRB+VCCRCC2C1+静态工作点?静态工作点?ui=0时时由于电源的存由于电源的存在在IB 0IC 0IBQICQIEQ=IBQ+ICQGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.4 基本共射放大电路基本共射放大电路IBQICQUBEQTRB+VCCRCC2C1+(IBQ,UBEQ)UCEQ(ICQ,UCEQ)GDSSPTGDSSPT广

13、东广东. .松山松山(IBQ,UBEQ) 和和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点称为静态工作点,记作性曲线上的一个点称为静态工作点,记作Q。iBuBEQIBQUBEQiCuCEQUCEQICQ图图2.5 静态工作点静态工作点GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.6 (a) 放大电路放大电路 (b)直流通路)直流通路TRB+VCCRCC2C1+开路开路开路开路TRB+VCCRC直流通路直流通路二、近似估算法求二、近似估算法求Q点点GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山TRB+VCCRC直流通路直流通路IBQUBEQ根据直流

14、通道估算根据直流通道估算IBQBBEQCCBQRUVIBCCRV7 . 0BCCRVRB称为称为偏置电阻偏置电阻,IB称为称为偏置电流偏置电流。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山TRB+VCCRC直流通路直流通路ICQUCEQ静态时的集电极电流静态时的集电极电流ICQBQCQIICQCCCCEQIRVU静态时的集静态时的集-射极电压射极电压UCEQGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.7 利用图解法求静态工作点利用图解法求静态工作点三、图解法求三、图解法求Q点点作直流负载线确定作直流负载线确定ICQ和和UCEQCCCCCERiVuVCCCCCRVQ直流直流负载线负载

15、线与输出特性与输出特性的交点就是的交点就是Q点点iC/mAuCE/VIBQ20uA=40uA60uA80uA30uA21463912ICQUCEQ读出它的坐标值就读出它的坐标值就是静态工作点中的是静态工作点中的( UCEQ, ICQ)GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.8 (a)放大电路)放大电路 (b)交流通路)交流通路TRB+VCCRCC2C1+交流通路交流通路TRBRLRC+ui+uo短路短路短路短路置零置零一、图解法一、图解法GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.2.8 基本共射放大电路的交流通路基本共射放大电路的交流通路iCuCE1、画交流负载线、画

16、交流负载线LCECRui1其中:其中:交流通路交流通路TRBRLRC+ui+uoLCLRRR/即:交流信号的变化沿着即:交流信号的变化沿着斜率为:斜率为:LR1的直线。的直线。这条直线通过这条直线通过Q点,称为点,称为交流负载线交流负载线。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2. 9iCuCEiBuBEtuCE0uBEt0给定输入电压给定输入电压uiQQIBQICQ交流交流负载线负载线uiQQibicQQQQQUCEQuoB-E间电压总量为:间电压总量为:uBE=UBEQ+ui基极电流总量为:基极电流总量为:iB=IBQ+ibC-E间电压沿交流负间电压沿交流负载线变化,总量为:载

17、线变化,总量为:uCE=UCEQ+uce集电极电流总量为:集电极电流总量为:iC=ICQ+ic放大倍数为:放大倍数为:ioippoppuUUUUAGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山二二 、微变等效电路法、微变等效电路法1、三极管的微变等效电路、三极管的微变等效电路iBuBE当信号很小时,将输入特性当信号很小时,将输入特性在小范围内近似线性。在小范围内近似线性。 uBE iBbbeBBEbeiuiur对输入的小交流信号而言,三对输入的小交流信号而言,三极管相当于电阻极管相当于电阻rbe。rbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。对于小功率三极管:对于小功率三极管:)mA(

18、)mV(26)1 (EQbbbeIrrGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山iCuCEbcii(1) 输出端相当于一个受输出端相当于一个受ib 控制控制的电流源。的电流源。近似平行近似平行(2) 考虑考虑 uCE对对 iC的影响,输出的影响,输出端还要并联一个大电阻端还要并联一个大电阻rce。cceceiurrce的含义的含义 iC uCEGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山ubeibuceicubeuceicrce很大,很大,一般忽略。一般忽略。rbe ibibBCE等等效效ibrbe ib rceEBCCBEGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山将交流通道中的三极

19、管用微变等效电路代替将交流通道中的三极管用微变等效电路代替:交流通路交流通路TRBRLRC+ui+uo ibibiiicRiRorbeRBRCRL+ui+uo2、放大电路的微变等效电路、放大电路的微变等效电路GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山RiRo ibibiiicrbeRBRCRL+ui+uo1)电压放大倍数)电压放大倍数bebbeiriuuLbLCcoRiRRiu)/(beLiourRuuA2)输入电阻)输入电阻bebeBiiirrRiuR/3)输出电阻)输出电阻CoRRGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山如图所示电路中,已知如图所示电路中,已知VCC=15V,RB

20、=750k,RC=RL=5.1k,=80,rbb=100 。试求解:。试求解:TRB+VCCRCRL+ui+uoC2C1+(1) 静态工作点静态工作点Q。(2) RL接入和断开两种接入和断开两种情况下的情况下的Au。(3) 输入电阻输入电阻 Ri和输出和输出电阻电阻Ro。(4) 若信号源有内阻,若信号源有内阻,且且 Rs= 1.42k,则负,则负载时的载时的Aus=?【思路点拨思路点拨】解答这类题时】解答这类题时的基本步骤:的基本步骤:(1)估算静态工作点。)估算静态工作点。(2)画微变等效电路,计算)画微变等效电路,计算rbe。(3)求解动态参数)求解动态参数Au、Ri、Ro。GDSSPTG

21、DSSPT广东广东. .松山松山mA6 . 102. 080BQCQII解解:(:(1)利用估算法求)利用估算法求Q(2)求)求AuV84. 61 . 56 . 115CCQCCCEQRIVUmA6 . 1CQEQIIk42. 114206 . 126)801 (100)mA()m(26)1 (EQbbbeIVrr150.0220750CCBEQCCBQBBVUVImAmAARRGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山RL 断开时断开时28742. 11 . 580beLurRARL 接入时接入时14442. 12/1 . 580beLurRA(3)求)求Ri和和Rok42. 1/beb

22、eBirrRRk1 . 5CoRR(4)求负载时的)求负载时的Aus72)144(42. 142. 142. 1uisiusARRRAGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山如图所示电路中,已知如图所示电路中,已知VCC=15V,RL=10k,=50,rbe=1k ;测得静态;测得静态UCEQ = 5V,ICQ=1mA。试求解:。试求解:TRB+VCCRCRL+ui+uoC2C1+(1) 求解求解RB和和RC。(2) 估算估算Au。(3) 若测得输出电压有效若测得输出电压有效值等于值等于300mV,则输入电,则输入电压有效值压有效值 Ui约等于多少?约等于多少? Ui约为多少毫伏时电路会

23、约为多少毫伏时电路会产生失真。产生失真。(4) 若信号源有内阻,且若信号源有内阻,且 Rs= 1k,则负载时的,则负载时的Aus=?GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山k750k02. 015BQCCBQBEQCCBIVIUVRmA02. 0mA501CQBQII解解:(:(1)(2)求)求AuCCQCCCEQRIVUk101515CQCEQCCCIUVR25012/1050beLurRAGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山(3)当)当Uo=300mV时,时,mV2 . 1250300|uoiAUU因为,因为,V3 . 47 . 05CESCEQUUV52/101LCQRI

24、小于小于因此电路首先出现饱和失真,故不出现失真的峰值电压为因此电路首先出现饱和失真,故不出现失真的峰值电压为4.3V。12mVV012. 02502/3 . 4|2/maxuopiAUU(4)求负载时的)求负载时的Aus125)250(111ubesbeuisiusArRrARRRAGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山iCuCEuo可输出的可输出的最大不失最大不失真信号真信号ib在放大电路中,输出信号应该成比例地放大输入信号(即在放大电路中,输出信号应该成比例地放大输入信号(即线性放大);如果两者不成比例,则输出信号不能反映输入线性放大);如果两者不成比例,则输出信号不能反映输入信号

25、的情况,放大电路产生信号的情况,放大电路产生非线性失真非线性失真。1、最大不失真信号、最大不失真信号GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山2、Q点过低,信号进入截止区点过低,信号进入截止区iCuCEuo放大电路产生放大电路产生截止失真截止失真输出波形输出波形输入波形输入波形ibGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山3、Q点过高,信号进入饱和区点过高,信号进入饱和区iCuCE放大电路产生放大电路产生饱和失真饱和失真ib输入波形输入波形uo输出波形输出波形GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山1、基本共射放大电路中,基极电阻、基本共射放大电路中,基极电阻RB的作用是的作用是

26、 。A、限制基极电流,使晶体管工作在放大区,并防止输入信号短路限制基极电流,使晶体管工作在放大区,并防止输入信号短路B、把基极电流的变化转化为输入电压的变化、把基极电流的变化转化为输入电压的变化C、保护信号源、保护信号源D、防止输出电压被短路、防止输出电压被短路2、基本共射放大电路中,集电极电阻、基本共射放大电路中,集电极电阻RC的作用是的作用是 。A、限制集电极电流的大小、限制集电极电流的大小 B、把输出电流的变化转化为输出电压的变化量把输出电流的变化转化为输出电压的变化量C、防止信号源被短路、防止信号源被短路 D、保护直流电压源、保护直流电压源VCC3、基本共射放大电路中,如果使用直流电压

27、表测出、基本共射放大电路中,如果使用直流电压表测出UCEVCC,可能是因,可能是因为为 。A、RB短路短路 B、 RB开路开路C、RC短路短路 D、过小过小GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山5、基本共射放大电路中,输入正弦信号,现用示波器观察输出电压、基本共射放大电路中,输入正弦信号,现用示波器观察输出电压uo和晶和晶体管集电极电压体管集电极电压uc的波形,二者相位的波形,二者相位 。A、相同相同 B、相反、相反C、相差、相差90 D、相差、相差270 4、基本共射放大电路中,如果使用直流电压表测出、基本共射放大电路中,如果使用直流电压表测出UCE0,可能是因,可能是因为为 。A、

28、 RB短路短路 B、RB开路开路C、RC短路短路 D、过小过小6、NPN管基本共射放大电路,输出电压出现了非线性失真,通过减小管基本共射放大电路,输出电压出现了非线性失真,通过减小RB失失真消除,这种失真一定是真消除,这种失真一定是 失真。失真。A、饱和、饱和 B、 截止截止C、双向、双向 D、相位、相位 7、NPN管基本共射放大电路,输出电压出现了非线性失真,接上负载后失管基本共射放大电路,输出电压出现了非线性失真,接上负载后失真消除,这种失真一定是真消除,这种失真一定是 失真。失真。A、饱和饱和 B、 截止截止C、双向、双向 D、相位、相位 8、某放大电路的输出电阻、某放大电路的输出电阻R

29、o为为2k,测得负载开路时输出电压为,测得负载开路时输出电压为3V,当接,当接上上2k的负载后,输出电压为的负载后,输出电压为 。A、0 B、 1.5VC、3V D、条件不足,无法计算、条件不足,无法计算 GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山1、电路如图所示,填空。、电路如图所示,填空。(1)若输入信号增大引起)若输入信号增大引起电路产生饱和失真,则可电路产生饱和失真,则可采用将采用将 增大或将增大或将 减小减小的方法消除失真;若输入的方法消除失真;若输入信号增大使电路既产生饱信号增大使电路既产生饱和失真又产生截止失真,和失真又产生截止失真,则只有通过则只有通过 的方法才的方法才能消

30、除失真。能消除失真。TRB+VCCRCRL+ui+uoC2C1+2.3 2.3 分压式共射放大电路分压式共射放大电路本节教学目标本节教学目标 1.1.掌握掌握分压式共射电路分压式共射电路的组成及分析计算的组成及分析计算 2.2.了解温度对了解温度对Q点的影响点的影响。 GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山对于前面的电路(固定偏置电路)而言,静态工作点由对于前面的电路(固定偏置电路)而言,静态工作点由UBE、 和和ICEO 决定,这三个参数随温度而变化,温度对静决定,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。态工作点的影响主要体现在这一方面。TUBE ICEOQ

31、GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.3.1 温度对温度对Q点的影响点的影响iBuBE20C40CTUBEIBQICQT 、 ICEOICQiCuCEQQ 温度上升温度上升时,输出时,输出特性曲线特性曲线上移,造上移,造成成Q点上移。点上移。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山TICQ 固定偏置电路的固定偏置电路的Q点是不稳定的。点是不稳定的。 Q点不稳定可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、致失真。为此,需要改进偏置电路,当温度升高、 ICQ增加时,能够自动减少

32、增加时,能够自动减少IBQ,从而抑制,从而抑制Q点的变化。点的变化。保持保持Q点基本稳定。点基本稳定。小结:小结:常采用常采用分压式偏置电路分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。来稳定静态工作点。电路见下页。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.16 典型的典型的Q点稳定电路及其直流通路点稳定电路及其直流通路B一、电路的组成一、电路的组成GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山二、静态工作点稳定的原理二、静态工作点稳定的原理TUBEQIBQICQUEQICQIEQ1、当温度升高时、当温度升高时2、当温度降低时、当温度降低时TUBEQIBQICQUEQICQIEQGD

33、SSPTGDSSPT广东广东. .松山松山小结:小结: 本电路稳压的过程实本电路稳压的过程实际是由于加了际是由于加了RE形成了形成了负负反馈反馈过程。在微变过程中,过程。在微变过程中,UEQ=IEQRE,若,若RE取值取值过大,反馈作用加强;但过大,反馈作用加强;但RE对交流也有反馈作用,对交流也有反馈作用,使电压放大倍数下降,为使电压放大倍数下降,为了减少交流信号的损失,了减少交流信号的损失,所以取所以取CE旁路电容。旁路电容。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山三、静态分析三、静态分析条件一:条件一:BQII1CCBBBBQVRRRU211则:B条件二:条件二:BEQBQUUEB

34、QEBEQBQEQRURUUI则:EBQEQCQRUIIGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山条件一:条件一: 的判断的判断BQII1BQEBQBEQBBQIIRIURIU111)1 (BEBRR)1 (1GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山uoRB1RCRLuiRB2交流通路交流通路rbeRCRLoUiUiIbIcIbIRB微变等效电路微变等效电路bebeBirrRR/CoRR beLurRARiRoGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山如图所示电路中,已知如图所示电路中,已知RB1=5k, RB2=20k, RE=2.3k, RC=RL=10k, VCC=15V,

35、 =80,rbb=100 ,UBEQ = 0.7V。试求解:。试求解:(1) 估算静态工作点估算静态工作点Q;(2) 估算估算Au、输入电阻、输入电阻Ri和输入电阻和输入电阻Ro 。(3) 若将晶体管换成若将晶体管换成=100 的管子,的管子,Q点将如何变化?点将如何变化?(4) 若若CE开路,则开路,则Au与与 Ri将如何变化?将如何变化?GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山解解:(:(1)求解)求解Q点。因为点。因为RB1IBQ 即:即:RB1UBEQ 否则:否则:UCEQ=VCC IEQ (RC + RE )(2)RE为直流负反馈元件,为避免使为直流负反馈元件,为避免使Au下降

36、严重,需采用下降严重,需采用CE旁路。旁路。(3)工作点稳定电路是分压式偏置电路,对工作点稳定电路是分压式偏置电路,对Q点的计算从点的计算从UBQ开始。开始。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山2、分压式偏置工作点稳定电路,当、分压式偏置工作点稳定电路,当50时,时,IB=20A,IC=1mA。若只更换。若只更换100的晶体管,而其他参数不变,则的晶体管,而其他参数不变,则IB和和IC分别是分别是 。A、10A,1mA B、20A,2mA C、30A,3mA D、40A,4mA 3、分压式偏置工作点稳定电路,增大、分压式偏置工作点稳定电路,增大RB1,静态工作点,静态工作点Q将将 。

37、A、向饱和区移动向饱和区移动 B、向截止区移动、向截止区移动 C、向右平移、向右平移 D、不变、不变4、有两个空载放大倍数相同,输入和输出电阻不同的放大器甲和乙,对同、有两个空载放大倍数相同,输入和输出电阻不同的放大器甲和乙,对同一信号源进行放大,在负载开路的情况下,测得甲的输出电压小,这说明一信号源进行放大,在负载开路的情况下,测得甲的输出电压小,这说明甲的甲的 。A、输入电阻大、输入电阻大 B、输入电阻小输入电阻小 C、输出电阻大、输出电阻大 D、输出电阻小、输出电阻小1、基本共射放大电路(固定偏置)中,当、基本共射放大电路(固定偏置)中,当50时,时,IB=20A,IC=1mA。若。若只

38、更换只更换100的晶体管,而其他参数不变,则的晶体管,而其他参数不变,则IB和和IC分别是分别是 。A、10A,1mA B、20A,2mA C、30A,3mA D、40A,4mA 2.4 2.4 三极管放大电路的三种接法三极管放大电路的三种接法本节教学目标本节教学目标1. 熟悉晶体管放大电路的三种接法。熟悉晶体管放大电路的三种接法。2.掌握掌握三种不同接法三种不同接法电路各自电路各自特点特点,从而掌握,从而掌握各种电路的各种电路的适用场合适用场合。 GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山一、共集电极放大电路的组成一、共集电极放大电路的组成RB+VCCC1C2TRERLuiuoRS+_u

39、SGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山(一)静态分析(一)静态分析EBBEQCCBQRRUVI)1 (BQEQCQIII)(1EEQCCCEQRIVU直流通路直流通路 这是一个单偏置电路,这是一个单偏置电路,而带有而带有RE的直流通路,计的直流通路,计算算IBQ时注意时注意RE电阻的折合。电阻的折合。RB+VCCTREIBQIEQUCEQGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山(二)动态分析(二)动态分析微变等效电路微变等效电路rbeiUbIRERLRBoUcIbIiI1、电压放大倍数、电压放大倍数LbeLLbbebLbiouRrRRIrIRIUUA)1 ()1 ()1 ()1

40、 (LELRRR/分析分析:(:(1)Au1,没有放大能力;,没有放大能力; (2)输出电压与输入电压的相位相同;)输出电压与输入电压的相位相同; (3)输出信号对输入信号具有跟随作用)输出信号对输入信号具有跟随作用 射极输出器。射极输出器。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山微变等效电路微变等效电路rbeiUbIRERLRBoUcIbIiI2、输入电阻、输入电阻)1 (/LbeBiRrRRLELRRR/分析分析:具有很大的输入电阻,:具有很大的输入电阻,故对前级或信号源的影响小。故对前级或信号源的影响小。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山微变等效电路微变等效电路3、输出

41、电阻、输出电阻RobIiIrbeRERBcIbISURSrbeRERBRSbIcIbIiIeIUI电源置电源置0 用加压求流法用加压求流法计算输出电阻计算输出电阻GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山3、输出电阻、输出电阻rbeRERBRSbIcIbIiIeIUI1/11)1 (1SbeEESbeORrRRRrIURBSSRRR/ESbeSbeebbRURrURrUIIII分析分析:具有很小的输出电阻,故带:具有很小的输出电阻,故带负载能力强。负载能力强。Ro可在可在100以下。以下。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山如图如图2.4.1所示电路中,已知所示电路中,已知RB=

42、250k, RE=5k, VCC=15V, =80,rbe=2k ,UBEQ = 0.7V。试求解:。试求解:(1) 估算静态工作点估算静态工作点Q;(2) 分别求分别求RL=和和RL= 5k时的电压放大倍数时的电压放大倍数Au和输入电阻和输入电阻Ri。RB+VCCC1C2TRERLuiuoRS+_uS(3) 分别求分别求RS= 5k和和RS= 0时的输出电阻时的输出电阻Ro 。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山解解:(:(1)求解)求解Q点。点。mA78.1mA022.081)1 (BQEQIIA22mA022.05812507 .015)1 (EBBEQCCBQRRUVIV1

43、.6578.115EEQCCCEQRIVUGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山解解:(:(2)求解电压放大倍数和计算输入电阻。)求解电压放大倍数和计算输入电阻。k1125 .2812125011)1 (/LbeBiRrRR995.05812581)1 ()1 (EbeEuRrRA当当RL=时时GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山解解:(:(2)求解电压放大倍数和计算输入电阻。)求解电压放大倍数和计算输入电阻。k1125 .2812125011)1 (/LbeBiRrRR990.05 .28125 .281)1 ()1 (LbeLuRrRA当当RL=5k时,时,k5 .2/L

44、ELRRR当负载从当负载从5k时,放大倍数从时,放大倍数从0.9950.990,变化不大,变化不大,说明射极输出器的带负载能力很强。说明射极输出器的带负载能力很强。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山解解:(:(3)计算输出电阻。)计算输出电阻。49k049.0812211/SbeSbeEORrRrRR当当RS=2k时,时,可见,射极输出器的输出电阻随信号源内阻可见,射极输出器的输出电阻随信号源内阻RS减小而减小,减小而减小,而共射放大电路的与信号源内阻无关。而共射放大电路的与信号源内阻无关。当当RS=0时,时,25k025.081211/beSbeEOrRrRRGDSSPTGDSS

45、PT广东广东. .松山松山二、共基极放大电路的组成二、共基极放大电路的组成REC1C2TRLuiuoVBBRCVCCGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.4.4 基本共基放大电路基本共基放大电路1、静态分析、静态分析直流通道直流通道RCTREIBQIEQ+VCC-VBBEBEQBBEQRUVI1EQBQIIBEQCCQCCCEQURIVUGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山图图2.4.4 基本共基放大电路基本共基放大电路2、动态分析、动态分析微变等效电路微变等效电路Euirbe ibieiiibuoRERCRLbeLurRA1/beEirRRCoRRGDSSPTGDS

46、SPT广东广东. .松山松山表表2.2 基本放大电路三种接法的比较基本放大电路三种接法的比较 接法参数共射电路共集电路共基电路Au 大 小 大Ai 大 大 1+ 小 a1Ri 中 大 小Ro 大 小 大通频带窄较宽宽适用场合前级电压放大前级、末级或中间隔离级宽频放大电路beLrR1/beErRCRRrRbeL)1 ()1 ()1 (/LbeBRrR1/SbeERrRberCRbeLrRGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山2、共射放大电路的输入极为、共射放大电路的输入极为 , 输出极为输出极为 ,共集放大电路的输入极,共集放大电路的输入极为为 ,输出极为,输出极为 。3、共、共 放大电

47、路的电压放大倍数不可能大于放大电路的电压放大倍数不可能大于1,共,共 放大电路的电放大电路的电流放大倍数不可能大于流放大倍数不可能大于1,共,共 放大电路的电压和电流放大倍数均较大。放大电路的电压和电流放大倍数均较大。4、任何放大电路都有功率放大作用。(、任何放大电路都有功率放大作用。( )1、若信号从发射极输出,则为、若信号从发射极输出,则为 放大电路,若从发射极输入,则为放大电路,若从发射极输入,则为 放放大电路。大电路。 5、输入电阻最高的是、输入电阻最高的是 放大电路;输入电阻最小的是放大电路;输入电阻最小的是 放大电路。输放大电路。输出电阻最小的是出电阻最小的是 放大电路;电压增益最

48、小的是放大电路;电压增益最小的是 放大电路,电压和放大电路,电压和电流都有增益的是电流都有增益的是 放大电路。输出电压与输入电压反相的是放大电路。输出电压与输入电压反相的是 放大放大电路。适合做输出级的是电路。适合做输出级的是 放大电路。放大电路。 2.5 2.5 多级放大电路多级放大电路本节教学目标本节教学目标 1. 掌握掌握多级多级放大电路的放大电路的耦合方式耦合方式和各自的特点。和各自的特点。 2. 掌握多级放大电路的组成。掌握多级放大电路的组成。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山多级放大电路的组成框图多级放大电路的组成框图输入级输入级中间级中间级信号源信号源电压电压 放大级

49、放大级电压电压 放大级放大级推动级推动级功率功率 输出级输出级负载负载小信号放大电路小信号放大电路功率放大电路功率放大电路耦合方式:耦合方式:直接耦合;阻容耦合;变压器耦合;光电耦合。直接耦合;阻容耦合;变压器耦合;光电耦合。耦合:耦合:即信号的传送。即信号的传送。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山一、阻容耦合一、阻容耦合问题:问题:不能放大变化缓慢的信号,不易集成。不能放大变化缓慢的信号,不易集成。特点:特点:各级静态工作点互不影响,性能稳定。各级静态工作点互不影响,性能稳定。+VCCR1C2C4R2RLC1T1C3T2oUiUR3R4R5R6GDSSPTGDSSPT广东广东.

50、.松山松山二、直接耦合二、直接耦合问题:问题:静态工作点互相影响,静态工作点互相影响,“零点漂移零点漂移”严重。严重。特点:特点:低频响应好,易于集成。低频响应好,易于集成。+VCCR1R2T1T2oUiUR3R5R4 输入信号为输入信号为0时,输出信号偏时,输出信号偏离离0点,缓慢发点,缓慢发生不规则的变化生不规则的变化的现象。的现象。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山三、变压器耦合三、变压器耦合问题:问题:不能放大变化缓慢的信号,体积大,不便于集成。不能放大变化缓慢的信号,体积大,不便于集成。特点:特点:各级静态工作点互不影响,可实现阻抗匹配。各级静态工作点互不影响,可实现阻抗

51、匹配。+VCCRB1RB2CT1CEiURLREN1N2oUI1I2N1N2RLR LLLLLLLRRNNRIIRRIRIPP2221212222121k GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山三种耦合方式放大电路的应用场合三种耦合方式放大电路的应用场合阻容耦合放大电路:用于交流信号的放大。阻容耦合放大电路:用于交流信号的放大。变压器耦合放大电路:用于功率放大及调谐放大。变压器耦合放大电路:用于功率放大及调谐放大。直接耦合放大电路:一般用于放大直流信号或缓慢直接耦合放大电路:一般用于放大直流信号或缓慢变化的信号。变化的信号。集成电路中的放大电路都采用直接耦合方式。为了抑制集成电路中的放

52、大电路都采用直接耦合方式。为了抑制零漂,它的输入级采用特殊形式的零漂,它的输入级采用特殊形式的差动放大电路差动放大电路。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山注意:注意:后级的输入电阻是前级的负载;后级的输入电阻是前级的负载; 前级的输出电阻为后级的信号源前级的输出电阻为后级的信号源内阻。内阻。 2u1uuAAA第一级第一级第二级第二级第第N级级+ui-+uo1-+ui2-+Uo(N-1)-+uiN-+uo-1. 电压放大倍数电压放大倍数 Au1iiRR 2. 输入电阻输入电阻 RioNoRR 3. 输出电阻输出电阻 RoGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山如图如图2.5.1

53、所示两级放大电路,已知:所示两级放大电路,已知:VCC=12V, R1=30k, R2=20k,R3= R4=4k, R5=130k, R6=3k, RL=1.5k, 1=2=50,rbb1=rbb2=300 ,UBEQ1 = UBEQ2 = 0.8V。试求解:。试求解:(1) 各级电路的静态值;各级电路的静态值;(2) 各级电路的输入电各级电路的输入电阻和输出电阻。阻和输出电阻。(3) 电压放大倍数电压放大倍数Au1、Au2、Au。(4) 后级采用射级输后级采用射级输出器的好处?出器的好处?+VCCR1C2C4R2RLC1T1C3T2oUiUR3R4R5R6GDSSPTGDSSPT广东广东.

54、 .松山松山mA11 EQI解解:(:(1)前级是一个分压式共射放大电路)前级是一个分压式共射放大电路V8 . 412203020212 CCBQVRRRUmA111 EQCQIIAIBQ20mA02. 01 V41 CEQU 后级是一个共集放大电路后级是一个共集放大电路射级输出器射级输出器AIBQ40mA04. 02 mA22 CQIV62 CEQUGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山 k626. 116261beruouiE1C2R1R3R2rbe1 1ib1R5rbe2 2ib2R6RLE2iiib1ib2ie2Ri2Ro1Ri1Ro2 k963. 09632ber k432.

55、 11iR k41oR k12.372iR 922oR1111 uA9815. 02 uA109 uAGDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山(4) 后级采用射级输出器的好处?后级采用射级输出器的好处?GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山1、要求流过负载的变化电流比流过集电极或发射极的变化电流大,应选、要求流过负载的变化电流比流过集电极或发射极的变化电流大,应选 耦耦合方式。合方式。A、阻容、阻容 B、直接、直接 C、变压器、变压器 D、阻容或变压器、阻容或变压器 2、要求组成的多级放大电路体积最小,应选用、要求组成的多级放大电路体积最小,应选用 耦合方式。耦合方式。A、阻容、

56、阻容 B、直接、直接 C、变压器、变压器 D、阻容或变压器、阻容或变压器 3、要求能放大变化非常缓慢的信号,应选用、要求能放大变化非常缓慢的信号,应选用 耦合方式。耦合方式。A、阻容、阻容 B、直接、直接 C、变压器、变压器 D、阻容或变压器、阻容或变压器 4、要求静态时,负载两端不含直流成分,应选用、要求静态时,负载两端不含直流成分,应选用 耦合方式。耦合方式。A、阻容、阻容 B、直接、直接 C、变压器、变压器 D、阻容或变压器、阻容或变压器 5、放大电路产生零点漂移的主要原因是、放大电路产生零点漂移的主要原因是 。A、环境温度变化引起参数变化、环境温度变化引起参数变化 B、放大倍数太大、放

57、大倍数太大C、采用直接耦合方式、采用直接耦合方式 D、外界存在干扰源、外界存在干扰源 GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山6、一个三级放大电路,测得第一级的电压放大倍数为、一个三级放大电路,测得第一级的电压放大倍数为1,第二级的电压放大倍,第二级的电压放大倍数为数为100,第三级的电压放大倍数为,第三级的电压放大倍数为10,则总的电压放大倍数为,则总的电压放大倍数为 。A、110 B、111 C、1000 D、不能确定、不能确定 7、两级放大电路,要求电压放大倍数的数值大于、两级放大电路,要求电压放大倍数的数值大于4000,输入电阻大于,输入电阻大于1k,第一级应选用第一级应选用 ,

58、第二级应选用,第二级应选用 。A、共射电路、共射电路 B、共集电路、共集电路 C、共基电路、共基电路 D、共源电路、共源电路8、两级放大电路,要求电压放大倍数的数值大于、两级放大电路,要求电压放大倍数的数值大于300,输入电阻大于,输入电阻大于2M,第一级应选用第一级应选用 ,第二级应选用,第二级应选用 。A、共射电路、共射电路 B、共集电路、共集电路 C、共基电路、共基电路 D、共源电路、共源电路9、两级放大电路,要求电压放大倍数的数值大于、两级放大电路,要求电压放大倍数的数值大于100,输入电阻大于,输入电阻大于1k,输,输出电阻小于出电阻小于100,第一级应选用,第一级应选用 ,第二级应

59、选用,第二级应选用 。A、共射电路、共射电路 B、共集电路、共集电路 C、共基电路、共基电路 D、共源电路、共源电路【思路点拨思路点拨】共射的电压放大能力大,输入电阻中,输出电阻大。共射的电压放大能力大,输入电阻中,输出电阻大。共集的电压放大能力差,输入电阻大,输出电阻小。共集的电压放大能力差,输入电阻大,输出电阻小。共基的电压放大能力大,输入电阻小,输出电阻大。共基的电压放大能力大,输入电阻小,输出电阻大。共源的电压放大能力差,输入电阻很大,输出电阻大。共源的电压放大能力差,输入电阻很大,输出电阻大。 2.6 2.6 负反馈的基本概念及反馈的判别负反馈的基本概念及反馈的判别本节教学目标本节教

60、学目标1. 掌握反馈的基本概念。掌握反馈的基本概念。2. 掌握掌握负反馈的四种组态负反馈的四种组态及及判别方法判别方法。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山TUBEIBICUEICIEICIEIBRE起反馈作用,输出电流起反馈作用,输出电流IC就是通过它影响输入量就是通过它影响输入量UBE的的大小。大小。反馈:反馈:将放大电路的输出量(电压或电流)的一部分或全将放大电路的输出量(电压或电流)的一部分或全部,通过一定的方式引回到输入回路来影响输入量的连接部,通过一定的方式引回到输入回路来影响输入量的连接方式。方式。GDSSPTGDSSPT广东广东. .松山松山一一 、正反馈和负反馈、正

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