第9章基本放大电路ppt课件

1、1 下一章下一章 上一章上一章 前往主页前往主页 2BCERBRCUCCUBBUCCBCERBRCRBRC+ UCC uo ui C1C2两个电源的放大电路两个电源的放大电路一个电源的放大电路一个电源的放大电路3iB uBE Oui t iC uCE 输出信号输出信号 uo= uce =ic RC RBRC+ UCC uo ui C1C2O t ui t uo O t UBEOIB tO t UCEO t ICO t uoO4IC IBUBE QQUCEUCCUCC RC 知知 IB , 可确定可确定 Q 点点, 可知可知 UBE 。 在输出特性曲线上在输出特性曲线上 知知 IB , 可确定可

2、确定 Q 点，点， 可知可知 IC , UCE 。 UBE UBE IBOUCEICO5RBRC+ UCC uo ui C1C2直流通路的做法：直流通路的做法：(1) 信号源中的电动势短路；信号源中的电动势短路； (2) 电容开路。电容开路。根据根据KVL定律：定律： IBRB + UBE = UCC IC =IBUCE = UCCRCIC UCCUBERBIB = IB RBRC+ UCCUBE6RBRC+ UCC uo ui C1C2 解解 IC = IBUCE = UCCRC IC UCCUBE RBIB = 60.7 180= mA = 0.029 4 mA = 500.029 4 m

3、A = 1.47 mA= (621.47 ) V =3.06 V 71. 当当 IB 太小，太小，Q 点很低，引起后半周截止失真。点很低，引起后半周截止失真。2. 当当 IB 太大，太大，Q 点很高，引起前半周饱和失真。点很高，引起前半周饱和失真。 截止失真和饱和失真统称为非线形失真。截止失真和饱和失真统称为非线形失真。 UCEuCEO t IBiBO t ICiCO t UCEuCEO t ICiCO t IBiBO t 截止失真截止失真uOO t uOO t 饱和失真饱和失真8其分贝值其分贝值: | Au | (dB) = 20lg | Au | 定义：定义： Uo UiAu = Uo U

4、iAu =Uo Ui 绝对值绝对值: | Au | = Uom Uim=当输入信号为正弦交流信号时当输入信号为正弦交流信号时, 9在放大电路中在放大电路中: : 定义：定义： Ui Ii ri = Ui Ii ri =当输入信号为正弦交流信号时：当输入信号为正弦交流信号时： ri RSri Ui = Us Us RSri Ii = Ui +_UsIiRS放放大大电电路路ri10 ri 大大 Ui 大大 Uo 大；大； ri 大大 Ii 小小 可减轻信号源的负担；可减轻信号源的负担； ri RSri Ui = Us Us RSri Ii = ri 越大越好，越大越好， ri RS 。可见：可见：

5、 Ui +_UsIiRS放放大大电电路路ri11UOC ISC ro = UOC ISC ro =当输入信号为正弦交流信号时：当输入信号为正弦交流信号时： 定义：定义： 其中其中: Ues= UOC = A0Ui : Ues= UOC = A0Ui RL RLroUoL = UOC RL RLro| Au | = | A0 | Uo +_UesIoro RL12 假设假设 ro 小，带载才干强；反之带载才干差。小，带载才干强；反之带载才干差。 RL RLroUoL = UOC RL RLro| Au | = | A0| 可见：可见： ro 越小越好，越小越好，ro RL。 Uo +_UesIo

6、ro RL13 幅频特性幅频特性: 270o180o 90oO f 相频特性相频特性: |Am| f O|Au|f1f2 通频带通频带0.707|Am|14解解 (1) ri RSri Ui = Us 9103 (19)103 = 10 mV = 9 mV UOC = | A0 | Ui = 1009 10 -3 V = 0.9 V = 900 mV 例例 9.3.1 某放大电路的空载电压放大倍数某放大电路的空载电压放大倍数 | A0 | = 100，输入电阻，输入电阻 ri = 9 k ，输出电阻，输出电阻 ro = 1 k，试，试问问: (1) 输入端接到输入端接到 Us = 10 mV，

7、Rs = 1 k 的信号源的信号源上，开路电压上，开路电压 UOC 应等于多少？应等于多少？(2) 输出端再接上输出端再接上 RL= 9 k 的负载电阻时，负载上的电压的负载电阻时，负载上的电压 UoL 应等于多应等于多少？这时电压放大倍数少？这时电压放大倍数 | Au | 是多少？是多少？15 RL RLro | Au | = | A0 | (2) = 810 mV = 0.81 V RL RLroUoL = UOC 9103 (19)103 = 900 10 -3 V 9103 (19)103 = 100= 90 16 输入端电压和电流的关系输入端电压和电流的关系 UBE IB 为一个常数

8、。为一个常数。 IB IB UBE 称为晶体管的输入电阻。称为晶体管的输入电阻。rbe =iBuBEOQiC uCE uBE iBBEC17 晶体管从输入端看，可以用一个等效的动态电晶体管从输入端看，可以用一个等效的动态电 阻阻 rbe替代。替代。 rbe 可以估算：可以估算：rbe = 200 + 26 ICiC uCE uBE iBBEC be BErbe Ib 18 ce CIcE Ib 在放大区在放大区: IC=IB， 从输出端看，可以用一个从输出端看，可以用一个 受控电流源替代。受控电流源替代。iC uCE uBE iBBEC be BErbe Ib 晶体管的小信号模型晶体管的小信号

9、模型 ce CIc IbBErbe Ib be ce CIc Ib 晶体管的小信号模型晶体管的小信号模型 Ie19BErbe IbCIc IbRBRC+ UCC uo ui C1C2 交流通路交流通路 IiIbIcIoRBRC Uo Ui Ie 微变等效电路微变等效电路 +_UsRsRL BEC作法作法: C 短路，短路，UCC 短路。短路。 IbIc IiUo Ui BrbeCRBRCEIo Ib20Au = Uo Ui其中：其中：RL= RCRL Ic (RC RL)Ib rbe = RL rbe = = ri Ui Ii = = Ii (RBrbe ) Ii = = RB rbe = R

10、B rbe rbe UOC ISC ro =Ic RC Ic = = RC = RC +_UsRsRL IbIc IiUo Ui BrbeCRBRCEIo Ib21 例例9.3.2 求求例例9.2.1放大电路的空载电压放大倍放大电路的空载电压放大倍数、输入电阻数、输入电阻 和输出电阻和输出电阻 。(1) 空载电压放大倍数空载电压放大倍数 解解26 ICrbe = 200 + = 20050 261.47= 1084 Ao =RC rbe= 502 1.084=92.25 ri = RB rbe(2) 输入电阻输入电阻 = k 1801.0841801.084= 1.078 k(3) 输出电阻输

11、出电阻 ro = RC = 2 k RBRC+ UCC uo ui C1C222RB2 RB1RB2 UB = UCC 选择参数时，普通取选择参数时，普通取 I2(5I2(510) IB10) IB。 RB1RC+ UCC uo ui C1C2RB2RECE23(2) 添加发射极电阻添加发射极电阻 RE， 可以稳定可以稳定 IC。 只需满足只需满足 UB UBE UBREUEREIE = IC = 1 IE 选择参数时选择参数时, ,普通取普通取 UB(510)UBEUB(510)UBE。 T ICEO IE URE IC IC UBE (3) 添加添加 CE , 防止防止 Au下降。下降。

12、RB1RC+ UCC uo ui C1C2RB2RECE24RB1RC+ UCC uo ui C1C2RB2RECE直流通路：直流通路： RB1RC+ UCCRB2RE UBUBE REIE = IB = 1 1 IE IC = IB UCE = UCCRC ICRE IE UCC(RCRE) IC RB2 RB1RB2 UB = UCC 25RB1RC+ UCC uo ui C1C2RB2RECE(1)交流通路交流通路 (2) 微变等效电路微变等效电路 +_USRSRL IiIbIcIoRB2RC Uo Ui IeRB1 E B rbe C IbBEC Ib IiIcIoBrbeC IbRB

13、1RCEUo Ui RB226 Au = Uo Ui其中：其中：RL= RCRL Ic (RCRL)Ib rbe = RL rbe= = ri Ui Ii = =Ii (RB1RB1rbe ) Ii = = RB1RB1rbe = RB1RB1rbe rbe UOC ISC ro = =IcRC Ic = = RC = RC +_USRSRL Ib IiIcIoBrbeC IbRB1RCEUo Ui RB227RB+ UCC uO ui C1C2RERB+ UCCRERBIBUBERE (1) IB = UCCIC = IB UCE = UCCREIE =UCCRE (1 ) IB UCCUB

14、ERB + (1 ) RE IB = 直流通路直流通路28 uo RB+ UCC ui C1C2RE 交流通路交流通路 微变等效电路微变等效电路 RE Uo Ui RB BEC+_USRS Ib Io Ii Ib Ui BrbeE RE Uo RB C RL EBrbeC IbEBrbeC IbEBrbeC Ib29Au = Uo Ui其中：其中：RL= RERL ri Ui Ii = UOC ISC ro = (1 ) RL rbe( 1 ) RL = 1 RBrbe(1 ) RL = (RS RB)rbe 1 = RE +_USRS Ib Io Ii Ib Ui BrbeE RE Uo R

15、B C RL 30RB1RC+ UCC uo ui CBC2RB2REC1 IC =IB UCE = UCCRC ICRE IE UCC(RCRE) IC RB2 RB1RB2 UB = UCC 直流通路直流通路RB1RC+ UCCRB2REIB = 1 1 IE 31RB1RC+ UCC uo ui CBC2RB2REC1IiRERC Uo Ui IoBEC 交流通路交流通路 微变等效电路微变等效电路 +_USRSEBrbeC IbEBrbeC IbRL IbIiRERC Uo Ui IoBECrbe Ib32Au = Uo Ui RL rbe = ro UOC ISC = RC ri Ui

16、 Ii =rbe 1 = RE 其中：其中：RL= RCRL +_USRSRL IbIiRERC Uo Ui IoBECrbe Ib33DRG1RD+ UDD uo ui C1C2RG2RSRGGSRG2 RG1RG2 UG= UDD 当当UGS UGS(th)时时, 才干建立起反型层导电沟道。才干建立起反型层导电沟道。 ID = IS UGS = UGRSIS UD= UDDRDID34uo=idRD uG= UG ui uD= UDDiDRD uGS= UGS ugs iD= IDid uGS uG Oui t iD uD t uo O t UGOUGS tO t UDO t IDO35

17、只需只需 UGS UGS(off), 导电沟道都不会消逝。导电沟道都不会消逝。 IG = 01. 静态时静态时 uGS =RS IS2. 动态时动态时 与加强型一样。与加强型一样。 RD+ UDD uO ui C1C2RGRSGDS36 级间耦合方式级间耦合方式 阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+ UCC uO C3RE2 前、后两级静态任务点彼此独立，互不影响。前、后两级静态任务点彼此独立，互不影响。 37US+_RS微变等效电路微变等效电路:RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+ UCC uO C

18、3RE2RL UO Io IbIoIc IbUi rbe IbRE2RB Ii Ib IirbeRB1RCRB238 Au = Au1Au2 其中：其中：RL1 = ri2, ri = ri1 ro = ro2 RL1= RC1ri2 。US+_RSRL UO Io IbIoIc IbUi rbe IbRE2RB Ii Ib IirbeRB1RCRB2 阻容耦合放大电路，只能放大交流信号，阻容耦合放大电路，只能放大交流信号， 无法传送直流信号。无法传送直流信号。39RB1RC ui C1RB2RE1RB3+ UCC uo RE240 例例 9.6.1 如下图放大电路如下图放大电路, 知知 RB

19、1 = 33 k， RB2 = RB3 = 10 k, RC = 2 k, RE1 = RE2 = 1.5 k, 两晶两晶体体管的管的 1 = 2 = 60, rbe1 = rbe2 = 0.6 k。求总电压放。求总电压放大倍数。大倍数。RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+ UCC uO C3RE2RL1 = ri2 解解第一级为共射放大电路第一级为共射放大电路, 它的负载电阻即第它的负载电阻即第二级的输入电阻。二级的输入电阻。= RB3rbe2(12)RE2 41= k100.6(160)1.5100.6(160)1.5= 9.02 k= k21039.0210321039.0

20、2103= 1.64 k Au1 = 1RL1 rbe1.640.6= =6060 = =164 164 第二级为共集放大电路第二级为共集放大电路, 可取可取 Au = 1， Au = Au1Au2 =1641 = =164 164 RL1 = RCRL1 RL1 = RB3rbe2(12)RE2 解解42 IC1IC2 UC1 = UC2 Uo = UC1UC2 = 0 二、静态分析二、静态分析 ui1 = ui2 = 0 RC+UCC uo ui1 RERC ui2 UEE UEE T1T243 RE抑制零点漂移的过程抑制零点漂移的过程T i RE uRE iB1 iB2 iC1 iC2u

21、BE uBERC+UCC uo ui1 RERC ui2 UEE UEE T1T244 uc1= uc2 uo= uc1 uc2 = 2uc1对差模信号有放大作用对差模信号有放大作用, 即即Ad0。 RE 对对 Ad 能否有影响能否有影响? ic1= ic2，ie1= ie2 uRe= RE iRe = 0 不影响不影响 Ad 。 Ad AcKCMRR = 共模抑制比：共模抑制比： RC+UCC uo ui1 RERC ui2 UEE UEE T1T245RC+UCC uo ui RERCUEE UEE 双端输入双端输入 单端输入单端输入双端输出双端输出 单端输出单端输出 双端输入双端输出双端输入双端输出双端输入单端输出双端输入单端输出单端输入双端输出单端输入双端输出 单端输入单端输出单端输入单端输出ui1 = ui/2+_ube1ui2=ui /2+_ 设设 ui 添加，添加， ui 0 uBE1 0 ic1 0 uo 0可见可见: 输入和输出电压输入和输出电压的相位相反，故称反相的相位相反，故称反相输入。输入。 46ui1 =ui /2