三极管放大电路分析基础ppt课件

1、(1-1)电子技术教案电子技术教案 第二章第二章 根本放大电路根本放大电路(1-2)电子技术教案电子技术教案教学目的：教学目的：1掌握三极管输入、输出、转移特性曲线的运用，掌握三极管输入、输出、转移特性曲线的运用，掌握半导体放大电路的分析方法即熟练运用复掌握半导体放大电路的分析方法即熟练运用复杂电路分析方法来分析电子电路；杂电路分析方法来分析电子电路；2了解串联分压式三极管放大电路的构造，任务了解串联分压式三极管放大电路的构造，任务原理，以及分析方法。原理，以及分析方法。3建立失真概念。建立失真概念。教学内容：教学内容：1三极管简单偏置电路静态分析、动态分析。三极管简单偏置电路静态分析、动态分

2、析。2三极管简单偏置电路微变等效电路的画法，放三极管简单偏置电路微变等效电路的画法，放大器交流放大特性电压放大倍数、输入阻抗、输大器交流放大特性电压放大倍数、输入阻抗、输出阻抗分析方法。出阻抗分析方法。 (1-3)电子技术教案电子技术教案2.4放大电路的分析方法放大电路的分析方法放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电微变等效电路法路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真(1-4)电子技术教案电子技术教案二、微变等效电路分析方法二、微变等效电路分析方法(一一)三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路1. 输入回路输入回路iBuBE当信号很小时，将输

3、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，对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻三极管相当于电阻rbe。)mA()mV(26)1 ()(300EbeIrrbe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：(1-5)电子技术教案电子技术教案2. 输出回路输出回路iCuCE)(bBcCCiIiIibBiI所以：所以：bcii(1) 输出端相当于一个受输出端相当于一个受ib 控控制的电流源。制的电流源。近似平行近似平行(2) 思索思索 uCE对对 iC的影响，输的影响，

4、输出端还要并联一个大电阻出端还要并联一个大电阻rce。cceceiurrce的含义的含义 iC uCE(1-6)电子技术教案电子技术教案ubeibuceicubeuceicrce很大，很大，普通忽略。普通忽略。3. 三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路rbe ibib rcerbe ibibbce等等效效cbe(1-7)电子技术教案电子技术教案(二二)放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路将交流通道中的三极管用微变等效电路替代将交流通道中的三极管用微变等效电路替代:交流通路交流通路RBRCRLuiuouirbe ibibiiicuoRBRCRL(1-8)电子技术教案电子技术教案回想：

5、回想： 直流通道和交流通道直流通道和交流通道 放大电路中各点的电压或电流都是在静态直放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。流上附加了小的交流信号。但是，电容对交、直流的作用不同。假设电但是，电容对交、直流的作用不同。假设电容容量足够大，可以以为它对交流不起作用，即容容量足够大，可以以为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。直流所走的通道是不同的。交流通道：只思索交流信号的分电路。交流通道：只思索交流信号的分电路。直流通道：只思索直流信号的分电路。直流通道：只思索直流信号的分电路。信

6、号的不同分量可以分别在不同的通道分析。信号的不同分量可以分别在不同的通道分析。(1-9)电子技术教案电子技术教案根本放大电路：根本放大电路： 对直流信号只需对直流信号只需+EC开路开路开路开路RB+ECRCC1C2T直流通道直流通道RB+ECRC(1-10)电子技术教案电子技术教案对交流信号对交流信号(输入信号输入信号ui)短路短路短路短路置零置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路交流通路(1-11)电子技术教案电子技术教案三、电压放大倍数的计算三、电压放大倍数的计算bebirIULboRIUbeLurRALCLRRR/特点：负载电阻越小，放大倍数越小。特点：负载电阻越小，放

7、大倍数越小。rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI(1-12)电子技术教案电子技术教案四、输入电阻的计算四、输入电阻的计算对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。输入电阻的定义：输入电阻的定义：iiiIUr是动态电阻。是动态电阻。rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbIbeBrR /beriiiIUr电路的输入电阻越大，从信号源获得的电流越电路的输入电阻越大，从信号源获得的电流越小，因此普通总是希望得到较大的的输入电阻。小，因此普通总是希望得到较大的的输

8、入电阻。(1-13)电子技术教案电子技术教案五、输出电阻的计算五、输出电阻的计算对于负载而言，放大电路相当于信号源，对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进展戴维南等效，戴维南等效电路的可以将它进展戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。内阻就是输出电阻。计算输出电阻的方法：计算输出电阻的方法：(1) 一切电源置零，然后计算电阻对有受控一切电源置零，然后计算电阻对有受控源的电路不适用。源的电路不适用。(2) 一切独立电源置零，保管受控源，加压求一切独立电源置零，保管受控源，加压求流法。流法。(1-14)电子技术教案电子技术教案CoooRIUr所以：所以：用加压求流法求输出电阻：用加

9、压求流法求输出电阻：oUrbeRBRCiIbIcIbI00oI(1-15)电子技术教案电子技术教案2.4.4失真分析失真分析在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入信号即线性放大；假设两者不成比例，那么输信号即线性放大；假设两者不成比例，那么输出信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非出信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非线性失真。线性失真。为了得到尽量大的输出信号，要把为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流设置在交流负载线的中间部分。假设负载线的中间部分。假设Q设置不适宜，信号进入设置不适宜，信号进入截止区或饱和区，呵斥非线性失真。截止

10、区或饱和区，呵斥非线性失真。(1-16)电子技术教案电子技术教案iCuCEuo可输出可输出的最大的最大不失真不失真信号信号选择静态任务点选择静态任务点ib(1-17)电子技术教案电子技术教案iCuCEuo1. Q点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区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ib(1-18)电子技术教案电子技术教案iCuCE2. Q点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区放大电路产生放大电路产生饱和失真饱和失真ib输入波输入波形形uo输出波形输出波形(1-19)电子技术教案电子技术教案2.5 静态任务点的稳定静态任务点的稳定为了保证放大电

11、路的稳定任务，必需有适宜的、为了保证放大电路的稳定任务，必需有适宜的、稳定的静态任务点。但是，温度的变化严重影响静稳定的静态任务点。但是，温度的变化严重影响静态任务点。态任务点。对于前面的电路固定偏置电路而言，静态任对于前面的电路固定偏置电路而言，静态任务点由务点由UBE、 和和ICEO 决议，这三个参数随温度决议，这三个参数随温度而变化，温度对静态任务点的影响主要表达在这一而变化，温度对静态任务点的影响主要表达在这一方面。方面。TUBE ICEOQ(1-20)电子技术教案电子技术教案一、温度对一、温度对UBE的影响的影响iBuBE25C50CTUBEIBICBBECBRUEI(1-21)电子

12、技术教案电子技术教案二、温度对二、温度对 值及值及ICEO的影响的影响T 、 ICEOICiCuCEQQ总的效果是：总的效果是：温度上升温度上升时，输出时，输出特性曲线特性曲线上移，呵上移，呵斥斥Q点上点上移。移。 UCE=ECICRC(1-22)电子技术教案电子技术教案小结：小结：TIC 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点点不稳定能够会导致静态任务点接近饱和区或不稳定能够会导致静态任务点接近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需求改良偏截止区，从而导致失真。为此，需求改良偏置电路，当温度升高、置电路，当温度升高、 IC添加时，可以自动添加时，可以自动减少减少IB

13、，从而抑制，从而抑制Q点的变化。坚持点的变化。坚持Q点根本点根本稳定。稳定。常采用分压式偏置电路常采用分压式偏置电路(引入负反响电路引入负反响电路)来稳来稳定静态任务点。电路见下页。定静态任务点。电路见下页。(1-23)电子技术教案电子技术教案分压式偏置电路：分压式偏置电路：RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo一、静态分析一、静态分析I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE1直流通路直流通路(1-24)电子技术教案电子技术教案补充阐明：补充阐明：(1-25)电子技术教案电子技术教案(1-26)电子技术教案电子技术教案(1-27)电子技术教案电子技术教案(1-28)电子技术教案

14、电子技术教案BII 22121BBCRREII22BBQRIUCBBBERRR212EEQCCQCCEQRIRIEUEBQEBEQBQEQCQRURUUIII1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE1直流通路直流通路/CQBQII(1-29)电子技术教案电子技术教案二、动态分析二、动态分析+ECuoRB1RCC1C2RB2CERERLuirbeRCRLoUiUiIbIcIbIRB微变等效电路微变等效电路uoRB1RCRLuiRB2交流通路交流通路bebeBirr| RrCoRr beLurRA(1-30)电子技术教案电子技术教案CE的作用：交流通路中，的作用：交流通路中， CE将将RE短路，

15、短路，RE对交流不起作用，放大倍数不受影响。对交流不起作用，放大倍数不受影响。问题问题1：假设去掉：假设去掉CE，放大倍数怎样？，放大倍数怎样？I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo(1-31)电子技术教案电子技术教案去掉去掉 CE 后的交流通路和微变等效电路：后的交流通路和微变等效电路：)1 (/EbeBiRrRrCoRr rbeRCRLoUREiUiIbIcIbIRBEbbebiRIrIU)1 (LboRIUEbeLuRrRA)1 (RB1RCRLuiuoRB2RE(1-32)电子技术教案电子技术教案RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2问题问

16、题2：假设电路如以下图所示，如何分析？：假设电路如以下图所示，如何分析？(1-33)电子技术教案电子技术教案I1I2IBRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE1RE2静态分析：静态分析：直流通路直流通路(1-34)电子技术教案电子技术教案RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2动态分析：动态分析：交流通路交流通路RB1RCRLuiuoRB2RE1(1-35)电子技术教案电子技术教案交流通路：交流通路：RB1RCRLuiuoRB2RE1微变等效电路：微变等效电路：rbeRCRLoURE1iUiIbIcIbIRB

17、(1-36)电子技术教案电子技术教案问题：问题：Au 和和 Aus 的关系如何？的关系如何？定义：定义：iouUUAsousUUA放放大大电电路路RLRSoUiUsUsousUUASiSiiUrRrUuiSiusArRrA(1-37)电子技术教案电子技术教案(1-38)电子技术教案电子技术教案 2.6.1射极输出器射极输出器(共集电极放大电路共集电极放大电路)RB+ECC1C2RERLuiuoRB+ECRE直流通道直流通道(1-39)电子技术教案电子技术教案补充：共集电极电路阐明(1-40)电子技术教案电子技术教案一、静态分析一、静态分析IBIEEBBEQCBQRRUEI)1 (BQEQII)

18、1 (EEQCCEQRIEU折算折算RB+ECRE直流通道直流通道(1-41)电子技术教案电子技术教案二、动态分析二、动态分析RB+ECC1C2RERLuiuorbeiUbIRERLRBoUcIbIiI微变等效电路微变等效电路(1-42)电子技术教案电子技术教案LeoRiuLELRRR/LbRi）（1LebebiRiriuLbbebRiri)1 (LbbebLbuRiriRiA)1 ()1 (LbeLRrR)1 (1）（1. 电压放大倍数电压放大倍数rbeiUbIRERLRBoUcIbIiI(1-43)电子技术教案电子技术教案1.,)1 (LbeRr所以所以，1uA但是，输出电流但是，输出电流

19、Ie添加了。添加了。2. 输入输出同相，输出电压跟随输入电压，输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器；无电压放大才干。故称电压跟随器；无电压放大才干。结论：结论：LbeLuR)(rRA11）（(1-44)电子技术教案电子技术教案2. 输入电阻输入电阻)1 (/LbeBiRrRRrbeiUbIRERLRBoUcIbIiI输入电阻较大，作为前一级的负载，对前输入电阻较大，作为前一级的负载，对前一级的放大倍数影响较小。一级的放大倍数影响较小。(1-45)电子技术教案电子技术教案(1-46)电子技术教案电子技术教案(1-47)电子技术教案电子技术教案(1-48)电子技术教案电子技术教案射极

20、输出器的运用射极输出器的运用1. 将射极输出器放在电路的首级，可以将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。提高输入电阻。2. 将射极输出器放在电路的末级，可以将射极输出器放在电路的末级，可以降降 低输出电阻，提高带负载能。低输出电阻，提高带负载能。3. 将射极输出器放在电路的两级之间，将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用。可以起到电路的匹配作用。(1-49)电子技术教案电子技术教案(1-50)电子技术教案电子技术教案(1-51)电子技术教案电子技术教案(1-52)电子技术教案电子技术教案(1-53)电子技术教案电子技术教案(1-54)电子技术教案电子技术教案(1-55)

21、电子技术教案电子技术教案(1-56)电子技术教案电子技术教案(1-57)电子技术教案电子技术教案(1-58)电子技术教案电子技术教案一一 静态任务点静态任务点CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII (1-59)电子技术教案电子技术教案(1-60)电子技术教案电子技术教案(1-61)电子技术教案电子技术教案(1-62)电子技术教案电子技术教案(1-63)电子技术教案电子技术教案(1-64)电子技术教案电子技术教案 2.6.3 三种组态的比较三种组态的比较电压增益：电压增益：beLc)/(rRR 输入电阻：输入电阻：beb

22、/rR输出电阻：输出电阻：cR)/)(1()/()1(LebeLeRRrRR )/)(1(/LebebRRrR 1)/(/bebserRRRbeLc)/(rRR 1/beerRcR(1-65)电子技术教案电子技术教案 固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较 共射极放大电路共射极放大电路静态：静态：bBECCBRVVI BCII cCCCCERIVV CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )RR(IVVecCCCCE CBII (1-66)电子技术教案电子技术教案小结 三极管是一个经过基极电流控制集电极电流的电流控制器件。三极管有三种任务形状：放大形状、截止形状和饱和形状。 电压放大的目的是从信号获得信号电压，加以放大后，送到输出负载上。所以要求放大电路的电压放大倍数大，输入电阻大，输出电阻小，其中输入电阻大阐明放大器从信号源索取的电流小，信号源加到放大器输出端的电压就大；输出电阻小，阐明放大电路的带负载才干强，输出负载变化时，放大电路的输出电压几乎恒定。(1-67)电子技术教案电子技术教案小结 放大电路按电路方式不同可分为共射、共集、共基放大器、差分放大器等。 共射电路的电压、电流和功率放大倍数都较大，输入电阻和输出电阻适中，主