模拟电子电路第二章910

1、2.6.2共基极放大电路共基极放大电路( (a) )原理电路原理电路( (b) )实际电路实际电路C1C2+_+_OUiUReVEEVCCRcRLVTC1C2OUVCCRb2Rb1+_ReCbRLiURc一、静态工作点一、静态工作点( (IBQ , ICQ , UCEQ) )图图 实际电路实际电路C1C2OUVCCRb2Rb1+_ReCbRLiURcCQBEQCCb2b1b1eeBEQBQEQ)(1IUVRRRRRUUI 1EQBQII)(ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVU +_+_OUiURerbeLR iIeICIOIbIbI becC1C2OUVCCRb2Rb1+_R

2、eCbRLiURc微变等效电路微变等效电路二、电流放大倍数二、电流放大倍数coei,IIII ecioIIIIAi+_+_OUiURerbeLR iIeICIOIbIbI becbeLioLbobebi rRUUARIUrIUu 所以所以四、输入电阻四、输入电阻暂不考虑电阻暂不考虑电阻 Re 的作用的作用 1)1(bebbebiiirIrIIUR五、输出电阻五、输出电阻暂不考虑电阻暂不考虑电阻 Re 的作用的作用 Ro rcb . 已知共射输出电阻已知共射输出电阻 rce ，而，而 rcb 比比 rce大大 得多，可认为得多，可认为rcb (1 + )rce如果考虑集电极负载电阻，则共基极放大

3、电路的输如果考虑集电极负载电阻，则共基极放大电路的输出电阻为出电阻为Ro = Rc / rcb Rc+_+_OUiURerbeLR iIeICIOIbIbI bec2.6.3三种基本组态的比较三种基本组态的比较大大( (数值同共射数值同共射电路，但同相电路，但同相) )小小( (小于、近于小于、近于 1 ) )大大( (十几十几 一几百一几百) ) 小小 大大( (几十几十 一百以上一百以上) ) 大大( (几十几十 一百以上一百以上) )电电路路组态组态性能性能共共 射射 组组 态态共共 集集 组组 态态共共 基基 组组 态态C1C2OUVCCRb2Rb1+_ReCbRLiUC1Rb+VCC

4、C2RL+Re+iUOUC1Rb+VCCC2RL+iUOURciAuA )1( beLrR ebee)1()1(RrR beLrR 2.6.3三种基本组态的比较三种基本组态的比较 频率频率响应响应大大( (几百千欧几百千欧 几兆欧几兆欧) )小小( (几欧几欧 几十欧几十欧) )中中( (几十千欧几十千欧几百千欧几百千欧) )rce小小( (几欧几欧 几十欧几十欧) )大大( (几十千欧以上几十千欧以上) )中中(几百欧几百欧几千欧几千欧) rbe组态组态性能性能共共 射射 组组 态态共共 集集 组组 态态共共 基基 组组 态态iRoR 1sbeRrce)1(r 1berebe)1(Rr 差差

5、较好较好好好2.8多级放大电路多级放大电路2.8.1多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式三种耦合方式三种耦合方式阻容耦合阻容耦合直接耦合直接耦合变压器耦合变压器耦合一、阻容耦合一、阻容耦合图图 阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路C1RC1Rb1+VCCC2RL+VT1+ iUoU+Rc2Rb2C3VT2+第第 一一 级级第第 二二 级级优点：优点：(1) (1) 前、后级直流电路互不相通，静态工作点相前、后级直流电路互不相通，静态工作点相互独立；互独立；(2) (2) 选择足够大电容，可以做到前一级输出信号选择足够大电容，可以做到前一级输出信号几乎不衰减地加到后一级输入端，使信号得到充分

6、利几乎不衰减地加到后一级输入端，使信号得到充分利用。用。不足：不足： (1) (1) 不适合传送缓慢变化的信号；不适合传送缓慢变化的信号；(2) (2) 无法实现线性集成电路。无法实现线性集成电路。二、直接耦合二、直接耦合Rc1Rb1+VCC+VT1+ iUOURc2Rb2VT2图图 两个单管放大电路简单的直接耦合两个单管放大电路简单的直接耦合特点：特点：( (1) ) 可以放大交流和可以放大交流和缓慢变化及直流信号；缓慢变化及直流信号；( (2) ) 便于集成化。便于集成化。( (3) )各级静态工作点互相影各级静态工作点互相影响；基极和集电极电位会随着响；基极和集电极电位会随着级数增加而上

7、升；级数增加而上升；( (4) )零点漂移。零点漂移。1. 解决合适静态工作点的几种办法解决合适静态工作点的几种办法改进电路改进电路( (a) )电路中接入电路中接入 Re2，保证第一级集电极有保证第一级集电极有较高的静态电位，但较高的静态电位，但第二级放大倍数严重第二级放大倍数严重下降。下降。 改进电路改进电路( (b) )稳压管动态电阻稳压管动态电阻很小，可以使第二级很小，可以使第二级的放大倍数损失小。的放大倍数损失小。但集电极电压变化范但集电极电压变化范围减小。围减小。VDZRc1Rb1+VCC+VT1+ iUOURc2RVT2( (b) )Rc1Rb1+VCC+VT1+ iUOURc2

8、Re2VT2( (a) )改进电路改进电路( (c) )+VCCRc1Rb1+VT1+ iUOURc2Rb2VT2VDz改进电路改进电路( (d) ) 可降低第二级的可降低第二级的集电极电位，又不损集电极电位，又不损失放大倍数。但稳压失放大倍数。但稳压管噪声较大。管噪声较大。可获得合适的工可获得合适的工作点。为经常采用的作点。为经常采用的方式。方式。( (c) )Rc1Rb1+VCC+VT1+ iUOURe2Rc2VT2 ( (d) )图图 直接耦合方式实例直接耦合方式实例【例例】图示两级直接耦合放大电路中，已知：图示两级直接耦合放大电路中，已知：Rb1 = 240 k ，Rc1 = 3.9

9、k ，Rc2 = 500 ，稳压管，稳压管 VDz 的工作的工作电压电压 UZ = 4 V，三极管，三极管 VT1 的的 1 = 45，VT2 的的 2 = 40，VCC = 24 V，试计算各级静态工作点。试计算各级静态工作点。图图 例题的电路例题的电路Rc1Rb1+VCC+VT1+ Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2解：设解：设 UBEQ1 = UBEQ2 = 0.7 V，则则UCQ1 = UBEQ2 + Uz = 4.7 VmA 4.95mA )9 . 37 . 424(c1CQ1CCc1 RUVIRmA1 . 0mA)2407 . 024(b1BEQ1CCBQ1

10、 RUVI如如 ICQ1 由于温度的由于温度的升高而增加升高而增加 1%，计算静态输出电压，计算静态输出电压 的变化。的变化。ICQ1 = 1 IBQ1 = 4.5 mAIBQ2 = IRc1 ICQ1 = (4.95 4.5 ) mA = 0.45 mAICQ2 = 2 IBQ2 = (40 0.45 ) mA = 18 mAUO= UCQ2 = VCC ICQ2RC2= (24 18 0.5 ) V = 15 V UCEQ2 = UCQ2 UEQ2 = ( 15 4 ) V = 11 V当当 ICQ1 增加增加 1% 时，即时，即ICQ1 = (4.5 1.01) mA = 4.545 m

11、AIBQ2 = (4.95 4.545) mA = 0.405 mAICQ2 = (40 0.405) mA = 16.2 mAUO = UCQ2 = (24 16.2 0.5)V = 15.9 V比原来升高了比原来升高了 0.9 V ， 约升高约升高 6%。2. 零点漂移零点漂移直接耦合时，输入电压为零，但输出电压离开零点，直接耦合时，输入电压为零，但输出电压离开零点，并缓慢地发生不规则变化的现象。并缓慢地发生不规则变化的现象。原因：原因：放大器件的参数受温度影响而使放大器件的参数受温度影响而使 Q 点不稳定。点不稳定。图图 零点漂移现象零点漂移现象uOtOuItO放大电路级数愈多，放放大电

12、路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。愈严重。抑制零点漂移的措施：抑制零点漂移的措施：( (1) ) 引入直流负反馈以稳定引入直流负反馈以稳定 Q 点；点；( (2) ) 利用热敏元件补偿放大器的零漂；利用热敏元件补偿放大器的零漂；图图 利用热敏元件补偿零漂利用热敏元件补偿零漂R2R1+VCC+VT2+ RcVT1uIuOiC1ReRuB1( (3) ) 采用差分放大电路。采用差分放大电路。三、变压器耦合三、变压器耦合选择恰当的变比，可在负载上得到尽可能大的输出选择恰当的变比，可在负载上得到尽可能大的输出功率。功率。图图 变压器耦合放大电路变压器耦合放大电路第

13、二 级第 二 级VT2、VT3组组成推挽式放大成推挽式放大电路，信号正电路，信号正负半周负半周 VT2、VT3 轮流导电。轮流导电。优点：优点：( (1) ) 能实现阻抗变换；能实现阻抗变换；( (2) ) 静态工作点互相独立。静态工作点互相独立。缺点：缺点：( (1) ) 变压器笨重；变压器笨重；( (2) ) 无法集成化；无法集成化；( (3) ) 直流和缓慢变化信号不能通过变压器。直流和缓慢变化信号不能通过变压器。三种耦合方式的比较三种耦合方式的比较阻容耦合阻容耦合直接耦合直接耦合变压器耦合变压器耦合特点特点各级工作点互各级工作点互不影响；不影响；结构简单结构简单能放大缓慢变能放大缓慢变

14、化的信号或直流化的信号或直流成分的变化；成分的变化； 适合集成化适合集成化有阻抗变换作用；有阻抗变换作用；各级直流通路互各级直流通路互相隔离。相隔离。存在存在问题问题 不能反应直流不能反应直流成分的变化，成分的变化，不适合集成化不适合集成化有零点漂移现有零点漂移现象；象；各级工作点互各级工作点互相影响相影响不能反应直流成不能反应直流成分的变化；不适合分的变化；不适合放大缓慢变化的信放大缓慢变化的信号；号；不适合集成化不适合集成化适合适合场合场合分立元件交流分立元件交流放大电路放大电路集成放大电路，集成放大电路，直流放大电路直流放大电路低频功率放大，低频功率放大，调谐放大调谐放大2.8.2多级放

15、大电路的电压放大倍数多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻和输入、输出电阻一、电压放大倍数一、电压放大倍数总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即unuuuAAAA 21其中，其中， n 为多级放大电路的级数。为多级放大电路的级数。二、二、 输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻 通常，多级放大电路的输入电阻就是通常，多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电输入级的输入电阻阻；输出电阻就是；输出电阻就是输出级的输出电阻。输出级的输出电阻。 具体计算时，有时它们不仅仅决定于本级参数，也与具体计算时，有时它们不仅仅决定于本级参数，也与后级或前级的参数有关。后级或前级的参数有关。图图 2.8.4例题的电路例题的电路Rc1Rb1+VCC+VT1+ Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2 【例例】图示电路中，图示电路中， Rb1= 240 k ，Rc1 = 3.9 k ， Rc2 = 500 ，UZ = 4 V， 1 = 45， 2 = 40， VCC = 24 V，设设稳压管的稳压管的 rz = 50 。试估算总的电压放大倍数，。试估算总的电压放大倍数，IOuuAu 以及输入、输出电阻以及输入、输出电阻 Ri 和和 Ro。解：解：估算估算 Au1 时，时，应将第二级应将第二级 Ri2 作为第一作为第