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文档简介

1、第2章 基本放大电路2.1 基本放大电路概述 2.2 放大电路的静态分析2.4 静态工作点的稳定2.5 射极输出器2.8 互补对称功率放大电路2.6 场效应管及其放大电路2.3 放大电路的动态分析2.7 阻容耦合多级放大电路本章要求:1. 理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极放大电路的性能特点;掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等效电路分析法,掌握放大电路电压放大倍数、输入、输出电阻的计算;3. 了解多级放大的概念, 了解互补功率放大电路的工作原理。第2章 基本放大电路本章作业 P60: 2.4 P61: 2.7 2.9 2.10 2.11 2.12 2.17 一、放大的概念放大的对

2、象:变化量放大的本质:能量的控制放大的特征:功率放大放大的基本要求:不失真放大的前提判断电路能否放大的基本出发点VCC至少一路直流电源供电电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。二、性能指标1. 放大倍数:输出量与输入量之比电压放大倍数是最常被研究和测试的参数信号源信号源 内阻输入电压输入电流输出电压输出电流对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。2. 输入电阻和输出电阻 将输出等效成有内阻的电压源,内阻就是输出电阻。空载时输出电压有效值带RL时的输出电压有效值输入电压与输入电流有效值之比。从输入端看进去的等效电阻3. 通频带4. 最大不失真输出电压Uom:交流有效值。 由于

3、电容、电感及放大管PN结的电容效应,使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降,并产生相移。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。下限频率上限频率5. 最大输出功率Pom和效率:功率放大电路的参数按工作频率直流放大器交流放大器按电路结构分立元件放大器集成放大器放大电路的分类 本章主要讨论电压放大电路。按用途电流放大器功率放大器电压放大器2.1 基本放大电路概述2.1.1 共发射极放大电路组成晶体管T-放大元件, iC= iB。要保证集电结反偏,发射结正偏,使晶体管工作在放大区 。基极电源EB与基极电阻RB-使发射结 处于正偏,并提供大小适当的基极电流。ECRSesRBEBRCC1C2

4、T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE共发射极基本电路Common-Emitter Amplifier集电极电源EC -为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻RC-将变化的电流转变为变化的电压。耦合电容C1 、C2 -隔离输入、输出与放大电路直流的联系,同时使信号顺利输入、输出。共发射极基本电路Common-Emitter AmplifierECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE2.1.1 共发射极放大电路组成2.1 基本放大电路概述单电源供电时常用的画法共发射极基本电路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCi

5、BiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE2.1 基本放大电路概述2.1.2 直流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如果电容的容量足够大,可以认为它对交流分量不起作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路。这样,交直流所走的通路是不同的。直流通路:无信号时电流(直流电流)的通路, 用来计算静态工作点。交流通路:有信号时交流分量(变化量)的通路, 用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻等动态参数。DC channel and AC channelUBEIBICUCE无输入信号(ui = 0)时: uo = 0uBE = UBEuC

6、E = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO2.1.3 共发射极基本放大电路的工作原理ICUCEOIBUBEO结论: (1) 无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的 电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE 。 (IB、UBE) 和(IC、UCE)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。QIBUBEQUCEICUBEIB无输入信号(ui = 0)时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE?有输入信号(ui 0)时 uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UC

7、E+ uoIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO2.1.3 共发射极基本放大电路的工作原理结论:(2) 加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大 小均发生了变化,都在直流量的基础上叠加了 一个交流量,但方向始终不变。+集电极电流直流分量交流分量动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析结论:(3) 若参数选取得当,输出电压可比输入电压大, 即电路具有电压放大作用。(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180, 即共发射极电路具有反相作用。uitOuotO信号放大过程静态:未加输入信号时放大器的工作状态

8、。 动态:加上输入信号时放大器的工作状态。 总结:放大电路的组成原则(4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集 电极电压,经电容耦合只输出交流信号。根据晶体管的类型提供直流电源,以使晶体管 工作在放大区,发射结正偏,集电结反偏。(2) 正确设置静态工作点,使晶体管工作于放大区。(3) 输入信号必须作用于输入回路,且输入信号将 变化的电压转化成变化的基极电流。2.2 放大电路的静态分析静态:放大电路无信号输入(ui = 0)时的工作状态。分析方法:估算法、图解法。分析对象:各极电压、电流的直流分量。所用电路:放大电路的直流通路。设置Q点的目的: (1) 使放大电路的放大信号不失真; (2)

9、 使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是动态的基础。静态工作点Q:IB、IC、UCE 。静态分析:确定放大电路的静态值。(Static Analysis)直流通路通路的画法:直流通路直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE2.2 放大电路的静态分析1.估算法:用放大电路的直流通路确定静态值1. 直流通路估算 IB根据电流放大作用2. 由直流通路估算UCE、IC当UBE UCC时,+UCCRBRCT+

10、UBEUCEICIB由KVL: UCC = IB RB+ UBE由KVL: UCC = IC RC+ UCE所以 UCE = UCC IC RC 例1:用估算法计算静态工作点。已知:UCC=12V,RC=4k,RB=300k, =37.5。解:注意:电路中IB 和 IC 的数量级不同+UCCRBRCT+UBEUCEICIB例2:用估算法计算图示电路的静态工作点。 由例1、例2可知,当电路不同时,计算静态值的公式也不同。由KVL可得:由KVL可得:IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB2. 图解法用作图的方法确定静态值步骤: 1. 用估算法确定IB 优点: 能直观地分析和了解静 态值的变化

11、对放大电路 的影响。2. 由输出特性确定IC 和UCCUCE = UCC ICRC 直流负载线方程+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiE2. 图解法直流负载线斜率ICQUCEQUCCUCE =UCCICRCUCE /VIC/mA直流负载线Q由IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是Q点O2.3 放大电路的动态分析动态:放大电路有信号输入(ui 0)时的工作状态。分析方法: 微变等效电路法,图解法。所用电路: 放大电路的交流通路。 动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。分析对象: 各极电压和电流的交流分量。目的: 找出Au、ri、ro与电路

12、参数的关系,为设计打基础。(Dynamic Analysis)UA : 大写字母、大写下标,表示直流量。uA: 小写字母、大写下标,表示全量。ua: 小写字母、小写下标,表示交流分量。uAua全量交流分量tUA直流分量 符号约定2.3.1 微变等效电路法 微变等效电路(Small-signal equivalent circuits): 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化,等效为一个线性元件。线性化的条件: 晶体管在小信号(微变量)情况下工作。因此,在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。微变等效电路法: 利用放大电路的微变等效电路分析计

13、算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。 晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。 当信号很小时,在静态工作点附近的输入特性在小范围内可近似线性化。1. 晶体管的微变等效电路UBEIB2.3.1 微变等效电路法(1) 输入回路Q输入特性晶体管的输入电阻 晶体管的输入回路(B、E之间)可用rbe等效代替,即由rbe来确定ube和 ib之间的关系。IBUBEOBECrbeibBEubeubeibrbe一般为几百欧到几千欧。 对输入的小交流信号而言,三极管B、E间等效于电阻rbe。对于小功率三极管:(2) 输出回路rce愈大,恒流特性愈好因rce阻值很高,一般忽略不计。晶体管的

14、输出电阻输出特性ICUCEQ 输出特性在线性工作区是一组近似等距的平行直线。晶体管的电流放大系数 晶体管的输出回路(C、E之间)可用一受控电流源 ic= ib等效代替,即由来确定ic和 ib之间的关系。一般在20200之间,在手册中常用hfe表示。OIBICICIBuCEiCCibicicBCEibib晶体三极管微变等效电路ube+-uce+-ube+-uce+-1. 晶体管的微变等效电路rbeBE 晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。 晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=ib等效代替。 XC 0,C 可看作短路。忽略电源的内阻,电源的端电压恒定,直流电源对交流可看作短路。短路短路对地短

15、路交流通路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE2. 放大电路的微变等效电路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii2. 放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶体管用晶体管微变等效电路代替即可得放大电路的微变等效电路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微变等效电路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii 用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。 分析时假设输入为正弦交流,所以等效电路中的电压与电流可用相量表示。微变等效电路2. 放大电路的微变等效电路ibiceSrbeibR

16、BRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3. 电压放大倍数的计算当放大电路输出端开路(未接RL)时,因rbe与IE有关,故放大倍数与静态 IE有关。负载电阻愈小,放大倍数愈小。 式中的负号表示输出电压的相位与输入相反。例1:rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3. 电压放大倍数的计算rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2: 由例1、例2可知,当电路不同时,计算电压放大倍数 Au 的公式也不同。要根据微变等效电路找出 ui与ib的关系、 uo与ic 的关系。4. 放大电路输入电阻的计算放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说,是一个负载,

17、可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻,也就是放大电路的输入电阻。定义: 输入电阻是对交流信号而言的,是动态电阻。+-信号源Au放大电路+-输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。电路的输入电阻愈大,从信号源取得的电流愈小,因此一般总是希望得到较大的输入电阻。放大电路信号源+-+-rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE 例2:rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例1:riri 5. 放大电路输出电阻的计算放大电路对负载(或对后级放大电路)来说,是一个信号源,可以将它进行戴维宁等效,等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。+_RLro+_定义: 输出电阻是动态电阻,

18、与负载无关。 输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小,负载变化时输出电压的变化愈小,因此一般总是希望得到较小的输出电阻。RSRL+_Au放大电路+_rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS共射极放大电路特点: 1. 放大倍数高;2. 输入电阻低;3. 输出电阻高。例3:求ro的步骤:1) 断开负载RL3) 外加电压4) 求外加2) 令 或所有独立电源置零,保留受控源,加压求流法。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加例4:求ro的步骤:1) 断开负载RL3) 外加电压4) 求2) 令 或总结:动态分析的基本思路 (1)找出放大器的的交流通道 (2)用三极管的小信号模型

19、取代三极管上一页下一页 直流负载线(UCE = UCC ICRC):反映静态时电流IC和UCE的变化关系, 由于C2的隔直作用, 不考虑负载电阻RL。2.3.2 图解法分析动态特性1. 交流负载线 交流负载线:反映动态时电流 iC和uCE的变化关系, 视C2为短路,RL与RC并联,所以交流负载线比直流负载线要陡些。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEiCuCEQUCE=UCCICRC直流负载线带负载时的交流负载线此直线过Q点,斜率为交流负载线+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE0iBAuBE/VQ1QQ260402

20、000604020IB0.580.60.62UBEttAiBiBibubeuBE/V2. 交流工作状态的图解分析(1) 在输入特性上作图uBE = UBE+ uiiB = IB+ ib0IB= 40A2060803Q1. 5612N0Mt00Q 12.250.752.251.50.75ICicUCEUcemuce (uo)39uCE /VuCE /Vt369(2) 在输出特性上作图iC= iBQ 2iC / mAiC / mA输入输出反相 uCE = UCE+ uceiC = IC+ icuBE/Vic 由uo和ui的峰值(或峰峰值)之比可得放大电路的电压放大倍数。QuCE/VtttiC/mA

21、ICiB/AuBE/VtUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQQ1Q2uiuoiB/AIBibQ1Q22. 交流工作状态的图解分析结 论(1) 交流信号的传输情况ui (即ube)ibiCu0(即uce )(2) 电压和电流都含有直流分量和交流分量uBE = UBE+ ubeuCE = UCE+ uceiB = IB+ ibiC = IC+ ic (4) 电压放大倍数等于图中输出正弦电压的 幅值与 输入正弦电压的幅值之比。RL的阻值小,交流负 载线愈陡,电压放大倍数下降得也愈多。 (3) 输入信号电压ui和输出电压u0相位相反 2.3.3 非线性失真 (nonliear distort

22、ion) 如果Q设置不合适,晶体管进入截止区或饱和区工作,将造成非线性失真。输出波形较输入波形发生畸变,称为失真。若Q设置过高, 晶体管进入饱和区工作,造成饱和失真。Q2uo 适当减小基极电流可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1用图解法进行放大器失真分析 2.3.3 非线性失真若Q设置过低, 晶体管进入截止区工作,造成截止失真。 适当增加基极电流可消除失真。uiuotiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE 如果Q设置合适,信号幅值过大也可产生失真,减小信号幅值可消除失真。2.4 静态工作点的稳定

23、 合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。 前述的固定偏置放大电路,简单、容易调整,但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下,将引起静态工作点的变动,严重时将使放大电路不能正常工作,其中影响最大的是温度的变化。(Stabilization of static operating point)1. 温度变化对ICBO的影响2. 温度变化对输入特性曲线的影响温度T 输出特性曲线上移温度T 输入特性曲线左移3. 温度变化对 的影响温度每升高1 C , 要增加0.5%1.0%温度T 输出特性曲线族间距增大温度变化对静态工

24、作点的影响温度变化对静态工作点的影响 在固定偏置放大电路中,当温度升高时,UBE、 、 ICBO 。 上式表明,当UCC和 RB一定时, IC与 UBE、 以及 ICEO 有关,而这三个参数随温度而变化。温度升高时, IC将增加,使Q点沿负载线上移。iCuCEQ温度升高时,输出特性曲线上移Q 固定偏置电路的工作点Q点是不稳定的,为此需要改进偏置电路。当温度升高使 IC 增加时,能够自动减少IB,从而抑制Q点的变化,保持Q点基本稳定。结论: 当温度升高时,IC将增加,使Q点沿负载线上移,容易使晶体管T进入饱和区造成饱和失真,甚至引起过热烧坏三极管。O2.4.1 静态分析1. 稳定Q点的原理 基极

25、电位基本恒定,不随温度变化。VBRB1RCC1C2RB2RERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+1. 稳定Q点的原理 集电极电流基本恒定,不随温度变化。VBRB1RCC1C2RB2RERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+2.4.1 静态分析从Q点稳定的角度来看似乎I2、VB越大越好。但 I2 越大,RB1、RB2必须取得较小,将增加损耗,降低输入电阻。而VB过高必使VE也增高,在UCC一定时,势必使UCE减小,从而减小放大电路输出电压的动态范围。在估算时一般选取:I2= (5 10) IB,VB= (5 10) UBE, RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。参数的选择V

26、BRB1RCC1C2RB2RERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+旁路电容Q点稳定的过程TUBEIBICVEICVB 固定 RE:温度补偿电阻 对直流:RE越大,稳定Q点效果越好; 对交流:RE越大,交流损失越大,为避免交流损失加旁路电容CE。本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程UBE =VB VEVBRB1RCC1C2RB2RERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+CE+2. 静态工作点的计算估算法:VB+C2RLuo+C1ui+RSeS+RB1RCRB2CEREI1I2IB+UCCIC断开断开断开2.4.2 动态分析 对交流:旁路电容 CE 将RE 短路

27、, RE不起作用, Au,ri,ro与固定偏置电路相同。如果去掉CE ,Au,ri,ro ? 旁路电容 Bypass capacitorRB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+ 去掉CE后的微变等效电路短路对地短路如果去掉CE ,Au,ri,ro ?rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE无旁路电容CE有旁路电容CEAu减小分压式偏置电路ri 提高ro不变对信号源电压的放大倍数?信号源考虑信号源内阻RS 时RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+例1: 在图示放大电路中,已知UC

28、C=12V, RC= 6k, RE1= 300, RE2= 2.7k, RB1= 60k, RB2= 20k RL= 6k ,晶体管=50, UBE=0.6V, 试求:(1) 静态工作点 IB、IC 及 UCE;(2) 画出微变等效电路;(3) 输入电阻ri、ro及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2解:(1)由直流通路求静态工作点。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB(2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。微变等效电路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE12.5 射极输出器 因对交流信号而言,集电极是输入与输出

29、回路的公共端,所以是共集极放大电路(common-collector amplifier)。 因从发射极输出,所以称射极输出器。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS(Emitter Followers)RBRERLuiuoBCE求Q点:2.5.1 静态分析直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS2.5.2 动态分析1. 电压放大倍数 电压放大倍数Au1 且输入输出同相,输出电压跟随输入电压,故称电压跟随器。微变等效电路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRErbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2. 输入电阻 射极输

30、出器的输入电阻高,对前级有利。 ri 与负载有关3. 输出电阻射极输出器的输出电阻很小,具有恒压输出特性,带负载能力强。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加共集电极放大电路(射极输出器)的特点:1. 电压放大倍数小于1,约等于1;2. 输入电阻高;3. 输出电阻低;4. 输出与输入同相。射极输出器的应用主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。 1. 因输入电阻高,它常被用在多级放大电路的第一级,可以提高输入电阻,减轻信号源负担。 2. 因输出电阻低,它常被用在多级放大电路的末级,可以降低输出电阻,提高带负载能力。 3. 利用 ri 大、 ro小以及 Au 1 的特点,也可将射极输出

31、器放在放大电路的两级之间,起到阻抗匹配作用,这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。例1: 在图示放大电路中,已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k, RL= 2k ,晶体管=60, UBE=0.6V, 信号源内阻RS= 100,试求:(1) 静态工作点 IB、IE 及 UCE;(2) 画出微变等效电路;(3) Au、ri 和 ro 。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS解:(1)由直流通路求静态工作点。直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBIC(2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE微变等效电路总结:1.

32、 固定偏置放大电路下一节上一页下一页返 回上一节(1) 静态分析下一节上一页下一页返 回上一节1. 固定偏置放大电路(2) 动态分析(1) 静态分析下一节上一页下一页返 回上一节2. 分压式偏置放大电路(2) 动态分析下一节上一页下一页返 回上一节(1) 静态分析下一节上一页下一页返 回上一节3. 共集电极放大电路(2) 动态分析下一节上一页下一页返 回上一节3. 共集电极放大电路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2.6 场效应管放大电路 场效应晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点,常用于多级放大电路的输入级以及要求噪声低的放大电路。 场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体管的发射极、

33、集电极、基极。 场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构上也相类似。 场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电路一样,包括静态分析和动态分析。 1. 自给偏压式偏置电路15.9.2 场效应管放大电路 栅源电压UGS是由场效应管自身的电流提供的,故称自给偏压。UGS = RSIS = RSID+UDD RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS +_UGST为N沟道耗尽型场效应管 增强型MOS管因UGS=0时, ID 0,故不能采用自给偏压式电路。+UDD RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS +_UGS静态分析可以用估算法或图解

34、法( 略 )估算法:UGS = RSID将已知的UGS(off)、IDSS代入上两式,解出UGS、ID; 由 UDS= UDD ID(RD+ RS) 解出UDS列出静态时的关系式 对增强型MOS管构成的放大电路需用图解法来确定静态值。+UDD RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS +_UGS例:已知UDD =20V、RD=3k、 RS=1k、 RG=500k、UGS(off)= 4V、IDSS=8mA,确定静态工作点。解:用估算法UGS = 1 IDUDS= 20 2( 3 + 1 )= 12 V列出关系式解出 UGS1 = 2V、UGS2 = 8V、ID1=2mA、ID2=8mA

35、 因UGS2 UGS(off) 故舍去 ,所求静态解为UGS = 2V ID=2mA、2. 分压式偏置电路(1) 静态分析+UDD RSCSC2C1RG1RDRG2RG+RLuiuo估算法:将已知的UGS(off)、IDSS代入上两式,解出UGS、ID; 由 UDS= UDD ID(RD+ RS) 解出UDS列出静态时的关系式流过 RG 的电流为零(2) 动态分析电压放大倍数RG1RDRG2RG+RL+SDGT交流通路输入电阻输出电阻RGRDRLSDG+-+-RG1RG2+-RG是为了提高输入电阻ri而设置的。3. 源极输出器(共漏极放大电路)+UDD RSC2C1RG1RG2RG+RLuiu

36、o+RG1RSRG2RG+RL+SDGT+交流通路特点与晶体管的射极输出器一样2. 输入电阻1. 电压放大倍数RGRSRLSDG+-+-RG1RG2+-3. 输出电阻结论:1、场效应管与晶体管相比,最突出的优点是可以组成高输入电阻的放大电路。2、场效应管的放大能力比晶体管差,因此,共源放大电路的放大能力比共射放大电路差得多。 2.7 阻容耦合多级放大电路 耦合方式:信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、放大器与负载之间的连接方式。 常用的耦合方式:直接耦合、阻容耦合和变压器耦合、光电耦合。动态: 传送信号减少压降损失 静态:保证各级有合适的Q点波形不失真第二级 推动级 输入级 输出级输入输出

37、多级放大电路的框图对耦合电路的要求Multistage amplifier and coupled between stage阻容耦合第一级第二级负载信号源两级之间通过耦合电容 C2 与下级输入电阻连接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+T1T2resistance-capacitance coupled1. 静态分析 由于电容有隔直作用,所以每级放大电路的直流通路互不相通,每级的静态工作点互相独立,互不影响,可以各级单独计算。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+

38、T1T22. 动态分析微变等效电路第一级第二级rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1例2: 如图所示的两级电压放大电路, 已知1= 2 =50, T1和T2均为3DG8D。(1) 计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V);(2) 求放大电路的输入电阻和输出电阻; (3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k解: (1) 两级放大电路的静态值可分别计算。第一级是射极输出器:RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k

39、51010k断开断开断开断开第二级是分压式偏置电路解:RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k第二级是分压式偏置电路解:RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k(2) 计算 r i和 r 0 由微变等效电路可知,放大电路的输入电阻 ri 等于第一级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器,它的输入电阻ri1与负载有关,而射极输出器的负载即是第二级输入电阻 ri2。微变等效电路rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2) 计算 r i和 r0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+

40、_+_(2) 计算 r i和 r 0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数第一级放大电路为射极输出器rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_第二级放大电路为共发射极放大电路总电压放大倍数(1) 由于电容的隔直作用,各级放大器的静态工作点相互独立,可以分别估算;(2) 前一级的输出电压是后一级的输入电压;(3) 后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻;(4) 总电压放大倍数各级放大倍数的乘积;(5) 总输入电阻ri 即为第一级的输入电阻ri1;(6) 总输出电阻即为最后一级的输出电阻。多级阻容耦合放大器特点:2.8 互补对称功率放大电路2.8.1 对功率放大电路的基本要求 功率放大电路的作用:是放大电路的输出级,去推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。(1) 在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。(2) 由于功率较大,就要求提高效率。(power amplifier)小功率晶体管大功率晶体管功率管的三个主要参数(1)集电极-发射极反向击穿电压 U(BR)CEO(2)集电极最大电流 ICmax(3)集电极最大

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