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第7章分立元件放大电路返回后一页7.3

静态工作点的稳定7.4共集电极电路7.5多级放大电路7.2基本放大电路7.1半导体器件7.6

功率放大电路7.1半导体器件半导体的特性:

(可制成温度敏感元件,如热敏电阻)掺杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质,会使其导电能力明显改变。光敏性:当受到光照时,其导电能力明显变化。

(可制成各种光敏元件,如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等)。热敏性:当环境温度升高时,导电能力显著增强。前一页后一页返回1.本征半导体完全纯净的、结构完整的半导体晶体,称为本征半导体。硅和锗的晶体结构前一页后一页返回7.1.1PN结硅和锗的共价键结构共价键共用电子对

共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为束缚电子。+4+4+4+4前一页后一页返回+4+4+4+4自由电子空穴束缚电子

在常温下,由于热激发,使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为自由电子(带负电),同时共价键上留下一个空位,称为空穴(带正电)。

本征半导体的导电机理这一现象称为本征激发。前一页后一页返回本征半导体的导电机理在其它力的作用下,空穴吸引临近的电子来填补,其结果相当于空穴的迁移。空穴的迁移相当于正电荷的移动,因此可以认为空穴是载流子。

因常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子,因此本征半导体中的自由电子和空穴很少,所以本征半导体的导电能力很弱。

当半导体外加电压时,在电场的作用下将出现两部分电流:

1)自由电子作定向移动

电子电流

2)价电子递补空穴空穴电流+4+4+4+4前一页后一页返回本征半导体的导电机理本征半导体中存在数量相等的两种载流子,即自由电子和空穴。

温度越高,载流子的浓度越高,本征半导体的导电能力越强。温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素,这是半导体的一大特点。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。跳转前一页后一页返回2.N型半导体和P型半导体N型半导体

掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度,所以,自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子(多子),空穴称为少数载流子(少子)。+4+4+4+4+5多余电子磷原子掺入五价元素在常温下即可变为自由电子失去一个电子变为正离子返回前一页后一页前一页后一页P型半导体

掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度,所以,空穴浓度远大于自由电子浓度。空穴称为多数载流子(多子),自由电子称为少数载流子(少子)。+4+4+4+4+3硼原子空穴掺入三价元素接受一个电子变为负离子返回杂质半导体的示意表示法------------------------P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体前一页后一页无论N型或P型半导体都是中性的,对外不显电性。返回

1.在杂质半导体中多子的数量与

(a.掺杂浓度、b.温度)有关。

2.在杂质半导体中少子的数量与(a.掺杂浓度、b.温度)有关。

3.当温度升高时,少子的数量

(a.减少、b.不变、c.增多)。abc

4.在外加电压的作用下,P型半导体中的电流主要是,N型半导体中的电流主要是(a.电子电流、b.空穴电流)ba前一页后一页返回3.PN结的形成多子的扩散运动内电场E少子的漂移运动浓度差------------------------P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体空间电荷区内电场越强,漂移运动越强,而漂移使空间电荷区变薄。扩散的结果使空间电荷区变宽。扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡,空间电荷区的厚度固定不变。空间电荷区也称PN结前一页后一页返回前一页后一页4、

PN结的单相导电性

PN结加正向电压(正向偏置)PN结变窄

P接正、N接负------------------++++++++++++++++++U内电场外电场PNIF内电场被削弱,多子的扩散加强,形成较大的扩散电流。

PN结正向电阻较小,正向电流较大,PN结处于导通状态。返回

PN结加反向电压(反向偏置)------------------++++++++++++++++++U内电场外电场PN内电场被加强,少子的漂移加强,由于少子数量很少,形成很小的反向电流。IRPN结变宽

P接负、N接正

PN结反向电阻较大,反向电流很小,PN结处于截止状态。温度越高少子的数量越多,反向电流将随温度增加前一页后一页返回PN结的单向导电性1、PN结加正向电压(正向偏置,P接正、N

接负)时,PN结处于正向导通状态,PN

结正向电阻较小,正向电流较大。2、PN结加反向电压(反向偏置,P接负、N

接正)时,PN结处于反向截止状态,PN

结反向电阻较大,反向电流很小。前一页后一页返回7.1.2半导体二极管(a)点接触型1.结构:按结构可分三类(b)面接触型结面积小、结电容小、正向电流小。用于检波和变频等高频电路。结面积大、正向电流大、结电容大,用于工频大电流整流电路。前一页后一页(c)平面型

用于集成电路制作工艺中。PN结结面积可大可小,用于高频整流和开关电路中。返回7.1.2半导体二极管二极管的结构示意图符号:PN阳极阴极VD前一页后一页返回2.伏安特性前一页后一页PN+–UI硅管0.5V,锗管0.1V。反向击穿电压U(BR)导通压降死区电压外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。正向特性PN+–反向特性非线性反向电流在一定电压范围内保持常数。硅0.6~0.8V,锗0.2~0.3V。返回3.主要参数(1)最大整流电流IOM二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。(2)反向工作峰值电压URWM是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压,一般是二极管反向击穿电压U(BR)的一半或三分之一。二极管击穿后单向导电性被破坏,甚至过热而烧坏。(3)反向峰值电流IRM指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大,说明管子的单向导电性差,IRM受温度的影响,温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小,锗管的反向电流较大,为硅管的几十到几百倍。前一页后一页返回二极管的单向导电性前一页后一页

1.二极管加正向电压(正向偏置,阳极接正、阴极接负)时,二极管处于正向导通状态,二极管正向电阻较小,正向电流较大。

2.二极管加反向电压(反向偏置,阳极接负、阴极接正)时,二极管处于反向截止状态,二极管反向电阻较大,反向电流很小。

3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。

4.二极管的反向电流受温度的影响,温度愈高反向电流愈大。返回

4.二极管电路分析举例定性分析:判断二极管的工作状态导通截止否则,正向管压降硅0.6~0.7V锗0.2~0.3V

分析方法:将二极管断开,分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若V阳

>V阴或UD为正,二极管导通(正向偏置)若V阳

<V阴或UD为负,二极管截止(反向偏置)前一页后一页

反向截止时二极管相当于断开。若二极管是理想的,正向导通时正向管压降为零,返回电路如图,求:UABV阳=-6VV阴=-12VV阳

>V阴二极管导通若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB=-6V否则,UAB低于-6V一个管压降,为-6.3V或-6.7V例1:后一页取B点作参考点,断开二极管,分析二极管阳极和阴极的电位。跳转D6V12V3k

BAUAB+–返回两个二极管的阴极接在一起求:UAB取B点作参考点,断开二极管,分析二极管阳极和阴极的电位。V1阳=-6V,V2阳=0V,V1阴=V2阴=

-12VUD1=6V,UD2=12V∵

UD2>UD1∴VD2

优先导通,VD1截止。若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB=0VVD16V12V3k

BAVD2VD1承受反向电压为-6V流过VD2的电流为例2:前一页后一页UAB+–返回ui>8V

二极管导通,可看作短路uo=8V

ui<8V

二极管截止,可看作开路uo=ui已知:二极管是理想的,试画出uo

波形。u218V参考点8V例3二极管的用途:

整流、检波、限幅、箝位、开关、元件保护、温度补偿等。前一页后一页D8VRuoui++––返回5.稳压二极管前一页后一页符号UZIZIZM

UZ

IZUI伏安特性稳压管正常工作时加反向电压使用时要加限流电阻

+–稳压管反向击穿后,电流变化很大,但电压变化很小,利用此特性,稳压管在电路中可起稳压作用。返回主要参数前一页后一页(1)稳定电压UZ

稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。(2)电压温度系数

u环境温度每变化1

C引起稳压值变化的百分数。(3)动态电阻(4)稳定电流IZ、最大稳定电流IZM(5)最大允许耗散功率

PZM=UZIZM愈小,曲线愈陡,稳压性能愈好。返回光电二极管反向电流随光照强度的增加而上升。IV照度增加符号前一页后一页返回发光二极管有正向电流流过时,发出一定波长范围的光,目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光,它的电特性与一般二极管类似,正向电压较一般二极管高,电流为几~几十mA符号前一页后一页返回7.1.3晶体三极管1.基本结构BECNNP基极发射极集电极PNP集电极基极发射极BCENPN型PNP型后一页前一页返回BECNNP基极发射极集电极后一页前一页集电区:面积最大基区:最薄,掺杂浓度最低发射区:掺杂浓度最高发射结集电结返回符号:BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管型号:3A、3C是PNP3B、3D是NPN3A、3B是锗管3C、3D是硅管后一页前一页返回2.电流放大原理BECNNPEBRBECRC(1)三极管放大的外部条件发射结正偏、集电结反偏PNP

VB<VE

VC<VB从电位的角度看:

NPN发射结正偏VB>VE

集电结反偏VC>VB后一页前一页返回(2)各电极电流关系及电流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.010.020.030.040.050.0010.501.001.702.503.300.0010.511.021.732.543.35结论1)三电极电流关系IE=IB+IC2)IC

IE,IC

IB3)

IC

IB把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。

实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化,是CCCS器件。后一页前一页返回(3)三极管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBEC基区空穴向发射区的扩散可忽略。发射结正偏,发射区电子不断向基区扩散,形成发射极电流IE。IE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合,形成电流IBE,多数扩散到集电结。IBE从基区扩散来的电子作为集电结的少子,漂移进入集电结而被收集,形成ICE。ICE集电结反偏,有少子形成的反向电流ICBO。ICBO后一页前一页返回(3)三极管内部载流子的运动规律IC=ICE+ICBO

ICEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOIB=IBE-ICBO

IBE

ICE与IBE之比称为共发射极电流放大倍数集-射极穿透电流,温度

ICEO

(常用公式)若IB=0,则

IC

ICE03.特性曲线即管子各电极电压与电流的关系曲线,是管子内部载流子运动的外部表现,反映了晶体管的性能,是分析放大电路的依据。为什么要研究特性曲线:

1)直观地分析管子的工作状态

2)合理地选择偏置电路的参数,设计性能良好的电路重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线后一页前一页返回

实验线路输入回路输出回路发射极是输入、输出回路的公共端EBICmA

AVUCEUBERBIBECV共发射极电路

后一页前一页返回(1)输入特性IB(

A)UBE(V)204060800.40.8UCE1V特点:非线性死区电压:硅管0.5V,锗管0.2V。工作压降:硅UBE0.6~0.7V,锗UBE0.2~0.3V。后一页前一页返回(2)输出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A当UCE大于一定的数值时,IC只与IB有关,即IC=IB。后一页前一页此区域满足IC=

IB

称为线性区(放大区),具有恒流特性。返回IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A

UCEUBE,集电结正偏,

IBIC,称为饱和区。

深度饱和时硅管UCES0.3V此区域中IC受UCE的影响较大后一页前一页返回IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中:IB=0,IC

=ICEO,UBE

<

死区电压,称为截止区。后一页前一页跳转为可靠截止,常取发射结零偏压或反偏压。返回4.主要参数前面的电路中,三极管的发射极是输入输出的公共点,称为共射接法。相应地还有共基、共集接法。直流电流放大系数:(1)电流放大系数和工作于动态的三极管,真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为

IB,相应的集电极电流变化为IC。交流电流放大系数:一般小功率三极管大功率三极管后一页前一页返回

例:

UCE=4.7V时,IB=30A,IC=1.48mA;

IB=45A,IC=2.2mA。在以后的计算中,一般作近似处理:

=后一页前一页返回(2)集-基极反向饱和电流

ICBO后一页前一页返回(3)集-射极穿透电流ICEO(4)集电极最大允许电流ICM(5)集-射极反向击穿电压BU(BR)CEO(6)集电极最大允许耗散功耗PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区后一页前一页返回晶体管参数与温度的关系1、温度每增加10

C,ICBO增大一倍。硅管优于锗管。2、温度每升高1

C,UBE将减小–(2~2.5)mV,

即晶体管具有负温度系数。3、温度每升高1

C,

增加0.5%~1.0%。后一页前一页返回放大的概念:放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。后一页

放大的实质:

用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。

对放大电路的基本要求:1.要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。2.尽可能小的波形失真。另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。返回7.2基本放大电路Au本章主要讨论电压放大电路,同时介绍功率放大电路。放大电路可以用有输入端口和输出端口的四端网络表示,如下图。后一页前一页uotuituo+–ui+–返回7.1.1放大电路的组成及工作原理RBEBRCC1C2T++ECuo+–ui+–RSes+–RL++––1.电路组成后一页前一页返回参考点ui+–uo+–RBEBRCC1C2T++ECuo+–ui+–RSes+–RL++––2.元件作用

放大元件,iC=

iB。要保证集电结反偏,发射结正偏,使T工作在放大区。使发射结正偏,并提供适当的基极电流。基极电源与基极电阻后一页前一页返回参考点RBEBRCC1C2T++ECuo+–ui+–RSes+–RL++––2.元件作用

集电极电源,为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻,将变化的电流转变为变化的电压。耦合电容隔离输入、输出与放大电路直流的联系,同时使信号顺利输入、输出。信号源负载后一页前一页返回单电源供电时常用的画法后一页前一页RBEBRCC1C2T++ECuo+–ui+–RSes+–RL++––可以省去RB参考点+UCC输入输出返回(1)放大倍数放大电路的主要技术指标+-信号源Au放大电路+-+_RoRL+_Ri(2)输入电阻(3)输出电阻(4)通频带:通常将放大倍数在高频和低频段分别下降为中频段放大倍数的1/时,所包括的频率范围。通频带f|Au

|0.707|Auo

||Auo

|O3.共射放大电路的电压放大作用后一页前一页uBEtiBtiCtUBEIBICUCE无输入信号(ui

=0)时RCC1C2+++UCCRBiBiCuCEui+–uo+–uBE+–+–

uo

=0uC1=UBEuC2=UCEuCEt返回3.共射放大电路的电压放大作用uBEtuitiBtiCtuCEtuotUBEIBICUCE?无输入信号时有输入信号时

uCE=VCC-iC

RC

后一页前一页

uo

=0uC1=UBEuC2=UCE

uo

0uC1

UBEuC2

UCERCC1C2+++UCCRBiBiCuCEui+–uo+–uBE+–+–返回结论: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。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEIC后一页前一页返回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。iCtiCtIC+iCtic集电极电流直流分量交流分量静态分析动态分析后一页前一页返回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。uituot后一页前一页返回3.实现放大的条件1)晶体管必须工作在放大区。发射结正偏,集电结反偏。2)正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。3)输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。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。后一页前一页返回4、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。后一页前一页返回例:画出下图放大电路的直流通路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++–UBEUCE–ICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiERBRCuiuORLRSes++–+––对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)

XC0,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。短路短路对地短路交流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。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE7.2.2放大电路的分析静态:放大电路无交流信号输入(ui

=0)时的工作状态。后一页前一页分析方法:估算法、图解法所用电路:放大电路的直流通路设置 Q点的目的:

1)使放大电路不失真的放大信号;

2)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。返回一、静态分析1.估算法:1)根据直流通路估算IBRBRCIB

RB称为偏置电阻,IB称为偏置电流。后一页前一页+UCCUBE+–返回RBRC+UCC2)根据直流通道估算UCE、ICIC根据电流放大作用后一页前一页UCE+–返回RBRCIB+UCCIC后一页前一页例1:用估算法计算静态工作点。已知:VCC=12V,RC=4K

,RB=300K,=37.5。解:

请注意电路中IB和IC的数量级UCE+–UBE+–返回ICRB+UCCREIB例2:用估算法计算图示电路的静态工作点。跳转后一页前一页UCE+–UBE+–返回2.图解法:输入特性曲线上交点Q的坐标(IB、UBE)

即为所求静态工作点。IBUBEQIBUBEUBE=VCC–IBRB由输入特性确定IB和UBE后一页前一页RBRCIBICUCE+–UBE+–+UCC用作图的方法确定静态值

IB一般用估算法确定返回2.图解法:ICUCE由输出特性确定IC和VCC。UCE=UCC–ICRC

直流负载线直流负载线斜率后一页前一页RBRCIBICUCE+–UBE+–+UCCUCCQ直流负载线方程由IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是Q点返回二、动态分析后一页前一页动态:放大电路有交流信号输入(ui

0)时的工作状态。动态分析:

计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。对象:各极电压和电流的交流分量。目的:找出它们与电路参数的关系,为设计打基础。分析方法:微变等效电路法,图解法(略)所用电路:放大电路的交流通路返回微变等效电路法1)输入回路iBuBE当信号很小时,将输入特性在小范围内近似线性。对输入的小交流信号而言,三极管相当于电阻。rbe称为晶体管输入电阻。对于小功率三极管:rbe的量级从几百欧到几千欧。后一页前一页1.三极管的微变等效电路

UBE

IB返回2)输出回路iCuCE所以:输出端相当于一个受ib控制的电流源。后一页前一页

IC

UCE特性曲线近似平行输出端还要并联一个大电阻rce。rce愈大,恒流特性愈好rce称为晶体管输出电阻返回ibicicBCEib

ib

rceCrbeBE晶体三极管微变等效电路后一页前一页ube+-uce+-ube+-uce+-rce很大,一般忽略。返回2.放大电路的微变等效电路将交流通路中的三极管用微变等效电路代替后一页前一页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。RBRCuiuoRL++-rbe

ibibicRBRCRLEBCui+-uo+-rbeRBRCRL+--+返回3.电压放大倍数的计算:负载电阻越小,放大倍数越小。后一页前一页放大倍数与静态IE有关。rbeRBRCRL+--+返回3.电压放大倍数的计算后一页前一页rbeRCRLRE++--返回4.输入电阻的计算放大电路对信号源来说,是一个负载,其大小可以用一个输入电阻(等效电阻)来表示。定义:输入电阻是动态电阻后一页前一页Au放大电路+-信号源+-放大电路+-信号源+-返回输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。电路的输入电阻越大,从信号源取得的电流越小,因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。rbeRBRCRL+--+后一页前一页返回rbeRCRLRE++--后一页前一页返回

5.输出电阻的计算对于负载而言,放大电路相当于信号源,可以将它进行戴维宁等效,等效电源的内阻就是输出电阻。+_RLr0+_Au+_RL放大电路RS+_后一页前一页返回输出电阻的定义:输出电阻是动态电阻,与负载无关。后一页前一页+_无源网络将信号源短路负载RL开路Au+_RL放大电路RS+_+_ro返回RL000rbeRBRC外加求ro的步骤:1)断开负载RL2)令Ui=0或ES=03)外加电压4)求共发射极放大电路输出电阻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.++--后一页前一页返回

6.非线性失真:如果Q设置不合适,管子进入截止区或饱和区,将造成非线性失真。如果Q设置过高,管子工作进入饱和区,造成饱和失真,减小基极电流可消除失真。如果Q设置过低,管子工作进入截止区,造成截止失真,增加基极电流可消除失真。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。后一页前一页返回交流通路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBCEii动态分析图解法是一条斜率为且通过Q点的直线称为交流负载线所以交流负载线比直流负载更陡当时,交直流负载重合动态分析图解法QuCE/VttiB/

AIBtiC/mAICiB/

AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoRL=

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。动态分析图解法电压放大倍数将减小。QuCE/VttiB/

AIBtiC/mAICiB/

AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicibuiuoRL非线性失真如果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。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。7.3静态工作点的稳定

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。后一页前一页返回一、温度变化对静态工作点的影响在固定偏置放大电路中上式表明,当VCC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。

当温度升高时,

UBE

、、ICBO

。温度升高时,

IC将增加,使Q点沿负载线上移。后一页前一页返回iCuCEQ温度升高时,输出特性曲线上移结论:当温度升高时,

IC将增加,使Q点沿负载线上移,容易使T进入饱和区造成饱和失真,甚至引起过热烧坏三极管。Q´固定偏置电路的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。后一页前一页返回二、分压式偏置电路1.稳定Q点的原理基极电位基本恒定,不随温度变化。后一页前一页RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB++++UCCuiuo++––返回集电极电流基本恒定,不随温度变化。2.分压式偏置电路(1)稳定Q点的原理后一页前一页RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB++++UCCuiuo++––返回参数的选择从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。后一页前一页RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB++++UCCuiuo++––返回Q点稳定的过程TUBEIBICVEICVB固定

RE:温度补偿电阻对直流:RE越大稳Q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。后一页前一页I1I2IBVB+++RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuo+–ui+–返回2.静态工作点的计算估算法:后一页前一页RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB++++UCCuiuo++––返回3.动态分析对交流CE将RE短路,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

?后一页前一页I1I2IBVB+++RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuo+–ui+–旁路电容返回去掉CE后的微变等效电路如果去掉CE,Au,ri,ro怎样?+UCC短路对地短路后一页前一页C1RB1RCC2RB2RERLuo+–ui+–rbeRCRLRE++--返回去掉CE后的微变等效电路Au减小无旁路电容CE有旁路电容CE(1)电压放大倍数后一页前一页rbeRCRLRE+_+_返回ri

提高无旁路电容CE有旁路电容CEro不变(2)输入电阻ri

和输出电阻r0后一页前一页rbeRCRLRE+_+_返回无旁路电容CE有旁路电容CEAu减小ri

提高ro不变分压式偏置电路后一页前一页返回后一页前一页对信号源电压的放大倍数?RS+–信号源RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo++––返回考虑信号源内阻RS时后一页前一页跳转信号源RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo++––RS+–返回7.4共集电极放大电路后一页前一页RB+UCCRCC1C2RERLuiuo++––++返回求Q点:RB+UCCRCRE直流通路一、静态分析:后一页前一页返回RB+UCCRCC1C2RERLuiuo++––++二、动态分析1.电压放大倍数

电压放大倍数

且输入输出同相,输出电压跟随输入电压,故称电压跟随器。rbeRERL++––后一页前一页返回2.输入电阻后一页前一页rbeRERL++––输入电阻高,对前级有利。ri与负载有关返回3.输出电阻置0射极输出器的输出电阻很小,带负载能力强。后一页前一页rbeRERLRs++

ro返回3.输出电阻断开负载电阻,用加压求流法求输出电阻。置0后一页前一页

+RsrbeRERL+

ro返回

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