阻容耦合放大电路ppt课件

1、阻容阻容耦合耦合放大放大电路电路阻容耦合基本阻容耦合基本共射极放大电路共射极放大电路稳定工作点的放大电路稳定工作点的放大电路耦合电容的作用可以概括为耦合电容的作用可以概括为“隔离直流，传送交流隔离直流，传送交流”Uo+_RbVcc+UCEQ+_RcUBEQecbICQIBQ放大电路放大电路直流通路直流通路交流电路交流电路Uo.+_RcRLUi+_.RbRsUs+_.Us+_Rs+_RbVcc+RL+_RcUi.C1C2.+_（一静态工作点的计算（一静态工作点的计算根据直流通路可以写出根据直流通路可以写出BQCQII cCQCCCEQRIVU +_RbVcc+UCEQ+_RcUBEQecbICQ

2、IBQ这种直流偏置电路，在这种直流偏置电路，在VCCVCC和和RbRb选定以后，选定以后，IBQIBQ的的值基本固定，因此称为固定直流偏置电路。值基本固定，因此称为固定直流偏置电路。Uo.+_rbeIbRcRLUi+_.RbRsUs+_.B.AIb.Ic.Ii.Io.bebir IU（二性能指标的计算（二性能指标的计算1. 1.电压放大倍数电压放大倍数根据微变等效电路可得根据微变等效电路可得)/(LcboRRIUbeLbebLbiourRrIRIUUALcL/RRR 式中式中EQbbbe26)1(Irr oU负号表示输出信号电压负号表示输出信号电压 与输入信号电压与输入信号电压 反相反相iUb

3、ebbebbeibiibRbiiirRr RrURUUIIUIURi 2. 2.输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻（1 1输入电阻输入电阻RiRi根据输入电阻的定义及微变等效电路可求出根据输入电阻的定义及微变等效电路可求出bebi/rRR beirR 一般情况下都能满足一般情况下都能满足RbrbeRbrbe，那么那么0s UUo.+_rbeIbRcRLUi+_.RiRbRsUs+_.B.AIb.Ic.Ii.Io.bebir IU（2 2输出电阻输出电阻RoRo令交流信号源令交流信号源负载电阻开路负载电阻开路则可从图示电路的输出回路直接观察得到则可从图示电路的输出回路直接观察得到)(L Rco

4、RR bebibRbi/ r RUI I I Uo.+_rbeIbRcRbRs.Ib.Ic.Io.Ro3. 3.电流放大倍数电流放大倍数LiuLooRUARUILiuibebLiuioi/RRAUrRRUAIIAbebi/ rRR式中式中根据图示电路可列出根据图示电路可列出所所以以bebibRbi/ r RUI I I )/(/bebsbebeLisiusiiosousrRRrRrRRRRAUUUUUUAbUo.+_rbeIbRcRLUi+_.RiRbRsUs+_.B.AIb.Ic.Ii.Io.bebir IU4.考虑信号源内阻时的电压放大倍数考虑信号源内阻时的电压放大倍数beLbesbebe

5、LusrRRrRrrRAs在在RbrbeRbrbe时时有有Uo.+_rbeIbRcRLUi+_.RiRbRsUs+_.B.AIb.Ic.Ii.Io.bebir IUcCCECCRI UV 5. 5.最大输出电压幅值最大输出电压幅值根据直流通路根据直流通路LcceRIU 再根据微变等效电路得再根据微变等效电路得LcL/ RRR ,minFRcemaxUUUceoUU而输出信号电压而输出信号电压故故,minLCQCESCEQomaxRIUUU L1R UCEQM0uCEQ-1/RCiCICQIBQRUCESURUFF 其中其中+_RbVcc+UCEQ+_RcUBEQecbICQIBQ+_RbVcc

6、+UCEQ+_RcUBEQecbICQIBQUo.+_rbeIbRcRLUi+_.RbRsUs+_.Ib.Ic.Ii.Io.bebir IUT为为PNP锗管。锗管。=60，UBE=-0.2V，UCES=-0.5V。其他。其他参数如图示。求参数如图示。求Au，Ri，Ro及在不失真的情况下，信及在不失真的情况下，信号源号源Us的最大幅值是多少？的最大幅值是多少？。Us+_Rs+_RbVcc+RLUo+_RcUi.C1C2T400k( -12V )3k1k3k30F30F.BEQbBQCCUR IV 解解:画出直流通路画出直流通路+_RbVcc+UCEQ+_RcUBEQecbICQIBQ)V(2.0

7、BEQ U)mA( 8 . 1BQCQ II )V( 6 . 6)(cCQCCCEQ RIVU)mA(03.0bBEQCCBQ RUVI)mA(83. 1BQCQEQ III)k (17.126)1(EQbbbeIrr9 . 76beLiou rRUUA画出电路的微变等效电路画出电路的微变等效电路)k(17. 1/bebiiirRIUR)k( 3co RR5 .41besLisiuiousrRRRRRAUUA)mV(65usomaxsmaxAUUV 7 . 2 ,minLCQS CEQCEomax R I UUU9 . 76beLiou rRUUAUo.+_rbeIbRcRLUi+_.RiRb

8、RsUs+_.Ib.Ic.Ii.Io.bebir IURo（一温度对静态工作点的影响（一温度对静态工作点的影响1. 变化对变化对Q点的影响点的影响温度升高时，温度升高时，随之增大。随之增大。体现在输出特性曲线的间体现在输出特性曲线的间隔距离增大隔距离增大cCCRV设设IBQ=40A，静态工作点，静态工作点Q将移将移动到动到Q1点，点，ICQ增大，增大，UCEQ减减小，工作点向饱和区移动。小，工作点向饱和区移动。反之，温度下降，反之，温度下降，减小，减小，Q点点将向截止区移动。将向截止区移动。变化对变化对Q点的影响点的影响0iC(mA)uCE(V)020204040iB=60AiB=60AVCC

9、CEOBCI i i QQ1ICQICQ1变大变大ICBOICBO是少子形成的电流，随是少子形成的电流，随TT而增加。而增加。CBOCEO)1 (IIICEO也随T而增加温度升高，工作点从温度升高，工作点从Q点移点移到到Q2点，点， ICQ增大，增大，UCEQ减小，工作点向饱和区移动。减小，工作点向饱和区移动。硅管的硅管的ICBO很小，这种影响很小，这种影响可忽略。而锗管的可忽略。而锗管的ICBO大，大，是造成它的静态工作点随温是造成它的静态工作点随温度变化的主要原因。度变化的主要原因。0iC(mA)uCE(V)0020204040iB=60AiB=60AVCCCEOBCI ii QQ2ICQ

10、ICQ2ICBO变化对变化对Q点的影点的影响响2. ICBO变化对变化对Q点的影点的影响响温度每升高温度每升高1， UBE约减小约减小1.8mV2.5mV。温度升高，晶体管的温度升高，晶体管的UBE减小，体现在输入特性曲线减小，体现在输入特性曲线向左移动。向左移动。温度升高，图中工作点温度升高，图中工作点从从Q点移到点移到Q3点，点，IBQ增增大，大，ICQ也将增大。也将增大。-00.6 0.7iB(A)uBE(V)2575UBE变化对变化对Q点的影响点的影响QQ3IBQIBQ3. UBE变化对变化对Q点的影响点的影响温度升高之后晶体管参数温度升高之后晶体管参数，ICBOICBO，UBEUBE

11、的变化都使的变化都使ICQICQ增大，增大，静态工作点向饱和区移动。如果温度降低，则将使静态工作点向饱和区移动。如果温度降低，则将使ICQICQ减小，减小，静态工作点向截止区移动。另外，更换晶体管，相当于改变静态工作点向截止区移动。另外，更换晶体管，相当于改变了特性曲线也会使静态工作点发生变化。了特性曲线也会使静态工作点发生变化。怎样稳怎样稳定静态定静态工作点工作点将放大器置于恒温装置中将放大器置于恒温装置中在直流偏置电路中引入负反馈来稳定在直流偏置电路中引入负反馈来稳定静态工作点静态工作点在偏置电路中采取温度补偿措施在偏置电路中采取温度补偿措施BQRbII 0s U（二分压式电流负反馈偏置电

12、路（二分压式电流负反馈偏置电路1. 1.工作原理工作原理这种电路在设计时，应适当选择电阻这种电路在设计时，应适当选择电阻Rb1和和Rb2的适当阻值范的适当阻值范围，使之满足下面两个条件。围，使之满足下面两个条件。BEQBQUU CCb2b1b2BQVRRRU )()(eEQEQCQRIIIT可以近似看可以近似看作恒定不变作恒定不变BEQBQCQUIIeBEQBQEQRUUI晶体管基极直流电位晶体管基极直流电位UBQUBQ不不变变)/(/bebsbebeLisiusiiosousrRRrRrRRRRAUUUUUUAb9 . 76beLiou rRUUARb2+VccReRb1becUBEQUBQ

13、ICQIEQIBQIRbUCEQ+_+_eBQRUCCb2b1b2BQVRRRU所以所以也可以近似看作恒定不变也可以近似看作恒定不变工作点稳定过程：工作点稳定过程：2. 2.射极偏置电路的分析计算射极偏置电路的分析计算如果电路参数满足稳定条件时可以近似估算。如果电路参数满足稳定条件时可以近似估算。eBQeBEQBQEQRURUUI 1EQBQIIBQCQII)(ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVU Rb2+VccReRb1becUBEQUBQICQIEQIBQIRbUCEQ+_+_bebibRbi/ r RUI I I 在不满足稳定条件或者要求较精确计算时，可以用戴维南定理化

14、简。在不满足稳定条件或者要求较精确计算时，可以用戴维南定理化简。 ) 1 ( ebebe ebebiRr I R I r I U +RcVccReRbUBIBQIEQbecICQUCEQ+_（三稳定工作点的共射极放大电路（三稳定工作点的共射极放大电路1. 1.电压放大倍数电压放大倍数LbLcbo)/(RIRRIULcL/ RRRebeLiou)1(RrRUUA beLurRARe_+IbrbeRiRb1+_RLIi.Ib.IC.Rb2IRb1.IRb2.Ui.Ie.RcUO.Ro+_Rb1Vcc+RL+_RcUi.C1C2Rb2Re+_UoCe无无Ce时的微变等效电时的微变等效电路路根据下图可

15、以推导出根据下图可以推导出Uo.+_rbeIbRcRL+_RiRb2Ui.Rb1Ii.Ib.IC.Ro9 . 76beLiou rRUUA这种带旁路电容的射极偏置共射极放大电路，既能稳这种带旁路电容的射极偏置共射极放大电路，既能稳定静态工作点，又有较大的放大倍数，在阻容耦合的定静态工作点，又有较大的放大倍数，在阻容耦合的放大电路中应用十分广泛。放大电路中应用十分广泛。有有Ce时的微变等效电路时的微变等效电路2. 2.输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻对于有旁路电容对于有旁路电容Ce的情况，从图中的微变等效电路的情况，从图中的微变等效电路可得可得beb2b1/rRRberRi 在在时时coRR

16、 用直接观察的方法可知输出电阻用直接观察的方法可知输出电阻ecbebb2Rb2b1Rb1iR Ir IRIRIUUo.+_rbeIbRcRL+_RiRb2Ui.Rb1Ii.Ib.IC.Ro当无旁路电容当无旁路电容CeCe时，从图中的微变等效电路可得时，从图中的微变等效电路可得ebeb21bbRb2Rb1iii)1(1111RrRRIIIUIURi)1 (/ebeb2b1iRrRRRcoRR所所以以beLurRARe_+IbrbeRiRb1+_RLIi.Ib.IC.Rb2IRb1.IRb2.Ui.Ie.RcUO.Ro计算输出电阻计算输出电阻负载负载RL开路，信号源开路，信号源 短接，输出端外接信

17、号源短接，输出端外接信号源 晶体管输出电阻晶体管输出电阻rceoUsU)(EcCCCCERRI VU U ORe_+IbrbeRb1Ib.IC.Rb2Rc.RoRsrceR oIo.RbBEQbBQCCUR IV 3.最大输出电压幅值最大输出电压幅值UomaxUF图解法图解法分析分析UomaxICQUCEQ0uCEQ-1/Rc+ReiCIBQRURVCCUo.+_rbeIbRcRL+_RiRb2Ui.Rb1Ii.Ib.IC.RoRb2+VccReRb1becUBEQUBQICQIEQIBQIRbUCEQ+_+_直流负载线根据直流直流负载线根据直流通路列出方程得到通路列出方程得到LcceRIU

18、交流负载线根据微变等交流负载线根据微变等效电路列出方程得到效电路列出方程得到,minLCQCESCEQmaxo,RIUUU在不发生失真的情况下在不发生失真的情况下最大输出电压幅值最大输出电压幅值)V(4b2b1CCb2BQ RRVRU晶体管晶体管T的的UBE=0.7V，=50。求。求1静态工作点静态工作点2电压放大倍数电压放大倍数Au （3最大输出电压幅值最大输出电压幅值 （4不接电容不接电容Ce时的时的Au （5若选用若选用=50的晶体管，重新估算的晶体管，重新估算1）、（）、（2）9 . 76beLiou rRUUA+_Rb1Vcc+RLUo+_RcUi.C1C2ReRb2Ce( +12V

19、 )2K20K30F10K2K100F4K30F.)mA(65. 1eBEBQEQ RUUI)A(3 .321EQBQII ) V( 5 . 5)(ecCQCCCEQ RRIVU)mA(62.1BQCQ II ) k ( 1 . 126)1 (EQb bbeIrrRb1Vcc+RcReRb2( +12V )2K20K10K2K（1画出直流通路画出直流通路（2画出放大电路的微变等效电路画出放大电路的微变等效电路6 .601 . 1) 4/2(50beLurRAUo.+_rbeRcRL+_Rb2Ui.Rb1Ib.IC.beLurRA) V( 5 . 415 . 5CESCEQR UUUIb)V(1

20、6. 2) 4/2 (62. 1LCQFRIU) V( 16. 2,minFRmaxo,RUU65.0R)1(ebeLurRA（4 4当不接当不接CeCe时时6 . 60u A9 . 76beLiou rRUUA（3 3求最大输出电压幅值求最大输出电压幅值 接接CeCe时时uA所以不接所以不接CeCe时的时的 小得多小得多 ) V( 4b2b1CCb2BQRRVRURe_+IbrbeRb1+_RLIb.IC.Rb2Ui.Ie.RcUO.(5)(5)若换一个若换一个=100=100的晶体管的晶体管)mA(65. 1eBEBQEQRUUI)mA(0163.01EQBQ II)mA(63. 1BQC

21、Q II )V(46. 5)(ecCQCCCEQRRIVU)k(89.126)1(300EQbeIr4 .70beLurRA9 . 76beLiou rRUUABQII +_Rb1Vcc+RLUo+_RcUi.C1C2ReRb2Ce( +12V )2K20K30F10K2K100F4K30FUo.+_rbeRcRL+_Rb2Ui.Rb1Ib.IC.Ib（四用补偿法稳定静态工作点（四用补偿法稳定静态工作点Rb2+VccReRb1UDIEQIBQITRc+_D工作原理工作原理b2b1DCCRRVVI eEQBEQb2DBQRIURIUU eEQb2RIRI eb2b2b1DCCeb2EQRRRRU

22、VRRII eb2b2b1CCEQRRRRVI V660404015BQ U由于由于忽略忽略IBQIBQ的分流作用的分流作用得得到到所所以以通常满足通常满足VCCUDVCCUD，所，所以以)/(/bebsbebeLisiusiiosousrRRrRrRRRRAUUUUUUAbbebibRbi/ r RUI I I 若在不同温度能保持若在不同温度能保持UD=UBEQ，则有，则有阻容耦合放大电路的三种接法阻容耦合放大电路的三种接法UoUs+_Rb1VCC+RL+_Rc.CbC2ReRb2C1Ui+_Rs.共射极电路共基极电路共集电极电路UoUs+_Rb1VCC+RL+_Rc.C1C2ReRb2Ce

23、Ui+_Rs.Us+_Rb1VCC+RLUo+_Rc.C1C2ReRb2CcUi+_Rs.直流通路相同，直流通路相同，静态工作点一致静态工作点一致Us50+_Rb115V+RLUo+_Rc.C1C2ReRb2CeUi+_Rs40k3k60k2k1kUs50+_Rb115V+RLUo+_Rc.CbC2ReRb2C1Ui+_Rs40k3k60k2k1k.Us50+_Rb115V+RLUo+_Rc.C1C2ReRb2CcUi+_Rs40k3k60k2k1k共射极电路共基极电路共集电极电路图中是阻容耦合电路的三种接法，分别求出它们的静态图中是阻容耦合电路的三种接法，分别求出它们的静态工作点和工作点和A

24、u，Ri，Ro以及最大输出电压以及最大输出电压Uomax。.) V( 5 . 415 . 5CESCEQR UUUV7 . 0BEQ U)mA(76.137 .06EQI)mA(74. 1CQ I)A(4 .17BQ I) V( 3 . 6) 32 (74. 115CEQ U)k (79.176.126101300be rbI直流通路相同，静态工作点一致直流通路相同，静态工作点一致V 7 . 2 ,minLCQS CEQCEomax R I UUURb115V+RcReRb240k3k60k2k9 . 76beLiou rRUUA.+_rbeRcRLUi+_.RiRbRsUs+_.RobI iR37)/(beLcu rRRAUo)k(79. 1bei rR)k(66. 179. 1/24iR)k (2co RR) V( 3 . 513 . 6CESCEQ UU)V(16.1667.074