模拟电路中有关放大电路的

1、University of Electronic Science and Technology of China第二章放大电路模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 放大电路的频率响应放大电路的频率响应模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组信号源内阻信号源内阻信号源信号源负载负载ouuuiUAAUoiiiiIAAIouiiUAI ooopuiiiiPU IA = AAPU IoiuiIAU 开路电压开路电压几几mV几十几十mV模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组sLo=0,=ttURURI输入电阻输入电阻是从是从输入端口看进

2、输入端口看进去的等效电阻去的等效电阻输出电阻输出电阻是从是从输出端口看进输出端口看进去的等效电阻去的等效电阻外施电源法外施电源法物理意义？物理意义？/ooLo= (-1)URRU二次电压测量法二次电压测量法iiiUR =I模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组：模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 除使除使UCEUBE，同时作，同时作为信号功率的为信号功率的转换转换能源。能源。放大作用放大作用提供放大偏置提供放大偏置模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组静态工作点静态工作点模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组输出电压会产生失真吗？输出电压会产生失真吗？零偏零偏

3、模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组t tuCEUCEQVCCO静态工作点静态工作点ib或或icuceuo=ucet tuCEUCEQVCCO失真失真(截止失真截止失真)模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组输入信号、直流电源、输入信号、直流电源、输出信号三者共地吗？输出信号三者共地吗？两种电源两种电源直流通路直流通路交流通路交流通路共地的目的？共地的目的？模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组有交流损失？有交流损失？有直流分量？有直流分量？C1、C2为耦合电容为耦合电容通常为几通常为几F几十几十F只有交流分量只有交流分量模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组耦合电容耦合电容旁路电路旁路电路模拟电路

4、基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组CQBQCEQCCCQc-I= IU=VIRCCBEQBQbV-UI=R静态工作点静态工作点模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组输入直流负载线输入直流负载线uBE=VCC -iBRb输出直流负载线输出直流负载线uCE=VCC -iCRc模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组Q/Q点变化对电路性能指标有什么影响？点变化对电路性能指标有什么影响？ 要使要使Q/回到原来的位置回到原来的位置Q，则应如何处理？，则应如何处理？CQCBOCEQITQIU 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组F模拟电路基础课程

5、组模拟电路基础课程组BQBECQEQe=UUIIR b1BQCCb1b2+RUVRR 通常通常I1、I2 IBQT()ICUE UBE（UB基本不变基本不变） IB IC Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定点越稳定Re有上限值吗？有上限值吗？模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组b1BBCCb1b2bb1b2=+=/RVVRRRRReb(1+)BBBEBBBECQEQbeeCEQCCCQce=+1+(+)RRVUVUIIRRRUVIRR 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组2BQCC12BQBECQEQECEQCCCQCE3.9=22= 2

6、V39+3.9-2-0.7= 0.867mA1.5-() =12VRUVR + RUUIIRUVIR + R 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组CCBEBQbooCQBQooCQBQooCQCQCQoCQCQ46 A(20 C)(20 C)2.32mA(55 C)(55 C)3.11mA(55 C)(20 C)33.8%(20 C)V-UI=RI=I=I=I=II- I=II )BBBEBQBeoooCQBQoooCQBQooCQCQCQoCQCQ+(1+(20 C)(20 C)(20 C)2.09mA(55 C)(55 C)(55 C)2.16mA(55 C)(20 C)3.3%(20 C

7、)V-UI=RRI=I=I=I=II- I=II 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组CEBECB() TIUUIICBC()TIII模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组Bb1CBBEEC )(URIIUUIT 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组ISCSBC() TIIII模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组+UD-CEBEBCDB() TIUUIIUU+UZ-模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组beBEbeBbQudur=diiCcBbQii =ii 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组基区体电阻基区体电阻低频管上百低频管上百高频管高频管ocLcLuib

8、eedbed(/)(/)= -(1+)(/ /(1+)RRru RR RRAur +RrRr + r DduVIrAdD26mV(300K)r =T =I模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组CEQBEBQ12CEQCCBQCQ3CQBQ-=+=-(+)=UUIRRUVIIRII i1be23ubeo23/(/)-/R = Rr RRA =rR = RR模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组输入直流负载线输入直流负载线uBE=VCC -iBRb交流负载线交流负载线uCE=VCC/ -iCRL/模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组交流负载线交流负载线uCE=VCC

9、/ -iCRL/模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组最大不饱和失真幅度最大不饱和失真幅度UCE (sat) = UCEQ -UCES最大不截止失真幅度最大不截止失真幅度UCE(cut) = VCC/-UCEQ = 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组2BQCC12BQBECQEQCEQCCCQ= 6V=1mA() = 2VECERUVR + RU-UII=RUV- IR + R 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组,-,oCLiusuui12besisbe(/)/+u RRRA =AA =R = RRruRRromsmus=UUA模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组Q1 Q2 Q3 Q4？2、

10、交、直流负载线交、直流负载线uCE=VCC -iCRcBBBEBbV-UI =R模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组Ls/iiBi12beELioELuibeEL/tsBbeoEoEt0=/=/+(1+)(/)(1+)(/)=1+(1+)(/)(/)+/1+R =u =uRRRRRrRRiuRRAurRRuR RrR = RR = Ri 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组CCBEBQBEEQCQBQCEQCCEQE-28 A(1+)1.4mA-6.4VVUI=R + RII= IUVIR = bebbEQ26mV(1+)=1.25k/rr+I 模拟电路基础

11、课程组模拟电路基础课程组/sBbeiBiBbeELoEoELoiuusuibeELsisooLoiupiiiiLi(/)+/(1)(/)76k,/0.22k1+(1+)(/)0.99,0.87(1+)(/)+12.7,12.5iuR RrR = RR = Rr + RR=R = RuRRuRA =A =Aur +RRuRRiuRRpA =AA = AAiuRRp 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组LsibeiEiEioCLuibetoCoC=t=0/1(/)/RuurR = RR = Ri+ u RRA =uruR = RR = Ri 模拟电路基础课程组模

12、拟电路基础课程组若若CB开路，对开路，对Ri、Au、RoLsibeBiEiEioCLuibeBtoCoC=t=0+/1(/)+/RuurRR = RR = Ri+ u RRA =urRuR = RR = Ri 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组()2BQCC23BQBECQEQ1CEQCCCQ143V1mA4.7VRUV=R + RU-UII=RUV- IR + R= bebbEQ26mV(1+)3.4k/rr +I模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组bebei14Lubeo4/2811(/)885krrR = R+ + RRA =rR = R =模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组共射共射

13、共集共集共基共基Au100100Ai1+Ri几百几百几几k 几十几十k100k 以上以上最小可达十几最小可达十几Ro几百几百十几十几k 最小可达十几最小可达十几几百几百十几十几k 频带频带窄窄中中宽宽用途用途中间级中间级输入、输出级输入、输出级高频、宽带放大电路高频、宽带放大电路模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组GSQGQSQDQsGSQ2DQDSSGS(off)=-= -=(1-)UUUIRUIIU直流负载线直流负载线UGSQ、IDQ如何取舍？如何取舍？DSQDDDQds=-()U

14、VIR + R模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组DSQDDDQDS=-() = 8VUVIR + RGSQGQSQDQSDQGSQGSQ22DQDSSGS(off)=-= -= -=(1-) =10(1+)5UUUIRIUUIIUDQGSQGS(off)= 2.5mA= -2.5V = -5VIUUDQGSQGS(off)= 8mA= -8V = -4VIUU DQGSQGS(off)0.98mA-7.4V = -4VIUU 舍去舍去模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组0VGGUGS(off)-VDDUGS(th)DDDSSs= 2VIUU DQGSQGS

15、(th)= 0.5mA=1V = 2VIUU DQGSQGS(th)= 0.5mA=1V 100几百几百几几k几百几百十几十几k100 1最小可达十几最小可达十几几百几百十几十几k1M几百几百十几十几k1M几百几百几几k模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组2.52.5 一、一、 二、二、模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 2 2、变压器耦合、变压器耦合3 3、直接耦合、直接耦合模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组

16、模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组C1BE2ZCCC1Rc1c1CCBE1B1b1C11B1=+= 4.7V-= 4.95mA-=0.1mA= 4.5mAUUUVUIRVUIRI I B2Rc1C1C22B2OCCC1c2=-= 0.45mA=18mA=-=15VIIII IUVIR/C1B2Rc1C1C22B2OCCC2c2= 4.5 1.01= 4.545mA=-= 0.405mA=16.2mA=-=15.9VIIIII IUVIR 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组ii1=RRoon=RRomomn=UUoo1o2ouu1u2uniii2in=UU

17、UUAAAAUUUU模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组13i2u1be126Lu2be226Luu1u2(/)-(1+)(/)+(1+)(/) RRA=rRRA=rRRA = AAi25be226L/(1)(/)R = Rr+RRi12be1=/RRRr35be2o62(/)+/1+RRrR = R模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组1c1i2u1be12c2Lu2be22fuu1u2(/)-(/)-+(1+) RRA=rRRA=rRA = AAi2b1b2be22f/+(1+)R = RRrRibbe1=/RRroc2=RR模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组,2CL1i2u1u2be1b

18、e21CLuu1u2be1(/)-(/)-RR RA=A=rrRRA = AAr be2i221rR =+ 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组,2CL1Ei2u1u2be11Ei2be2uu1u2u2(/)(1+)(/)=+(1+)(/)RRRRAArRRrA = AAA iBbe11Ei2/(1)(/)R = Rr+RRbe2i221rR =+ 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组u1mdi22cLu2be2uu1u2-(/)(/)-A= gRRRRA=rA = AAigg1g2=+(/)RRRRoc=RRi2be2R = r模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组|AuAiRiRo100几百

19、几百几几k几百几百十几十几k100 1最小可达十几最小可达十几几百几百十几十几k1M几百几百十几十几k1M几百几百几几k模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组AuoRiRoA1005k50kB0.850k50isoiusuuu1u2u3sis2000+RRuRA=AA = A A A=uRR 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组oLuuoioL=uRAAuRRAuoRoRLAuA（CE）10050k5k9A（CE）10050k50k50B（CC）0.8505k0.8B（CC）0.85050k0.8Au 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组二、二、三、三、四、四

20、、模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 ()o() =()ij A jA j eXX极极坐坐标标o() =iA jXX幅幅频频特特性性( ) =( )-( )相相频频特特性性 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组()A j常常数数dd常常数数 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组起因不同起因不同线性失真：由电路中的线性电抗元件引起线性失真：由电路中的线性电抗元件引起非线性失真：由电路中的非线性器件引起非线性失真：由电路中的非线性器件引起结果不同结果不同线性失真：输出信号中不会产生新的频率分量线性失真：输出信号中不会产生新的频率分量非线性失真：输出信号中会产生

21、新的频率分量非线性失真：输出信号中会产生新的频率分量模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组LLL11=11222，RCRCf =RC时时间间常常数数下下限限频频率率ouLLLi111=111-UAffU+jjjff2LuL20lg(dB) = -20lg 1+()=()fAffarctgf性性性性幅幅频频特特相相频频特特 oui1=11+1URAUR+jCjRC模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组2LuL20lg(dB) = -20lg 1+()=()fAffarctgf性性性性幅幅频频特特相相频频特特 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组oui11=11+UjCA+ jRCURjCHHH11=

22、11222，RCRCf =RC时时间间常常数数上上限限频频率率ouiHH11=11UAfU+ j+ jf2uHH20lg(dB) = -20lg 1+()= -()fAffarctgf幅幅频频特特性性相相频频特特性性 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组2uHH20lg(dB) = -20lg 1+()= -()fAffarctgf幅幅频频特特性性相相频频特特性性 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组LHbwfff模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 某放大器中频电压增益某放大器中频电压增益Aum=20dB, 最大不失真输出电压最大不失真输出电压Uom=10

23、V,下限频率下限频率fL=10Hz, 上限频率上限频率fH=100kHz。（1）ui=0.1sin(210sin(20.1sin(20.1sin(20.2sin(20.1sin(20.2sin(2模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组二、二、模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组阻值大阻值大阻值小阻值小模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/b e=,= (1-)1-/C/CCXUXCK CIK/ceb e=令令UKU/ceb eb e-= (1-)CCCUUUIKXX/ceb e=(-)(-)-1/CCCCKUUKXXIIK/-1=通通常常/CXR/T0b eEQEQ0mTb e= (1+)=+/

24、UrIIgrUCCC 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 /CE/mcb e00/b ebb eb e=11+(+)1+Ug UIfjr CIUjCjrf/b eb e111=2222(+)fr CrCC CEcb=UII/ceceb e=0= 0,=+/UUKCCCU/b e1=-2CCrf模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组2020lg(dB) = 20lg-20lg 1+()= -()fffarctgf幅幅频频特特性性相相频频特特性性 02T2T0=11+()1+() =ffffTT0fff f 0=1+fjf模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组000000001+1+=1+1+1+1

25、+1+(1+)1+fjffffjjjffffjf0T= (1+)ffff模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/T0b eEQEQ0mTb e= (1+)=+/UrIIgrUCCC /mTb e/mL1=-=-22(1+)/gCCCrffCg RC 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组阻值大阻值大gm(mS)rgs()rds()Cgs(pF) Cgd(pF) Cds(pF)JFET0.1101071051061101100.11MOSFET0.1201090.11模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/dsmLgs/gdgd/gsgsgd=-= (1-)=+UKg RUCK CCCC 忽略！忽略！

26、模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组 三、三、模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/ob eob eiiusmmcLsibessib e=-(/)+UrUUURAgRRRRrUUUU/Lob eiusmomcsibes=(-)+RrURAg RRRrU模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组oooocLLLuslusmousmocLssoocLcL+=11+-+UUURRRRAAARRUUURRRjRjCCusmusmuslLLcLLcLcL1= (+)12 (+)1-1-(+)AAAfRRCf RRCjj RRCf /Lob eiusmomcsibes=(-)

27、+RrURAg RRRrU物理意义？物理意义？模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组2LuslusmoL20lg(dB) = 20lg-20lg 1+()= -180 +()fAAffarctgf幅幅频频特特性性相相频频特特性性 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/osb eob esiushmcL/sibess/sb es1=-(/)1+1+UrUUUjR CRAgRRRRrUUUUjR C,)/bbb/b eb eisisssb ebebesi=/+(/+rRrrRUUURrRrrRR usmusm/ushHHs/ssH1=1+21+AAAfR CfjR CR Cjf /b eiusmmc

28、Lsibe=-(/)+rRAgRRRRr物理意义？物理意义？模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组2ushusmHoH20lg(dB) = 20lg-20lg 1+()= -180 -()fAAffarctgf性性幅幅频频特特相相频频特特性性 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/usmob eousLssb eH=(1-)(1+)UUUAAffUUUjjff 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组22LususmHoLH20lg(dB) = 20lg-20lg 1+() -20lg 1+()= -180 +()-()ffAAffffarctgarctgff幅幅频频特特性性相相频频特特性性 模拟电

29、路基础课程组模拟电路基础课程组/b eiusmmLsibe=(-)+rRAg RRRr/sbb ebbH/s11=22 /(+/)rrRRfR CC/=+(1+)mLCCCCg R C /sbbusmusmbwH1=2 (+)rRAfAfC 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/cLHHLL()RR RCffC LLcLL1=,=,=+2fRCRRR )/bb/HHsH/ssb e/1=2/(+=+，rfR CRrRCCC /mTb e/mLLcL1=-=-22(1+)=/，/gCCCrffCg RCRRR /bbs/sHHT/L()()rRRfffCCR 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组

30、/1m1L11/be2L1i22(1+)=1/CgRCrRR =+ /L11HH(CE)(CE)RCf 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/Tb eEQEQmCQT= (1+)1.733k=38.50.058SUrIIgIU /obb eb e/mcL11=-=-178pF22=+=+1+(/)898pFCCCrfrfCCCCgRRC -.CCBEBEBQbsEQCQBQ=15 A=1 5mAVUUIRRIII 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/beibbebbb eb eiusmmcLsibeusm=+1.83k=/1.68k=-(/)-85+20lg= 20lg8538.6dBrrr

31、RRrrRAgRRRRrA 111/sbsbb ebbH/HLLcL1=263kHz22 /(+/)=3.2Hz22 (+)RRrrRRfCf RRC usmusL3H-85=3.2(1-)(1+)(1-)(1+)263 10AAfffjjjjfff 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组usmusL3H-85=3.2(1-)(1+)(1-)(1+)263 10AAfffjjjjfff 20lg= 20lg8538.6dBusmA 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/Tb eEQEQmCQT= (1+)2.6k=38.50.0385SUrIIgIU /obb eb e/mc11=-=-148p

32、F22=+=+(1+)1116pFCCCrfrfCCCCg R C -CCBEBQbEQCQBQ=10 A=1mAVUIRIII 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/beibbebbb eb ecummcbebeiusmumsiusm=+= 2.7k=/2.7k=(-) = -185=-135+20lg= 20lg13543dBrrrRRrrRAg RrrRAARRA 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组/sbsbsbb ebbLLbeH/H(k = 1 )ffffnff多多级级放放大大电电路路模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组LHumumumumuluhMN22LiHi=1k=1LHk=221+()1+()f= ff= fAAAAAAffffMN2LLi2i=1k=1HHk111.11.1ffffMN22LiHi=1k=1LHk1+() += 21+() += 2ffff高高次次项项高高次次项项模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组2umum22L1L2LL25H1H2H3HH1= -10 ,20lg= 40dB=10Hz =185Hz、，fffff 模拟电路基础课程组模拟电路基础课程组ioioiHiio=(i =1 n)1=2R Cf开开路路时时间间常常数数对