三种基本组态放大电路

1、3.2.1 共发射极放大电路共发射极放大电路3.2.2 共集电极放大电路共集电极放大电路3.2.3 共基极放大电路共基极放大电路3.2.4 场效应管放大电路场效应管放大电路3.2.1 分压式射极偏置放大电路分压式射极偏置放大电路1. 放大电路的一般要求放大电路的一般要求2. 温度对工作点的影响温度对工作点的影响3. 电路的工作原理电路的工作原理4. 电路的静态与动态分析电路的静态与动态分析1. 放大电路的一般要求放大电路的一般要求2. 温度对工作点的影响温度对工作点的影响1. 温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对输入特性曲线的影响2. 温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响)()C25CB

2、O(CBO00TTkTeII 3. 温度变化对温度变化对 的影响的影响 Q vBE/V iB/A Q1 QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1QvCE/ViC/mAiB =0IBQ13.2.1 共发射极放大电路共发射极放大电路一、一、 电路组成电路组成VCC：提供能量；通过直流：提供能量；通过直流 通路提供合适通路提供合适Q 点。点。C1、C2 ：隔直：隔直耦合电容耦合电容RB1 、RB2 称为基极偏置称为基极偏置电阻，和电阻，和RE一起一起提供合提供合适的偏置电流。通常调适的偏置电流。通常调RB1 或或RB2以调节以调节Q点，依靠点，依靠RE 稳定稳定 Q 点点RC为集电极直流负载电阻为集

3、电极直流负载电阻， 将将 iC uC ，实现电压放大。，实现电压放大。CE ：交流：交流旁路电容，用以旁路电容，用以消除消除 RE 对电压放大倍数的影响。对电压放大倍数的影响。CE电路电路本电路是典型的共发射极放大电路，又称本电路是典型的共发射极放大电路，又称分压式分压式射极偏置电路射极偏置电路，能起到，能起到稳定静态工作点稳定静态工作点的作用。的作用。二、二、工作原理工作原理IBQuiOt iB OtuCEOtuoOt iC OtICQUCEQiBiC3. 分压式射极偏置电路工作原理分压式射极偏置电路工作原理uCEiBTvBE+VCCRB1RCC1C2 ui+uo+iCRERB2RLCE稳定

4、工作点原理稳定工作点原理CCB2B1B2BVRRRU一般取一般取 I1 =(510) IB ， UB =3V5V。若取大些，反馈控制作用更强。若取大些，反馈控制作用更强。TVCCRB1RCRERB2IBI1UEICI2IC保持稳定保持稳定4. 工作点稳定电路的分析工作点稳定电路的分析TVBE+UCEQ+ICQIBQVCCRB1RCRERB2EBEBBQ)R(1UUI)R(RIVRIRIVUECCCCEECCCCCEQBCQII CCB2B1B2BVRRRUBCBE)1(IIII EEBEBRIUUIE vi+vo+RB1/RB2RCRLibT ui+vo+icRB1/RB2RLRCCBErbe

5、ibCBEibicbeLCiour)/R(RuuAbeB2B1iii/r/RRiuRCoooRiuRbebiriu ri)/R(Ri)/R(Ri)/R(RiuLCbLCcLCooorTVCCRB150KRB220KRC5KRE2.7KTVCCRB150KC1C2 ui+uo+CERB220KRC5KRE2.7KRL5KRS1KuSTVCCRB150KRB220KRC5KRE2.7K1.53K (mA)I26(mV)(1200rrrEQebbbbeA20)R(1UUIEBEBBQV4.3)R(RIVRIRIVUECCCCEECCCCCEQmAII1BCQ 3.43VVRRRUCCB2B1B2BB

6、CBE)1(IIII EEBEBRIUUT ui+uo+RB14.3KRC5KRL5KRS1KuSibicCBE ui+uo+RB14.3KRC5KRL5KRS1KuSibibicrbe1.53KCBE ui+uo+RB14.3KRC5KRL5KRS1KuSibibicrbe1.53KCBE83.3beLCiour)/R(RuuAK1.35/rRRbeBiK5RRCO48isiuSiiosousRRRAuuuuuuATVCCRB150KC1C2 ui+uo+RB220KRC5KRE2.7KRL5KRS1KuSCET vi+vo+RB14.3KRC5KRL5KRS1KuSiBiCRE2.7K u

7、i+uo+RB14.3KRC5KRL5KRS1KuSibicRE2.7KCBET ui+uo+RB14.3KRC5KRL5KRS1KuSibicRE2.7Kibrbe1.53KCBE0.898EbeLCEebebLCCiou)R(1r)/R(RRiri)/R(RiuuAK13)R(1r/RRREbeB2B1iK5RRCo0.835isiuSiiosousRRRAuuuuuuA ui+uo+RB14.3KRC5KRL5KRS1KuSibicRE2.7KCBEibrbe1.53K以下为配合教材的分析，请对照教材以下为配合教材的分析，请对照教材观看学习。观看学习。1. 画直流通路画直流通路三、直流工

8、作点分析三、直流工作点分析1. 画直流通路画直流通路1. 画直流通路画直流通路2. 求求Q点点 方法方法 1：估算法：估算法若若 I1 (5 10)IBQ，则，则CCB2B1B2BQVRRRU EBEQBQEQRUUI EQCQII /EQBQII )(ECCQCCCEQRRIVU 设计该电路时要求满足下设计该电路时要求满足下列条件，以稳定列条件，以稳定Q点：点：I1 (5 10) IBQUBQ (5 10)UBEQ稳定稳定Q点点的原理的原理：T ICQ UEQ UBEQ IBQ ICQ 三、直流工作点分析三、直流工作点分析=定值定值求求Q点方法点方法2: 应用戴维宁定理应用戴维宁定理VCCR

9、CRE+V CCR BIBQB2B1B2CCCCRRRVV B2B1B/ RRR B2B1B2B1RRRR EBBEQCCBQ)1(RRUVI EBQBBQEEBQBCCR)I(1RIRIIRV 由求求Q点方法点方法2: 应用戴维宁定理应用戴维宁定理VCCRCRE+V CCR BIBQB2B1B2CCCCRRRVV B2B1B/ RRR B2B1B2B1RRRR EBBEQCCBQ)1(RRUVI BQCQII )(ECCQCCCEQRRIVU RCRB1RB2+ui +uo RLibicii四、主要性能指标分析四、主要性能指标分析+us +VCCRCC1C2RLRE+CE+RB1RB2RS+

10、uo 交流通路交流通路小信号等效电路小信号等效电路rbe ib1. 电压放大倍数电压放大倍数iouuAu 2. 输入电阻输入电阻iiiiuR beB2B1/rRR 3. 输出电阻输出电阻Ro = RCbeLbebLb rRriRi CE电路特点与应用：电路特点与应用： uo与与ui反相，反相，Au 大；大； Ri、Ro 大小适中。大小适中。 用作多级放大电路中间级用作多级放大电路中间级RiRoLCLR/RR 式中式中例例3.2.1解：解：下图中，下图中， = 100，UBEQ=0.7V，rbb=200 RS= 1 k ，RB1= 62 k ，RB2= 20 k , RC= 3 k ，RE =

11、1.5 k ，RL= 5.6 k ，VCC = 15 V。求（。求（1）Q点点；（；（2）Au、Ri 、 Ro 、 源电压放源电压放大倍数（增益）大倍数（增益）Aus ;（3）若）若CE 开路，画放大电路的交流开路，画放大电路的交流通路和小信号等效电路，并求通路和小信号等效电路，并求Au、Ri 、 Ro 、 Aus 。 （1）求）求Q点点V 7 . 3V62201520BQ UmA 2mA5 . 17 . 07 . 3EQCQ IIA 20mA100 /2BQ IV 6V)5 . 13(2V15CEQ U例例3.2.1 解续：解续：（2）求）求Au、Ri 、 Ro 、 Aus 5k. 1 2m

12、AmV26101200be r1305 . 13/5.6 100 beL rRAu k 36. 1k5 . 1/62/20/beB2B1irRRR7536. 11)130(36. 1uSiisiiosisos ARRRAuuuuuuuuAuuRo = RC = 3 k 例例3.2.1 解续：解续：（3）断开）断开CE，求，求Au、Ri 、Ro 、Aus 交流通路交流通路小信号等效电路小信号等效电路断开断开CE例例3.2.1 解续：解续：（3）断开）断开CE，求，求Au、Ri 、Ro 、Aus 小信号等效电路小信号等效电路EbeLEebebLciouR)(rR RiriRiuuA 13 . 15

13、 . 11015 . 1/5.63 100 )1(/Ebe B2B1iRrRRR )(k 8 .13 例例3.2.1 解续：解续：（3）断开）断开CE，求，求Au、Ri 、Ro 、Aus 小信号等效电路小信号等效电路EbeL)1( RrRAu 3 . 15 . 11015 . 1/5.63 100 )1(/Ebe B2B1iRrRRR )(k 8 .13 Ro = RC = 3 k 2 . 18 .131)3 . 1(8 .13siis uuARRRA作业：作业：P1483.3, 3.4 习题分析画出微变等效电路画出微变等效电路画出微变等效电路画出微变等效电路画出微变等效电路画出微变等效电路画

14、出微变等效电路画出微变等效电路3.2.2 共集电极放大电路共集电极放大电路TVCCRB1C1C2 vi+vo+RERB2RLTVCCRB1RERB2EBEBBQ)1(RVVI EBCCEECCCEQ)1(RIVRIVV BCQII CCBBBVRRRV212BBCBE)1(IIII EERIVV BEBTVCCRB1RERB2VBTVCCRB1C1C2 vi+vo+RERB2RLT vi+vo+RERB1/RB2RLT vi+vo+RB1/RB2RLRE vi+vo+RERBRL vi+vo+RERB1/RB2RLib brbebecT vi+vo+RERB1/RB2RLib bbecrbeT

15、 vi+vo+RERB1/RB2RL)mA()mV(26)1(200EQbeIr vi+vo+RERB1/RB2RLib brbe)/)(1()/(BEoELELRRiRRiv )/)(1()/(BbeBEbeBiELELRRiriRRiriv 1)/)(1()/)(1(be ELELioVRRrRRvvA i2B1Bi/)/(rRRr )/)(1()/(LEbeLEbeiiRRriRRiriivrBEBB )/)(1(/)/(LEbe2B1BiRRrRRr beE)/)(1(rRRL 1 )/)(1/()/(EB2B1iLRRRRr vi+vo+RERB1/RB2RLib brberiir

16、vi+vo+RERBRLib bbecrbeorvT+)/R(Rrv)(1Rv)i(1RviiiiBSbeTETbETcbeT 1SbeETToRr/RivrRSsbeE) 1 (RRr 通常：通常： 1/BSbeoRRrr所以：所以：输出电阻输出电阻小，带负小，带负载能力强载能力强式中，式中，BSSR/RR n 电压增益小于电压增益小于1但接近于但接近于1，vo与与vi同相；同相；n 输入电阻大，输入电阻大，对电压信号源的衰减小；对电压信号源的衰减小；n 输出电阻小，带负载能力强。输出电阻小，带负载能力强。分析：这种说法错误分析：这种说法错误n 虽然共集电路没有电压放大作用，但仍有电流放大作

17、用。虽然共集电路没有电压放大作用，但仍有电流放大作用。n 利用其输入电阻大、输出电阻小的特点，通常将其作为多利用其输入电阻大、输出电阻小的特点，通常将其作为多级放大电路的输入级或输出级，实现级放大电路的输入级或输出级，实现“阻抗匹配阻抗匹配”。思考题思考题既然共集电极电路的电压增益小于等于既然共集电极电路的电压增益小于等于1，那么它对，那么它对放大没有任何作用。这种说法是否正确？放大没有任何作用。这种说法是否正确？TVCC+12VC1C2 vi+vo+RLRB180K=50=50RS1KVSRE7.5KTVCC+12VRB180K=50=50RE7.5KARRVVIQ 20)1(EBBECCB

18、 mAIIQ1BC 150026)1(200EQebbbbemAImVrrr TVCC+12VRB180K=50=50RE7.5KBQEBBEEBQBEBBEEBEBBCC)1()1(IRRVRIVRIRIVRIVQQ EECEQCCRIVV VRIVV5 . 4EECCCEQ T vi+vo+RLRB180KRS1KVSRE7.5Kvo+RLib bbecrbe vi+RB180KRS1KVSRE7.5Korri996. 0)/)(1()/)(1(be ELELioVRRrRRvvA K5 .122)1(/EbeBiRrRr 48.71Rr/RrSbeEo 以下是参考课件，请同学们对照教材参

19、阅。以下是参考课件，请同学们对照教材参阅。1. 共集电极放大电路共集电极放大电路3.2.2 共集电极放大电路共集电极放大电路又称射极输出器、射极跟随器又称射极输出器、射极跟随器3.2.2 共集电极共集电极放大电路放大电路一、电路组成和静态工作点一、电路组成和静态工作点IBQ = (VCC UBEQ) / RB +(1+ ) ) REICQ = I BQUCEQ = VCC ICQ RECC电路电路直流通路直流通路VCC = RB IBQ +UBEQ +(1+ ) ) IBQ RE二、主要性能指标分析二、主要性能指标分析交流通路交流通路小信号等效电路小信号等效电路CC电路电路小信号等效电路小信号

20、等效电路)1(/ )1( LbeBLbeiBiii iiRrRRruRuuiuR 电压放大倍数：电压放大倍数：输入电阻：输入电阻：二、主要性能指标分析续二、主要性能指标分析续1 LbeLLebebLeiouR)(rR)(RiriRiuuA 11式中，式中，LbeLELR)(r ,/RRR 1输出电阻：输出电阻：小信号等效电路小信号等效电路求输出电阻的等效电路求输出电阻的等效电路SbeE)1(RruRu 设设 R S = Rs / RB由于由于 i = iRE ib ib = iRE (1+ ) ib 1)(/ )1/()(SbeESbeEoRrRRruRuuiuR故故射极输出器射极输出器特点：

21、电压跟随、特点：电压跟随、 Ri很大、很大、 Ro很小很小 应用：多级放大电路的输入级、输出级、缓冲级应用：多级放大电路的输入级、输出级、缓冲级二、主要性能指标分析续二、主要性能指标分析续例例3.2.2下图中下图中 =120，RB = 300 k ，rbb = 200 ，UBEQ = 0.7 V，RE = RL = Rs = 1 k ，VCC = 12V。求：求：Q 点，点，Au、Ri、Ro。解：解： （1） 求求Q点和点和 rbeIBQ = (VCC UBE) / RB + (1+ ) RE = (12 0.7)V / 300 +121 1 k 0.027 mAIEQ I BQ = 3.2

22、mAUCEQ = VCC IEQ RE = 12V 3.2 1V = 8.8 Vrbe = 200 + 26mV / 0.027mA 1.18 (k )例例3.2.2 解续：解续：（2）求）求Au、Ri 、 RoRi = 300 /(1.18 +121 0.5) = 51.2(k ) )RL = 1 / 1 = 0.5(k )980501211815012111. R)(rR)(ALbeLu R S = Rs / RB = 1 / 300 = 1 (k ) 1801801 k.Rr/RRSbeEo习题分析(学生自行分析)画出微变等效电路，再进行计算画出微变等效电路，再进行计算作业：作业：P15

23、0 3.10 3.12习题分析2.2.3 共基极放大电路共基极放大电路TVCCRB160KC1C2 vi+vo+CERB240KRC2KRE3KRL5KRS50VS =100TVCCRB160KRB240KRC2KRE3KEBEBBQ)1(RVVI EECCCCCEQRIRIVV BCQII CCBBBVRRRV212BBCBE)1(IIII EERIVV BEBVB 1/1111beEirRrRivrbeEiibieiiRviRvi)1(EEi beCLbebLCioVr)/R(RriRivvA CooRivro vi+vo+RC2KRE3KRL5KierbeiC=ib bbec vi+vo

24、+RC2KRE3KRL5Kiciebeibbbeirviirv )(2.2.4 三种基本组态放大电路的比较三种基本组态放大电路的比较指标指标共射极放大电路共射极放大电路共集电极放大电路共集电极放大电路共基极放大电共基极放大电路路AVriRB / rbe 较小较小rORCRC较大较大 )/(beLCrRR 111 )/R)(R(r)/R(R)(LEbeLE )/)(1(/LEbeBRRrR 较大较大 )/(beLCrRR 很小很小 1/beE rR很小很小 1/beE rR以下是参考课件，请同学们对照教材参阅。以下是参考课件，请同学们对照教材参阅。1.共基极放大电路共基极放大电路2.三种基本组态

25、放大电路的比较三种基本组态放大电路的比较 3.2.3 共基极放大电路共基极放大电路3.2.3 共基极放共基极放大电路大电路一、电路组成和静态工作点一、电路组成和静态工作点CB电路电路直流通路直流通路Q点与点与CE电路的相同电路的相同3.2.3 共基极放大电路共基极放大电路 续续二、性能、特点与应用二、性能、特点与应用3.2.3 共基极放大电路共基极放大电路 续续二、性能、特点与应用二、性能、特点与应用beLbebLbio rRriRiuuAu 1)1(be bbebeiiririiuR)1(/beEi rRRRo = RCCB电路特点与应用：电路特点与应用：uo与与ui同相，同相，Au大；大；

26、Ri很小，很小，Ro大；大；用于高频放大电路、宽带放大电路用于高频放大电路、宽带放大电路 。1. 三种组态放大电路在电路结构上有何异同？三种组态放大电路在电路结构上有何异同？ 如何判断放大电路的组态？如何判断放大电路的组态？ 讨论讨论讨论小结讨论小结1. 答：均要求有合理的直流通路和交流通路，但输答：均要求有合理的直流通路和交流通路，但输入、输出接法不同，如下表所示。该表也反映了入、输出接法不同，如下表所示。该表也反映了组态的判断方法。组态的判断方法。讨论讨论2. 判断下图放大电路的组态。判断下图放大电路的组态。2. 答：答：从从uO1输出时为输出时为CE电路，电路，从从uO2输出时为输出时为

27、CC电路。电路。3.2.5 场效应管放大电路场效应管放大电路特点：特点： 输入阻抗极高，输入阻抗极高， 噪声低，热稳定性好。噪声低，热稳定性好。但放大倍数较小。但放大倍数较小。场效应管的小信号模型场效应管的小信号模型小信号模型小信号模型 简化小信号模型简化小信号模型 3.3.1 自偏压电路自偏压电路uiVDDRGRDC1C2+Tuo+RLRSCS+DSBGVDDRGRDTRSDSBGSUGUsDsDsDgGSGGSRIRIRIRIUUU 0IDuiVDDRGRDC1C2 + +Tuo+RLRSCS+DSBG直流通路直流通路3.3.2 分压式自偏压电路分压式自偏压电路VDDRDC2+Tuo+RLRSCS+C1+ui+RG2RG1RGDSBGVDDRDC2+Tuo+RLRSCS+C1+ui+RG2RG1RGDSBGVDDRDTRSRG2RG1RGDSBGSUGUSDDDG2G1G2SGGSRIVRRRUUU 直流通路直流通路此电路的此电路的UGS可正可负，适用于各种可正可负，适用于各种MOS管的偏置。管的偏置。GAGGGUU0,RI0,I A一、一、CS 放大电路放大电路 自给偏压电路自给偏压电路分压式偏置电路分压式偏置电路一、一、CS 放大电路放大电路1. 电路组成及偏置方式电路组成及偏置方式 只适于耗尽型只适于耗尽型对耗尽型、增强型均适