三极管放大电路分析方法

1、编辑课件二极管电路分析方法二极管电路分析方法例例1例例1：判断：判断D1、D2的状态，并求的状态，并求VO。已知。已知RD210V+-15VD1+-OVAB1B2、假定、假定D1、D2VVVVBAAB1501511VVVVBAAB25)10(1522、由、由DABABVVV12得，得， D2管优先导通优先导通VVVDA3 . 910、假定假定D1管断开管断开DBAABVVVVV3 . 903 . 911得，得， D1管截止截止VVVAO3 . 9VVD7 . 0编辑课件D1V1+-D2+-OvV2+-IvR二极管构成的限幅电路二极管构成的限幅电路例例52()ILDVVV 1IHDVVV当当vI

2、VIH ， D1导通，导通，D2截止，截止，voVIH当当VILvIVIH，D1、D2均截止，均截止，vovIOvOvIVIHVIHVILVIL编辑课件viIZIZmax VZ IZ曲线越陡，曲线越陡，电压越稳电压越稳定。定。-+VZ动态电阻：动态电阻：ZZIVZr rz越小，稳压越小，稳压性能越好。性能越好。Q-VZ0ZzzZIrVV 0一、稳压二极管一、稳压二极管 利用二极管反向击穿特利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在压时工作在反向电击穿反向电击穿状态。状态。3.5 特殊二极管特殊二极管编辑课件（4）稳定电流）稳定电流IZ、最大、最小最大、最小稳

3、定电流稳定电流IZM、IZmin。 （5）耗散功率）耗散功率maxZMZZPV I稳压二极管的参数稳压二极管的参数:（1）稳定电压）稳定电压 VZ （2）电压温度系数）电压温度系数CTV（%/） 稳压值受温度变化影响的的系数。稳压值受温度变化影响的的系数。（3）动态电阻）动态电阻ZZVZIrRLD+-OV+-IVRIRIZIO并联式稳压电路并联式稳压电路编辑课件BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极基区：较薄，基区：较薄，掺杂浓度低掺杂浓度低集电区：集电区：面积较大面积较大发射区：掺发射区：掺杂浓度较高杂浓度较高发射结发射结集电结集电结简介简介BCENPN编辑课件放大状态下放大状态下BJ

4、T的工作原理的工作原理 BJT内部有两个内部有两个PN结，在应用中可结，在应用中可能有三种工作状态能有三种工作状态：放大放大：发射结：发射结正偏正偏，集电结，集电结反偏反偏饱和饱和：两个：两个PN结均结均正偏正偏截止截止：两个：两个PN结均结均反偏反偏编辑课件思考：试判断三极管的工作状态放大放大截止截止截止截止放大放大饱和饱和放大放大编辑课件BJT的电流分配关系（的电流分配关系（1） 电流分配关系电流分配关系是指晶体三极管在放大状态下是指晶体三极管在放大状态下各级电流之间的关系式。各级电流之间的关系式。三种连接方式三种连接方式共共发射极发射极接法、共接法、共集电极集电极接法、共接法、共基极基极

5、接法接法无论哪种连接方式，要使三极管能放大电流，必无论哪种连接方式，要使三极管能放大电流，必须使须使发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏。编辑课件BCIIBCEIIIBEII)1 (注意注意: 1、只有三极管工作在放大模、只有三极管工作在放大模式，上述基本关系式才成立式，上述基本关系式才成立2、上述电流分配基本关系式与组、上述电流分配基本关系式与组态（连接方式）无关态（连接方式）无关3、在一定的电流范围内，、在一定的电流范围内， 与与 为为常数，则常数，则IC与与IE，IC与与IB之间之间成线性控制关系。成线性控制关系。BJT的电流分配关系（的电流分配关系（3）CEII编辑课件放大电路

6、的分析方法放大电路的分析方法放大放大电路电路分析分析3、利用小信号等效电、利用小信号等效电路分析电路动态指标路分析电路动态指标（Ri、Ro、Av或或Ai）。）。1、画直流通路、画直流通路1、画交流通路、画交流通路2、由交流通路画出小、由交流通路画出小信号等效电路，并计信号等效电路，并计算小信号电路参数。算小信号电路参数。直流分析直流分析交流分析交流分析2、计算静态工作点、计算静态工作点编辑课件用用BJT小信号模型分析基本放大电路小信号模型分析基本放大电路如何变化？如何变化？开路，开路，若若。试求该电路的试求该电路的，的的设图所示电路中设图所示电路中例例vLoivLCbCCBEQbbARRRAk

7、RRkRVVVVr,4,300,12.7 . 0,200 40BJT 4.3.2一、直流分析一、直流分析编辑课件1、画直流通路，计算静态工作点、画直流通路，计算静态工作点VRIVVCCQCC645 . 112CEQ AkVRVVIBBEQCCQB 7 .37300)7 . 012( mAAIIQB5 . 17 .3740CQ 890107 .3726200 )401(200)1(3EQTebbbeIVrrr ber求求出出)2(编辑课件二、交流分析二、交流分析1. 1. 画出交流通路和小信号等效电路（耦合电容短路，画出交流通路和小信号等效电路（耦合电容短路，V VCCCC=0=0）RCRLRb

8、Rsvs+-vo编辑课件2. 利用小信号等效电路求利用小信号等效电路求Ri、Ro、Av。（1）输入电阻）输入电阻 890 /beBbeiiirRrivR（2）输出电阻）输出电阻0sv0 bi kRRCo4（3）电压增益）电压增益iovvvA/90)/( beLbebLCbrRriRRi （4）负载开路时电压增益）负载开路时电压增益iovvvA/180becbebcbrRriRi编辑课件vbeibvceicrbe ibibbce等等效效cbeBJT的微变等效电路的微变等效电路26(1)bebbEQrrI编辑课件例例4.4.1 如图所示电路中如图所示电路中VVkrBJTkRkRkRkRkRVVBE

9、QceLCebbCC7 . 0,10080,2 . 6,3 . 3,2,20,56,1621 ，的的 Rb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-)2( ,(1),F50R)3(;R,A2VII1,CECQBQCQ21重重复复求求解解的的电电容容两两端端并并联联若若在在及及）计计算算（；，和和，）估估算算静静态态电电流流（：短短路路。试试完完成成下下列列工工作作对对交交流流信信号号可可视视为为设设电电容容eeosovsivCvvARC 编辑课件I1I2IBQRb1+VCCRCTRb2ReICQVBQBQII 1(2) 静态工作点的估算静态工作点的估算212bbbCCBQRRRVV e

10、BQeBEQBQEQCQRVRVVII )(CEQeCCQCCRRIVV 若若可以认为与温度无关。可以认为与温度无关。编辑课件2、动态性能分析、动态性能分析Rb1RcRLvivoRb2RerbeRCRLReiibicibi Rbivov/LbLCboRiRRiv ebeLvRrRA)1( ebebeebebiRriRiriv)1( Rb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-编辑课件RB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLvivoRE2问题：问题：如果电路如下图所示，如何分析？如果电路如下图所示，如何分析？编辑课件多级放大器多级放大器为了实现高增益和其它某些特定的要求，实际放

11、大为了实现高增益和其它某些特定的要求，实际放大器一般都是由多级组成。器一般都是由多级组成。21iovv3ooRR 32iovv1 iiRR sovvvAsiiiiiiovvvvvvvv11223311123isivvvRRRAAA编辑课件第六章 差动放大电路的工作原理21iiidvvv3、任意输入信号任意输入信号 任意输入信号可分解为一对差模信任意输入信号可分解为一对差模信号与一对共模信号的组合，即：号与一对共模信号的组合，即：其中：其中：vic为共模信号，为共模信号，vid与与- vid 为一对差模信号，有：为一对差模信号，有：221iicvvv 差动放大差动放大电路只对其电路只对其中的中的

12、差模信差模信号号进行放大。进行放大。结论 （1 1）无论差动放大电路的输入信号为何种类型，无论差动放大电路的输入信号为何种类型，电路电路只对其中的差模信号进行放大只对其中的差模信号进行放大。 （2 2）与单管放大电路相比，差动放大电路的特）与单管放大电路相比，差动放大电路的特点是有效的放大差模信号、有效的抑制共模信号，点是有效的放大差模信号、有效的抑制共模信号，即即有效的抑制零漂有效的抑制零漂。当两个输入信号满足当两个输入信号满足 时，称为任意输入信号。时，称为任意输入信号。21iivv12idiicvvv22idiicvvv编辑课件（1) 静态分析静态分析直流通路直流通路BEEEEEEEVV

13、IR令令vi1 = vi2 = 0021BQBQVV120.7BEQBEQBEVVVV0.7EQBEVVV21EQEQIIEEEQEQIII212EECQEQIIIEEI1CQI2CQI2、工作原理、工作原理7 . 021CCQCCCECERIVVV021CQCQOVVV射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（2）VEQ编辑课件REE 对差模信号作用：对差模信号作用： vid1 vid2ib1 , ic1ib2 , ic2ic1 = - ic2iee = ie1+ ie2 = 0vee = 0REE对差模信号不起对差模信号不起作用，可视为短路作用，可视为短路RL 差模分析的处理

14、：差模分析的处理：RL一分为二，各与一分为二，各与RC并联并联ib2ib1ic2ic1iee射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（4）编辑课件差模交流通路：差模交流通路：射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（5）编辑课件半边半边差模特性差模特性: :输入电阻输入电阻1idbeRr输出电阻输出电阻1odCRR电压增益电压增益111/idodvdvvA(/)2LCbeRRr 差模特性：差模特性：差模输入电阻差模输入电阻122ididbeRRr差模输出电阻差模输出电阻122ododCRRR单端输出单端输出双端输出双端输出12ododCRRRvod1RL/2RC i

15、bvid1rbeib射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（6）编辑课件差模电差模电压增益压增益单端输出单端输出双端输出双端输出1111(/ /)22ododCLvdididbevvRRAvvr 2222(/ /)22ododCLvdididbevvRRAvvr11(/)2LCododvdididbeRRvvAvvr 总结：总结：1、单端输出增益为共射增、单端输出增益为共射增益的一半，双端输出增益为益的一半，双端输出增益为共射增益。共射增益。2、单端输出时，、单端输出时，T1管反相管反相端，端，T2管同相端。管同相端。射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（7）

16、编辑课件集成运算放大器组成集成运算放大器组成输入级：输入级：多采用各种改进型的差动放大电路，以抑制温漂。多采用各种改进型的差动放大电路，以抑制温漂。中间级：中间级：多采用一级或两级有源负载的共射放大电路，以提多采用一级或两级有源负载的共射放大电路，以提供高电压放大倍数。供高电压放大倍数。输出级：输出级：多采用功率放大电路，以输出一定的功率。多采用功率放大电路，以输出一定的功率。偏置电路：偏置电路：多采用镜像恒流源电路。多采用镜像恒流源电路。电路有电平位电路有电平位移功能移功能输出级经常输出级经常加有过载保加有过载保护电路护电路两级之间插两级之间插入隔离级入隔离级集成运放中集成运放中常采取的改常

17、采取的改进电路性能进电路性能措施措施编辑课件理想运放的条件理想运放的条件 voA ir0or0 vooNPAvvv虚短路虚短路NPvv 放大倍数与负载无关。分析多放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。可以分别对每个运放进行。0 NPii虚断路虚断路运放工作在线性区的特点运放工作在线性区的特点第二章第二章 集成运放理想化条件集成运放理想化条件CMRKBW0失调和温漂失调和温漂编辑课件例例2.4.1 求图所示电路的输出电压求图所示电路的输出电压vo2的表达式，并说明该电的表达式，并说明该电路的特点。路的特点。-R21+A1vi1vo1

18、R1R2-R22+A2vo2R22vi2vNR2222222222 22)1( ioovRRRRRvv 产产生生的的输输出出电电压压由由11212221222211- iooovRRRRvRRvv 产产生生的的输输出出电电压压由由112111iovRRv 解解：)2( 12222 222iiooovvRRvvv 电路的输入电阻为无穷大。电路的输入电阻为无穷大。当R1=R21时编辑课件i1iFtvi0Rvii1dtdvCioFdtvRCvio1tvo0输入方波，输出是三角波。输入方波，输出是三角波。vi-+RR2Cvo1、积分电路、积分电路应用举例应用举例2.4.4 积分电路积分电路编辑课件vi

19、-+RR2Cvo的波形。的波形。出电压出电压为零，试画出输为零，试画出输所示，电容的初始电压所示，电容的初始电压波形如图波形如图输入电压输入电压电路中电源电压电路中电源电压oIvvnFCkRVVVV,5,10,15,15 )()()(4011ttRCvtvtvstIoo tRCvdtvRCvIio-1 解解：编辑课件第七章第七章判断反馈类型：判断反馈类型： 正、负反馈正、负反馈 串、并联反馈串、并联反馈 电压、电流反馈电压、电流反馈负反馈对放大电路主要参数的影响：负反馈对放大电路主要参数的影响： 增益、输入电阻、输出电阻增益、输入电阻、输出电阻编辑课件例例7.5.1 试写出在深度负反馈条件下该

20、电路的闭环电压增益试写出在深度负反馈条件下该电路的闭环电压增益表达式。表达式。 电压串联负反馈电压串联负反馈从发射极断开ofbbfvRRRv 2222fbooffssibRRvvAAvvRvvvv增益增益ifR0ofR理想的电理想的电压放大器压放大器编辑课件假设假设 v vi i 为正弦波且幅为正弦波且幅度足够大，度足够大，T T1 1、T T2 2导通时均导通时均能饱和，此时输出达到最大能饱和，此时输出达到最大值。值。VomiL-VCCRLviT1T2vo+VCC若忽略晶体管的饱和若忽略晶体管的饱和压降压降，则负载（则负载（R RL L) )上的电上的电压和电流的最大幅值分别压和电流的最大幅

21、值分别为：为：LCComCComRVIVV第八章、乙类功放功率性能分析第八章、乙类功放功率性能分析编辑课件vi-VCCT1T2vo+VCCRLiL交越失真交越失真死区电压死区电压vivovov otttt交越失真：交越失真：输入信号输入信号 vi在过零前在过零前后，输出信号出现的失真便为后，输出信号出现的失真便为交越失真。交越失真。乙类功放存在的问题乙类功放存在的问题(交越失真交越失真)编辑课件功放如图所示。已知功放如图所示。已知VCC=26V，RL=8，T1,T2的饱和压降的饱和压降|VCES|=2V，D1、D2导通压降为导通压降为0.7V, T1，T2的的|VBE|=0.7V。甲乙类功放甲乙类功放 例题例题 试求静态时试求静态时VA，VB1，VB2的值的值 若测得负载若测得负载RL上的电压有效值上的电压有效值为为15V，求，求PO，PT，PV及及。 求该电路不失真的最大输出功求该电路不失真的最大输出功率率POmax和和。 求管耗最大时的输出功率和效求管耗最大时的输出功率和效率。率。R1D1D2R2VCC-VCCvOviiLRLT1T2AB1B2编辑课件静态时静态时vi=0， VA=0，VB1 =0.7V， VB2 =-0.7V解：解：R1D1D2R2VCC-VCCVOviiLRLT1T2 由由VO =15V，得，得28.164%49.3oVPP