《电工电子学》课件基本放大电路(课时)

1、第十章 基本放大电路110-1 基本放大电路的组成一、电路组成（共射极放大电路）三极管T ：核心，电流分配、放大作用VBB Je正偏Rb：基极偏置电阻VCCJc反偏Rc：集电极偏置电阻集电极电流的变化ic 集电极电压的变化 vcevi 接入问题？串入Je回路直接连接？电容连接Cb1、Cb2 ：隔离直流，传送交流（固定）偏流直流=0 XC=交流、CXC0隔直电容耦合电容接地 零电位点2二、简化电路及习惯画法习惯画法 共射极基本放大电路3(a)(b)(c)(d)(f)(e)？思 考 题下列 a f 电路哪些具有放大作用？410-2 放大电路的静态分析、动态分析一、静态分析1、直流通路法 求IB、V

2、BE 、IC 、VCE 、 IE 直流通路+- 共射极放大电路vi = 0Cb1、Cb2等电容开路5直流通路+-根据直流通路可知：一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。6分析步骤：(1) vi =0（短路）Cb1、Cb2开路开路开路(2) 把电路分为线性和非线性非线性线性线性(3) 写出线性部分直线方程直流通路 输入回路（Je）方程： 输出回路（Jc）方程：vBE = VCC（BB） iBRbvCE = VCC iCRc直流负载线2、图解法(4) 作图：画直线，与BJT特性曲线的交点为Q点（静态工作点）7 在输入特性曲线上，作出直线： vBE = VCC iBRb 在输出特性曲线上，

3、作出直流负载线： vCE = VCC iCRc即： 与特性曲线的交点即为Q点， IBQ 、VBEQ 、ICQ 、VCEQ。(4) 作图：直流负载线与BJT特性曲线的交点为Q点（静态工作点）8饱和失真截止失真非线性失真线性范围 用最大不失真输出幅度Vom来衡量Q点偏高 易出现饱和失真， Vom为Q点到饱和区边沿的距离Q点偏低 易出现截止失真， Vom为Q点到截止区边沿的距离9(4)交流通路与交流负载线3. 几个重要概念交流通路icvce+-vce= -ic (Rc /RL)因为交流负载线必过Q点，即 vce= vCE - VCEQ ic= iC - ICQ 同时，令RL = Rc/RLvCE -

4、 VCEQ= -(iC - ICQ ) RL iC =0: vCE =VCEQ + ICQ RL 10线性范围（动态范围）放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求： 工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位； 要有合适的交流负载线。 (4)交流通路与交流负载线11交流通路二、动态分析1、BJT的小信号模型vbevceibcebicBJT双口网络 ibicvceibvbeur vcerberceVCC = 0(短路)Cb1、Cb2等电容短路12 ibicvceibvbeur vcerberce ur很小，一般为10-310-4 ， rce很大，约为100k。 故一般可忽略它们的影响，得到简化

5、电路。 ib 是受控源 ，且为电流控制电流源(CCCS)。 电流方向与ib的方向是关联的。 测试仪（给定） rbe 与Q点有关，公式估算。 132、画出小信号（微变）等效电路共射极放大电路icvce+-交流通路RbviRbRbviRc小信号（微变）等效电路RbviRcRL143、求电压增益RbviRcRL根据则电压增益为154、求输入电阻RbRcRLRi令Ro = Rc 所以5、求输出电阻16 1. 电路如图所示。试画出其小信号等效模型电路。例题17例题 解：（1）求Q点（2）2. 放大电路如图所示。试求：（1）Q点；（2）、已知=50。end18三极管的小信号模型？NPN型和PNP型管子的小

6、信号模型有区别吗？ 共射极基本放大电路的输入、输出电阻如何求出？19温度T 少子浓度IC ICBO , ICEO IC = IB +(1+)ICBOIB VBE 载流子运动加剧，发射相同数量载流子所需电压输入特性曲线左移 载流子运动加剧，多子穿过基区的速度加快，复合减少 IC IB输出特性曲线上移输出特性曲线族间隔加宽 三、温度对工作点的影响 Q点上移 rbe AV ?20（1）稳定工作点原理目标：温度变化时，使IC维持恒定。 射极偏置电路 固定偏流电路 分压式射极偏置电路只能单向设置具有检测Q点位置，并自动调整的功能T IC IEIC VE= IE Re IB（反馈控制） VBE ?211、

7、分压式射极偏置电路 如果温度变化时，b点电位能基本不变，则可实现静态工作点的稳定。T IC IEIC VE VBE 利用（1）稳定Q点思路则可实现如下自动调整过程b点电位基本不变的条件：I1 IBVB VBEI1=(510)IB (硅)I1=(1020)IB(锗)VB =3V5V (硅)VB =1V3V (锗)22（2）放大电路指标分析确定静态工作点Je回路KVL方程画小信号等效电路并确定模型参数23输出回路：输入回路：电压增益：电压增益(1+ )Re rbe 1若：24输入电阻RiRi证明如下：从b极看e极的电阻，要扩大(1+)倍！那从e极看b极的电阻，要？25输出电阻输出电阻求输出电阻的等

8、效电路网络内独立源置零负载开路输出端口加测试电压求Ro，可对回路1和2列KVL方程rce对分析过程影响很大，此处不能忽略其中则当时，一般（）Ro262、固定偏流电路与射极偏置电路的比较 共射极放大电路静态：27 固定偏流共射极放大电路电压增益：RbviRcRL固定偏流共射极放大电路输入电阻：输出电阻：Ro = Rc # 射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？282913010-3 射极输出器一、电路分析结构特点共集电极放大电路1、求静态工作点2、画小信号等效电路313、电压增益一般有即：其中略小于132 e VT rbe2 b Ib +c

9、 bIb Rb RL Ic s ITIReRbIR4、输入电阻Ri大其中, 1一般有即335、输出电阻 电路变换对e极列KCL方程：将各支路关系代入：Ro小34 电压增益小于1但接近于1， 输入电阻大，对电压信号源衰减小 输出电阻小，带负载能力强射极输出器特点：电压跟随器 对电流仍有放大作用35二、复合管作用：提高电流放大系数达林顿管36三、共基极电路结构特点1、静态工作点直流通路与分压式射极偏置电路相同372、动态指标电压增益输出回路：输入回路：电压增益：画小信号等效电路#和共射极基本放大电路电压增益相比较38# 共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？ 输入电阻 输出电阻

10、394、三种组态的比较电压增益：输入电阻：输出电阻：40多级放大电路组成的方框图信号源中间级输出级 负载输入级多级放大电路10-4 多级放大电路及其级间耦合方式一、多级放大电路的耦合方式41级间耦合（级联）：常用的耦合方式有三种, 即 阻容耦合 直接耦合 变压器耦合421、阻容耦合阻容耦合放大电路43直接耦合放大电路2、直接耦合443、变压器耦合变压器耦合放大电路454、级间耦合的优、缺点及应用比较 耦合方式 优 点 缺 点 应 用 直流或交流放大，分立或集成电路。 可放大直流及缓慢变化的信号，低频响应好 便于集成 有严重的零点漂移问题 各级Q不独立，设计计算及调试不便直接耦合 阻容耦合 各级

11、Q独立 体积小成本低 无法集成传输交流信号损失小，增益高 不能放大直流及缓慢变化的信号，低频响应差交流放大 分立电路 变压器耦合 无法集成功率放大 调谐放大 高频和低频响应差 体积大，笨重 各级Q独立 可以改变交流信号的电压、电流和阻抗 46直接耦合放大电路静态工作点的设置(a) 直接连接(b) 第2级加射极电阻或二极管(c) 第2级发射极加稳压二极管(d) NPN型管和PNP型管混合使用471、电压放大倍数加以推广到n级放大器二、多级放大电路的动态性能指标计算48 一般说来，多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻 ，即：2、输入电阻和输出电阻 由于多级放大电路的放大倍数为各级放大倍数的乘

12、积，所以 在设计多级放大电路的输入级和输出级时，主要考虑输入电阻和输出电阻的要求，而放大倍数的要求由中间级完成。输出电阻就是输出级的输出电阻，即：49例题1 为提高放大电路的带负载能力，多级放大器的末级常采用共集电极电路。共射-共集两级阻容耦合放大电路如图所示。已知电路中1=2=50 VBE=0.7V。 (1) 求各级的静态工作点； (2) 求电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro； (3) 试分别计算RL接在第一级输出端和第二级输出端时，电路的电压放大倍数。 50 各级静态工作点彼此独立，可分级计算。解： (1) 求各级的静态工作点第二级：射极输出器（共集电极）第一级： 分压式射极偏置电容开路，所

13、以阻容耦合的特点变压器耦合51RiRoRo1(2) 求Ri和Ro =Ri= Ri1= R1/R2/rbe1+ (1+ 1)R42.66k 52(3) 分别计算RL接在第一级输出端和第二级输出端时, 电压增益 Ri2=Ri2=R6/rbe2+ (1+)(R7/RL) =150/104=61.11k 53例题2 多级放大器如图所示。设电路中rbe1、rbe2、1、2、3及各参数均已知。 (1) 判断电路中T1、T2和T3各组成什么组态的电路； (2) 求各级的静态工作点； (3) 推导AV 、Ri及Ro的表达式。 结构特点解： (1) 判断电路的组成形式 由三种不同组态的基本放大电路组合而成的共射-共基-共集组合放大电路。 级间耦合： 直接耦合输入和输出耦合：阻容耦合54(2) 求各级的静态工作点 T1: 分压