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文档简介
1、第8章 分立元件放大电路8.3 静态工作点的稳定8.4 共集电极电路8.5 多级放大电路8.2 基本放大电路8.1 半导体器件8.6 功率放大电路1 本章要求: 1. 理解PN结的单向导电性,三极管的电流分配和电流放大作用; 2. 了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工作原理和特性曲线,理解主要参数的意义; 3. 会分析含有二极管的电路。 4. 理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、共集电极放大电路的性能特点; 5. 掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等效电路分析法; 6. 了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念,了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的工作原理。第8章 分立
2、元件放大电路28.1 半导体的导电特性半导体的导电特性:(可做成温度敏感元件,如热敏电阻)。掺杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质,导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件,如二极管、三极管和晶闸管等)。光敏性:当受到光照时,导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件,如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。热敏性:当环境温度升高时,导电能力显著增强31. 本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体,称为本征半导体。晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价健结构共价健共价键中的两个电子,称为价电子。 Si Si Si Si价电子8.1.1 PN结4 Si Si Si Si价电子本征半导体
3、的导电机理本征激发。空穴 温度愈高,晶体中产生的自由电子便愈多。自由电子 在外电场的作用下,空穴吸引相邻原子的价电子来填补,而在该原子中出现一个空穴,其结果相当于空穴的运动(相当于正电荷的移动)。5本征半导体的导电机理 (1)自由电子作定向运动 电子电流 (2)价电子递补空穴 空穴电流注意: (1) 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差; (2) 温度愈高, 载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就愈好。所以,温度对半导体器件性能影响很大。 自由电子和空穴成对地产生的同时,又不断复合。在一定温度下,载流子的产生和复合达到动态平衡,半导体中载流子便维持一定的数目。62. N型半导体和 P
4、型半导体N型半导体掺入五价元素 Si Si Si Sip+多余电子磷原子在常温下即可变为自由电子失去一个电子变为正离子杂质半导体 在N 型半导体中自由电子是多数载流子,空穴是少数载流子。72. N型半导体和 P 型半导体P型半导体掺入三价元素 Si Si Si Si 在 P 型半导体中空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子。B硼原子接受一个电子变为负离子空穴无论N型或P型半导体都是中性的,对外不显电性。8杂质半导体的示意表示法P型半导体+N型半导体9 1. 在杂质半导体中多子的数量与 (a. 掺杂浓度、b.温度)有关。 2. 在杂质半导体中少子的数量与 (a. 掺杂浓度、b.温度)有关。 3.
5、 当温度升高时,少子的数量 (a. 减少、b. 不变、c. 增多)。abc 4. 在外加电压的作用下,P 型半导体中的电流主要是 ,N 型半导体中的电流主要是 。 (a. 电子电流、b.空穴电流) ba103. PN结的形成多子的扩散运动内电场少子的漂移运动浓度差P 型半导体N 型半导体 内电场越强,漂移运动越强,而漂移使空间电荷区变薄。 扩散的结果使空间电荷区变宽。+形成空间电荷区114. PN结的导电特性 PN 结加正向电压(正向偏置)PN 结变窄 P接正、N接负 外电场IF PN结变窄,正向电流较大,正向电阻较小,PN结处于导通状态。内电场PN+12PN 结变宽 PN 结加反向电压(反向
6、偏置)外电场IR P接负、N接正 温度越高少子的数目越多,反向电流将随温度增加。+ PN结变宽,反向电流较小,反向电阻较大,PN结处于截止状态。内电场PN+13阴极引线阳极引线二氧化硅保护层P型硅N型硅( c ) 平面型金属触丝阳极引线N型锗片阴极引线外壳( a ) 点接触型铝合金小球N型硅阳极引线PN结金锑合金底座阴极引线( b ) 面接触型图 1 12 半导体二极管的结构和符号 8.1.2 半导体二极管阴极阳极( d ) 符号D1. 基本结构142. 伏安特性硅管0.5V锗管0.1V反向击穿电压U(BR)导通压降正向特性反向特性特点:非线性硅0.60.8V锗0.20.3VUI死区电压PN+
7、PN+ 反向电流在一定电压范围内保持常数。153. 主要参数1. 最大整流电流 IOM2. 反向工作峰值电压URWM3. 反向峰值电流IRM二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压,一般是二极管反向击穿电压U(BR)的一半或三分之一。二极管击穿后单向导电性被破坏,甚至过热而烧坏。指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大,说明管子的单向导电性差, IRM受温度的影响,温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小,锗管的反向电流较大,为硅管的几十到几百倍。16二极管的单向导电性 二极管加正向电压(正向偏置,阳极接正、阴极接负 )时, 二极管
8、处于正向导通状态,二极管正向电阻较小,正向电流较大。 二极管加反向电压(反向偏置,阳极接负、阴极接正 )时, 二极管处于反向截止状态,二极管反向电阻较大,反向电流很小。 外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。 二极管的反向电流受温度的影响,温度愈高反向电流愈大。17 4. 分析举例 定性分析:判断二极管的工作状态导通截止否则,正向管压降硅0.60.7V锗0.20.3V 分析方法:将二极管断开,分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若 V阳 V阴或 UD为正( 正向偏置 ),二极管导通若 V阳 V阴 二极管导通若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB = 6V否则, UAB
9、低于6V一个管压降,为6.3或6.7V例1: 取 B 点作参考点,断开二极管,分析二极管阳极和阴极的电位。 在这里,二极管起钳位作用。 D6V12V3kBAUAB+19两个二极管的阴极接在一起取 B 点作参考点,断开二极管,分析二极管阳极和阴极的电位。V1阳 =6 V,V2阳=0 V,V1阴 = V2阴= 12 VUD1 = 6V,UD2 =12V UD2 UD1 D2 优先导通, D1截止。若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB = 0 V例2:D1承受反向电压为6 V求:UAB 在这里, D2 起钳位作用, D1起隔离作用。 BD16V12V3kAD2UAB+20ui 8V,二极管导通,可
10、看作短路 uo = 8V ui 8V,二极管截止,可看作开路 uo = ui已知: 二极管是理想的,试画出 uo 波形。8V例3:二极管的用途: 整流、检波、限幅、钳位、开关、元件保护、温度补偿等。ui18V参考点二极管阴极电位为 8 VD8VRuoui+215. 稳压二极管符号 UZIZIZM UZ IZ伏安特性使用时要加限流电阻_+UIO223. 主要参数(1) 稳定电压UZ 稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。(2) 电压温度系数 环境温度每变化1C引起稳压值变化的百分数。(3) 动态电阻(4) 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM(5) 最大允许耗散功率 PZM = UZ I
11、ZMrZ愈小,曲线愈陡,稳压性能愈好。23例:稳压二极管的应用RLuiuORDZiiziLUZ248.1.3 晶体管(a)NPN型晶体管;(a)NNCEBPCETBIBIEIC(b)BECPPNETCBIBIEIC(b)PNP型晶体管CE发射区集电区基区集电结发射结NNP基极发射极集电极BCE发射区集电区基区P发射结P集电结N集电极发射极基极B1. 晶体管的结构与类型25基区:最薄,掺杂浓度最低发射区:掺杂浓度最高发射结集电结BECNNP基极发射极集电极结构特点:集电区:面积最大26 2. 电流分配和放大原理(1) 三极管放大的外部条件BECNNP发射结正偏、集电结反偏 PNP发射结正偏 VB
12、VE集电结反偏 VCVE集电结反偏 VCVB EBRBECRC27晶体管电流放大的实验电路 设 EC = 6 V,改变可变电阻 RB, 则基极电流 IB、集电极电流 IC 和发射极电流 IE 都发生变化,测量结果如下表:(2) 各电极电流关系及电流放大作用mAAVVmAICECIBIERB+UBE+UCEEBCEB3DG1002829晶体管电流测量数据IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.100.0010.701.502.303.103.95 0, UBC UBE。Q2Q1大放区40IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3
13、 6 9 1242.31.5321IB =0截止区集电结也处于反向偏置(UBC 0),此时, IC 0, UCE UCC 。IB = 0 的曲线以下的区域称为截止区。IB = 0 时, IC = ICEO(很小)。(ICEO0.001mA)截止区41IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0饱和区 在饱和区,IB IC,发射结处于正向偏置,集电结也处于正偏。 深度饱和时, 硅管UCES 0.3V, 锗管UCES 0.1V。 IC UCC/RC 。 当 UCE 0),晶体管工作于饱和状态。饱和区42晶体管三种工作状态的
14、电压和电流(a)放大+ UBE 0 ICIB+UCE UBC 0+(b)截止IC 0 IB = 0+ UCE UCC UBC 0 IB+ UCE 0 UBC 0+43 0 0.1 0.5 0.1 0.6 0.7 0.2 0.3 0.3 0.1 0.7 0.3硅管(NPN)锗管(PNP) 可靠截止开始截止 UBE/V UBE/VUCE/V UBE/V 截 止 放大 饱和 工 作 状 态 管 型晶体管结电压的典型值44ICUCEIBUCCRBUBBCBERC =50, UCC =12V, RB =70k, RC =6k 当UBB = -2V,2V,5V时,晶体管的静态工作点Q位于哪个区?UBB =
15、5V, IB= (UBB -UBE)/ RB =(5-0.7)/70=0.061 mA IC= IB =500.061=3.05 mA ICS =2 mA , Q位于饱和区(实际上,此时IC和IB 已不是的关系)45例: =50, UCC =12V, RB =70k, RC =6k 当UBB = -2V,2V,5V时,晶体管的静态工作点Q位于哪个区?UBB =-2V, IB=0 , IC=0,Q位于截止区 UBB =2V, IB= (UBB -UBE)/ RB =(2-0.7)/70=0.019 mA IC= IB =500.019=0.95 mA ICS =2 mA , Q位于放大区 IC最
16、大饱和电流ICS = (UCC -UCE)/ RC =(12-0)/6=2mA ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBE464. 主要参数 (自学)1. 电流放大系数,直流电流放大系数交流电流放大系数注意: 和 的含义不同,但在特性曲线近于平行等距并且ICE0 较小的情况下,两者数值接近。 常用晶体管的 值在20 200之间。在以后的计算中,一般作近似处理: = 。472.集-基极反向截止电流 ICBO3.集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEO4.集电极最大允许电流 ICM5.集-射极反向击穿电压U(BR)CEO6.集电极最大允许耗散功耗PCM48ICMU(BR)CEO由三个极限参数可
17、画出三极管的安全工作区ICUCEOICUCE = PCM安全工作区49晶体管参数与温度的关系1. 温度每增加10C,ICBO增大一倍。硅管优于 锗管。2.温度每升高1C,UBE将减小(22.5)mV, 即晶体管具有负温度系数。3. 温度每升高 1C, 增加 0.5%1.0%。50放大的概念: 放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号 放大的实质: 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。 对放大电路的基本要求 :1. 要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。2. 尽可能小的波形失真。 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。8.2 基
18、本放大电路518.1.1 放大电路的组成及工作原理RBEBRCC1C2T+ECuo+ui+RSes+RL+1. 电路组成 参考点52RBEBRCC1C2T+ECuo+ui+RSes+RL+2. 元件作用 放大元件, iC= iB 。要保证集电结反偏,发射结正偏,使T工作在放大区 。使发射结正偏,并提供适当的基极电流。 基极电源与基极电阻参考点53RBEBRCC1C2T+ECuo+ui+RSes+RL+2. 元件作用 集电极电源,为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻,将变化的电流转变为变化的电压。耦合电容隔离输入、输出与放大电路直流的联系,同时使信号顺利输入、输出。信号源负载54单电源供
19、电时常用的画法RBEBRCC1C2T+ECuo+ui+RSes+RL+可以省去RB参考点+UCC输入输出553. 共射放大电路的电压放大作用UBEIBICUCE无输入信号(ui = 0)时 uo = 0uBE = UBEuCE = UCEuBEtOiBtOiCtOuCEtO+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiE56ICUCEOIBUBEO结论: (1) 无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的 电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE 。 (IB、UBE) 和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点,称为静态工作点。QIBUBEQUCEIC57UBEIB
20、无输入信号(ui = 0)时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE?有输入信号(ui 0)时 uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoIC3. 共射放大电路的电压放大作用ui+UCCRBRCC1C2T+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO58结论:(2) 加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大 小均发生了变化,都在直流量的基础上叠加了 一个交流量,但方向始终不变。+集电极电流直流分量交流分量动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析59结论:(3) 若参数选取得当,输出
21、电压可比输入电压大, 即电路具有电压放大作用。(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180, 即共发射极电路具有反相作用。uitOuotO60实现放大的条件 (1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏,集 电结反偏。(2) 正确设置静态工作点,使晶体管工作于放大区。(3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。(4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的 集电极电压,经电容耦合只输出交流信号。614、直流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如果电容的容量足够大,可以认为它对交流分量不起作用,即对交流短路。而对直流可以看成开路。这样,交直流所走的通路是不同的。直流通路:
22、无信号时电流(直流电流)的通路, 用来计算静态工作点。交流通路:有信号时交流分量(变化量)的通 路,用来计算电压放大倍数、输入 电阻、输出电阻等动态参数。62例:画出下图放大电路的直流通路直流通路直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE63RBRCuiuORLRSes+对交流信号(有输入信号ui时的交流分量) XC 0,C 可看作短路。忽略电源的内阻,电源的端电压恒定,直流电源对交流可看作短路。短路
23、短路对地短路交流通路 用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE641. 静态分析分析方法:估算法、图解法。分析对象:各极电压电流的直流分量。所用电路:放大电路的直流通路。设置Q点的目的: (1) 使放大电路的放大信号不失真; (2) 使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是动态的基础。静态工作点Q:IB、IC、UCE 。静态分析:确定放大电路的静态值。8.2.2 放大电路的分析65(1) 估算法直流通路估算 IB根据电流放大作用由直流通路估算UCE、IC当UBE UCC时,由KVL: UCC = IB RB+
24、 UBE由KVL: UCC = IC RC+ UCE所以 UCE = UCC IC RC +UCCRBRCT+UBEUCEICIB66例1:用估算法计算静态工作点。已知:UCC=12V,RC=4k,RB=300k, =37.5。解:注意:电路中IB 和 IC 的数量级不同+UCCRBRCT+UBEUCEICIB67例2:用估算法计算图示电路的静态工作点。 由例1、例2可知,当电路不同时,计算静态值的公式也不同。IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB68(2) 图解法用作图的方法确定静态值步骤: 1. 用估算法确定IB 优点: 能直观地分析和了解静 态值的变化对放大电路 的影响。2. 由输
25、出特性确定IC 和UCCUCE = UCC ICRC 直流负载线方程+UCCRBRCT+UBEUCEICIB69UCE /VIC/mAO(2) 图解法直流负载线斜率ICQUCEQUCCUCE =UCCICRC直流负载线Q由IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是Q点702. 动态分析分析方法: 微变等效电路法,图解法。所用电路: 放大电路的交流通路。动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro分析对象: 各极电压和电流的交流分量。目的: 找出Au、 ri、 ro与电路参数的关系,为设计 打基础。71晶体管的微变等效电路UBEIBrbe一般为几百欧到几千欧。(1) 微变等效电
26、路法输入回路Q输入特性晶体管的输入电阻IBUBEOibicube+-uce+-72输出回路晶体管的输出电阻输出特性晶体管的电流放大系数ICUCEQOibicube+-uce+-73ibicicBCEibib晶体三极管微变等效电路ube+-uce+-ube+-uce+- 晶体管的微变等效电路rbeBEC 晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。 晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=ib等效代替。74放大电路的微变等效电路ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微变等效电路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii75用相量表示微变等效电路 放大电
27、路的微变等效电路ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS76电压放大倍数的计算当放大电路输出端开路(未接RL)时因rbe与IE有关,故放大倍数与静态 IE有关。负载电阻愈小,放大倍数愈小。例1rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS77放大电路输入电阻的计算定义: 输入电阻是对交流信号而言的,是动态电阻。+-信号源Au放大电路+-输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。电路的输入电阻愈大,从信号源取得的电流愈小,因此一般总是希望得到较大的输入电阻。放大电路信号源+-+-78rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSri
28、79 放大电路输出电阻的计算+_RLro+_定义: 输出电阻是动态电阻,与负载无关。 输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小,负载变化时输出电压的变化愈小,因此一般总是希望得到较小的输出电阻。RSRL+_Au放大电路+_80rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS共射极放大电路特点: 1. 放大倍数高;2. 输入电阻低;3. 输出电阻高。求ro的步骤:(1) 断开负载RL (3) 外加电压 (4) 求外加 (2) 令 或81(2) 图解法DC交流负载线交流负载线 直流负载线 交流负载线反映动态时电流 iC和电压uCE的变化关系。交流负载线斜率IC/mA4321O481216
29、20B80mAA60mA40mA20mAUCE/VQ当 时,交直流负载重合82图解分析QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQiCQ1Q2ibuiuoRL= 由uO和ui的峰值(或峰峰值)之比可得放大电路的电压放大倍数。83动态分析图解法电压放大倍数将减小。QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicibuiuoRL84非线性失真 如果Q设置不合适,晶体管进入截止区或饱和区工作,将造成非线性失真。若Q设置过高, 晶体管进入饱和区工作,造
30、成饱和失真。Q2uO 适当减小基极电流可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ185若Q设置过低, 晶体管进入截止区工作,造成截止失真。 适当增加基极电流可消除失真。uiuOtiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE 如果Q设置合适,信号幅值过大也可产生失真,减小信号幅值可消除失真。 非线性失真86 合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。 温度变化对静态工作点的影响8.3 静态工作点的稳定 前述的固定偏置放大电路,简单、容易调整,但在温
31、度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下,将引起静态工作点的变动,严重时将使放大电路不能正常工作,其中影响最大的是温度的变化。温度升高时, IC将增加,使Q点沿负载线上移。87iCuCEQ温度升高时,输出特性曲线上移Q 固定偏置电路的工作点Q点是不稳定的,为此需要改进偏置电路。当温度升高使 IC 增加时,能够自动减少IB,从而抑制Q点的变化,保持Q点基本稳定。容易使晶体管 T进入饱和区造成饱和失真,甚至引起过热烧坏三极管。O88 分压式偏置电路1. 稳定Q点的原理 基极电位基本恒定,不随温度变化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+89
32、分压式偏置电路1. 稳定Q点的原理VB 集电极电流基本恒定,不随温度变化。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+90在估算时一般选取:I2= (5 10) IB,VB= (5 10) UBE, RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。参数的选择VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+91Q点稳定的过程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定 RE:温度补偿电阻 对直流:RE越大,稳定Q点效果越好; 对交流:RE越大,交流损失越大
33、,为避免交流损失加旁路电容CE。922. 静态工作点的计算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+933. 动态分析 对交流:旁路电容 CE 将RE 短路, RE不起作用, Au,ri,ro与固定偏置电路相同。如果去掉CE ,Au,ri,ro ?旁路电容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+94RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+ 去掉CE后的微变等效电路短路对地短路如果去掉CE ,Au,ri,ro ?rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE95电压放大倍数的计算rbeRBRCRLEB
34、C+-+-+-RSRE例296rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSREri97rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加求ro的步骤:1) 断开负载RL3) 外加电压4) 求2) 令 或98无旁路电容CE有旁路电容CEAu减小分压式偏置电路ri 提高ro不变99RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+对信号源电压的放大倍数?信号源考虑信号源内阻RS 时100例1: 在图示放大电路中,已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300, RE2= 2.7k, RB1= 60k, RB2= 20k RL= 6k ,晶体管=50, UBE=0.6V, 试求:(1)
35、静态工作点 IB、IC 及 UCE;(2) 画出微变等效电路;(3) 输入电阻ri、ro及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2101解:(1)由直流通路求静态工作点。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB102(2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。RS微变等效电路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RE11038.4 共集电极放大电路 因对交流信号而言,集电极是输入与输出回路的公共端,所以是共集电极放大电路。 因从发射极输出,所以称射极输出器。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS104求Q点:8.4.1 静
36、态分析直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS1058.4.2 动态分析1. 电压放大倍数 电压放大倍数Au1且输入输出同相,输出电压跟随输入电压,故称电压跟随器。微变等效电路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE106rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2. 输入电阻 射极输出器的输入电阻高,对前级有利。 ri 与负载有关1073. 输出电阻射极输出器的输出电阻很小,带负载能力强。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE108共集电极放大电路(射极输出器)的特点:1. 电压放大倍数小于1,约等于1;2. 输入电阻高;3. 输
37、出电阻低;4. 输出与输入同相。109射极输出器的应用主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。 1. 因输入电阻高,它常被用在多级放大电路的第一级,可以提高输入电阻,减轻信号源负担。 2. 因输出电阻低,它常被用在多级放大电路的末级,可以降低输出电阻,提高带负载能力。 3. 利用 ri 大、 ro小以及 Au 1 的特点,也可将射极输出器放在放大电路的两级之间,起到阻抗匹配作用,这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。110例1:. 在图示放大电路中,已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k, RL= 2k ,晶体管=60, UBE=0.6V, 信号源内阻RS= 100,试求:(1) 静态工作点 IB、IE 及 UCE;(2) 画出微变等效电路;(3) Au、ri 和 ro 。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS111解:(1)由直流通路求静态工作点。直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBIC112(2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。微变等效电路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE113 8.5 多级放大电路 信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、放大器与负载之间的连接方式。 常用的耦合方式:直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。动态: 传送信号减少压降损失 静态:保证各级有合
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