英5版课件-基本放大电路

模拟电子技术基 og华成放大的放大的概

放大的对象：变化

输入信号为零时常用正弦波做测放大的本质：能量的控制和转换，利用有源元件实放大的特征：功率放放大的基本要求：不失真——放大的放大电路的性放大电路的性能指标：研究的是动态性对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络物理量表示为复数，表明既研究其幅值又研究其相位放大电路的性能指标：研究的是动态性放大倍数：输出AuAIoiAooiiii放大电路的性能指标：研究的是动态性RiURiUIi输入电压与输入电流有效值之放大电路的性能指标：研究的是动态性输出电RRU'o o U'ULo讨如图所示两个放大电路连接在一起，填空 是放大电路Ⅱ的信号源内阻 是放大电路Ⅰ的负载电阻放大电路Ⅰ空载时电压放大倍数的数 （填大于、等或小于）带上放大电路Ⅱ时电压放大倍数的放大电路的性能指标：研究的是动态性通频衡量放大电路对不同频率信号的适应能fbwfHfbwfH放大电路的性能指标：研究的是动态性最大不失真输出电压Uom：交流有效最大输出功率和效率：功率放大电路再VBB、Rb：使UBE＞Uon，且有合适的IB。Rc：将ΔiC转换成ΔuCE(uo)动态信号作用uIiBiCucuCE(uo输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、管降称为静态工作点Q，记作IBQ、ICQ（IEQ）、UBEQ UCEQ设置静态工作点的必为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为合适的直流电流和极间电基本共射放大电路的波与与iC基本共射放大电路的波O

t 放大电路的组成直接耦合放大—＋B—＋B两种电信号源与放大电路不“共地直接耦合放大—U＋Q有直流有交流静—U＋Q有直流有交流阻容耦合放大CC1、C2为耦合电容作用是“阻容耦合放大—＋＋静态时，C—＋＋UUC1UBEQ，UC2动态uBE＝ui＋UBEQ，信号驮载在静态uCE＝UCEQ+uce，uo＝uce，负载上只有交流信号为什么放大电路要分直流通路和交流通如何得到放大电路的直流通路和交流通直流通路Us=0，保留②电容开③电感相当于短路（线圈电阻近似为0）交流通路①大容量电容相当②直流电源相当于短路（内阻为0）基本共射放大电路的直流通路和交流通直通直通I＝VRbICQVCCICQ基本共射放大电路的直流通路和交流通交交通阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流直流直流通I＝ RbICQVCCICQ当 >> 时，I VCCR R

BQbIBQ≈20μA，ICQ≈2mA，UCEQ已知：VCC＝12V，Rb＝600kΩ，RcIBQ≈20μA，ICQ≈2mA，UCEQ阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流交流交流通放大电路的分—图解静态

uBEuBEVBBiBuCEVCCiC

电压放大倍数的斜率斜率uBEVBBuIiBIBIBQ电压放大倍数的给定给定uB C(u)AuOIOuIuO与uI反相，Au符号截止截止失真是在输入回路首先产生失真截止RRb 消除方法：增大减小Rb能消除截止失真饱和失真：饱和失真是输出回路产生失RRc↓或或或VBB或消除方法：增大Rb，减小Rc，减小β，减小VBB，增大VCC放大电路的最大不失真输出电压放大电路的最大不失真输出电压Uom用有效值表UUVCC2UUUCEQ2（UCES为饱和管压降最大不失真输出电压Uom：比较（UCEQ－UCES）与（2 2阻容耦合共射放大电路直流直流通阻容耦合共射放大电路交流交流负载线应过Q点，且斜决定于阻容耦合共射放大电路BI 交流负载线应过Q点，且斜率决定于BI Q点在什么位置Uom最大 放大电路的分析方法—等效电路 需要建立晶体管的哪些上加低频小信号—交流等效模型如何建立等效EDA:ElectronicDesign复杂EDA:ElectronicDesign复杂，适于从内部结从外部特简单，适于近建立晶体管直流等效模型，求解QII＝VRbICQVCCICQ理想二利用估算法求解静态工理想二实质上就是利用了直流模晶体管的h参数等效低频小信号模低频小信号模(iBuCEf(iB，u)晶体管的h参数等效在低频小信号作用下的关

U

II

U

电电BuBE 电电B

无无量

晶体管的h参数等效uBEh11iB Ich21Ibh22Ub交流等效模型（按式子构造模型电电无量h参数的h参数的hBb-e动态电内反馈 I Ihb c h h参数的

hI Ih

ii

UCE

c-ec-e分分清主次，合理近似！什么情况下h12和h22的作用可忽略不计简化的h参数等效电路—交流等效发射发射区值小可忽发射结基区体简化的h参数等效电路—交流等效rrI (1)bI发射查阅手常温下为测利用PN结的电方程可在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小基本共射放大电路的动将晶体管的交流等效电路替换交流通路中的晶体管即放大电路的交流等效电路 (R )(Riibbb)I ioub ioubRiRibbeiiIIURoRo阻容耦合共射放大电路的动态分 Au Au I(R∥RibrRoRiRb∥rbe阻容耦合共射放大电路的动态分 U i Rsussi放大电路的分析要遵循“先静态，后动态”的IBQIBQVCCUBEQRVCC20μbRbICQIBQ2mUCEVCCICQRc6V oui(Rc oui(Rc∥RLrRiRb∥rberbe1k，RoRcUU oio (Rc∥RL)ssiRsir100，rbe选用合适的方法来分析

ICQIBQ2.8mA V CEQ CC R'3.8V选用合适的方法来分析rbb' (1)UTIAA(Rc∥RL)uR RiRbrbeRoRc如何增大电压放大倍数AA '(R∥RcLuirrI若 uU IRb↓→IEQ不可增大时可而增大一定在Ui不变的情况下，Rb减小，Uo如何变化？Ri如何 (1)II (1)IIVCCUBEQRbRiRb∥rbe不能将电子电路中动态参数RiRb∥rbe每个字母的物理利用Multisim进行波形DNM(DNM(AN)2静态工作点的温度对静态工作点的T（℃ 若

不变所谓Q点稳定，是指ICQ和UCEQ在温度变化时基本不变这是靠IBQ的变化得来的典型的静态工作点稳定电路的组CCe为旁路电容通路中可视为直流通典型的静态工作点稳定电路的温度稳为了稳定Q点，若要求I1>>IB，则I1≈因UURb1基本不随温度变IIEQUBQUBEQRe设UBEQ＝UBE＋ΔUBE，若UBQ－UBE>>ΔUBE，则IEQ稳定Re的作TT(℃)↑→IC↑→UEUBE↓（UB基本不变）IBRe关于反馈的一些将输出量通过一定的方式引回输入回反馈的结果使输出量的变化减小的称温度升高ICRe起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳温度升高ICRe起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定U U I 1IEQUBQI 1IEQUBQUBEReUCEQVCCICQRcIEQReVCCIEQ(RcRe VCC，RbIBQRbUBEQ(1)IBQRb上静态电压是否可忽略(1)Re动态 'uirRoRiouI(R∥R)i b IL (1e无旁路电容Ce时

RiRiRb1∥Rb2∥[rbe(1)Re若(1)Rr，则AeR'uL有无旁路电容的利与稳定静态工作点的引入直流负反当Rb1采用负温度系数的热敏电阻时T(℃)ICUEUBEIBICRb1UB稳定静态工作点的图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态工若采用了措施，则是什么措R1和R2引入了直流负反

基本共集放大电路交流通路共共静态

VBBIBQRb

IEQVCC

IEQIIVBBUbIEQ(1)IBQR(1eUCEQVCCIEQ动态电压放大倍uoiI( )I (1)Re (1)Rbe若（1＋）Rer，则 u1，即 Uio。故称之射极跟动态输入电从基极看从基极看Re，被增到（1+β）URi UI

Ib[R

rbe(1)ReI

(1)Re带负载Ri与负载有关

RiRbrbe(1)(Re//RL动态输出电阻的分析（加压求流法RoUIRe(1RoUIRe(1RbR∥Rbe1Ro与信号内阻有从射极看基极回路电减小到（1+β）共集放大电路的特基本共基放大静态UBEQIEQReIICQ

UCEQ

UBEQIVIVBBReI1UCEQVCCIEQRc动态11ei RRe (1)Rb Ii Iuo Ro特输入电阻小，频带宽！只放大电压，不放大电大小于大βα中大小大小大窄中宽从交流通路判断接bbbecec哪个电路输出电阻哪个电路电压放大能力？共 共 哪个电路电压放大能 场效应管等（107～1012Ω。）e、；N沟道结型场效应导电结 漏导电栅从结构可以看出 源栅-源电压uGS=0时，漏-源之间加电压就将形成漏极N沟道结型场效应栅-源电压对导电沟道宽度的控制作沟 称为夹沟 称为夹沟道变uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电N沟道结型场效应漏-源电压对漏极电流的影几乎不变，进入恒流区，几乎不变，进入恒流区，iD几乎仅仅决定于uGS＞电漏极和电电漏极和电 D(1uUuDS＞uGSUGS(off)iDiDf(uGS)常场效应管工作在恒流区，因而uGS＞UGS（off）且uGD＜UGS（off）输出特iiDf(uDS)常恒流区击夹断电iD几乎定于预夹断轨输出特低频跨导：

UDS常可变ΔD电

不同型号的管子 （off）和IDSS将不同；同 号的也有分散性夹断区（截止区工作原uGS对导电沟道的影 增强型MOSSiO2衬工作原

增强型MOSuGS大于0，出现反型层；uGS增大，反型层变宽；uGS增大到一定数值形成导电沟道。使导电沟工作原uDS对iD的影响：设uGS为大于UGS（th）的某确定值iiD几乎仅仅受uGS，恒流uDS的增大几乎全部用来克服夹断区的电特开电开电在恒流区时，i uGSDDO(U1)2式中IDO为uGS2UGS(th)时的N沟道耗尽型MOS工作原小小到一值才夹加正uGS=0时就存导电沟工作原耗尽型MOS耗尽型MOS管在uGS＞0、uGS＜0、uGS＝0时均可导通，且与结型场效应管不同，由于SiO2绝缘层的存在，在uGS＞0时特夹电夹电场效应管的分分类及工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极 (uG，uD0) (uG，uD0) N沟道(u＞0u0)

D0)

N沟道(u极性任意，u0)

极性任意，u0) 讨uGS=0可工uGS＞0才可uGS＜0才可基本共源放大根据场效应管工作在恒流区的条件，在g-s、d-s间I(UVDDIDQUGQ0，UUGQ0，USQIDQUSQIDQ由正电源获得负称为IDQDSS(1UUGS )IDQDSS(1UUGS )2GS(off)VDDIDQ(RdRs USQIDQUUDSVDDIDQ(RdRs DQDO(UGSQU为什么加Rg3?其数值应大场效应管的交流等效ggm U根据iD的表达式或转移特性可求得gm近似为其为无穷基本共源放大电路的动若R=3kΩR=5kΩ，guuoI