电子电路基础-14

教学内容和要求理解放大电路的作用、组成，放大电路的性能指标与放大电路模型掌握晶体管共射放大电路，理解静态工作点的稳定与直流负反馈技术掌握晶体管共集放大电路和共基放大电路掌握场效应管共源放大电路和共漏放大电路第4章单管放大电路4.1放大电路与放大电路模型1、放大和放大电路放大的对象——输入信号放大电路输入信号输出信号直流电源放大电路的作用——用较小的输入信号通过晶体管或场效应管控制直流电源供给的能量，获得较大的输出信号——放大信号而不是能量放大的前提——不失真——输出信号与输入信号保持线性关系放大电路的组成——工作在放大区的晶体管或场效应管、提供输入信号的信号源和获取输出信号的负载2、放大电路的性能指标与放大电路模型从信号角度，放大电路——无源双口信号源——含内阻RS的电压源us或电流源is——ui或ii输出信号由负载RL获取——uo或io放大电路usRSRL+-++--uoui放大电路usRSRL+-++--uoui从信号源看，放大电路与负载——无源单口——电阻——输入电阻RiusRSRi+-+-uiii从负载看，信号源与放大电路——含源单口——戴维南/诺顿等效电路——开路电压源uoc/短路电流源isc与输出电阻Ro的串联/并联放大电路usRSRL+-++--uouiuocRoRL+-+-uoiousRS+-+-uiAuocuiRoRL+-+-uoio①基本性能指标输入电阻Ri空载电压放大倍数Auoc空载跨导放大倍数Agsc空载互阻放大倍数Aroc空载电流放大倍数Aisc输出电阻Ro②放大电路模型AuocuiRoRL+-+-uoiousRSRi+-+-uiiiAgscuiRoRL+-uoiousRSRi+-+-uiiiArociiRoRL+-+-uoioisRSRiii+-uiAisciiRoRL+-uoioRiisRSii+-ui③基本性能指标的综合电压放大倍数Au跨导放大倍数Ag互阻放大倍数Ar电流放大倍数Ai源电压放大倍数Aus源跨导放大倍数Ags源互阻放大倍数Ars源电流放大倍数Ais④频率特性指标放大电路对不同频率信号有不同的放大倍数——输入信号频率低到一定程度或高到一定程度放大倍数会下降并产生相移20lg|A(jf)|ff20lg|A(jf)|ffLfH下限截止频率fL上限截止频率fH通频带fBW=fH-fLfBW低频段中频段高频段⑤最大不失真输出电压最大不失真输出电压有效值uo最大不失真输出电压峰峰值uopp⑥最大输出功率与效率最大输出功率Pom——不失真条件下负载能获取的最大功率效率η——最大输出功率条件下直流电源能量利用率4.2晶体管共射放大电路1、共射放大电路组成阻容耦合共射放大电路RCRBUCC+-uoC1C2RL+-usRS+-ui合适的直流电源，合适的电阻输入信号能够作用于输入回路接在输出回路的负载能够获取输出信号——放大了的输入信号共地负载上无直流分量①直流通路与交流通路电容、电感等动态元件的“隔直通交”特性，使直流量流经的通路与交流量流经的通路不完全相同直流通路——偏置单独作用下直流量流经的通路——信号源置零，电容开路，电感短路交流通路——信号单独作用下交流量流经的通路——直流电源置零，电容短路，电感开路2、共射放大电路的分析——基本性能指标RCRBUCC阻容耦合共射放大电路的直流通路阻容耦合共射放大电路的交流通路RCRBRL+-uo+-usRS+-uiRCRBRL+-usRS+-ui+-uo②静态分析直流通路，晶体管用直流模型RCRBUCCRBUonIBRCUCCUCC+++---RBUonIBRCUCCUCC+++---③交流小信号分析交流通路，晶体管用交流小信号模型RCRBRL+-usRS+-ui+-uo+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-ui+-uoRCrbeibRBRLrceii+-uoRCrbeibRBRSrceio例1，图示晶体管共射放大电路中，β=80，rbb'=150Ω，UA→∞。求(1)空载电压放大倍数Auoc，输入电阻Ri，输出电阻Ro；(2)电压放大倍数Au，源电压放大倍数Aus3k510k12V+-uoC1C2+-us200Ω3k+-ui510k0.7VIB3k12V12V+++---3k1.3kib510k+-200Ωus+-ui+-uo3k+-uo3k1.3kib510k3k3k1.3kib510k200Ω习题：(p239)4、53、共射放大电路的分析——最大不失真输出电压输入信号幅度超过一定值，晶体管工作范围超出放大区，进入截止区或/和饱和区，输出信号的波形出现削波现象，产生削波失真削波失真由晶体管的非线性特性引起，属于非线性失真削波失真包括截止失真和饱和失真①削波失真截止失真静态工作点设置偏低，当输入信号幅度超过一定值，晶体管工作范围超出放大区，进入截止区，输出电压的波形出现削顶现象，产生截止失真uitiBuBEiBtubeibictuotuceicuCEiC饱和失真静态工作点设置偏高，当输入信号幅度超过一定值，晶体管工作范围超出放大区，进入饱和区，输出电压的波形出现削底现象，产生饱和失真iBtiBuBEubeibuitictuotuCEiCuceic最大不失真输出电压——晶体管工作范围不超出放大区的最大输出电压②最大不失真输出电压uotuCEiCUoppuceicUCEQUCESuotuCEiCUoppuceicUCEQUCES输出交流负载线转换到uCE-iC坐标系上当静态工作点设置于交流负载线放大区内的中点最大不失真输出电压达到最大例2，共射放大电路中，RL=∞，电路参数改变使静态工作点产生的变化如图所示。(1)静态工作点Q1→Q2→Q3→Q4，什么电路参数变化？(2)Q1、Q2、Q3、Q4中，哪个点最易产生什么削波失真？哪个点具有最大不失真输出电压？uCE/ViC/mA10μA20μA1260.742Q1Q2Q3Q4(1)静态工作点Q1→Q2→Q3→Q4，什么电路参数变化？uCE/ViC/mA10μA20μA1260.742Q1Q2Q3Q4Q1→Q2，RC减小Q2→Q3，IB增大→RB减小Q3→Q4，UCC增大(2)Q1、Q2、Q3、Q4中，哪个点最易产生什么削波失真？哪个点具有最大不失真输出电压？Q2，截止失真Q3，饱和失真uCE/ViC/mA10μA20μA1260.742Q1Q2Q3Q4Q4，最大不失真输出电压uCE/ViC/mA10μA20μA1260.742Q1Q2Q3Q4习题：(p240)104、共射放大电路静态工作点的稳定温度对晶体管参数的影响——放大电路静态工作点的漂移静态工作点稳定——温度变化时静态工作点基本不变①温度对静态工作点的影响②稳定静态工作点的电路——分压式偏置电路电路组成RCRB2UCCC1C2RLRB1RECE+-uo+-usRS+-ui静态分析直流通路，晶体管用直流模型RCRB2UCCRB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RE选取电路参数使I1、I2>>IBRB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RE关键作用UBQ稳定RE引入直流负反馈RB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RER0UonIBRCUCCUoc+++---RER0UonIBRCUCCUoc+++---RER0UonIBRCUCCUoc+++---RE交流小信号分析交流通路，晶体管用交流小信号模型RCRBRL+-usRS+-ui+-uo+RCRB2RL-uo+-usRS+-uiRB1+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-uoRCrbeibRB+-RLRSusrce+-ui+-ui+-uoRCrbeibRBRLrceii+-uoRCrbeibRBRSrceio例3，图示晶体管共射放大电路中，β=50，rbe=1.5kΩ，rce→∞。求(1)静态工作点；(2)有无CE两种情况下的电压放大倍数Au，输入电阻Ri5.1k15k12VC1C25.1k5k2.3kCE+-uo+-usRS+-ui15k0.7VIB5.1k12V12V+++---5k2.3k15k0.7VIB5.1k12V12V+++---5k2.3k有CE情况下+-uo5.1k1.5kibRB+-5.1kRSus+-ui无CE情况下+-uo5.1k1.5kibRB+-5.1kRSus+-ui2.3k无CE情况下+-uo5.1k1.5kibRB+-5.1kRSus+-ui2.3k例4，图示晶体管共射放大电路中，β=200，rce→∞，求电压放大倍数Au，输入电阻Ri和输出电阻Ro150k9V+-uousC1C2CE+-10k82k0.2k10k4.2k+-uiRS150k0.7VIB10k9V9V+++---82k4.4k150k0.7VIB10k9V9V+++---82k4.4k+-uo10k9.3kib53k+-10kRSus+-ui0.2k习题：(p239)7、94.3晶体管三种基本组态放大电路1、晶体管共集放大电路电路组成——阻容耦合共集放大电路RERBUCCC1C2RL+-uo+-usRS+-ui①静态工作点直流通路，晶体管用直流模型RERBUCC电路分析——基本性能指标RBUonIBREUCCUCC+++---RBUonIBREUCCUCC+++---②交流小信号分析交流通路，晶体管用交流小信号模型RERB+-uoRL+-usRS+-uiRERB+-uoRL+-usRS+-uircerbeRBibRE+-usRS+-ui+-uoRLrcerbeRBibRE+-usRS+-ui+-uoRLrcerbeRBibRE+-uoRL+-uiiircerbeRBibRERS+-uoio例1，图示晶体管共集放大电路中，β=65，rbe=1.4kΩ，rce→∞。求(1)空载电压放大倍数Auoc，输入电阻Ri和输出电阻Ro；(2)源电压放大倍数Aus3.3k560kUCCC1C22.2k+-uo+-us560Ω+-ui1.4k560kib3.3k+-us560Ω+-ui+-uo2.2k1.4k560kib3.3k2.2k1.4k560kib3.3k560Ω2、晶体管共基放大电路电路组成——阻容耦合共基放大电路RCRB2UCCRB1RERLC1C2CB+-ui+-uoRSus+-①静态工作点直流通路，晶体管用直流模型电路分析——基本性能指标RCRB2UCCRB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RERB2UonIBRCUCCUCC+++---RB1RE②交流小信号分析交流通路，晶体管用交流小信号模型RCRB2RB1RERL+-ui+-uoRSus+-+-uouiRLRERC+-RSus+-uoRERC+-ibrbe+-usRS+-uirceRLuoRERC+-ibrbe+-usRS+-uirceRLuoRLRERC+-ibrbe+-usRS+-uirceuoRLRERC+-ibrbe+-usRS+-uirceuoRLRERC+-ibrberce+-uiii-ieRERCibrbeRSrce+-uoioicRERCibrbeRSrce+-uoioic①空载电压放大倍数Auoc3、三种组态基本性能指标的比较共射放大电路共集放大电路共基放大电路②输入电阻Ri共射放大电路共集放大电路共基放大电路③输出电阻Ro共射放大电路共集放大电路共基放大电路习题：(p241)12、144.4场效应管放大电路1、场效应管共源放大电路电路组成——阻容耦合共源放大电路+-uiRDRG2UDD+-uoC1C2RLRG1RG3RSus-+稳定静态工作点的电路——分压式偏置电路+-uiRDRG2UDD+-uoC1C2RLRG1RG3RSus-+CSRS①静态工作点直流通路，场效应管用直流模型电路分析——基本性能指标RDRG2UDDRG1RG3RG2UGSRDUDDUDD+++---RG3RG1RG2UGSRDUDDUDD+++---RG3RG1RDRG2UDDRG1RG3RSRG2UGSRDUDDUDD+++---RG3RG1RS②交流小信号分析交流通路，场效应管用交流小信号模型+-uiRDRG2+-uoRLRG1RG3RSus-+RDRGRL+-usRS+-ui+-uo+-uoRDugsRG+-RLRSusrds+-ui+-+-uoRDugsRG+-RLRSusrds+-ui+-+-uoRDugsRGRLrds+-+-uiiiRDugsRGRSrds+-+-uoio例1，图示场效应管共源放大电路中，UGS(th)=1V，IDO=1mA，rds→∞

。求(1)静态工作点；(2)空载电压放大倍数Auoc，输入电阻Ri和输出电阻Ro；(3)电压放大倍数Au+-ui4k7k10V+-uoC1C24k3k1MRSus-+CS1k7kUGS4k10V10V+++---1M3k1k7kUGS4k10V10V+++---1M3k1k7kUGS4k10V10V+++---1M3k1k+-uo4kugs1M+-4kRSus+-ui+-+-uo4kugs1M4k+-4kugs1MRS+-2、场效应管共漏放大电路电路组成——阻容耦合共漏放大电路+-uiRG2UDD+-uoC1C2RLRG1RG3Rgus-+RS①静态工作点直流通路，场效应管用直流模型电路分析——基本性能指标RG2UDDRG1RG3RSRG2UGSUDDUDD+++---RG3RG1RSRG2UGSUDDUDD+++---RG3RG1RS②交流小信号分析交流通路，场效应管用交流小信号模型RSRGRL+-usRg+-ui+-uo+-uiRG2RG1RG3Rgus-++-uoRLRSrdsugsRGRS+-usRg+-ui+-uoRL+-rdsugs