电子技术及其应用基础模拟部分李哲英02anal21课件

第2章基本放大器电路

2-1、放大器电路的基本概念与分析方法

2-2、三极管基本放大电路用三极管或场效应管组成的放大器电路放大器是组成各种应用电路的基础学习和掌握基本放大器模块电路的分析方法2-3、场效应管基本放大电路2-4、基本放大电路仿真分析

Basicamplifyingcircuits1电子工程系2-1、放大器电路的基本概念与分析方法2-1-1、放大器分析的基本概念

2-1-2、定性分析

Determinedanalysis2-1-3、微变等效电路分析方法micro-equivalentcircuitsanalysis2-1-4、图解法GraphicmethodBasicconceptandanalysismethod2电子工程系2-1-1、放大器分析的基本概念Amplifier一、放大器分析的前提条件二、信号放大三、电路参考点与信号参考点四、直流通路和交流通路五、电路工作点六、偏置电路七、输入电阻与输出电阻八、器件的输入与输出特性九、信号特性3电子工程系二、信号放大SignalamplifyVoltageamplifyvo=AV

·vi

Currentamplify

io=Ai

·ii

2-1-1、放大器分析的基本概念放大电路+-vsrsRL+-vi+-voiiio电压放大倍数电流放大倍数tV

5电子工程系三、ReferencepointforCircutsandsignalForsignal

以信号电压为参照物。Thesignalvoltageistheframeofreference2-1-1、放大器分析的基本概念电路参考点电子电路的地电位点，也就是电源的公共端。示例RbRcVccVoVinC2C1RbReVccVoViC2C16电子工程系电路参考点与信号参考点示例1电路参考点RbRcVccVoC2C1Vin信号参考点RbRcVccVoVinC2C17电子工程系四、直流通路和交流通路直流通路DC直流信号所通过的路径。2-1-1、放大器分析的基本概念交流通路AC交流信号所通过的路径。示例RevoviVcc+-+-CCRb1CeRcRb2ReVccRb1RcRb2直流通路vovi+-+-Rb1RcRb2交流通路9电子工程系五、电路工作点workpoint电路中半导体器件各电极上的电压和电极支路中的电流。2-1-1、放大器分析的基本概念QIbVceIcVbeIbIct10电子工程系六、偏置电路biascircuit2-1-1、放大器分析的基本概念为器件提供必要的偏置电压和电流，使器件工作在放大区。偏置电阻偏置电阻偏置电阻偏置电阻RbReVccVoViC2C1RbRcVccVoVinC2C1Biasresistor11电子工程系2-1-2、定性分析Determinedanalysis定性分析——确定电路功能和元器件作用，估计电路参数。可分为两种类型：（1）已知电路功能，分析电路是否处于正常工作状态；（2）已知电路结构，分析判断电路正常工作时应有的状态，提出电路正常工作的条件。一、三极管放大电路的定性分析二、场效应管放大电路的定性分析13电子工程系一、三极管放大电路的定性分析约束条件（1）电路工作在低频小信号状态。（2）电路中的元器件处于正常状态。2-1-2、定性分析基本步骤：（1）考察静态工作点（2）考察信号输入端（3）考察电路信号输出端Transistoramplifier14电子工程系三极管放大电路的定性分析示例例2-1-1定性地分析图示放大器电路。已知Vcc=9V，Rb1=68kW，

Rb2=22kW，Rc=1kW，

Re=300W，C=Ce=1mF，三极管的rbe=700W，b=50Revovi+Vcc+-+-CCRb1CeRcRb2步骤1：考察静态工作点步骤2：考察信号输入端步骤3：考察信号输出端步骤4：分析元器件作用Re+VccRb1RcRb2VbVcVevovi+-+-Rb1RcRb2IbIc15电子工程系场效应管放大电路的定性分析示例例2-1-1定性地分析图示放大器电路。步骤2：考察静态工作点步骤3：考察信号输入端步骤4：考察信号输出端步骤5：分析元器件作用RgVDDvoviRs步骤1：确定场效应管类型N沟道绝缘栅MOS管栅源之间无偏置电压Rg在栅极击穿时起保护信号源的作用对于耗尽型MOS管，小信号可放大对于增强型MOS管，小信号不能放大17电子工程系2-1-3、微变等效电路分析方法交流分析___对输入为低频小信号的等效电路进行分析。一、二端口网络的混合参数方程二、微变等效电路三、微变等效电路分析18电子工程系一、二端口网络的混合参数方程2-1-3、微变等效电路分析方法二端口网络v1i1i2v2++--h参数19电子工程系三极管微变等效电路示例例2-1-2绘制交流微变等效电路。Revovi+Vcc+-+-CCRb1CeRcRb2vovi+-+-Rb1RcRb2vovi+-+-Rb1Rb2Rcibibicrbebec21电子工程系二、微变等效电路2-1-3、微变等效电路分析方法2、场效应管的微变等效电路

id+_hie+__+gvgshrsvdshfsig1/hosidsigdvds(b)iggsdvdsvgs+_(a)+_+__+gvgsgmvgsidsdvds(c)rds22电子工程系场效应管微变等效电路示例绘制交流微变等效电路。RgVDDvoviRsRgvoviRs课堂练习RgvoviRsgmvgsvgsdsgrds23电子工程系三、微变等效电路分析2-1-3、微变等效电路分析方法在低频小信号条件下，把三极管、场效应管线性化，认为其参数是常数，即低频小信号器件模型。（1）静态工作点估算（2）绘制微变等效电路（3）分析电路行为特性（4）分析电路参数特性分析步骤：25电子工程系微变等效电路分析示例1

分析图示电路功能。假设b=50，Vcc=+5V，RB1=42k，RB2=8k，RC=750，RE=50。VccREvovi+-+-100100RB1RCRB2

1、静态工作点估算解：RE+VccRB1RCRB2VbVcVe26电子工程系微变等效电路分析示例1

2、画微变等效电路Vcc50vovi+-+-10010042k7508kRSvSRLREib

rbeRB2RB1RC27电子工程系微变等效电路分析示例1

4、分析电路参数特性（1）输入电阻RSvSRLREib

rbeRB2RB1RC（2）输出电阻29电子工程系微变等效电路分析示例2

分析图示电路功能、对交流信号的输入输出关系和参数特性。分析中假设三极管T1和T2具有相同的参数，b=50。1、静态工作点估算解：50+Vcc42k7508kVbVcVeVcc10kvoVcc+-10kVcc50v1vi+-+-10010042k7508kT1T2T1管具有固定偏置电路T2管需要由输入信号提供偏置30电子工程系微变等效电路分析示例2

2、绘制微变等效电路

42kvi8k50750v150ib

rbeT1管微变等效电路voVcc+-10kVcc50v1vi+-+-101042k7508kT1T2T2管微变等效电路rbe10k50ib

vov1取决于前一级31电子工程系微变等效电路分析示例2

3、分析电路行为特性42kvi8k50750v150ib

rbeT1管微变等效电路T2管微变等效电路rbe10k50ib

vov1T2管（无负载）如果由截止导通如果由导通截止T1管T2管导通T2管截止反相32电子工程系4、参数特性分析Ro=10k4.2k

vi0.8k50

750rbev110k50ib

50ib

rbevo微变等效电路分析示例2

33电子工程系2-1-4、图解法分析法目的：

针对给定的三极管或场效应管的输入输出特性曲线，对电路进行基本估算分析。

一、基本分析步骤

二、静态工作点与直流负载线三、动态工作点与交流负载线34电子工程系一、图解法基本分析步骤

2-1-4、图解分析法vinRbRcvoVCC（1）获得分析电路中半导体器件的特性曲线。

（2）确定静态工作点，绘制直流负载线。

（3）确定电路动态工作点，绘制交流负载线。（4）根据负载线确定电路参数，得到分析结果。

35电子工程系二、静态工作点与直流负载线

2-1-4、图解分析法静态工作点——指电路在没有输入信号时，三极管或场效应管三个电极所处的电位。

直流负载线——指在静态工作点条件下，电路输出端没有连接直流负载时电路的工作范围。求解方法：1）确定与所选定静态基极电流Ib相对应的曲线。

2）计算Vce的最大值和最小值。

3）绘制出两个极限点之间的直线（直流负载线）。

4）直流负载线与Ib的交点Q就是静态工作点。

vinRbRcvoVCC