模电课件大全

模电课件大全第一页，共三十五页，2022年，8月28日耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合。耦合：即信号的传送。第一级放大电路输入输出第二级放大电路第n级放大电路……第n-1

级放大电路功放级1、多级放大电路的级间耦合形式及其特点放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输，且保证各级的静态工作点正确。多级放大电路的连接，产生了单元电路间的级联问题即耦合问题。第二页，共三十五页，2022年，8月28日1、多级放大电路的级间耦合形式及其特点阻容耦合UiUoEc优点：结构简单，各静态工作点互不影响，放大效果好。缺点：不能传送较慢的信号或直流信号,不适宜集成化。多级放大电路对耦合电路要求：(1)静态：保证各级Q点设置(2)动态:传送信号。要求：波形不失真，减少压降损失。

第三页，共三十五页，2022年，8月28日

直接耦合

各级电路之间直接连接或采用对直流呈导通特性的电阻、二极管等元件相接。

存在问题：(1)前后级工作点相互影响，即存在级间电位匹配的问题。(2)零点漂移(3)集电极电位逐级升高光电耦合：电光电，抗干扰能力强1、多级放大电路的级间耦合形式及其特点

变压器耦合：级与级之间利用变压器来传送交流信号。

各级Q点相互独立，有阻抗变换的作用；但体积大、笨重、频率特性差，不能传递直流信号，常用于选频放大或功率放大电路。第四页，共三十五页，2022年，8月28日以多级阻容耦合放大器为例讨论1、由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，分别估算。2、前一级的输出电压是后一级的输入电压。3、后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。4、总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积5、总输入电阻为第一级的输入电阻6、总输出电阻为最后一级的输出电阻由此可知,射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电阻；接在中间级可起匹配作用，从而改善放大电路的性能。2、多级放大电路的分析计算第五页，共三十五页，2022年，8月28日例题1.已知=50，求下图所示放大电路的解：Rb1Rc1Rb2Re2RL第六页，共三十五页，2022年，8月28日Rb1Rc1Rb2Re2RLRSvS+_RSRb1RC1Rb2Re2RLvo1+_

vo+_RiRi2Ro第七页，共三十五页，2022年，8月28日vS+_RSRb1RC1Rb2Re2RLvo1+_vo+_RiRi2RovS+_RSRb1RC1Rb2Re2RLvo1+_vo+_RiRi2Rorbe1ßIb1ßIb2Ib1rbe2Ib2第八页，共三十五页，2022年，8月28日vS+_RSRb1RC1Rb2Re2RLvo1+_vo+_RiRi2Rorbe1ßIb1ßIb2Ib1rbe2Ib2第九页，共三十五页，2022年，8月28日4.7.1单时间常数RC电路的频率响应4.7.2单级放大电路的高频响应

RC低通电路的频率响应

RC高通电路的频率响应4.7放大电路的频率响应4.7.3单级放大电路的低频响应研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应。4.7.5多级放大电路的频率响应（补充）4.7.4单级放大电路的频率响应第十页，共三十五页，2022年，8月28日4.7.1单时间常数RC电路的频率响应1.RC低通电路的频率响应RC电路的电压增益（传递函数）：则且令又电压增益的幅值（模）（幅频响应）电压增益的相角（相频响应）①增益频率函数第十一页，共三十五页，2022年，8月28日最大误差-3dB②频率响应曲线描述幅频响应0分贝水平线斜率为-20dB/十倍频程的直线相频响应1.RC低通电路的频率响应表示输出与输入的相位差高频时，输出滞后输入因为所以-20dB/十倍频程-45度/十倍频程模拟放大电路的高频响应第十二页，共三十五页，2022年，8月28日2.RC高通电路的频率响应RC电路的电压增益：幅频响应相频响应输出超前输入20dB/十倍频程-45度/十倍频程模拟放大电路的低频响应第十三页，共三十五页，2022年，8月28日4.7.2单级放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模◆

模型的引出◆

模型简化◆

模型参数的获得◆

的频率响应2.共射极放大电路的高频响应◆

型高频等效电路◆

高频响应◆

增益-带宽积

在放大电路的高频区，影响频率响应的主要因素是管子的极间电容和接线电容，它们在电路中与其它支路是并联的。第十四页，共三十五页，2022年，8月28日②模型简化#

为什么用能反映频率对受控源的影响？混合型高频小信号模型4.7.2单级放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模①模型的引出

rb‘e---发射结的小信号电阻。

---发射结电容---集电结电阻

---集电结电容

rbb'

---基区的体电阻，b'是假想的基区内的一个点。互导becb’NNP因为结电容的影响，Ic和

Ib不能保持正比关系。第十五页，共三十五页，2022年，8月28日又因为所以③模型参数的获得低频时，所以又

rbe=rb+(1+)rerbe1.BJT的高频小信号建模为BJT的特征频率，可以从手册中查出。第十六页，共三十五页，2022年，8月28日④的频率响应由H参数可知即根据混合模型得低频时所以当时，1.BJT的高频小信号建模第十七页，共三十五页，2022年，8月28日——共发射极截止频率④的频率响应的幅频响应令则——特征频率——共基极截止频率1.BJT的高频小信号建模，主要决定于管子的结构。-20dB/十倍频程第十八页，共三十五页，2022年，8月28日2.共射极放大电路的高频响应称为密勒电容①型高频等效电路第十九页，共三十五页，2022年，8月28日②高频响应由电路得电压增益频响又低频增益上限频率2.共射极放大电路的高频响应第二十页，共三十五页，2022年，8月28日③增益-带宽积：将低频增益与频带相乘BJT一旦确定，带宽增益积基本为常数#

如何提高带宽？见P1282.共射极放大电路的高频响应第二十一页，共三十五页，2022年，8月28日例题解：模型参数为例3.7.1设共射放大电路在室温下运行，其参数为：试计算它的低频电压增益和上限频率。低频电压增益为又因为所以上限频率为第二十二页，共三十五页，2022年，8月28日4.7.3单级放大电路的低频响应1.低频等效电路

放大电路的低频响应主要取决于外接的电容，如隔直（耦合）电容和射极旁路电容。第二十三页，共三十五页，2022年，8月28日4.7.3单级放大电路的低频响应忽略Rb忽略Re第二十四页，共三十五页，2022年，8月28日4.7.3单级放大电路的低频响应2.低频响应按图参数计算中频增益当则下限频率取决于即Vi+_第二十五页，共三十五页，2022年，8月28日高频区中频区低频区3dB频率点（半功率点）3dB频率点（半功率点）4.7.4单级放大电路的频率响应

在低频区和高频区，放大电路的增益为什么下降？第二十六页，共三十五页，2022年，8月28日4.7.4单级放大电路的频率响应第二十七页，共三十五页，2022年，8月28日多级放大电路的通频带比它的任何一级都窄（以两级为例）当两级增益和频带均相同时，则单级的上下限频率处的增益为两级的增益为即两级的带宽小于单级带宽4.7.5多级放大电路的频率响应第二十八页，共三十五页，2022年，8月28日小结

1、半导体三极管是由两个PN结组成的三端有源器件。有NPN型和PNP型两大类，两者电压、电流的实际方向相反，但具有相同的结构特点，即基区宽度薄且掺杂浓度低，发射区掺杂浓度高，集电区面积大，这一结构上的特点是三极管具有电流放大作用的内部条件。

2、三极管是一种电流控制器件，即用基极电流或发射极电流来控制集电极电流。所谓放大作用，实质上是一种能量控制作用。放大作用只有在三极管发射结正向偏置、集电结反向偏置，以及静态工作点的合理设置时才能实现。

第二十九页，共三十五页，2022年，8月28日小结

3、三极管的特性曲线是指各极间电压与各极电流间的关系曲线，最常用的是输出特性曲线和输入特性曲线。它们是三极管内部载流子运动的外部表现，因而也称外部特性。

4、器件的参数直观地表明了器件性能的好坏和适应的工作范围，是人们选择和正确使用器件的依据。在三极管的众多参数中，电流放大系数、极间反向饱和电流和几个极限参数是三极管的主要参数，使用中应予以重视。第三十页，共三十五页，2022年，8月28日小结5、放大电路的两种基本分析方法：图解法和小信号模型分析法。

图解法：先根据放大电路直流通路的直流负载线方程作出直流负载线，并确定静态工作点Q，再根据交流负载线的斜率为–1/RL及过Q点的特点，作出交流负载线，并对应画出输入信号、输出信号（电压、电流）的波形，分析动态工作情况。

小信号模型分析法：小信号工作是该方法的应用条件。它是用H参数小信号模型等效电路（一般只考虑三极管的输入电阻和电流放大系数）代替放大电路交流通路中的三极管，再用线性电路原理分析、计算放大电路的动态性能指标，即电压增益、输入电阻Ri和输出电阻Ro等。小信号模型等效电路只能用于电路的动态分析，不能用来求Q点，但H参数值却与电路的Q点相关。

第三十一页，共三十五页，2022年，8月28日小结

6、温度变化将引起三极管的极间反向电流、发射结电压vBE、电流放大系数随之变化，从而导致静态电流IC不稳定。因此，温度变化是引起放大电路静态工作点不稳定的主要原因，解决这一问题的办法之一是采用基极分压式射极偏置电路。

7、晶体三极管按其连接方式不同，可以有三种组态，即共射、共集、共基三种放大电路。

共射电路：较高电压和电流增益，输入与输出阻抗中等，输出电压与输入电压反相。

共基电路：电流增益小于或等于1，电压增益较大，输入阻抗低，输出阻抗高，输出电压与输入电压同相。

共集电路：电压增益小于或等于1，电流增益较大，输入阻抗高，输出阻抗低，输出电压与输入电压同相。第三十二页，共三十五页，2022年，8月28日

8、多级放大电路的耦合方式有直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。求解多级放大电路的增益时，必须考虑后级放大电路的输入电阻对前级放大电路的电压增益的影响。

总的放大增益等于各个单级增益的乘积。

9、放大电路的频率响应，放大电路的高频等效电路和低频等效电路，以及各参数的计算和幅频特性、相频特性的画法。明确多级放大电路的电压增益和通频带与单级放大电路的电压增益和通频带的关系。小结第三十三页，共三十五页，2022年，8月28日重点难点重点：(1)放大