放大电路反馈电路

放大电路反馈电路第1页，共36页，2023年，2月20日，星期一＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4空穴自由电子共价健一、半导体的基础知识第2页，共36页，2023年，2月20日，星期一N型半导体半导体中电子的数目增加，这种半导体导电主要靠电子，所以称为电子型半导体，又称N型半导体。其中自由电子是多数载流子，空穴为少数载流子。＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋5＋4＋4＋4＋4自由电子第3页，共36页，2023年，2月20日，星期一半导体中空穴的数目增加，这种半导体导电主要靠空穴，因此称为空穴型半导体，又称P型半导体。其中空穴是多数载流子，电子是少数载流子。＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋3＋4＋4＋4＋4空穴P型半导体第4页，共36页，2023年，2月20日，星期一PN结及其单向导电性通过一定的工艺，使一块P型半导体和一块N型半导体结合在一起时，在他们的交界处会形成一个特殊区域，称为PN结。1.PN结的形成第5页，共36页，2023年，2月20日，星期一PN结加正向电压导通、反向电压截止。空间电荷区变窄内电场正向电流大外电场2.PN结单向导电性PN+++---第6页，共36页，2023年，2月20日，星期一三极管的基本结构、符号发射结集电结PNPNPNB

C

E集电区发射区基区发射极集电极基极B

C

E

C集电区发射区基区发射极集电极基极B

C

E

CB

C

E二、半导体三极管第7页，共36页，2023年，2月20日，星期一BECNNP基极发射极集电极常见外形第8页，共36页，2023年，2月20日，星期一三极管的放大原理以NPN型三极管为例，要使三极管具有电流放大作用，发射结要正向偏置，集电结要反向偏置。第9页，共36页，2023年，2月20日，星期一IB

ICIE发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。扩散到基区的电子只有少部分与基区的空穴复合，形成电流IB，其余扩散到集电结边缘。集电结反偏，从基区扩散来的电子漂移过集电结被集电结收集，形成IC。RB

RCUCC第10页，共36页，2023年，2月20日，星期一三极管的特性曲线RCRBIC＋－UCE＋－

μA

mA

V

V

UEBIBUBE

UCC各电极间的电压与电流之间的关系曲线，是分析三极管电路的重要依据，可用晶体管特性图示仪直接显示，或通过测试电路测试。第11页，共36页，2023年，2月20日，星期一UBE/VIB/mA1.0O0.020.040.060.080.100.20.60.40.820℃UCE=0VUCE≥1V输入特性：第12页，共36页，2023年，2月20日，星期一UCE/V42截止区IC/mAOIB=0放大区51020（μA）408060100120饱和区截止区：发射结和集电结均反偏，IB=0。放大区：发射结正向偏置，集电结反向偏置，IC=IB。饱和区：集电结、发射结正偏，饱和压降硅管UCES0.3V。输出特性：第13页，共36页，2023年，2月20日，星期一1、放大的概念：在电子线路中，放大的本质是在输入信号的作用下，通过半导体器件对直流电源的能量进行控制和转换，是负载从电源中获得的输出信号能量，比输入信号的能量大得多，表现为输出电压大于输入电压，或输出电流大于输入电流，或兼而有之。

三极管三、基本放大电路第14页，共36页，2023年，2月20日，星期一+UCCC2＋C1＋

RC

RBVT＋－＋－BECuiuoRLRS＋－uS2、基本（共射极）放大电路的组成集电极电源UCC使集电结反偏，为电路提供能量。集电极电阻RC将变化的电流转变为变化的电压。基极电阻RB调节偏置电流，使三极管有合适的工作点。耦合电容C1、C2传递交流信号，同时使放大电路与信号源和负载之间直流相隔离。晶体管T放大元件,用基极电流控制集电极电流。第15页，共36页，2023年，2月20日，星期一3、基本交流电压放大电路分析静态：放大电路无交流信号输入。静态分析：确定放大电路的静态值。

静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ。分析放大电路可分为静态分析和动态分析。动态：放大电路有交流信号输入。动态分析:分析放大电路的放大作用。

电压放大倍数Au、输入输出电阻。第16页，共36页，2023年，2月20日，星期一+UCCRBRCVT++–UBEQUCEQ–ICQIBQ估算法计算静态工作点直流通路第17页，共36页，2023年，2月20日，星期一【例1】已知共射极放大电路UCC=12V，

RB=300kΩ，RC=3kΩ，RL=3kΩ，RS=3kΩ，β=50，试求放大电路的静态工作点。第18页，共36页，2023年，2月20日，星期一交流通路即为ui单独作用下的电路。由于电容C1、C2足够大，容抗近似为零（相当于短路），直流电源UCC去掉（短接）。

+－RC+uo－VTibuoRBRSui+－uSic共射极放大电路的交流通路。微变等效电路法分析动态电路第19页，共36页，2023年，2月20日，星期一三极管的微变等效电路输入回路输出回路

βibic

C

E

rceEB

ubeib＋－ic

E

Cib

uce

＋－ibBubeErbe＋－rce阻值很高，一般忽略不计。第20页，共36页，2023年，2月20日，星期一riroRSRCRBRL＋－＋－uiuSuO＋－β

RCrbe＋－RSRB

RL＋－

ibibuiiiicuS＋－uOC2＋C1＋RCRBRL＋UCC＋－RSuS＋－ui＋－uO放大电路的微变等效电路第21页，共36页，2023年，2月20日，星期一电压放大倍数的计算输入电阻输出电阻第22页，共36页，2023年，2月20日，星期一【例2】已知共射极基本放大电路UCC=12V，RB=300kΩ，RC=3kΩ，RL=3kΩ，RS=3kΩ，β=50，试求：（1）RL接入和断开两种情况下电路的电压放大倍数；（2）输入电阻和输出电阻；（3）输出端开路时的电源电压放大倍数。（1）RL接入时的电压放大倍数第23页，共36页，2023年，2月20日，星期一RL断开时的电压放大倍数（2）输入输出电阻（3）输出端开路时的电源电压放大倍数第24页，共36页，2023年，2月20日，星期一多级放大电路耦合：两级放大电路之间的连接方式。耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。输入级中间级信号源输出级末前级负载第25页，共36页，2023年，2月20日，星期一第一级第二级负载

1.每级的静态工作点单独计算。C2＋C1＋CE1

RC1

RB12

RE1RB11VT1C3＋＋CE2

RC2

RB22

RE2

RB21

RL＋UCCVT2＋＋－＋－uiuo＋－uSRS＋－uo1第26页，共36页，2023年，2月20日，星期一

RC2

rbe2

RB22

RL

RC1rbe1

RB12

RB21

RB11第二级第一级2.交流通路第27页，共36页，2023年，2月20日，星期一输入电阻输出电阻电压放大倍数第28页，共36页，2023年，2月20日，星期一四、集成运算放大器1、集成运放的概念：

集成运放实质上是一种具有高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合多级放大电路。

集成运放的外形与电路符号第29页，共36页，2023年，2月20日，星期一2、放大电路中的反馈在基本放大电路中引入反馈后，电路的输出不仅取决于输入、而且还取决于输出本身，这样可以根据输出状况自动调节输出，改善电路性能。

F基本放大电路反馈网络AXi＋－XfXiXo第30页，共36页，2023年，2月20日，星期一反馈的极性瞬时极性法负反馈第31页，共36页，2023年，2月20日，星期一反馈的极性瞬时极性法正反馈第32页，共36页，2023年，2月20日，星期一根据输出端反馈对象不同分反馈采样对象是输出电流反馈的类型根据输入端采样对象不同分反馈信号以电压形式出现在输入端反馈信号以电流形式出现在输入端并联反馈串联反馈电压反馈电流反馈反馈采样对象是输出电压第33页，共36页，2023年，2月20日，星期一负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈负反馈的类型稳定输出电压减小输出电阻稳定输出