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文档简介
第4章半导体电路根底教学根本要求了解PN结的单导游电性;了解二极管、稳压管、三极管和MOS场效应管的根本构造、任务原理和主要特性曲线,了解主要参数的意义。分析含有二极管的电路。了解根本放大电路的构成与任务原理,并能进展静态与动态分析;掌握微变等效电路的绘制和分析方法。了解功率放大的概念,了解常见功率放大电路的方式与分析方法.了解负反响的概念,了解负反响对放大电路性能的影响,了解反响类别的判别.主要内容二极管及运用电路三极管及放大电路场效应管放大电路多级放大电路负反响放大电路差分放大器本章小结二极管及运用电路半导体根本知识半导体二极管二极管的运用本征半导体(1)导电才干介于导体和绝缘体之间的资料称为半导体。最常用的半导体为硅(Si)和锗(Ge)。++SiGe本征半导体(2)(可做成温度敏感元件,如热敏电阻)。掺杂性:往纯真的半导体中掺入某些杂质,导电才干明显改动(可做成各种不同用途的半导体器件,如二极管、三极管和晶闸管等〕。光敏性:当遭到光照时,导电才干明显变化(可做成各种光敏元件,如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等)。热敏性:当环境温度升高时,导电才干显著加强本征半导体(3)特点是:原子核最外层的价电子是四个,是四价元素,它们陈列成非常整齐的晶格构造。所以半导体又称为晶体。本征半导体——化学成分纯真的半导体。物理构造上呈单晶体形状。本征半导体(4)电子空穴对——由热激发而产生的自在电子和空穴对。自在电子空穴价电子本征半导体(5)价电子与共价键在本征半导体的晶体构造中,每一个原子与相邻的四个原于结合。每一原子的—个价电子与另一原子的一个价电子组成一个电子对。这对价电子是每两个相邻原子共有的,它们把相邻的原子结合在一同,构成所谓共价键的构造。共价键本征半导体(6)硅原子共价键价电子价电子遭到激发,构成自在电子并留下空穴。半导体中的自在电子和空穴都能参与导电——半导体具有两种载流子。自在电子和空穴同时产生空穴本征半导体(7)在价电子成为自在电子的同时,在它原来的位置上就出现一个空位,称为空穴。空穴表示该位置短少一个电子,丧失电子的原子显正电,称为正离子。自在电子又可以回到空穴的位置上,使离子恢复中性,这个过程叫复合。硅原子共价键价电子自在电子与空穴的产生与复合杂质半导体假设在本征半导体中掺入微量的杂质(某种元素),这将使掺杂后的半导体(杂质半导体)的导电性能大大加强.
N型半导体P型半导体N型半导体(1)在硅或锗晶体中掺入磷(或其它五价元素)。在这种半导体中构成了大量自在电子。这种以自在电子导电作为主要导电方式的半导体称为电子型半导体或N型半导体。SiGe+P=N型P+多余电子SiSiSiSiSiSiP特点在N型半导体中电子是多数载流子、空穴是少数载流子。室温情况下,当磷掺杂量在10–6量级时,电子载流子数目将添加几十万倍P型半导体(1)在硅或锗晶体中渗入硼(或其它三价元素)。在半导体中构成了大量空穴,这种以空穴导电作为主要导电方式的半导体称为空穴半导体或P型半导体。SiGe+B=P型SiSiSiSiSiSiB+B空穴掺硼的半导体中,空穴为多数载流子,自在电子是少数载流子,这种半导体称为空穴型半导体或P型半导体普通情况下,掺杂半导体中多数载流子的数量可到达少数载流子的1010倍或更多,电子载流子数目将添加几十万倍。不论是N型半导体还是P型半导体,都只需一种多数载流子。然而整个半导体晶体仍是电中性的。思索题1:N型半导体中的自在电子多于空穴,P型半导体中的空穴多于自在电子,能否N型半导体带负电,P型半导体带正电?PN结及其单导游电性(1)载流子在电场作用下的漂移运动:在电场作用下载流子的运动称为漂移运动。由漂移运动产生的电流为漂移电流。电场E
+-eqPN结及其单导游电性(2)假设在半导体中两个区域自在电子和空穴的浓度存在差别,那么载流子将从浓度大的一边向浓度小的一边分散。PN自在电子空穴分散分散由于浓度差引起的载流子运动为分散运动。相应产生的电流为分散电流。PN结及其单导游电性(3)空间电荷区P区N区内电场1.多数载流子的分散运动将构成耗尽层;2.耗尽了载流子的交界处留下不可挪动的离子构成空间电荷区;〔内电场〕3.内电场妨碍了多子的继续分散。PN结及其单导游电性(4)PN结的构成空间电荷区P区N区对进入空间电荷区的少子,内建电场又将其驱动到对面〔漂移运动〕,在一定温度下,到达动态平衡,构成所谓PN结。这时的分散电流等于漂移电流。PN结中没有净电流流动。漂移漂移空间电荷区的叫法很多,有叫耗尽区的,也有叫阻挠层的。分散与漂移的动态平衡构成了PN结P型N型++--EPN结PNPN结及其单导游电性(5)当外加电场参与后,假设外电场方向与内电场方向一致(即,外加电压正端接N区,负端接P区),EUPN结加反向偏压,不导电〔截止〕内建电场得到加强,空间电荷区加宽,载流子更难经过,因此不能导电〔截止〕。PN结及其单导游电性(6)当外电场方向与内电场方向相反(即,外加电压正端接P区,负端接N区),PNEUPN结加正向偏压,导电〔导通〕内建电场遭到减弱,空间电荷区变窄,载流子易于经过,因此产生导电景象〔导通〕。这种只需一种方导游电的景象称为PN结的单导游电性。半导体二极管二极管的电路符号与根本构造二极管的伏安特性二极管的电路模型二极管的主要参数二极管的电路符号与根本构造(1)电路符号如图:阳极阴极D二极管电路符号根据PN结的单导游电性,二极管只需当阳极电位高于阴极电位时,才干按箭头方导游通电流。符号箭头指示方向为正,色点那么表示该端为正极。为了防止运用时极性接错,管壳上标有“〞符号或色点,二极管的电路符号与根本构造(2)引线外壳触丝线基片点接触型PN结面接触型二极管的电路符号与根本构造(3)二极管的电路符号与根本构造(4)二极管的电路符号与根本构造(5)二极管的伏安特性(1)U(V)0.400.8-50-25I(mA)204060(A)4020二极管的伏安特性曲线如下图:DiDuDuDiD0正导游通0.5锗硅0.2“死区〞:对应于二极管开场导通时的外加电压称为“死区电压〞。锗管约为0.2V,硅管约0.5V。二极管的伏安特性(2)DiDuDuDiD0正导游通反向截止击穿0.5锗硅0.2反向饱和电流外加反向电压不超越一定范围时经过二极管的电流是少数载流子漂移运动所构成的很小的反向电流,称为反向饱和电流或漏电流。该电流受温度影响很大。击穿特性外加反向电压超越某一数值时,反向电流会忽然增大,这种景象称为击穿〔击穿时,二极管失去单导游电性〕。对应的电压称为击穿电压。二极管的伏安特性(3)利用MultiSim测试二极管伏安特性二极管的电路模型(1)1.理想二极管的电路模型:iDuD0导通电压UD与二极管资料有关:硅管为0.6~0.7V,锗管为0.2~0.3V2.思索导通电压的二极管模型:iDuD0_+uDiDuDUDuDUD+uDiD_二极管的电路模型(2)3.思索正向伏安特性曲线斜率的二极管电路模型以动态电阻rD表示曲线的斜率iDuD0UDuDUD+uDiD_rD二极管的电路模型(3)1.限幅电路uiuoRE输入电压为一正弦波。电池电压:E=4V08t40t截止截止导通导通假设思索二极管导通电压,那么此时输出电压应为4.7V。当输入电压小于电池电压时,二极管两端电压处于反向偏置,截止,没有电流流过,所以输出电压跟随输入电压变化。当输入电压大于电池电压时,二极管两端电压处于正向偏置,导通,二极管两端电压为0,所以输出电压与电池电压一样,为4V。二极管的电路模型(4)2.或门电路假定二极管导通电压忽略不计,我们用列表的方法来分析输入信号VA,VB和输出信号VF的关系:VAVBVFD2D13V3V3V3V0V0V0V0V导通导通导通导通导通导通截止截止3V0V3V3V假设定义3V电平为逻辑1,0V电平为逻辑0,那么,该电路实现逻辑“或〞的功能:F=A+BD1D2R-12VVAVBVF二极管的主要参数(1)最大整流电流ICM最高反向电压URM最大反向电流IRM最高任务频率fMuDiD0URMIRMICMUBR二极管的主要参数(2)1.最大整流电流ICMuDiD0URMIRMICMUBR——二极管长时间平安任务所允许流过的最大正向平均电流。由PN结结面积和散热条件决议,超越此值任务能够导致过热而损坏。2.最高反向任务电压URM——为保证二极管不被反向击穿而规定的最大反向任务电压,普通为反向击穿电压的一半。二极管的主要参数(3)3、最大反向电流IRuDiD0URMIRMICMUBR——二极管未被击穿时,流过二极管的反向电流。此值越小,单导游电性越好。硅管优于锗管。4.最高任务频率fM——二极管维持单导游电性的最高任务频率。由于二极管中存在结电容,当频率很高时,电流可直接经过结电容,破坏二极管的单导游电性。二极管的运用二极管的运用钳位削波隔离整流限幅特殊二极管二极管的运用(1)例1:电路如图,求:UABD6V12V3kBAUAB+–V阳=-6VV阴=-12V,V阳>V阴二极管导通假设忽略管压降,二极管可看作短路,UAB=-6V否那么,UAB低于-6V一个管压降,为-6.3V或-6.7V解:取B点作参考点,断开二极管,分析二极管阳极和阴极的电位。二极管的运用(2)例2:如图由RC构成微分电路,当输入电压ui为矩形波时,试画出输出电压uo的波形。(设uc0=U0)CRDRLuiuRuouitouotoUuRto在这里,二极管起削波作用,削去正尖脉冲。二极管的运用(3)例3:在图示或门电路中,输入端A的电位UA=+3V,B的电位UB=0V,求输出端F的电位UF=?。电阻R接负电源-12V。解:由于A端电位比B端电位高,所以,D1优先导通。设二极管的正向压降是0.3V,那么,UF=2.7V。当D1导通后,D2上加的是反向电压,所以,D2截止。D1起钳位作用。将UF钳制在2.7V。D2起隔离作用D1D2R-12VVAVBVF二极管的运用(4)例4在如下图的两个电路中,知ui=30sinωtV,二极管的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压u0的波形。RDR+-uiu0u0D+-ui+-+-二极管的运用(5)
对13一直存有疑问例5:二极管电路如图,D1、D2为理想二极管,试画出10Vui10V范围内的电压传输特性曲线uo=f(ui)。1〕当D1管截止,D2管导通。u0=5V-50+5+10-10ui(V)+5-5uo2〕当D1管截止,D2管截止。u0=ui3〕当D1管导通,D2管截止。u0=+5VuiuoRD15VD25V电路把超越±5V的输入信号部分限制掉。二极管的运用(6)二极管电路分析小结:定性分析:判别二极管的任务形状导通截止否那么,正向管压降硅0.6~0.7V锗0.2~0.3V分析方法:将二极管断开,分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。假设V阳>V阴或UD为正(正向偏置),二极管导通假设V阳<V阴或UD为负(反向偏置),二极管截止假设二极管是理想的,正导游通时正向管压降为零,反向截止时二极管相当于断开。特殊二极管稳压二极管光敏二极管发光二极管稳压二极管(1)1.符号UZIZIZMUZIZ2.伏安特性稳压管正常任务时加反向电压运用时要加限流电阻稳压管反向击穿后,电流变化很大,但其两端电压变化很小,利用此特性,稳压管在电路中可起稳压作用。UIO稳压二极管(3)稳压管构造和伏安特性处于正向偏置时,特性和普通二极管一样。处于反向偏置时,假设电压较小,那么二极管处于截止形状,电流近似为0。击穿时,电流迅速增大,稳压二极管处于稳压形状。1〕PN结易于击穿〔击穿电压比普通二极管低很多〕。2〕PN结面积大,散热条件好,使反向击穿是可逆的。特点UZIZIZMUZIZUIO稳压二极管(4)稳压电路稳定输出直流电压的根本思想是:在输出直流电压时,在电路中设置一个吸收动摇成分的元件〔调整元件〕,当电源电压或负载动摇时,调整元件将根据输出直流电压的变动情况,确定调整方向和大小,以保证输出的直流电压不发生变化。R是调整元件RL是负载电阻1〕电源电压动摇2〕负载变化稳压二极管(5)要使稳压管正常任务,那么其电流必需在IZ~IZM之间。负载电流的变化范围为ILm~ILM,电源电压动摇使滤波输出电压Ui的变化范围为Uimin~Uimax限流电阻的取值范围为R接受的最大能够电压R接受的最小能够电压R允许流过的最大电流R必需流过的最小电流假设无法由此式确定限流电阻,那么稳压管稳压电路将无法满足任务要求,必需改换稳压管或采用其它方式稳压电路。稳压二极管(6)UZIZIZM△UZ△IZ1〕稳定电压UZ2〕稳定电流IZ〔保证稳压管稳压性能的最小任务电流〕。3〕最大稳定电流IZM4〕最大允许耗散功率PZM5〕动态电阻6〕电压温度系数U稳压管不发生热击穿的最大功率损耗。动态电阻越小稳压管稳压效果越好稳压管受温度变化的影响系数。防止稳压管过流发生热击穿而损。izuz0光敏二极管利用半导体的光敏特性制成的,当光线辐射于PN结时。它的反向电流随光照强度的添加而加强,所以称为光敏二极管,或光电二极管。光敏二极管的反向电流与光照度成正比。光敏二极管可以用来做为光控元件。光敏二极管的符号IU照度添加〔b〕发光二极管发光二极管通以电流将会发出光来。它的死区电压比普通二极管高,发光强度与正向电流的大小成正比。发光二及管常用来做显示器件。发光二极管的符号发光二极管的伏安特性三极管及放大电路半导体三极管根本放大电路共集电极放大电路半导体三极管三极管的构造任务原理与伏安特性三极管的主要参数三极管的构造(1)双极型晶体三极管(BJT)由两个PN构成,有两种类型:NPN型和PNP型。NNPNPN型EBCNPPPNP型EBC发射结(Je)集电结(Jc)基极,用B或b表示〔Base〕发射极,用E或e表示〔Emitter〕集电极,用C或c表示〔Collector〕。发射区集电区基区BECBECBJT的电路符号常用BJT的外形三极管的构造(2)双极型晶体三极管(BJT)构造特点:发射区的掺杂浓度最高;集电区掺杂浓度低于发射区,且面积大;基区很薄,普通在几个微米至几十个微米,且掺杂浓度最低。BJT管芯构造剖面图三极管的构造(3)最常见的构造有平面型和合金型两种。平面型都是硅管、合金型主要是锗管。N型硅P型N型二氧化硅维护膜BE平面型构造N型锗铟球铟球P型P型CEB合金型构造BJT的任务原理伏安特性(1)三极管放大的外部条件BECNNPEBRBECRC发射结正偏、集电结反偏PNP发射结正偏VB<VE集电结反偏VC<VBNPN发射结正偏VB>VE集电结反偏VC>VBBJT的任务原理伏安特性(2)BECNNPEBRBUC发射结正偏,发射区电子不断向基区分散,构成发射极电流IE。IE基区空穴向发射区的分散可忽略。IBE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合,构成电流IBE,多数分散到集电结。集电结反偏,有少子构成的反向电流ICBO。ICBO从基区分散来的电子作为集电结的少子,漂移进入集电结而被搜集,构成ICE。IC=ICE+ICBOICEICEIB=IBE-ICBOIBEIBICE与IBE之比称为直流电流放大倍数要使三极管能放大电流,必需使发射结正偏,集电结反偏。两者变化之比称为交流电流放大倍数BJT的任务原理伏安特性(3)IC=ICE+ICBOICEBECNNPEBRBUCIEIBEICBOICEIBICE与IBE之比称为直流电流放大倍数两者变化之比称为交流电流放大倍数BJT的任务原理伏安特性(4)BJT具有放大作用的条件要使晶体管起放大作用,发射结必需正向偏置、集电结必需反向偏置——具有放大作用的外部条件。放大作用的内部条件:基区很薄且掺杂浓度很低。BJT的任务原理伏安特性(5)1、输入特性曲线:输入特性曲线是指当集—射极之间的电压UCE为某一常数时,输入回路中的基极电流iB与加在基—射极间的电压uBE之间的关系曲线。AVmAVECRBiBUCEuBEICEBBJT的任务原理伏安特性(6)1、输入特性曲线:0uBEiBUBEUBE0.7V(硅)0.3V(锗)0V1V10VUCE当UCE=0,晶体管相当于两个二极管的正向并联,其特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线类似。BECNNPEBRBECRCBJT的任务原理伏安特性(7)1、输入特性曲线:0uBEiBUBEUBE0.7V(硅)0.3V(锗)0V1V10VUCE当UCE1时,曲线仅仅右移一段间隔。只需uBE不变,无论怎样增大UCE,iB都根本不变,曲线根本重合。因此,通常将UCE=1的特性曲线作为晶体管的输入特性曲线。BECNNPEBRBECRCBJT的任务原理伏安特性(8)2、输出特性曲线输出特性曲线是指当基极电流IB为常数时,输出电路中集电极电流iC与集—射极间的电压uCE之间的关系曲线。AVmAVECRBiBUCEuBEICEBBJT的任务原理伏安特性(9)2、输出特性曲线0uCEiCNPNIB=0IB3IB2IB1IB3>IB2>IB1>0从输出特性上,可将三极管分为三个任务区〔任务形状〕:截止(Cutoff)、饱和(Saturation)、放大(Active)。截止饱和放大uCE=uBEBJT的任务原理伏安特性(10)1〕截止区IB=0曲线以下的区域。条件:发射结零偏或反偏集电结反偏0uCEiCIB=0IB3IB2IB1IB3>IB2>IB1>0截止饱和放大NPNRCUCCTRBUBBIB=0ICIEBJT的任务原理伏安特性(11)1〕截止区IB=0,IC=IE=ICEO(穿透电流)ICEO受温度影响很大,温度升高,ICEO增大。BECNNPEBRBUCIEIBEICBOICEIBBJT的任务原理伏安特性(12)2〕饱和区条件:发射结正偏,集电结正偏。即:UBE>0,UBE>UCE,UC<UB。RCUCCTRBUBBIBICIE0uCEiCIB=0IB3IB2IB1IB3>IB2>IB1>0截止饱和放大NPNBJT的任务原理伏安特性(13)2〕饱和区饱和时UCE电压记为UCES,硅管UCES=0.3~0.5V,锗管UCES=0.1~0.2V。此时IB对IC失去了控制造用,管子处于饱和导通形状。BECNNPEBRBUCIEIBEICBOICEIBBJT的任务原理伏安特性(14)3〕放大区条件:发射结正偏;集电结反偏。RCUCCTRBUBBIBICIE0uCEiCIB=0IB3IB2IB1IB3>IB2>IB1>0截止饱和放大NPNBJT的任务原理伏安特性(15)3〕放大区特点:②UCE变化时,IC根本不变。这就是晶体管的恒流特性。改动IC的独一途径就是改动IB,而这正是IB对IC的控制造用。0uCEiCIB=0IB3IB2IB1IB3>IB2>IB1>0截止饱和放大NPN①IC=IB,因此放大区又称为线性区。③特性曲线的均匀间隔反映了晶体管电流放大作用的才干,间隔大,即△IC大,因此放大才干〔〕也大。BJT的任务原理伏安特性(16)截止放大饱和发射结反偏正偏正偏集电结反偏反偏正偏放大区--此时发射结正向偏置,集电结反向偏置。截止区--即截止时两个PN结都反向偏置饱和区--饱和时,晶体管的发射结处于正偏、集电结也处于正偏主要参数(1)晶体管参数是设计电路和选用器件的根据。电流放大系数β,集-基极反向截止电流ICBO集-射极反向截止电流ICEO集电极最大允许电流ICM集-射极反向击穿电压U(BR)EOC集电极最大允许耗散功率PCM主要参数(2)电流放大系数β(a)直流(静态)(b)交流(动态)(hfe)器件手册上给出的是运用时也作为。主要参数(3)集-基极反向截止电流ICBOICBO是由少数载流子的漂移运动所构成的电流,受温度的影响大。温度ICBOICBOA+–EC集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEOAICEOIB=0+–ICEO受温度的影响大。温度ICEO,所以IC也相应添加。三极管的温度特性较差。主要参数(4)集—射反向击穿电压U(BR)CEO当基极开路时,加在集电极和发射极之间的最大允许电压。集—射极之间电压超越U(BR)CEO时,集电极电流会大幅度上升,此时,三极管被击穿而损坏。U(BR)CEO0uCEiC〔NPN〕集电极最大允许电流ICM集电极电流IC超越一定值时,值要下降,当降到原来值的2/3时,对应的IC称为ICMICM主要参数(5)集电极最大允许耗散功率PCM两个PN结上耗费的功率分
别等于经过结的电流乘以加在
结上的电压,普通集电结上消
耗的功率比发射结大得多,用
PCM表示,因此集电结的最高任务温度决议了三极管的最大集电极耗散功率。由U(BR)CEO、PCM、ICM共同确定三极管的平安任务区,如下图。U(BR)CEO0uCEiC〔NPN〕ICM平安任务区UCEIC=PCM过损耗区主要参数(6)晶体管参数与温度的关系1.温度每添加10C,ICBO增大一倍。硅管优于锗管。2.温度每升高1C,UBE将减小–(2~2.5)mV,即晶体管具有负温度系数。3.温度每升高1C,添加0.5%~1.0%。根本放大电路放大电路的组成放大电路的静态分析放大电路的动态分析放大电路的波形失真放大电路的组成(1)输出信号输入信号放大电路信号源负载直流电源+_uiii信号功率小输入、输出信号表现为电压或电流,因此,放大电路具有两个端口。信号功率增大所谓放大,实践上是一种能量转换,即经过半导体器件的控制造用,将直流电源的能量转换为信号能量,实现信号功率的加强。转换+_uoio放大电路的组成(2)共射极放大器的组成iiuBE-+iouo-+iBuCE-+iC++~ui-+放大的条件是:发射结正向偏置,集电结反向偏置。UCC放大电路的中心交流信号源交流负载与EB一同为三极管提供适宜的基极电流将集电极电流的变化转换成集射极电压的变化与EC一同为三极管提供适宜的UCE输入耦合电容输出耦合电容放大电路的组成(3)共射极放大器的特点1.交流放大电路中既有直流电源,又有信号源。因此是一个交直流共存的电路;2.晶体管本身是一个非线性元件,因此,放大电路本质上是一个非线性电路。uBE=UBE+uiuCE=UCE+uceiB=IB+ibiC=IC+ic++放大电路的静态分析(1)静态分析的概念〔1〕静态的概念——无信号输入,电路中只需直流电源作用。〔2〕静态等效电路——直流通路:耦合电容开路。〔3〕静态分析的目的——确定三极管的静态任务点IB、IC、UCE、UBE〕+VCCRBRCIBQICQ+_UBE+_UCE〔4〕静态分析的方法——图解法、近似估算法〔等效电路法〕+VCCRBRCC1信号源RSuSRL负载放大电路的静态分析(2)放大电路静态分析的等效电路法〔1〕晶体管的静态等效电路〔放大形状〕BCEE〔2〕放大电路静态等效电路VCCRBRCIBIC+_UBE+_UCE+_VCC+_CUBEB+VCCRBRCIBQICQ+_UBE+_UCE把输入输出回路分开处置+_UBEVCCRBRCIC+_UCE+_VCC+_UBEIB〔2〕近似条件:UBE0.7V(硅管)0.3V(锗管)放大电路的静态分析(3)放大电路静态分析的等效电路法〔3〕静态任务点的近似估算〔4〕检验三极管能否处于放大形状VCCRBRCIC+_UCE+_VCC+_UBEIB问题:既然没有输入、输出信号,为什么电路还需求电压、电流?——为什么要设置静态任务点?放大电路的静态分析(4)例1:知UCC=20V,RB=480kΩ,RC=6kΩ,晶体管的β=40,求放大电路的静态任务点.放大电路的动态分析(1)动态的概念——有信号输入,电路中有交流信号源作用也有直流电源作用,通常我们主要讨论交流信号的作用。动态分析的目地——确定放大电路的性能目的(Áu、ri、ro)动态分析的方法——微变等效电路法、图解法。放大电路信号源负载+_uiii+_uoio输出电阻ro~等效电压uo输入电阻ri放大电路的动态分析(2)放大电路的任务原理uSuBE=UBEQ+ubeVCCRBiB=IBQ+ibic=ibuCE=UCEQ+uceuo=uceUCEQ=VCCRCICQiC=ICQ+icuce=(RL//RC)icuBEiBiCuCEuo+VCCRBRCC1信号源RSuSRL负载C2ui=ube放大电路的动态分析(3)放大电路的任务原理uBEUBEQiBIBQiCICQuCEUCEQibicuceuitttt0000反相放大放大电路的动态分析(4)放大电路的等效电路UC2=UCEQ+VCCRBRCC1RSuSRLC2UBEQUCEQUCEQUBEQRLRCRBRSusVCCVCC由于耦合电容容量很大,信号变化一周期电容两端电压坚持恒定UC1=UBEQ放大电路的动态分析(5)放大电路的等效电路UCEQUBEQRLRCRBRSusVCCVCC非线性元件线性电路线性电路iBiCuBEuCE由于三极管是非线性元件,因此,我们不能直接运用叠加原理来分析放大电路,但是,我们可以运用非线性特性线性化的思想,将处于放大形状的三极管用线性化模型等效来进展分析。放大电路的动态分析(6)非线性元件的线性化输入特性的线性化在任务点处,用切线替代输入特性,那么在任务点附近输入特性与切线根本重合。由切线的斜率求得:放大电路的动态分析(7)在设置了静态任务点之后,在任务点附近的范围内,就可以用相应的切线替代直线,于是,电压和电流的增量之间就有了线性关系。所以,当电压增量ΔUBE按正弦量变化时,电流增量ΔIB也按正弦规律变化。放大电路的动态分析(8)所以,仅就交流输入电压而言,三极管的输入端可等效为:——称为三极管的动态输入电阻。放大电路的动态分析(9)假设放大电路的任务点设置的低至接近截止区,从输入特性上看,基极电流不能正比于输入电压的变化。等效电阻的关系就不能成立了。可见:放大器必需有适宜的静态基极电流和电压,才干保证基极电流随基极电压的变化而正比的变化。放大电路的动态分析(10)输出特性的线性化处置输出特性近似程度直线,即:当电压uce发生变化时,电流ic近似不变,即近似具有恒流特性。三极管的输出端可用一个受控电流源来等效。放大电路的动态分析(11)rce很大,用开路替代放大电路的动态分析(12)放大电路的交流通路和微变等效电路UCEQUBEQRLRCRBRSusVCCVCCiBiCuBEuCERLRCRBRSusibicuiuoRLRCRBRSusibicuiuoβibrbe令直流电源为零将三极管用线性等效模型替代线性电路交流通路微变等效电路放大电路的动态分析(13)RLRCRBRSusibicuiuoβibrbe+-rOuiriRLuORSriro放大电路放大电路的动态分析放大电路的动态分析(14)+-rOuiriRLuORS源电压放大倍数:可见:输入电阻越大,从电源获取信号的才干越强。输出电阻越小,放大器代负载的才干越强。放大电路的动态分析(15)+VCCRBRCC1RSuSRLC2910k6.8k6004.7k12V=1001.静态任务点分析阐明晶体管确实任务在放大区例:对放大电路进展分析计算放大电路的动态分析(16)2.动态分析:画出小信号等效电路RLRCRBRSusuiuorbeib输入电阻:输出电阻:电压放大倍数:源电压放大倍数:放大电路的动态分析(17)-VCCRL3kRC4.3kRBC1C2uiuo-6V例2:图示电路,PNP管的参数为:=100(1)欲使静态任务点集电极电流为1mA,RB=?(2)计算放大电路的电压放大倍数静态分析根据要求,集电极静态电流为1mA,因此放大电路的动态分析(18)动态分析画出放大电路的微变等效电路RLRCRBuiuorbeib电压放大倍数:例3:一单管放大电路如下图,知晶体管的电流放大系数β=50,(1)计算放大电路的静态任务点;(2)计算负载电阻RL按入或断开时,放大电路的电压放大倍数Au,Auo;(3)计算放大电路的输入电阻ri、输出电阻ro;〔4〕假设信号源内阻RS=200Ω,试求RL接入或断开时,放大电路对ĖS的电压放大倍数。解:计算放大电路的静态任务点画出放大电路的直流通路求出静态任务点如下计算电压放大倍数Au,Auo画出放大电路的交流通路画出放大电路的微变等效电路计算电压放大倍数空载放大倍数带负载的放大倍数可见接入负载后,放大器的电压放大倍数将降低。计算放大电路的输入电阻ri、输出电阻ro;要留意:ro是放大器本身的输出电阻,其大小与外接负载电阻的大小无关。计算放大电路对ĖS的电压放大倍数AuS0,Aus空载放大倍数带负载的放大倍数可见思索信号源内阻将降低放大电路的电压放大倍数。放大电路的波形失真(1)〔1〕当放大电路的静态任务点设置在输出特性的放大区时,放大器任务在放大形状,输出信号完全不失真的反映输入量的变化。〔2〕当任务点设置的不适宜时,输出量就不能复现输入信号。这时,放大电路出现了失真,假设任务点太低,接近截止区使输出产生的失真叫截止失真。假设任务点太高,接近饱和区使输出产生的失真叫饱和失真。〔3〕即使放大器任务在放大形状,假设输入信号太大,输出信号依然会产生失真,这种失真称为大信号失真。uBEiB(uA)00tuBEuBEQiBQuCE(V)ic(mA)00tuCE1、根据ui的波形经过输入特性画出iB波形2、画出输出回路的交流负载线3、经过交流负载线画出iC和uCE的波形uCE(V)ic(mA)00tuCEuCE(V)ic(mA)00tuCEuCE(V)ic(mA)00tuCE由此再一次证明:放大电路要正常任务,必需设置一个适宜的静态任务点。任务点适宜,输出完全复现输入。任务点过低,产生截止失真。任务点过高,产生饱和失真。共集电极放大电路1.电路构成2.静态分析3.动态分析4.射极输出器的特点与运用射极输出器(1)电路构成(1)集电极交流接地——共集电极电路(2)发射极输出——射极输出器射极输出器(2)静态分析直流通路射极输出器(3)动态分析画出射极输出器的交流通路画出射极输出器的微变等效电路射极输出器(4)交流电压放大倍数射极输出器的输出电压和输入电压同相,而且电压放大倍数接近于1射极输出器虽然不具有电压放大才干,但因具有电流放大作用——Ie=(1+β)Ib,因此射极输出器具有电流放大和功率放大作用。射极输出器(5)输入电阻ri可见:射极输出器的输入电阻远大于根本共发射极放大器的输入电阻(ri≈rbe)在多级放大电路中,射极输出器往往用做输入级,以提高电路获取信号的才干。射极输出器(6)输出电阻ro射极输出器的输出电阻很低,也阐明射极输出器具有恒压特性。所以,在多级放大电路中,射极输出器往往用做输出级,以提高放大器带负载的才干。射极输出器(7)结论射极输出器的电压放大倍数略小于1,且输入输出电压同相,所以,也称射极输出器为电压跟随器。射极输出器虽然不具有电压放大才干,但因具有电流放大作用——Ie=(1+β)Ib,因此射极输出器具有电流放大和功率放大作用。射极输出器虽然不具有电压放大才干,但由于其输出电阻小,输入电阻大,无论从电源获取信号的才干还是带负载才干都很强,所以,在多级放大器中,也用其做中间极,起缓冲隔离作用。场效应管放大电路场效应管场效应管放大电路概述(1)场效应晶体管(FieldEffectTransistor)与双极性晶体管不同,导电过程中只需一种载流子参与,所以又称为单极型晶体管。场效应晶体管(FET)按构造分为两类,EFT结型(JFET)绝缘栅型(JGFET)金属氧化物场效应管(MOSFET)按导电载流子类型分为N沟道N沟道P沟道P沟道对于MOSFET按沟道的变化,还分为加强型和耗尽型两种耗尽型加强型耗尽型加强型概述(2)场效应管是利用电场效应来控制半导体中的载流子,使流过半导体内的电流大小随电场强弱的改动而变化的电压控制电流的放大器件。英文称号为:MetalOxideSemiconductorFiledEffectTransistor,缩写为MOSFET概述(3)特点:根本上不需求信号源提供电流.输入阻抗很高〔可达109~1015Ω〕受温度和辐射等外界要素影响小,制造工艺简单、便于集成化等;只需多数载流子参与导电,所以又称其为单极性晶体管.N沟道加强型绝缘栅场效应管(1)构造及电路符号N+N+S源极G栅极D漏极P型硅衬底二氧化硅绝缘层金属铝B铝N沟道加强型绝缘栅场效应管任务原理UGS=0时,ID=0GDSB电路符号N沟道加强型绝缘栅场效应管(2)当UGS≠0时,在栅极下面的二氧化硅中将产生一个指向P型衬底、且垂直衬底外表的电场。N+N+SGDP型硅衬底BUGSEG耗尽层继续增大UGS反型层UGS越大,反型层中的自在电子浓度越大,沟道越宽,导电才干越强。将开场构成反型层所需的UGS值称为开启电压UGS(th),其值约为2~10V之间。在漏源之间加上正向电压UDS便会产生漏极电流IDUDSIDEDID的大小受UGS控制。利用N型沟道〔P型衬底〕导电,其导电才干依托栅极正偏电压来加强,故称N沟道加强型绝缘栅场效应管N沟道加强型绝缘栅场效应管(3)沟道构成后,在UDS作用下,ID沿沟道从漏极流向源极,并产生电压降,使栅极与沟道内各点的电压不再相等,于是沟道不再均匀,接近源极端宽,接近漏极端窄。增大UDS到一定数值后,在近漏极端沟道被预夹断。N+N+SGDP型硅衬底BUGSEG耗尽层UDSIDED继续增大UDS,加在夹断点与源极之间的电压不再改动,ID根本上维持不变,趋于饱和。N沟道加强型绝缘栅场效应管(4)特性曲线:转移特性UGSID0UGS(th)输出特性uDSiD0uGS=7V3V5VUGS(th)线性区夹断区饱和区场效应管的特性曲线有转移特性和输出特性两组。在恒流区内,NMOS管的ID近似地表示为式中IDO是UGS=2UGS(th)时ID的值,UGS(th)为开启电压。N沟道加强型绝缘栅场效应管(5)主要参数开启电压UGS(th)——当UDS为某一固定数值时,使沟道将漏、源极连结起来的最小的栅源电压UGS就是开启电压UGS(th)它只适用于加强型场效应管。低频跨导gm——在UDS=常数时,漏极电流的微变量与引起这个微变量的栅源电压的微变量之比称为跨导,即N沟道加强型绝缘栅场效应管(6)最大漏源电压UDS——最大漏源电压是指漏极电流开场急剧上升,发生雪崩击穿时所对应的UDS值。漏极最大耗散功率PDSM——场效应管的耗散功率等于UDS和ID的乘积,这些耗散在管子中的功率将变为热能,使管子的温度升高。为了限制它的温度不要升得太高.就要限制它的耗散功率不能超越最大值PDSM。显然,PDSM受管于的最高任务温度的限制。PDSM与三极管的PCM意义一样N沟道耗尽型绝缘栅场效应管(1)耗尽型绝缘栅场效应管在制造时已在二氧化硅绝缘层中掺入了大量的正离子。在UGS=0时就曾经在P衬底外表感应出反型层。N+N+S源极G栅极D漏极P型硅衬底二氧化硅绝缘层金属铝B铝N沟道耗尽型绝缘栅场效应管
N沟道〔1〕构造及电路符号电路符号GDSB(衬底)N沟道耗尽型绝缘栅场效应管(2)当UGS负到一定程度,UGS=UGS(OFF)后,N型沟道中的电子耗尽,ID=0,管子截止,UGS(OFF)称为管子的夹断电压。N+N+SGDP型硅衬底BN沟道耗尽型绝缘栅场效应管
UGSEGUDSEDID〔2〕任务原理当UGS=0时,只需UDS≠0,ID≠0;这时的ID=IDSS当UGS>0时,N沟道变宽,ID增大;当UGS<0时,N沟道变窄,ID减小N沟道耗尽型绝缘栅场效应管(3)转移特性UGSID0UGS(off)UDS输出特性ID0UGS=4V0V2V-2V〔3〕特性曲线实验阐明,在UGS(OFF)UGS0的范围内,耗尽型绝缘栅场效应管的转移特性可以近似表示为:〔UGS(off)UGS0)IDSS为UGS=0时的漏极电流ID。N沟道耗尽型绝缘栅场效应管(4)运用本卷须知结型场效应管栅源电压不能接反,但可在开路形状下保管。绝缘栅场效应管,由于输入电阻极高,结电容CGS很小,因此绝缘层上只需感应产生很少的电荷就可产生极高的电压,而绝缘层又很薄,因此,很容易被击穿,保管时应将各电极短路。焊接时,电烙铁必需有外接地线,以屏蔽交流电场。特别在焊接绝缘栅场效应管时,要按源—漏—栅的先后次序焊接,且最好在断电后再焊。结型场效应管可用万用表定性检查,但绝缘栅场效应管必需用测试仪器测试,而且要:接入仪表后才干去掉各电极短道路。取下时,先短路再取,防止栅极悬空。场效应管放大器场效应管的偏置电路与静态分析场效应管放大电路的动态分析场效应管的偏置电路与静态分析(1)固定偏压式场效应管的偏置电路与静态分析(2)自给偏压式1.该电路只适用于耗尽型场效应管电路。2.静态时,漏极电流不为零。由于偏压是ID在RS上产生的,故称为自给偏压。场效应管的偏置电路与静态分析(3)分压式偏压1.RG1和RG2构成的分压式电路给栅极G提供静态电位VG,故称为分压式偏置。2.调整分压比,可使UGS>0或使UGS<0,运用灵敏,适用于各种类型的场效应管.场效应管的偏置电路与静态分析(4)静态计算由于栅极电流为零,所以场效应管放大电路的动态分析(1)场效应管的微变等效电路电压控制电流源场效应管放大电路的动态分析(2)共源极放大器的动态分析由于源极S是输入回路和输出回路的公共端,所以,该电路称为共源极放大电路.输入电阻输入电阻很高场效应管放大电路的动态分析(3)负号依然阐明输出与输入电压反向电压放大倍数场效应管放大电路的动态分析(4)源极跟随器的动态分析由于从源极S取出信号,称为源极输出器,在交流通路中,漏极是输入回路和输出回路的公共端,因此也称为共漏极放大器。微变等效电路场效应管放大电路的动态分析(5)输入电阻很大!!场效应管放大电路的动态分析(6)输出电阻假设RS>>gm由于gm较大,所以,输出电阻较小.场效应管放大电路的动态分析(7)电压放大倍数Au源极输出器的输出电压与输入电压同相,且放大倍数小于等于1。〔接近于1〕多级放大电路多级放大的概念多级放大器的级间耦合多级放大器的性能分析功率放大电路简介多级放大的概念为了将信号从上一级放大输出端有效地传送到下一级放大的输入端,在两级放大之间需求思索信号的耦合问题。第1级放大第2级放大第N级放大输入信号输出信号多级放大器的级间耦合阻容耦合:高、低频特性差,要求电容容量大,电路构造简单,前后级静态无影响,适用于中低频放大。变压器耦合:电路笨重,高、低频特性差,具有阻抗变换作用,适用于中低频放大。直接耦合:电路构造简单,低频特性很好,前后级静态相互影响存在零点漂移。适用于集成电路。光电耦合:抗干扰才干强,前后级电隔离,高频特性较差。多级放大器的性能分析(1)多级放大电路的等效模型+-rO1ui1ri1uO1RS+-rONuiNriNuONRL…………总放大倍数:A=A1·A2·····AN总输入电阻:ri=ri1总输出电阻:ro=roN多级放大器的性能分析(2)阻容耦合放大电路的静态和动态分析由于采用阻容耦合,各级放大电路的静态任务相互独立,因此,静态分析可分别针对每级单管放大电路进展。多级放大器的性能分析(3)静态分析第一级:第二级:多级放大器的性能分析(4)动态分析eSRSRB1rbe1ib11ib1RB2rbe2ib22ib2RC1uoRL2uo1RC2RL1ui多级放大器的性能分析(5)动态分析eSRSRB1rbe1ib11ib1RB2rbe2ib22ib2RC1uoRL2uo1RC2RL1多级放大器的性能分析(6)例题分析:知阻容耦合放大电路的参数如下,试计算电路的静态任务点,输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。多级放大器的性能分析(7)静态任务点:多级放大器的性能分析(8)静态任务点:多级放大器的性能分析(9)动态计算:eSRSRB1rbe1ib11ib1RB2rbe2ib22ib2RC1uoRL2uo1RC2ui多级放大器的性能分析(10)动态计算:eSRSRB1rbe1ib11ib1RB2rbe2ib22ib2RC1uoRL2uo1RC2ui多级放大器的性能分析(2)直接耦合放大电路直接耦合放大电路可以放大极低频率〔甚至直流〕信号,但是存在两个主要问题:1.静态任务点的相互影响,由于没有隔离直流的电容,因此前后级放大电路之间的直流电位相互影响,这给调试电路带来不变。2.零点漂移,当环境〔特别是温度〕变化引起晶体管参数发生变化导致任务点偏离,后级放大将会把这种偏移作为虚伪信号进展放大。显然第一级放大的漂移影响最大。多级放大器的性能分析(3)零点漂移问题当输入信号为零时,输出电压不坚持恒定,而是在某个范围随时间、温度不断地缓慢变化,称这种景象为零点漂移或“零漂〞。1、产生零漂的缘由:2、衡量零漂的目的A〕温度对晶体管参数的影响B〕电源EC的动摇输出端漂移电压折合到输入端的等效漂移电压只需输入端等效漂移电压比输入信号小许多时,放大后的有用信号才干很好地域分出来。因此抑制零点漂移成为制造高质量直接耦合放大电路的一个重要问题。在输出的总的零点漂移中,第一级的零点漂移的影响最大。多级放大器的性能分析(4)抑制零点漂移的途径2.采用高质量的电阻元件和高质量的硅管,并经过“老化〞来提高其稳定性;采用高稳定度的稳压电源。3.采用采用温度补偿电路。4.改动电路的构造,从根本上处理零点漂移。1.可参与深度的负反响。特别要注重对第一级零点漂移的抑制。功率放大电路简介概述放大器的三种任务形状互补对称功率放大器概述〔1〕把完成电压放大的部分电路称为电压放大级,而把完胜利率放大的部分电路称为功率放大级,这样的电路也称为功率放大器。通常功率放大都是由射极输出器完成。值得留意的是:和电压放大一样,功率放大器也并不是真的将功率放大了,而是经过三极管的控制造用,将直流电源的能量转换成交流电的方式供应负载。概述〔2〕功率放大电路的根本要求在不失真的情况下能输出尽能够大的功率。晶体管往往任务在极限形状。〔PCM、ICM、U(BR)CEO〕由于功率较大,那么必需思索效率问题。效率即负载得到的交流信号功率与电源供应的直流功率之比。由于功率较大,在电路设计中要思索散热问题。(如加散热片)放大器的三种任务形状(1)甲类任务形状设置了适宜的静态任务点,输出波形正负对称而且不失真。静态任务点Q大致设在交流负载线的中点。不论有无输入信号,电源供应的功率PE=UCCIC总是不变的。效率很低,最高为50%。Q提高效率的途径:1.增大放大电路的动态任务范围来添加输出功率2.减小电源供应的功率放大器的三种任务形状(2)乙类任务形状静态任务点设置在截止区,输入信号只需正半波可以被输出,所以输出波形严重失真。Q在UCC不变的条件下使IC减小,即将静态任务点Q沿负载线下移,可以使电源供应的功率减小,假设静态任务点下移到IC=0处,那么:PE=UCCIC接近于零。放大器的三种任务形状(3)甲乙类任务形状静态任务点很低,放大器仍处于截止失真形状,输出波形负半周不能完全被输出。静态任务点介于甲类任务形状与乙类任务形状之间称为甲乙类任务形状,这种任务形状称为甲乙类任务形状。Q互补对称功率放大器(1)设计思想放大器的输出功率为——放大器输出电压uce的有效值——放大器集电极电流ic的有效值放大器的直流电源的输出功率为放大器在甲类放大时互补对称功率放大器(2)放大器的效率为放大器的损耗为可见,在同样的输出功率下,减小〔降低〕直流电源的输出功率是提高效率的手段之一。互补对称功率放大器(3)电路的组成采用射随器作为根本放大方式。放大器之间采用直接耦合方式.(即:输入端和输出端的电容被取消)。互补对称功率放大器(4)功率放大电路的任务形状放大器必需任务在甲类任务形状.IC较大,直流电源的输出功率较大,输出电压的最大值也只能有0.5UCC,所以,该类电路的效率很低。互补对称功率放大器(5)功率放大电路的任务形状为了提高效率,必需降低放大器的静态任务点,在乙类(或甲乙类)任务形状下。但是,输出波形的失真.互补对称功率放大器(6)互补对称功率放大器互补对称功率放大器(7)电路的特点T1和T2都是射极输出器两个异型管子,轮番导通半个周期,相互弥补了对方的失真,所以称互补。电路中正负电源对称,管子参数和特性也对称,所以,称为互补对称电路。互补对称功率放大器(8)存在的问题及改良措施在输入电压正负交界处出现了交越失真;为了抑制交越失真,可给管子设置一定的静态偏流IB,这时,放大电路任务在甲乙类任务形状。电路中因需求两个电源,给运用带来不便,所以,实践中只运用一个电源,另一个电源的作用由接在输出端的电容器完成。互补对称功率放大器(9)改良的互补对称功率放大器UCCARE1RE2T2T1RLu0CL+0.5UCCARE1RE2T2T1RLu0ic1ic2交越失真:输入电压ui较小时,缺乏以抑制死区电压而产生的失真。抑制方法:将静态任务点上移一点儿,是进入甲乙类形状。互补对称功率放大器(10)UCCARE1RE2T2T1RLu0CL+0.5UCCT1T2+UCCuiAu0R3R2D1D2RLCL+由图可见,互补对称放大电路实践上是由两组射级输出器组成的。所以,它还具有输入电阻高、输出电阻低的特点。电容C取值足够大,以保证动态时,电容两端电压根本不变。静态时,电容C两端电压为0.5UCC,所以,T1,T2两管的发射极电位也为0.5UCC。互补对称功率放大器(11)具有推进级的互补对称放大电路T1T2+UCCuiAu0R3R2D1D2RLCL+静态时,作为驱动管的T1,它的集电极电路中的二极管D1、D2导通,它们的正向压降为互补管T3,T4,提供了一定的基极偏置电压,保证T3,T4任务在甲乙类任务形状。动态时,由于二极管D1、D2的动态电阻很小,动态电压可忽略不计,所以,T3,T4两管的基极电位对输入信号而言可视为相等。互补对称功率放大器(12)任务过程分析在ui的负半周RL作为T2的负载得到在uo的正半周〔C对交流视为短路,电源对电容器充电〕。在ui的正半周RL作为T3的负载得到在uo的负半周〔此时,电容C起电源的作用,负载电流由电容C的放电电流构成〕。互补对称功率放大器(13)另一种改良电路UccR3R4R1R2RE3T1T2AT3u0uiCT3的偏置电阻R1不接到UCC的正端而接到A点,是为了获得电压负反响,以保证静态时A点的电位稳定在0.5UCC。T↑→IC3↑→IC3R3↑→VA↓→VB3↓→IC3↓→VA↑互补对称功率放大器(13)复合管互补对称功率放大电路中,需求一对异型、特性对称的NPN和PNP功率管,在输出功率不太大时,可直接选配管子,但是,当输出功率在几十毫瓦以上时,就需求采用中功率管和大功率管,而大功率管却不易配对,所以,通常采用复合管来实现配对。互补对称功率放大器(14)复合管互补对称功率放大器(15)复合管组成的互补对称放大电路UccR3R4R1T1AT2u0R2RE3T3uiRLD1D2T4T5R6R7R8R9负反响放大电路负反响的根本概念负反响的类型负反响对放大器性能的影响负反响的根本概念(1)正反响与负反响将放大器输出端的信号〔电压或电流〕的一部分或者全部,经过某种电路(反响电路〕引回到输入端,称为反响。假设引回的反响信号减弱输入信号或与输入信号作用相反,而使放大电路的放大倍数下降,那么这种反响为负反响。假设反响信号加强或与输入信号作用一样,那么为正反响。负反响的根本概念(2)反响电路的组成包含两部分:根本放大电路A,反响电路F。根本放大电路比较环节反响电路负反响的根本概念(3)没有反响时,净输入就是外部输入;有反响时,Xd=Xi-Xf假设加反响后Xd<Xi那么称此反响为负反响,输出将稳定在某一值。假设加反响后Xd>Xi那么称此反响为正反响,输出将越来越大,因此放大电路将出现不稳定,在放大电路中,不希望出现正反响。净输入反响信号外输入输出负反响的类型(1)按反响信号和输出信号的关系分:〔1〕电压〔2〕电流按反响信号和输入信号的关系分:〔1〕串联〔2〕并联并联电压负反响并联电流负反响串联电流负反响串联电压负反响负反响的类型(2)A=uo/udF=uf/uououiuduf1、电压串联反响2、电压并联反响3、电流串联反响4、电流并联反响A=io/udF=uf/ioiouiudufRLA=uo/idF=if/uouoiiidifA=io/idF=if/ioioRLiiidif负反响的类型(3)放大电路中反响的判别1.反响存在的判别2.交流反响与直流反响的判别假设在输入〔回路〕和输出〔回路〕之间存在除有源器件以外的其它支路,那么该支路构成放大电路的反响,称为反响支路。交流反响,这种情况普通在反响通路中接有隔直或旁路电容;
直流反响,这种情况普通在反响通路中接有旁路电容;
假设反响在交流、直流通路均存在,那么反响为交直流反响〔反响系数能够不同〕。负反响的类型(4)放大电路中反响的判别3.反响组态的判别〔开路短路法〕反响支路与电压输出端(负载端)在同一位置——电压反响,反响支路与电压输出端(负载端)不在同一位置——电流反响反响支路与信号电压输入在同一位置——并联反响,反响支路与信号电压输入不在同一位置——串联反响4.反响组态的判别〔衔接位置判别法〕假设负载短路后反响消逝——电压反响,假设负载开路后反响消逝——电流反响;假设输入端开路反响消逝——串联反响,假设输入端短路反响消逝——并联反响。负反响的类型(5)放大电路中反响的判别5.反响极性的判别〔瞬时极性法〕假设反响使输入得到加强——正反响;假设反响使输入遭到减弱——负反响。瞬时极性法:从输入端注入某一极性〔增大或减小〕的信号,按照放大电路的任务特性,沿反响环一周标出各点信号的瞬时极性,直至反响支路在输入端的衔接点,比较注入信号极性和反响回的信号极性,根据反响组态判别反响的极性。负反响的类型(6)对于串联反响假设注入极性与反响极性一样——负反响假设注入极性与反响极性相反——正反响对于并联反响假设注入极性与反响极性一样——正反响假设注入极性与反响极性相反——负反响负反响的类型(7)反响支路电压反响串联反响电压串联负反响负反响负反响的类型(8)反响支路电压反响并联反响电压并联负反响负反响负反响的类型(9)反响支路电流反响串联反响电流串联负反响负反响负反响的类型(10)反响支路电流反响并联反响电流并联负反响负反响负反响的类型(11)分压式偏置电路反响支路电流反响串联反响负反响电流串联负反响负反响的类型(12)假设分压偏置的交流放大电路中发射极回路没有旁路电容。接有发射极电阻RE的放大电路C1C2RCRSRB1RL+Ucces++RB2RE+
+
放大电路的交流通道RSR'LesRE+
+
是电流串联负反响负反响的类型(13)射极输出器反响支路电压反响串联反响负反响电压串联负反响负反响的类型(14)集电极与基极间接电阻的放大电路反响支路电压反响并联反响负反响电压并联负反响负反响的类型(15)反响支路电压反响串联反响负反响交流电压并联负反响ESRB21C3RC2RLT2RB22RE2+UCC~RSRB1C1C2RC1T1RB2RE1CE2RE3RF例题判别以下电路的反响类型ESRB21C3RC2RLT2RB2
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