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文档简介
应用电路
基本要求:(1)掌握BJT输入及输出特性,了解其工作原理。(2)掌握BJT放大、饱和、截止三种工作状态条件及
特点。(3)了解BJT主要参数。(4)掌握放大电路组成原则、工作原理及基本分析方法。(5)熟悉放大电路三种基本组态及特点。(6)了解频响的概念。第四章双极结型三极管及放大电路基础§4.1双极结型三极管(BJT)§4.2基本共射极放大电路§4.3放大电路的分析方法§4.4放大电路静态工作点的稳定问题§4.5共集电极放大电路与共基极放大
电路§4.6组合放大电路及多级放大电路§4.7放大电路的频率响应主要内容:(The
BipolarJunction
Transistor)(BJT、晶体管、双极型晶体管半导体三极管)4.1.1BJT的结构简介一、分类:§4.1双极结型三极管(BJT)按频率:高频管、低频管按功率:小功率管
中功率管
大功率管按材料:硅管、锗管按类型:NPN型、PNP型发射极
Emitter集电极
Collector基极
Base发射结Je集电结Jc发射区基区集电区
外型及管脚二、结构及符号:ECBNPNT
CBETPNP
各区作用及结构特点:集电区:作用:收集载流子。
特点:掺杂小、面积大。基区:作用:传送、控制载流子。
特点:掺杂小、厚度薄。发射区:作用:发射载流子。
特点:掺杂重、面积小。管芯结构剖面图ECBNPNT4.1.2放大状态下BJT工作原理一、保证BJT处于放大状态时外加电压:Je加正偏压、Jc加反偏压二、内部载流子传输过程:(以NPN型BJT为例)ReVEERcVCC1.发射区发射载流子:
IE
IEP(b区空穴
e区)IEN
(e区电子
b区)动画ReVEERcVCCJe正偏
多子扩散
IEIEPIEN2.载流子在基区扩散与复合:少量电子被复合
IB’=(1-
)IE基区载流子存在浓度梯度大量电子向Jc扩散(
)动画ReVEERcVCCIB,IEIEN3.集电区收集载流子:IC=
IE
+ICBOJc反偏少子漂移ICBO(b区电子
c区)(c区空穴
b区)动画ReVEERcVCCICICINC=
IE
(b区电子
c区)强吸引力IB=(1-
)IE-ICBOIB’INCICBOIEN
IE=IC+IB
IBIE1以
IE为已知量:
IC
=
IE
+ICBO
IB=(1-
)
IE
-ICBO
IE=IC+IB
其中:
共基极电流放大系数三、
BJT的电流分配关系集电极-基极间反向饱和电流说明:只与管子的结构有关,与外加电压无关。
=0.9---0.992以
IB为已知量:由IE=IC+IB
IC=
IE+ICBO
=
(IB
+IC
)+ICBO其中:
共射极电流放大系数ICEO=ICBO
/(1-
)=(1+
)ICBO(穿透电流)说明:
只与管子结构有关,与外加电压无关。
>>1仿真电路电流放大作用四、
BJT三种连接方式(P105)3共集电极:C为公共端
CC1共发射极:E为公共端
CE
2共基极:B为公共端
CB加入输入信号:
VI=20mV已知
=0.98
iE=-1mA
iC
=
iE
=-0.98mA
vO
=-
iC
RL
=0.98V电压放大倍数五、BJT在电压放大电路中应用举例(P106自学)BJT能实现电流控制及放大作用。Je加正偏压、Jc加反偏压双极型性器件:
两种载流子(自由电子、空穴)参与导电。
结论:表征BJT各极电流、电压间关系的曲线,是内部载流子运动的外部表征。一、共射极连接时特性曲线
(以NPN为例)1.输入特性曲线
iB=f(vBE)
4.1.3
BJT的V-I特性曲线:共射极电路特性曲线共基极电路特性曲线V-I特性曲线+
bce共射极连接VBBVCCvBEiCiB+
vCERBRC00.20.40.60.8iB/μA80604020VBE/VvCE=lV25℃死区:Vth=0.5V
Si0.1V
Ge+
bce共射极连接VBBVCCvBEiCiB+
vCERBRCVBE=0.7VSi0.2VGe导通:iB=f(vBE)
2.输出特性曲线
iC=f(vCE)
以iB为参变量的
一族特性曲线
iC/mA024684321VCE/V25℃2.31.5iBiB=20μA406080100+
bce共射极连接VBBVCCvBEiCiB+
vCERBRC■条件:
Je正偏,Jc正偏(或零偏)3.BJT三个工作区域:iC受vCE显著控制的区域
■特点:vCE数值较小
饱和压降VCES=0.3VSi0.1VGeICS(<
iB)外电路决定
开关闭合+-bceVBBVCCvBEICSiB+
VCESRBRC
饱和区:iC接近零的区域
■特点:
iB=0,
iC=ICEO
0
VCE
VCC
开关断开
bceVBBVCCiCiB+-vCERBRC
截止区:■条件:
Je反偏(或正偏压小于
Vth)、Jc反偏
■条件:
Je正偏,Jc反偏bceVBBVCCiCiB+-vCERBRC
放大区:曲线基本平行部分。
■特点:
iC
=
iB1.
NPN、PNP型BJT分别处于放大区时,其三个极电位有何关系?PNP:Vc<Vb<VeNPN:Vc>Vb>Ve课堂讨论题IBICIEIBICIE2.测量BJT三个电极对地电位如图所示,
试判断BJT的工作区域
?课堂讨论题放大区截止区饱和区3测得放大电路中BJT的直流电位如图。在圆圈中画出管子,并分别说明它们是硅管还是锗管?
课堂讨论题硅NPNceb直流参数、交流参数、极限参数
表征管性能、适用范围,是合理选管的依据。一、
电流放大系数求法
4.1.4BJT主要参数
(P111)1-=
=
IC/
IE
=
IC
/
IE
共基极电流放大系数=
IC/
IB
=IC/IB
共射极电流放大系数二、极间反向电流
1.
ICBOe开路,Jc的反向饱和电流。2.
ICEO(穿透电流)
ICEO=(1+
)ICBO相当b开路时,C-E间的反向饱和电流
TICEO(
ICBO)ICEO三、极限参数:
1.集电极最大允许电流ICM过流区IC
>ICM时,管子性能将显著下降,甚至会损坏三极管。2.集电极最大允许损耗PCM集电结上允许损耗功率最大值。
PCM≈ICVCE
3.反向击穿电压:(2)
V(BR)CBO——e开路时Jc的击穿电压(1)
V(BR)EBO——c开路时Je的击穿电压(3)
V(BR)CEO——b开路时c、e间的击穿电压安全
工作区+-bceVBBVCCvBEiCiB+-vCE4.1.5温度对BJT参数及特性的影响(P114)
一、温度对BJT参数的影响:
1对ICBO的影响:若T
ICBOICEO2对
的影响:若T
(1oC)
(0.5%~1%
)3对V(BR)CEO、
V(BR)CBO的影响:若T
反向击穿电压
(10oC)(一倍)4对VBE的影响:若T
VBE复习思考题P1154.1.24.1.34.1.74.1.84.1.9P1864.1.24.1.3作业:P1864.1.14.2.24.2.3(a、e、d)P186
4.1.2复习思考题解:CBENPN已知:ICM=100mAPCM=150mWV(BR)CEO=30V复习思考题P186
4.1.3解:
(1)若工作电压VCE=10V(2)若工作电流IC=1mA工作电流IC<min(PCM/VCE,ICM)=15mA工作电压VCE<min(PCM/IC,V(BR)CEO)=30V(theCommon-EmitterAmplifierCircuit)(CE)4.2.1放大电路基本知识
(P7)一、放大电路的符号及模似信号放大:(放大仿真电路共e2)§4.2基本共射极放大电路包括:电压放大电路、功率放大电路等1.放大的概念
将微弱信号增强至所要求数值,且保持不失真或
失真尽量小。
直流电源2.放大电路的一般符号RL+-+-vsviRSiiAvo+-ioV+V-V1V2输入端口输出端口+-+-Avsvivo+-RLRSiiio输入端等效为输入电阻输出端等效为
电压源或电流源二、放大电路模型:(P10)VsRsIoRLRiRo+Vi-Ii+Vo-AVoViRiRoAisiiioii电压放大:电流放大:三、放大电路主要技术指标:(P12)衡量放大电路的品质,决定其适用范围。1.输入电阻Ri
决定放大电路从信号源吸取电流大小。VsRsIoRLRiRo+Vi-Ii+Vo-AVoViRi+-
2.输出电阻Ro
RS表明放大电路带负载的能力。
电压放大电路Ro小,带负载的能力强。
3.增益(放大倍数):电压增益(电压放大倍数):
反映放大电路在输入信号控制下,将电源能量转换
为输出信号能量的能力。电压增益Av
、电流增益Ai
、互阻增益Ar
、互导增益Ag
复习思考题P201.4.11.5.11.5.31.5.44.2.2基本共射极放大电路组成:(P116)一、电路组成:ceRbRCVCCb++_VBB+Tvs__vCEvBEiBiEiC公共端(地点)----e(发射极)输入端(b)输出端(c)注意:电压方向、电流方向二、各器件作用:1BJT——核心部件,起放大作用。3VCC+RC——为输出提供能量,保证Jc反偏,
将集电极电流变化转换为电压变化。基极偏置电阻
几十
几百K
几V
几十V集电极电阻
几
几十K
一般VCC=VBB
几V
几十V2VBB+Rb——基极偏置电路。保证Je正偏
提供基极偏置电流三、阻容耦合共射极放大电路及其简化电路形式:简化电路(P124)动画耦合电容Cb1,Cb2——隔直通交
几--几十uF
电解电容
电容极性:
Cb1
+---b
Cb2
+---c
高电位点4.2.3共射极放大电路的工作原理:(P116)交、直共存一、符号表示规则:总瞬时值:小大如iBiB直流分量:大大如
IBIB交流分量:瞬时值:小小如ibib峰值:大小m如IbmIbm有效值:大小如Ib相量:大小如Ib=IB+ibA
XA—
主要符号
X—
下标符号二、放大电路的静态(Quiescent)
:1.静态:vs=0V
,电路工作状态
直流工作状态2.静态分析:
求电路静态工作点
Q(IBQ、ICQ、VCEQ
)3.直流通路:能通过直流量的通路确定方法:
电容开路
交流输入为0例:画出下面电路的直流通路(P189题4.3.8b)ceRbRCVCCb++_VBBT+vs__VCEQVBEQIBQIEQICQ4.静态分析:求Q(IBQ、ICQ、VCEQ)P117(1)画直流通路vs=0(2)用线性电路分析法:P118例4.2.1自学iBtIBQiCtICQvCEtVCEQB-E回路:C-E回路:vovsVcc例:(P124)图画出直流通路,并求Q。iBtIBQiCtICQvCEtVCEQVc1
=VBEQVc2
=VCEQIBQICQVCEQ三、放大电路的动态:P118(参考P122图)1.动态
放大电路工作状态
交流工作状态2.动态分析:求电路的动态性能指标ceRbRCVCCb+VBBT+vs_vCEiBiCiBtIBQvstiCtICQvCEtvBE=vbe+VBEQiB=ib+IBQiC=ic+ICQvCE=VCC-iCRC
=vce+VCEQ放大作用动画3.交流通路:
能通过交流量的通路确定方法:
大电容短路
直流电压源交流短接
直流电流源交流开路ceRbRCVCCb+VBBT+vs_vCEiBiC例1:画下面电路的交流通路。vovs+VccceRbRCb+T+vs_voibicRs-RL+-例2:画出下面电路的交流通路。(P189题4.3.8b)结论:(1)直流为基础,交流为对象
交直共存(5)共射极放大电路为反相放大电路,
vo与vi相位相反(2)本质:能量转换器(3)特征:功率放大(4)基本要求:不失真或失真尽量小1直流电源:保证Je正偏、Jc反偏;
并提供输出能量。2元器件安排:保证信号顺利传输。3参数选择:提供合适Q,保证信号不失真。四、放大电路组成原则:
说明:建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态。正确地画出直流通路和交流通路。分别进行直流分析和交流分析。下列电路哪些具有放大作用?(a)复习思考题RbRb(b)下列电路哪些具有放大作用?(c)复习思考题+(d)4.3.1图解分析法(P119)
§4.3放大电路的分析方法♦方法:BJT的V-I特性曲线+外电路特性
作图
(静态分析和动态分析)
♦特点:全面反映交直工作情况
真实反映非线性♦适用场合:信号幅度较大、频率不太高的情况一、静态工作点Q的图解分析法(P119)
输入
回路BJT输出
回路条件:vs=02输入回路方程:
vBE=VBB-iBRb
3输出回路方程:
vCE=VCC-iCRC
1BJT特性曲线iB=f(vBE)
iC=f(vCE)
5在输出特性曲线上画直线:
vCE=VCC-iCRCVCC/RCVCC斜率IBQQICQVCEQ交点为Q(ICQ、
VCEQ)4在输入特性曲线上画直线:
vBE=VBB-iBRb
交点为Q(IBQ
)
直流
负载线二、动态工作情况的图解分析(P121)
目的:确定电压放大倍数、放大电路动态工作范
围、分析电路失真情况。Q'Q"
Q'
Q"1动态图解分析:
结论:
共射极放大电路为反相放大电路动画2静态工作点对波形非线性失真的影响:(P123)
非线性失真:由于BJT存在非线性,使输
出信号产生的失真。
截止失真------放大电路工作点达到了BJT的
截止区,而引起的非线性失真。饱和失真------放大电路的工作点达到了BJT的
饱和区,而引起的非线性失真。
“Q”过低引起截止失真NPN管:
顶部失真为截止失真vCEiCictOiCtvCEQvce“Q”过高引起饱和失真vCEiCtOiCtvCEQNPN管:
底部失真为饱和失真注意:
PNP管失真表现形式,与NPN管正好相反。
动画
问题:如何消除截止失真或饱和失真?
例题(P124例4.3.1)vovsVcc解:(1)画出直流及交流通路:ceRbRCb+T+vs_voibicRs-RL+-vceIBQICQVCEQ直流通路交流通路(2)放大电路Q点:(自学)输出回路:vCE=VCC-iCRC
Q(IBQ、
ICQ
、VCEQ)
(40uA、1.5mA、6V)
直流负载线IBQICQVCEQ电路在有交流输入时
工作点的移动轨迹过Q点斜率特点交流负载线ceRbRCb+T+vs_voibicRs-RL+-vce交流负载:RL'=RC//RL(3)交流负载线:
由交流通路:
vce=-iC(RC//RL)放大电路的最大不失真输出电压幅度Vom
放大电路工作点线性变化的最大范围(动态范围)不产生截止失真:
Vom2=ICQRL’
=1.5
4//4=3VVom=min(Vom1
、Vom2
)
=3V不产生饱和失真:
Vom1=VCEQ-VCES
=VCEQ-1(V)
=6-1=5V不截止
Vom2不饱和
Vom1VCESVCEQ
动画复习思考题P1334.3.14.3.3P1864.2.1作业:P1894.3.8
画出(a)(c)(d)的直流
通路及交流通路。4.3.2小信号模型分析法:
思路:
BJT(非线性器件)小信号线性模型线性电路分析与设计电子技术电路分析
当输入电压较小时,放大电路工作点在Q附近作微小变化,此时BJT特性曲线在小范围内近似为直线,作线性化处理。应用条件:交流、小信号、中(低)频利用工程分析观点,简化放大电路的分析与设计由BJT输入、输出特性曲线在小信号工作条件,求全微分:vbeicibvcehiehrehfehoeiB=f(vBE)
vCE=constiC=f(vCE)
iB=const一、BJTH参数及小信号模型:vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce=rbeib+
rvce=
ib+(1/rce
)vce
1.BJT的参数及
小信号模型:ic=
ib+(1/rce)
vcevbe=rbe
ib+
rvce小信号模型一般形式:rbe输入电阻
rbe=rbb'
+(1+)VT/IEQ
≈200
+(1+)26mV/IEQ
r反向电压传输比
电流放大系数rce
输出电阻rce(105
)很大,可忽略。一般:
r(10-3----
10-4)
很小,可忽略。2.BJT的简化小信号模型:brbece
ibibvbevce+
+
简化小信号模型(1)受控电流源
ib:
电流控电流源
反映BJT电流控制作用
大小和方向都受ib控制(2)模型中的各量都是交流量,与Q有关。rbe=200
+(1+)26(mV)/IEQ(mA)
()3.说明:brbece
ibibvbevce+
+
4、放大电路小信号等效电路的画法:步骤:(1)画放大电路交流通路。
(2)用BJT的小信号模型
BJT。(3)标出有关电量的参考方向及符号。(瞬时值、相量)例1:画放大电路的小信号等效电路
P189题4.3.8(b)例2:画放大电路的小信号等效电路
P189题4.3.8(a)例3:画放大电路的小信号等效电路P189题4.3.8(d)分析放大电路的一般步骤:
(1)静态分析:
直流通路
求Q(IBQ、ICQ(IEQ
)
、VCEQ
)小信号等效电路
求解:电压放大倍数(电压增益)输入电阻
Ri输出电阻
Ro二、用小信号模型法分析共射极放大电路:
(2)确定rbe(3)动态分析:1.静态分析:
Q(IBQ、ICQ、VCEQ)
ICQ=
IBQ
VCEQ=VCC-ICQRC
直流通路:基本共射极放大电路(P131例4.3.2)
IEQ
ICQ2.
rbe=200+(1+)26/IEQIBQICQVCEQRCTRbCb1+VCCRLCb2++
vivo++3.动态分析:RCTRbCb1+VCCRLCb2++
vivo++bec+
+
Rbbrbece
ÌbÌb˙Vi˙VoRCRL(1)小信号等效电路:(2)求解动态性能指标:
电压放大倍数结论1:反相放大电路,放大能力强。brbece
ÌbÌb+
+
Rb˙Vi˙VoRCRL
输入电阻结论2:
输入电阻较小。ÌRb+
+
Rbbrbece
ÌbÌb˙Vi˙VoRCRLÌi输入信号为vs+Rs时,求电压增益思考题vovsVcc+-vi小信号等效电路:.....RiiV+RS+RbrbeRcR+IbIc
Ib.LVo.Vs.
输出电阻问题:
CE的带负载能力如何?brbece
ÌbÌbRbRCRs+
˙Vs+RL˙Vo
结论3:
输出电阻
较大。共射极放大电路特点及用途:
反相放大电路,放大能力强
中间级;
输入电阻较小;
输出电阻较大,带负载能力弱。RCTRbCb1+VCCRLCb2++
vivo++bec
第4章bjt及放大电路基础.pptP283图讨论题
P188
4.3.10
4.3.12复习思考题P133
4.3.5
4.3.7
作业
P189图题4.3.81画(a)、(c)、(d)各电路的直流及交流通路2画出(a)、(c)、(d)各电路小信号等效电路。
3求(b)图电路的Q及AvRiRO。
4P1884.3.11一、放大电路性能与Q密切相关
电路是否失真
电路动态指标
例:基本CE:与Q有关二、影响Q因素电源电压波动BJT管子老化人工干预可克服环境温度§4.4
放大电路静态工作点的稳定问题rbe=200+(1+)26/IEQ必须在电路上克服
ICEO
T
VBE
IC
(复习P114)4.4.1温度对Q的影响
Q发生变化1采取恒温措施;2采用补偿措施;(参考清华童诗白教材)3利用直流负反馈;4.4.2射极偏置电路(P134):
三、稳定Q方法:维持VBQ不变
ICQ不随温度变
Q稳定
若I1>>IBQI2>>IBQ则
I1
I2VBQ基本不受温度影响I1(2)利用Re制约ICQ(
IEQ)变化一、基极分压式射极偏置电路:1.稳定Q的原理(1)
Rb1、
Rb2分压,固定VBQICQ基本不受温度影响RCTRb1+VCCCb1+
vi+Rb2ReRLCb2+
vo+I2IBQVBQ2.稳定条件:
VBQ>>VBEQSiVBQ=3~5V
GeVBQ=1~3V
I1>>IBQSiI1=(5~10)IBQ
GeI1=(10~20)IBQ
I2>>IBQ工程上一般取值:3.稳定Q过程:(了解)若T
ICBOVBE
IEQVE=ReIEQVBE=VBQ-
VEIBQICQICQQ基本
不变VBQ固定RCTRb1+VCCRb2ReIBQVBQICQIEQ4.电路分析:(1)静态分析:
Q(IBQ、ICQ、VCEQ)
IBQ
=
ICQ/
VCEQ=VCC-ICQ
(RC
+Re
)直流通路:rbe=200
+(1+)26/IEQRCTRb1+VCCCb1+
vi+Rb2ReRLCb2+
vo+IBQVBQICQIEQVCEQ(2)动态分析:
小信号等效电路:bceRCTRb1Cb1+VCCRLCb2++
vivo++Rb2Re+
+
ReRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vobrbece
IbIb˙˙
电压增益:结论1:反相放大电路,放大能力减弱。思考题:若既要稳定Q,又要保证一定的放大能力,在电
路上要采取何种措施?+
+
brbece
IbIbReRb2Rb1RCRL˙Vi˙VoIe˙˙˙RCTRb1Cb1+VCCRLCb2++
vivo++Rb2ReRCTRb1Cb1+VCCRLCb2++
vivo++Rb2Re+
+
brbece
IbIbReRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙+
+
brbece
IbIbRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙Ce
输入电阻:结论2:
输入电阻大+
+
brbece
IbIbReRb2Rb1RCRL˙Vi˙VoIeIRb1IRb2Ii˙˙˙˙˙˙RCRb1Cb1+VCCRLCb2++
vivoRb2Re+
+
brbece
IbIbReRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙RCRb1Cb1+VCCRLCb2++
vivoRb2ReCe+
+
brbece
IbIbRb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙RCRb1Cb1+VCCRLCb2++
vivoRb2Re2Re1Ce+
+
brbece
IbIbRe1Rb2Rb1RCRL˙Vi˙Vo˙˙不考虑rce影响:
输出电阻
Ro:(考虑rce时,P137自学)Rs+
˙Vs+
+
ReRb2Rb1RC˙Vi+
RL˙Vobrbece
IbIb˙˙结论3:
输出电阻大求:电路的Q(IBQ、ICQ、VCEQ),及AV、Ri、Ro。
已知:BJT=80、VBEQ=0.7V例题P137例4.4.156K
20K
3.3K
6.2K
16V56K
20K
3.3K
6.2K
16V解:(1)求解QICQVCEQVBQVBEQ解:(2)求动态性能指标:56K
20K
3.3K
6.2K
16V画出小信号等效电路:解:(3)若Re两端并联旁路电容Ce:画出小信号等效电路:二、含双电源的射极偏置电路:(P139)
(自学)CeRCT+vs_Rs-VEERbCb1+VCCRLCb2Re1Re2三、含有恒流源的射极偏置电路:(P139)
注意:恒流源IO
静态时提供直流电流
动态交流开路CeRCT+vs_Rs-VEERbCb+VCCRLIO(自学)讨论与思考1解:
静态工作点
Q(IBQ、ICQ、VCEQ)
不变化。
动态指标:
AV减小,
Ri
增大,Ro
不变。
56K
20K
3.3K
6.2K
16V电路参数不变,
若断开Ce:
Q及动态指标如何变化?动态指标:β
rbe
AV
、Ro
基本不变,
Ri增大。
静态工作点Q
ICQ、VCEQ不变,
IBQ减小。电路参数不变,
若β增加一倍,
Q及动态指标如何变化?解:讨论与思考2作业:P190
4.4.3、4.4.4、4.4.54.5.1共集电极放大电路:(CC)
P141Common-Collector(Emitter-Follower)Amplifier§4.5共集电极放大电路和
共基极放大电路一、电路分析(射极输出器、电压跟随器)1.静态分析,求Q:直流通路:交流通路IBQICQVCEQIEQ2.动态分析:
电压增益:结论1:电压跟随器
输入电阻结论2:输入电阻大
输出电阻+_,结论3:输出电阻小问题:
带负载能力如何?共集电极放大电路(CC)
特点及用途:◆
电压跟随器◆
输入电阻大◆
输出电阻小,带负载能力强
输入级
输出级P143例4.5.1(PNP管,自学)或用作缓冲级应用举例P2834.5.2共基极放大电路:
(CB)
Common-BaseAmplifier一、静态分析直流通路与射极偏置电路相同(电流跟随器)(P144自学)二、动态分析1电压增益电压增益:结论:同相放大电路,放大能力强。2输入电阻结论:输入电阻很小3输出电阻VT+-IT
结论:输出电阻大P143例4.5.2(自学)共基极放大电路(CB)特点及用途:◆同相放大电路,放大能力强
◆电流跟随器
◆输入电阻很小
◆输出电阻较大,带负载能力弱
◆
高频性能好
高频或宽带放大器4.5.3BJT放大电路三种组态的比较(P147自学)一、三种组态的判别:二、三种组态的特点及用途:(掌握)
(P148表4.5.1)放大电路三种组态:CE、CC、CB讨论与思考P1914.5.1tVitVo
电路属何种组态?其输出电压波形是否正确?若有错,请改正。tVo解:共集电极放大电路(CC)tVi输出端有耦合电容:tVoVE输出端无耦合电容:tVo
复习思考题P1474.5.14.5.2作业:P1914.5.3选做:
4.5.6§4.6组合放大电路
多只BJT构成复合管
复合管放大电路
两个不同组态电路配合使用
(如:CE-CB,CC-CC等)改善放大电路性能4.6.1共射-共基组合放大电路:(CE-CB)
P149CECB特点:1.高频信能好,
有较宽的带宽。2.增益较大,放大能力强。(分析自学)CC-CE组合放大电路
特点:输入电阻大
且增益较大例1:说明以下组合放大电路的类型及特点:CE-CC组合放大电路
特点:输出电阻小
且增益较大CCCECECC例2:按下列要求构成组合放大电路:现有电路:CC、CE、CB①
Ri=1KΩ~2kΩ,RO
100Ω,AV≥100②Ri=100kΩ~200kΩ,AV≥150CE-CCCC-CE4.6.2共集-共集放大电路:(CC-CC)
P150CCCC一、复合管(DarlingtonConnection达林顿管):2.作用:提高电流放大倍数。1.概念:把二只或三只BJT按一定原则连接起来
所构成的三端器件。同类型复合管互补型复合管3.特点:
复合管类型同T1
,
1
24.连接原则:
T1、T2中实际电流不冲突,都工作在放大区。同类型复合管互补型复合管例:说明复合管CC放大电路
特点:(P153)P153例4.6.1(自学)电压跟随性更好
输入电阻更大
输出电阻更小。解:动态性能更好:应用举例:P403
集成功放LM380内部电路。复合管
实际应用中,常对放大电路的性能提出多方面要求:
如增益大、输入电阻大、输出电阻小等,仅靠单个放大电路不能同时满足要求,可选取多个基本放大电路,并将它们合理连接,即构成多级放大电路。4.7.1概述:
级级间耦合第一级第二级第n-1级第n级输入输出耦合级(MultistageAmplifierCircuit)§4.7多级放大电路(补充)阻容耦合、直接耦合、变压器耦合
一、直接耦合:(P283)放大电路的前级输出端直接接至后级输入端。缺点:各级Q互相影响,设计调试不便,
有严重零点漂移(温度漂移)问题。优点:可放大交直流信号,
利于集成。应用:交、直流集成放大器。4.7.2常见多级放大电路的耦合方式:vI=0,vO≠0的现象漂移
10
mV+100uV漂移
100uV10mV漂移
1V+10mV漂移
1V+10mV
将放大电路的前级输出端
通过电容接至后级输入端。耦合电容缺点:只能传输交流信号,
漂移信号和低频信
号不能通过,不利
于集成。
优点:各级Q独立,设计、
调试方便,体积
小、成本低。应用:交流放大器。二、阻容耦合:三、变压器耦合:(P409)放大电路的前级
输出端通过变压器接至后级输入端或负载上。优点:各级Q独立,设计、调试
方便,能实现阻抗变换。缺点:低频特性差,不能放大缓变信号,笨重,
不利于集成。
应用:分立器件功率放大电路。变压器变压器4.7.3电路分析:(参考P149--154电路分析)一、静态分析:(以阻容耦合为例)各级Q单独求解(方法同前)二、动态分析:一个n级放大电路的小信号等效电路:注意Ri=Ri1Ro=Ron
前级电路的输出是下级电路的信号源
后级电路的输入电阻是前级电路的负载例1:分析如下多级放大电路。一、静态分析:画直流通路:求Q1、Q2T1:T2:vovi二、动态分析:小信号等效电路:vivo10uF16k16kRw1150k3DG63.3k1.8k50uF10uFVivo15.1k¦5.1k4701k2.4kRw247k3DG66800pF50uF10uFVo+12vVCCRc1Rc2Rb11作业P194(4.6.2)Rb11
=16+Rw1
=48KRb12
=5.1+Rw2
=24K思考题:分析实验中多级放大电路16k16kRw13DG63.3k1.8k10uFVi50uF5.1k5.1k1kRw23DG610uFvo1+12vVCCRc1Re2(1)静态分析:二级电路静态工作点互相独立2.4k10uFVo47050uFRe1Rw1=31KRw2=13.5Krbe1=2.2Krbe2=0.86K10uF16k16kRw13DG63.3k1.8k50uF10uFVivo15.1k5.1k4701k2.4kRw23DG66800pF50uF10uFVo+12vVCCRc1Rc2Rb11rbe2Rb12rbe1Rc1Rb21Rb22Rc2Ri2(2)动态分析:Rb11rbe2Rb12rbe1Rc1Rb21Rb22Rc2Ri2Ri§4.8放大电路的频率响应
(P154)一、研究放大电路频率响应的必要性:放大倍数(增益)是信号频率的函数
放大电路频率响应或频率特性(简称为频响)
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