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1、1,第十章 基本放大电路,2,10-1 基本放大电路的组成,一、电路组成（共射极放大电路）,三极管T：核心，电流分配、放大作用,vi 接入问题？,串入Je回路,直接连接,？,电容连接,Cb1、Cb2：隔离直流，传送交流,（固定）偏流,接地 零电位点,3,二、简化电路及习惯画法,习惯画法,共射极基本放大电路,4,？,思 考 题,下列 a f 电路哪些具有放大作用？,5,10-2 放大电路的静态分析、动态分析,一、静态分析,1、直流通路法,求IB、VBE、IC、VCE、IE,共射极放大电路,6,根据直流通路可知：,一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。,7,分析步骤：,(1)vi=0（短
2、路）,Cb1、Cb2开路,(2)把电路分为线性和非线性,(3)写出线性部分直线方程,直流通路,输入回路（Je）方程：,输出回路（Jc）方程：,vBE=VCC（BB）iBRb,vCE=VCC iCRc,直流负载线,2、图解法,(4)作图：画直线，与BJT特性曲线的交点为Q点（静态工作点）,8,在输入特性曲线上，作出直线：vBE=VCC iBRb,在输出特性曲线上，作出直流负载线：vCE=VCC iCRc,即：,与特性曲线的交点即为Q点，IBQ、VBEQ、ICQ、VCEQ。,(4)作图：直流负载线与BJT特性曲线的交点为Q点（静态工作点）,9,饱和失真,截止失真,非线性失真,线性范围 用最大不失真
3、输出幅度Vom来衡量,Q点偏高 易出现饱和失真，Vom为Q点到饱和区边沿的距离,Q点偏低 易出现截止失真，Vom为Q点到截止区边沿的距离,10,(4)交流通路与交流负载线,3.几个重要概念,vce=-ic(Rc/RL),因为交流负载线必过Q点，即 vce=vCE-VCEQ ic=iC-ICQ 同时，令RL=Rc/RL,vCE-VCEQ=-(iC-ICQ)RL,iC=0:vCE=VCEQ+ICQ RL,11,线性范围（动态范围）,放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：,工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；,要有合适的交流负载线。,(4)交流通路与交流负载线,12,二、动态分析,1、
4、BJT的小信号模型,13,ur很小，一般为10-310-4，rce很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响，得到简化电路。,ib 是受控源，且为电流控制电流源(CCCS)。电流方向与ib的方向是关联的。,测试仪（给定）,rbe 与Q点有关，公式估算。,14,2、画出小信号（微变）等效电路,共射极放大电路,小信号（微变）等效电路,15,3、求电压增益,根据,则电压增益为,16,4、求输入电阻,令,5、求输出电阻,17,1.电路如图所示。试画出其小信号等效模型电路。,例题,18,例题,解：,（1）求Q点,（2）,2.放大电路如图所示。试求：（1）Q点；（2）,、,已知=50。,end,19,温度
5、T,少子浓度,IC,ICBO,ICEO,IC=IB+(1+)ICBO,IB,VBE,载流子运动加剧，发射相同数量载流子所需电压,输入特性曲线左移,载流子运动加剧，多子穿过基区的速度加快，复合减少,IC IB,输出特性曲线上移,输出特性曲线族间隔加宽,三、温度对工作点的影响,Q点上移 rbe AV,?,（1）稳定工作点原理目标：温度变化时，使IC维持恒定。,射极偏置电路,固定偏流电路,分压式射极偏置电路,只能单向设置,具有检测Q点位置，并自动调整的功能,T,IC,IE,IC,VE=IE Re,IB,（反馈控制）,VBE,?,1、分压式射极偏置电路,如果温度变化时，b点电位能基本不变，则可实现静态
6、工作点的稳定。,T,IC,IE,IC,VE,VBE,利用,（1）稳定Q点思路,则可实现如下自动调整过程,I1 IB,VB VBE,23,（2）放大电路指标分析,确定静态工作点,Je回路KVL方程,画小信号等效电路,并确定模型参数,24,输出回路：,输入回路：,电压增益：,电压增益,(1+)Re rbe,1,若：,25,输入电阻,证明如下：,从b极看e极的电阻，要扩大(1+)倍！,那从e极看b极的电阻，要？,26,输出电阻,输出电阻,求输出电阻的等效电路,网络内独立源置零,负载开路,输出端口加测试电压,求Ro，可对回路1和2列KVL方程,rce对分析过程影响很大，此处不能忽略,其中,则,当,时，
7、,27,2、固定偏流电路与射极偏置电路的比较,共射极放大电路,28,固定偏流共射极放大电路,Ro=Rc,#射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？,29,30,1,31,10-3 射极输出器,一、电路分析,结构特点,共集电极放大电路,1、求静态工作点,2、画小信号等效电路,32,3、电压增益,一般有,即：,其中,略小于1,33,4、输入电阻,Ri大,其中,1,一般有,即,34,5、输出电阻,电路变换,对e极列KCL方程：,将各支路关系代入：,Ro小,35,电压增益小于1但接近于1，,输入电阻大，对电压信号源衰减小,输出电阻小，带负载能力强,
8、射极输出器特点：,电压跟随器,对电流仍有放大作用,36,二、复合管,作用：提高电流放大系数,达林顿管,37,三、共基极电路,结构特点,1、静态工作点,直流通路与分压式射极偏置电路相同,38,2、动态指标,电压增益,输出回路：,输入回路：,电压增益：,画小信号等效电路,#和共射极基本放大电路电压增益相比较,39,#共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？,输入电阻,输出电阻,40,4、三种组态的比较,41,10-4 多级放大电路及其级间耦合方式,一、多级放大电路的耦合方式,42,级间耦合（级联）：常用的耦合方式有三种,即,阻容耦合,直接耦合,变压器耦合,43,1、阻容耦合,阻容
9、耦合放大电路,44,直接耦合放大电路,2、直接耦合,45,3、变压器耦合,变压器耦合放大电路,4、级间耦合的优、缺点及应用比较,耦合方式,优 点,缺 点,应 用,直流或交流放大，分立或集成电路。,可放大直流及缓慢变化的信号，低频响应好,便于集成,有严重的零点漂移问题,各级Q不独立，设计计算及调试不便,直接耦合,阻容耦合,各级Q独立,体积小成本低,无法集成,传输交流信号损失小，增益高,不能放大直流及缓慢变化的信号，低频响应差,交流放大 分立电路,变压器耦合,无法集成,功率放大 调谐放大,高频和低频响应差,体积大，笨重,各级Q独立,可以改变交流信号的电压、电流和阻抗,47,直接耦合放大电路静态工作
10、点的设置,(a)直接连接,(b)第2级加射极电阻或二极管,(c)第2级发射极加稳压二极管,(d)NPN型管和PNP型管混合使用,48,1、电压放大倍数,加以推广到n级放大器,二、多级放大电路的动态性能指标计算,49,一般说来，多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻，即：,2、输入电阻和输出电阻,由于多级放大电路的放大倍数为各级放大倍数的乘积，所以 在设计多级放大电路的输入级和输出级时，主要考虑输入电阻和输出电阻的要求，而放大倍数的要求由中间级完成。,输出电阻就是输出级的输出电阻，即：,50,例题1,为提高放大电路的带负载能力，多级放大器的末级常采用共集电极电路。共射-共集两级阻容耦合放大电
11、路如图所示。已知电路中1=2=50 VBE=0.7V。,(1)求各级的静态工作点；,(2)求电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro；,(3)试分别计算RL接在第一级输出端和第二级输出端时，电路的电压放大倍数。,51,各级静态工作点彼此独立，可分级计算。,解：,(1)求各级的静态工作点,第二级：射极输出器（共集电极）,第一级：分压式射极偏置,电容开路，所以,阻容耦合的特点,变压器耦合,52,(2)求Ri和Ro,=,Ri=Ri1=R1/R2/rbe1+(1+1)R42.66k,53,(3)分别计算RL接在第一级输出端和第二级输出端时,电压增益,Ri2=R6/rbe2+(1+)(R7/RL),=150/1
12、04=61.11k,54,例题2,多级放大器如图所示。设电路中rbe1、rbe2、1、2、3及各参数均已知。,(1)判断电路中T1、T2和T3各组成什么组态的电路；,(2)求各级的静态工作点；,(3)推导AV、Ri及Ro的表达式。,结构特点,解：,(1)判断电路的组成形式,由三种不同组态的基本放大电路组合而成的共射-共基-共集组合放大电路。,级间耦合：直接耦合,输入和输出耦合：阻容耦合,55,(2)求各级的静态工作点,T1:分压式射极偏置,T3:射极偏置,T2:分压式射极偏置,56,(3)推导AV、Ri及Ro的表达式,57,多级放大电路,输入级Ri,中间放大级AV,输出级Ro,共集、共射,共射、共基,共集,第4章 场效应管,第6.2节 差分放大电路,2个信号相减,第5章 功率放大电路,直接耦合零漂,Ri,RL特别小,第6.1节 电流源,第6章 集成运算放大器,性能改善,第7章 反馈技术、方法,第8、9、10章 运算放大器应用 各种功能电路,
