三极管及其放大电路只是课件.ppt

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1、第2章 半导体三极管及其基本放大电路三极管及其放大电路第2章 半导体三极管及其基本放大电路半导体三极管，也叫半导体三极管，也叫晶体三极管晶体三极管。由于工作。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为因此，还被称为双极结型晶体管双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor，简称简称BJT）。）。BJT是由两个是由两个PN结组成的。结组成的。2.1 2.1 半导体三极管半导体三极管第2章 半导体三极管及其基本放大电路【分类分类】按频率分按频率分高频管高频管低频管低频管 按功率分按功率分大功率管大功率管中功率管中功率

2、管小功率管小功率管 按半导按半导 体材料分体材料分硅管硅管锗管锗管 按结构按结构 不同分不同分NPN型型PNP型型第2章 半导体三极管及其基本放大电路(a)小功率管小功率管 (b)小功率管小功率管 (c)大功率管大功率管 (d)中功率管中功率管2.1.1 BJT的结构与符号图形符号图形符号第2章 半导体三极管及其基本放大电路发射结发射结(Je)基极基极，用B或b表示（Base）集电结集电结(Jc)发射极发射极，用E或e表示（Emitter）；集电极集电极，用C或c表示（Collector）。发射区发射区集电区集电区基区基区三极管符号三极管符号箭头代表发射极电流的实际方向箭头代表发射极电流的实际

3、方向第2章 半导体三极管及其基本放大电路结构制作要求：发射区：高杂质掺杂浓度；发射区：高杂质掺杂浓度；(芝麻芝麻)基区：很薄（通常为几微米几十微米），低基区：很薄（通常为几微米几十微米），低掺杂浓度；掺杂浓度；(薄牛肉薄牛肉)集电区：集电区：掺杂浓度要比发掺杂浓度要比发射区低；射区低；面积比发射区大；面积比发射区大；bNNPec第2章 半导体三极管及其基本放大电路bNNPec为实现放大，必须满足三极管的内部结构和外部为实现放大，必须满足三极管的内部结构和外部条件两方面的要求。条件两方面的要求。从外部条件来看：发射结正向偏置发射结正向偏置UBE0UBE0集电结反向偏置集电结反向偏置UBC0UBC

4、VBB保证保证VCB=VCE-VBE 0发射结正偏：发射结正偏：第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.2.三极管电流分配关系：三极管电流分配关系：VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共发射极接法例：共发射极接法IENIEP（1 1）发射区向基区注入）发射区向基区注入电子，从而形成发电子，从而形成发射极电流射极电流I IE E。IE=IEN+IEPIEN第2章 半导体三极管及其基本放大电路（1 1）发射区向基区注入电子，从）发射区向基区注入电子，从而形成发射极电流而形成发射极电流I IE E。VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共发射极接法例：共发射极接法IE（2 2）在基区中

5、）在基区中电子继续向集电电子继续向集电结扩散；结扩散；少数电子与基区少数电子与基区空穴相复合，形成空穴相复合，形成I IB B电流。电流。IB复合IBEIBE第2章 半导体三极管及其基本放大电路（1 1）发射区向基区注入电子，从）发射区向基区注入电子，从而形成发射极电流而形成发射极电流I IE E。VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共发射极接法例：共发射极接法IE（2 2）在基区中）在基区中电子继续向集电结扩散；电子继续向集电结扩散；少数电子与基区空穴相复少数电子与基区空穴相复合，形成合，形成I IB B电流。电流。IB（3 3）集电区收集大部）集电区收集大部分的电子，形成分的电子，

6、形成I IC C电流。电流。ICICNICNIBE第2章 半导体三极管及其基本放大电路VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共发射极接法例：共发射极接法IEIBICICBOICIBIE可简化为将三极管看成一个广义的节点（如下图），有：将三极管看成一个广义的节点（如下图），有：第2章 半导体三极管及其基本放大电路ICIBIE将三极管看成一个广义的节点（如下图），有：将三极管看成一个广义的节点（如下图），有：IE=IC+IB故集电极与基极电流的关系为：故集电极与基极电流的关系为：共射电流放大倍数共射电流放大倍数共基极电流放大系数共基极电流放大系数第2章 半导体三极管及其基本放大电路ICIBI

7、EIE=IC+IBICIEIB=IE-IC=IE-IE=(1-)IE故集电极与基极电流的关系为：故集电极与基极电流的关系为：=共射电流放大倍数共射电流放大倍数共基极电流放大系数共基极电流放大系数第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.1.3 .BJT的特性曲线BJT的特性曲线是指的特性曲线是指各电极电压与电流之间各电极电压与电流之间的关系曲线，它是的关系曲线，它是BJT内部载流子运动的外部内部载流子运动的外部表现。表现。工程上最常用的是工程上最常用的是BJT的的输入特性输入特性和和输出特输出特性性曲线。曲线。第2章 半导体三极管及其基本放大电路RL+-vObcevIiB=IB+iBiC=IC+

8、iCiE=IE+iEvBE+-+-vCE以共射放大电路为例：输输入入回回路路输输出出回回路路输入特性：输入特性：输出特性：输出特性：第2章 半导体三极管及其基本放大电路BJTBJT共射接法的输入特性曲线共射接法的输入特性曲线分三部分：分三部分：死区死区 非线性区非线性区 线性区线性区iB/AvBE/VvCE=1VvCE 1VvCE=0V记住：当vCE1时，各条特性曲线基本重合。当vCE增大时特性曲线相应的右移。251.输入特性曲线第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.输出特性曲线它是以它是以iB为参变量的一族特性曲线。为参变量的一族特性曲线。vCE/ViC/mA25BJTBJT共射接法的输出

9、特性曲线共射接法的输出特性曲线=20A=40A=60A=80A第2章 半导体三极管及其基本放大电路vCE /ViC/mA25=20A=40A=60A=80A输出特性曲线可以划分为三个区域：饱和区iC受受vCE控制的区域，该区域内控制的区域，该区域内vCE的的数值较小。此时数值较小。此时Je正偏，正偏，Jc正偏正偏第2章 半导体三极管及其基本放大电路vCE /ViC/mA25=20A=40A=60A=80A饱和区iC受受vCE显著控制的区域，该区域内显著控制的区域，该区域内vCE的数值较小。的数值较小。此时此时Je正偏，正偏，Jc正偏正偏。截止区iC接近零的区域，相当接近零的区域，相当iB=0=

10、0的曲线的的曲线的下方。此时下方。此时J Je e反偏，反偏，J Jc c反偏反偏。第2章 半导体三极管及其基本放大电路vCE /ViC/mA25=20A=40A=60A=80A饱和区iC受受vCE显著控制的区域，该区域内显著控制的区域，该区域内vCE的数值较小，的数值较小，一般一般vCEVbVe放大放大VcVb0UBE0集电结反向偏置集电结反向偏置UBC0UBCUBE电压放大电压放大(电流放大电流放大)放大原理放大原理放大的本质放大的本质功率（能量）的放大功率（能量）的放大第2章 半导体三极管及其基本放大电路C1、C2称为隔直电容或称为隔直电容或 耦合电容耦合电容,该电路又称为该电路又称为阻

11、容耦合放阻容耦合放大电路大电路。2.3.2 共射基本放大电路实际电路第2章 半导体三极管及其基本放大电路基本共射放大电路的简化基本共射放大电路的简化第2章 半导体三极管及其基本放大电路共射放大电路改进电路vivo交直交直交需要使RbRc（一般为几十倍）改成唯一的直流电源第2章 半导体三极管及其基本放大电路三极管三极管 T 起放大作用。起放大作用。偏置电路偏置电路VCC、Rb提供电源，并使三极管工作在线性区。耦合电容耦合电容C1、C2输入耦合电容C1保证信号加到发射结，不影响发射结偏置。输出耦合电容C2保证信号输送到负载，不影响集电结偏置。负载电阻负载电阻RC、RL将变化的集电极电流转换为电压输

12、出。阻容耦合共射放大电路第2章 半导体三极管及其基本放大电路 放大原理 输入信号通过耦合电容加在三极管输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结于是有下列过程：的发射结于是有下列过程：三极管放大作用 变化的 通过 转变为变化的输出第2章 半导体三极管及其基本放大电路首先交代各物理量表示方法及其含义：首先交代各物理量表示方法及其含义：VBE，VCE，VI，VO IB，IC，IE，II vi，vo，vbe，ib，ic，ie，ii表示“直流量”：大写字母大写下标表示“交流量”的瞬时值：小写字母小写下标 vBE，vCE，vI，vO iB，iC，iE，iI，iO表示“直流量交流量”：小写字母大写下标2.3.

13、3 放大电路静态分析第2章 半导体三极管及其基本放大电路 Vc，Vb，Ve，Vi Ib，Ic，Ie，Ii表示“交流量的向量形式”：大写字母小写下标头上点表示“交流量”的有效值：大写字母小写下标请详细参阅教材P21表述。第2章 半导体三极管及其基本放大电路 静态和动态 静态静态:时，放大电路的工作状态，时，放大电路的工作状态，也称也称直流工作状态直流工作状态。(Q点点)放大电路建立正确的静态，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，正确地区分直流通路和交流通路。动态动态:时，放大电路的工作状时，放大电路的工作状 态，也称态，也称交流工作状态交流工作状态。第2章 半导体三极管

14、及其基本放大电路vivoCb1Cb2断开断开直流通路直流通路 能通过直流的通路。提供Q点固定偏置例.2.2直流通路直流通路IB偏置电阻偏置电流第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.3.4 动态分析动态分析讨论的对象：动态分析讨论的对象：交流成分交流成分（即变化的量）（即变化的量）1.放大电路在接入正弦信号时的工作情况设输入电压设输入电压vi=0.02=0.02sint(V)(V)vBE=VBE+vbe iB=IB+ibvCE=VCE+vce iC=IC+ic各分量都在原来静态直流量的基础上叠加了一各分量都在原来静态直流量的基础上叠加了一个交流量，如下：个交流量，如下：第2章 半导体三极管及其

15、基本放大电路 共射极放大电路中的电压、共射极放大电路中的电压、电流波形电流波形uCE=VCC-iC RCuBE=UBE+ui uo=uCE-UCE反相反相第2章 半导体三极管及其基本放大电路vivoCb1Cb2vivo交交流流通通路路ibieic非线性部分线性部分短路短路V=0 直流电源相当于对地短路分析性能指标第2章 半导体三极管及其基本放大电路 在输出特性曲线上，作出直流负载线在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCCiCRc，与，与IBQ曲曲线的交点即为线的交点即为Q点，从而得到点，从而得到VCEQ 和和ICQ。在直流通路中估算在直流通路中估算IBQ。2.3.5 图解分析法为一直线

16、为一直线ic0 0时，时，vCE=VCC M点点vCE0 0时，时，且斜率为且斜率为-1/RCN点点1.确定静态工作点直流负载线静态工作点第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.2.确定放大器的放大倍数确定放大器的放大倍数交流负载线交流负载线其斜率为其斜率为-1/RL RL=RLRc，是交流负载电阻。是交流负载电阻。交流负载线与直流负载线交流负载线与直流负载线相交相交Q点。点。交流通路-交流负载线-波形第2章 半导体三极管及其基本放大电路 根据根据vI的波形，在的波形，在BJT的输入特性曲线图上画出的输入特性曲线图上画出vBE、iB 的的波形波形3.3.根据根据vIvI的波形求的波形求iBiB

17、 (不要求不要求)第2章 半导体三极管及其基本放大电路4.根据根据iB的变化范围在输出特性曲线图上画出的变化范围在输出特性曲线图上画出iC和和vCE 的波形的波形反相反相动态工作范围第2章 半导体三极管及其基本放大电路AiCuCEvo可输出的最大不失真信号合适的静态工作点5.Q5.Q点对波形影响点对波形影响将Q点选在交流负载线AB的中央中央，可以获得最大的不失真输出，即可以得到最大的动态工作范围即：BQ=AQBQibVCESVCEA第2章 半导体三极管及其基本放大电路截止失真的波形截止失真的波形 NPN管顶部削平管顶部削平Q Q点过低点过低信号进入截止区信号进入截止区第2章 半导体三极管及其基

18、本放大电路饱和失真的波形饱和失真的波形NPN底部削平底部削平Q Q点过高点过高信号进入饱和区信号进入饱和区例2.32.152.14第2章 半导体三极管及其基本放大电路思路：思路：将非线性的将非线性的BJT等效等效成一个线性电路成一个线性电路适用范围：适用范围：放大电路的输入放大电路的输入信号是变化量且电压很小时信号是变化量且电压很小时适用适用2.3.6 小信号等效电路分析法第2章 半导体三极管及其基本放大电路BJT双口网络双口网络1.三极管的小信号等效电路rbb第2章 半导体三极管及其基本放大电路（1）利用直流通路求）利用直流通路求Q点点 共射极放大电路共射极放大电路一般硅管一般硅管VBEQ=

19、0.7V，锗管，锗管VBEQ=0.2V，已知已知。2.放大电路的小信号等效电路及其分析vivoCb1Cb2第2章 半导体三极管及其基本放大电路vivoCb1Cb2vivo交交流流通通路路ibieic（1 1）画出放大电路）画出放大电路的交流通路的交流通路（2）画小信号等效电路）画小信号等效电路第2章 半导体三极管及其基本放大电路vbeibicvceibbecvivo交交流流通通路路ibieic（2 2）将交流通路中的三极管用等效电路代替）将交流通路中的三极管用等效电路代替第2章 半导体三极管及其基本放大电路vbeibicvceibbecvivo交交流流通通路路ibieicRb+vi第2章 半导

20、体三极管及其基本放大电路vbeibicvceibbecvivo交交流流通通路路ibieicRb+viRc+voRL第2章 半导体三极管及其基本放大电路则电压增益为则电压增益为（可作为公式）（可作为公式）电压增益电压增益（3）求放大电路动态指标）求放大电路动态指标负号表示输出电压与输入电压反相第2章 半导体三极管及其基本放大电路Ri输入电阻输入电阻第2章 半导体三极管及其基本放大电路所以：所以：根据定义：根据定义：+-0输出电阻输出电阻第2章 半导体三极管及其基本放大电路ibicivivo小结小结例2.4第2章 半导体三极管及其基本放大电路归纳等效电路法的步骤1.先确定Q点（IBQ、ICQ、VC

21、EQ）方法：方法：近似估算法近似估算法 图解法图解法2.求Q点处的和rbe通常会给出通常会给出IEQ=IBQ+ICQICQ第2章 半导体三极管及其基本放大电路三.等效电路法的步骤3.画出放大电路的微变等效电路4.列出电路方程并求解【一般要求增益、输入电阻和输出电阻】第2章 半导体三极管及其基本放大电路小信号模型分析法就是把非线性的三极管线性化，这样具有非线性元件的放大电路就转化成为我们熟悉的线性电路了。经过线性化的三极管等效电路为：称为简化的H参数小信号模型（或微变等效电路）第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.4 2.4 静态点稳定电路静态点稳定电路2.4.1温度对静态工作点的影响第2章

22、半导体三极管及其基本放大电路vivoRb1Rb2Cb1Cb2vivoCb2Cb1+iB2.4.2 分压偏置电路固定偏流电路固定固定射极偏置电路旁路电容第2章 半导体三极管及其基本放大电路Q点稳定原理vivoRb1Rb2Cb1Cb2Rb1Rb2VBVEI1I2直流通路VBE+-目标：目标：温度变化时，使温度变化时，使I IC C维持恒定。维持恒定。如果温度变化时，如果温度变化时，b b点电位能基本不变点电位能基本不变，则可实现则可实现Q Q点的稳定。点的稳定。第2章 半导体三极管及其基本放大电路Rb1Rb2VBVEI1I2直流通路VBE+-分析该电路的特性指标（1 1）Q点的估算点的估算:【IB

23、Q、ICQ、VCEQ】第2章 半导体三极管及其基本放大电路bec（2 2）动态参数的估算）动态参数的估算第2章 半导体三极管及其基本放大电路（2 2）动态参数的估算）动态参数的估算vivoRb1Rb2Cb1Cb2旁路电容b bc ce e微变等效电路第2章 半导体三极管及其基本放大电路b bc ce e求电压增益第2章 半导体三极管及其基本放大电路b bc ce e求输入电阻Re=0，代入无旁路电容时输入电阻表达式，代入无旁路电容时输入电阻表达式有有小！第2章 半导体三极管及其基本放大电路b bc ce e求输出电阻第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.5.1 共集电极放大电路电路结构2.5

24、 2.5 共集电极电路和共基极电路共集电极电路和共基极电路又称又称射极输出器射极输出器第2章 半导体三极管及其基本放大电路为正值为正值,表明输出电压与输入电压同相。表明输出电压与输入电压同相。又称电压跟随器第2章 半导体三极管及其基本放大电路共集电极放大电路的特点：电压放大倍数1（略小于1），对电压基本无放大作用；输入阻抗高,对信号源影响小；输出阻抗小,带负载能力强。输出电压与输入电压同相；电压跟随器对电流具有放大作用。第2章 半导体三极管及其基本放大电路射极输出器的应用（1）放在多级放大器的输入端，提高）放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。整个放大器的输入电阻。（2）放在多级放

25、大器的输出端，减小）放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。整个放大器的输出电阻。（3）放在两级之间，起缓冲作用。）放在两级之间，起缓冲作用。第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.5.2 共基极电路电路结构CBRe：引入直流负反馈以稳定工作点QRb1、Rb2：是偏置电阻，为了建立合适的Q点而加的。第2章 半导体三极管及其基本放大电路三种组态比较组态电压增益（）电流放大输入电阻（Ri）输出电阻（Ro）应用情况共射放大电路较大，与Vo反相有电流放大 适中较大RC频带较窄，常作为低频放大单元电路共集放大电路与Vo同相，有电压跟随特性,不放大电压有电流放大 最大最小常用于电压放大的输入、输

26、出级共基放大电路较大，数值与共射同,与Vo同相 无电流放大 小较大RC在三种组态中其频率特性最好，常用于宽带放大电路第2章 半导体三极管及其基本放大电路其中其中普通音响系统放大电路的幅频响应普通音响系统放大电路的幅频响应2.6.1 放大电路的频率特性与通频带2.62.6多级放大电路多级放大电路1.放大电路的频率特性与通频带第2章 半导体三极管及其基本放大电路becRb+-ReRcRL+-RsCb1CeCb2完全等效电路voRb1Rb2Cb1Cb2vsRs+-Rb=Rb1/Rb22.单极放大电路的频率特性分析分析该电路的低频响应时，不应该再忽略隔直电容和射极旁路电容低频主要影响第2章 半导体三极

27、管及其基本放大电路中频段Rb=Rb1/Rb2Ri=Rb /rbe Ro=Rc中频时:C1、C2、Ce容抗较小，可视为短路；C容抗较大，可视为开路。等效电路如图。第2章 半导体三极管及其基本放大电路高频段 将全频段小信号模型中的C1、C2和Ce短路，即可获得高频段小信号模型微变等效电路，如图所示。第2章 半导体三极管及其基本放大电路1)RC1)RC耦合耦合第一级第二级CR2.6.2 多级放大电路的分析1.耦和方式第2章 半导体三极管及其基本放大电路vivo2)直接耦合优点：低频性能好，易于继集成缺点：静态点相互影响 （温度漂移问题）第2章 半导体三极管及其基本放大电路l 前级的开路电压是下级的信

28、号源电压前级的开路电压是下级的信号源电压l 前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗l 下级的输入阻抗是前级的负载下级的输入阻抗是前级的负载2 多级放大电路的性能分析第2章 半导体三极管及其基本放大电路则单级的上下限频率处的增益为则单级的上下限频率处的增益为当两级增益和频带均相同当两级增益和频带均相同时，时，两级的增益为两级的增益为即两级的带宽小于单级带宽。即两级的带宽小于单级带宽。结论：将几级放大电路串联起来后，总电压增益为各单级电路电压增益的乘积，较单级时提高了，但fL及fH，通频带变窄了。第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.7.1 反馈的基本概念 将将电电子子

29、系系统统输输出出回回路路的的电电量量（电电压压或或电电流流），送回到输入回路的过程。送回到输入回路的过程。2.7 2.7 反馈放大电路反馈放大电路第2章 半导体三极管及其基本放大电路n举两个例子，比如：一.我们使用冰箱制冷,由于外界温度较高,冰箱向外界释放热量,冰箱内温度会朝着我们制定的度数降低,而外壳温度会越来越高,一段时间后,当冰箱内的温度达到所设置的度数后,冰箱会进行自动调节,让温度不再进一步地降低。这便是反馈调节。二.我们在家里使用洗衣机时会设置一个注水量，启动机器后，水开始注入机桶，在未达到注水量前，机器会产生动力驱动水位上升，然而水位上升至设置量后，反馈调节便开始了，洗衣机停止注水

30、工作。n例如在教小狗的时候，1+1=？，如果它衔的是写有2图片的时候，你给它骨头吃，那它看到1+1的时候就会衔含有2的图片，就有骨头吃，这就是正反馈。当它衔的不是2，你打一棍子它，那它下次就不敢再衔那张图片了，这就是负反馈第2章 半导体三极管及其基本放大电路基本放大电路基本放大电路A反馈网络反馈网络F放大：放大：迭加：迭加：A称为开环称为开环放大倍数放大倍数+反馈：反馈：AF称为闭环放大倍数称为闭环放大倍数AF=Xo/Xi输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号净输入信号净输入信号F称为反馈系数称为反馈系数设设Xf与与Xi同相同相负反馈放大器负反馈放大器第2章 半导体三极管及其基本放大

31、电路1.1.正反馈与负反馈正反馈与负反馈正反馈：正反馈：负反馈：负反馈：反馈信号增强了外加输入信号的作用，反馈信号增强了外加输入信号的作用，使使得净输入量增加得净输入量增加，最终使，最终使AF。反馈信号削弱了外加输入信号的作用，反馈信号削弱了外加输入信号的作用，使使得净输入量减小得净输入量减小，最终使，最终使AF。第2章 半导体三极管及其基本放大电路例例 2.42.4判别方法：判别方法：瞬时极性法瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着。即在电路中，从输入端开始，沿着 信号流向，标出某一时刻有关节点信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化电压变化的斜率的斜率 （正斜率或负斜率，用（正斜率或负斜

32、率，用“+”+”、“-”-”号表示）。号表示）。负反馈第2章 半导体三极管及其基本放大电路2.2.交流反馈和直流反馈交流反馈和直流反馈直流反馈：直流反馈：交流反馈：交流反馈：反馈量中只含有直流量，或者说，反馈量中只含有直流量，或者说，只在直只在直流通路中存在的反馈流通路中存在的反馈。反馈量中只含有交流量，或者说，反馈量中只含有交流量，或者说，只在交只在交流通路中存在的反馈流通路中存在的反馈。第2章 半导体三极管及其基本放大电路3.3.串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路由反馈网络在放大电路输入端的输入端的连接方式判定连接方式判定串联串联串联：串联：输入以电压形式求和输入以电

33、压形式求和（KVLKVL）-vi i+vidid+vf f=0 即即 vidid=vi i-vf f并联：并联：输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）ii i-iidid-if f=0 即即 iidid=ii i-if f并联并联第2章 半导体三极管及其基本放大电路判断方法：判断方法：（a a）反馈量与输入量在不同输入端，对应的是）反馈量与输入量在不同输入端，对应的是电压求和电压求和，说明是串联反馈；，说明是串联反馈；（b b）反馈量与输入量在同一输入端，对应的是）反馈量与输入量在同一输入端，对应的是电流求和，说明是并联反馈；电流求和，说明是并联反馈；第2章 半导体三极管及其基本

34、放大电路4.4.电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈 电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出输出端的端的取样对象决定取样对象决定电压反馈电压反馈：反馈信号：反馈信号xf和输出电压成比例，即和输出电压成比例，即xf=Fvo电流反馈电流反馈：反馈信号：反馈信号xf与输出电流成比例，即与输出电流成比例，即xf=Fio 并联结构并联结构串联结构串联结构第2章 半导体三极管及其基本放大电路方法一：假设把输出端交流短路（即令输出电压等方法一：假设把输出端交流短路（即令输出电压等于于0），观察是否仍有反馈信号。如果反馈信号不存），观察是否仍有反馈信号。如果反馈信号不

35、存在了，即反馈量为在了，即反馈量为0，则说明是电压反馈；若反馈量，则说明是电压反馈；若反馈量不等于不等于0，则说明是电流反馈。，则说明是电流反馈。方法二：将负载方法二：将负载RL开路（即开路（即RL=），致使），致使i0=0，从，从而使而使iF=0，即由输出引起的反馈信号消失了，可以确，即由输出引起的反馈信号消失了，可以确定为电流反馈。定为电流反馈。判断方法：判断方法：第2章 半导体三极管及其基本放大电路电压负反馈：电压负反馈：稳定输出稳定输出电压电压，具有恒压特性，具有恒压特性串联反馈：串联反馈：输入端输入端电压电压求和（求和（KVLKVL）电流负反馈：电流负反馈：稳定输出稳定输出电流电流，

36、具有恒流特性，具有恒流特性并联反馈：并联反馈：输入端输入端电流电流求和（求和（KCLKCL）特点小结：特点小结：第2章 半导体三极管及其基本放大电路5.5.负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态 电压串联负反馈电压串联负反馈 电压并联负反馈电压并联负反馈 电流串联负反馈电流串联负反馈 电流并联负反馈电流并联负反馈第2章 半导体三极管及其基本放大电路对于三极管电路：对于三极管电路：若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，则为并联反馈。极，则为并联反馈。若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极若反馈信号与输入信号一个加在基极一

37、个加在发射极则为串联反馈。则为串联反馈。小知识第2章 半导体三极管及其基本放大电路开环增益开环增益反馈系数反馈系数闭环增益闭环增益因为因为所以所以已知已知闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式记住记住2.7.2 负反馈放大器的计算第2章 半导体三极管及其基本放大电路一般负反馈一般负反馈称为反馈深度称为反馈深度深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈自激振荡自激振荡即即第2章 半导体三极管及其基本放大电路闭环时闭环时对对A求导得求导得只考虑幅值有只考虑幅值有即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF另一方面另一方面,在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下 即即闭闭环环增增益

38、益只只取取决决于于反反馈馈网网络络。当当反反馈馈网网络络由由稳稳定定的的线线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。1.1.增益稳定性的提高增益稳定性的提高2.7.3负反馈对放大器性能的影响第2章 半导体三极管及其基本放大电路Auiufuiuoud加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后AF+失真失真改善改善uouo2 2 非线性失真减小非线性失真减小第2章 半导体三极管及其基本放大电路 放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了。无反馈时放大器的通频带：无反馈时放大器的通频带：fbw=f HfL f H

39、有反馈时放大器的通频带：有反馈时放大器的通频带：fbwf=f HffLf f Hf可以证明：可以证明：fbwf=(1+AF)fbw放大器的一个重要特性：放大器的一个重要特性：增益与通频带之积为常数。即：Amf fbwf=Am fbw020lg|A|（dB）F（Hz）Am fL fH fLf fHf Amf3.3.扩展通频带扩展通频带 负反馈对放大电负反馈对放大电路性能的改善，是以路性能的改善，是以牺牲增益为代价的。牺牲增益为代价的。第2章 半导体三极管及其基本放大电路串联串联负反馈负反馈 并联并联负反馈负反馈 电压电压负反馈负反馈 电流电流负反馈负反馈 增大输入电阻增大输入电阻减小输入电阻减小

40、输入电阻减小输出电阻，稳定输出电压减小输出电阻，稳定输出电压增大输出电阻，稳定输出电流增大输出电阻，稳定输出电流闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif=vi i/ii i4.4.改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻闭环输入电阻闭环输入电阻闭环输出电阻闭环输出电阻闭环输出电阻闭环输出电阻第2章 半导体三极管及其基本放大电路5.5.引入负反馈的一般原则引入负反馈的一般原则电压稳定电压负反馈电压负反馈电流稳定电流负反馈电流负反馈输入电阻小串联负反馈串联负反馈输入电阻大并联负反馈并联负反馈电压源串联负反馈串联负反馈电流源并联负反馈并联负反馈第2章 半导体三极管及其基本放大电路此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢