第07章基本放大电路精选文档.ppt

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1、第第07章基本放大电路章基本放大电路本讲稿第一页，共五十五页7.1共发射极放大电路共发射极放大电路 7.1.1共发射极放大电路的基本结构共发射极放大电路的基本结构图图7.1.1 两个电源的交流放大电路两个电源的交流放大电路 本讲稿第二页，共五十五页图图7.1.2 共发射极基本交流放大电路共发射极基本交流放大电路 本讲稿第三页，共五十五页7.1.2共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析分析放大电路可分静态和动态两种情分析放大电路可分静态和动态两种情况。静态是当放大电路没有输入信号时的况。静态是当放大电路没有输入信号时的工作状态；动态则是有输入信号时的工作工作状态；动态则是有输入信号时的工作

2、状态。静态分析是要确定放大电路的静态状态。静态分析是要确定放大电路的静态值值(直流值直流值)和，这些值关系放和，这些值关系放大电路的质量。动态分析是要确定放大电大电路的质量。动态分析是要确定放大电路的电压放大倍数、输入电阻和路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等。输出电阻等。本讲稿第四页，共五十五页名 称静态值交流分量总电压或总电流直流电源瞬时值有效值瞬时值平均值电动势电压基极电流集电极电流发射极电流集-射极电压基-射极电压基极电源集电极电源发射极电源表表7.1.1 放大电路中电压和电流的符号放大电路中电压和电流的符号本讲稿第五页，共五十五页1.静态分析静态分析(1)用放大电路的直流通路确定静

3、态值用放大电路的直流通路确定静态值本讲稿第六页，共五十五页图图7.1.3 图图7.1.2所示交流放大电路的直流通路所示交流放大电路的直流通路 本讲稿第七页，共五十五页由可得出静态时的集电极电流由可得出静态时的集电极电流静态时的集静态时的集射极电压则为射极电压则为本讲稿第八页，共五十五页(2)用图解法确定静态值用图解法确定静态值 图图7.1.4 用图解法确定放大电路的静态工作点用图解法确定放大电路的静态工作点 本讲稿第九页，共五十五页2.动态分析动态分析(1)晶体管的交流小信号微变等效电路模型晶体管的交流小信号微变等效电路模型晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路本讲稿第十页，共五十五页图图7

4、.1.5 小信号电路模型的分析小信号电路模型的分析 本讲稿第十一页，共五十五页图图7.1.6 晶体管小信号电路模型晶体管小信号电路模型 本讲稿第十二页，共五十五页放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 图图7.1.7 图图7.1.2所示交流放大电路所示交流放大电路 本讲稿第十三页，共五十五页图图7.1.8 微变等效电路微变等效电路 本讲稿第十四页，共五十五页电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算放大电路输入电阻的计算放大电路输入电阻的计算放大电路输出电阻的计算放大电路输出电阻的计算放大电路的频率特性放大电路的频率特性本讲稿第十五页，共五十五页与信号频率与信号频率f的关系称为放大电路的幅的关

5、系称为放大电路的幅频特性；输出电压和输入电压的相位差频特性；输出电压和输入电压的相位差 与信号频率与信号频率f的关系称为相频特性，两者总的关系称为相频特性，两者总称为频率特性。频率特性也是动态分析的称为频率特性。频率特性也是动态分析的主要内容之一，不过只作定性的分析，因主要内容之一，不过只作定性的分析，因而所得的结论也适用于其他交流放大电路。而所得的结论也适用于其他交流放大电路。本讲稿第十六页，共五十五页图图7.1.9 电压放大电路的频率特性电压放大电路的频率特性 本讲稿第十七页，共五十五页(2)图解法图解法图图7.1.10 交流放大电路有输入信号时的图解分析交流放大电路有输入信号时的图解分析

6、本讲稿第十八页，共五十五页图图7.1.11 工作点不合适引起输出电压波形失真工作点不合适引起输出电压波形失真 本讲稿第十九页，共五十五页图图7.1.11 工作点不合适引起输出电压波形失真工作点不合适引起输出电压波形失真本讲稿第二十页，共五十五页7.1.3静态工作点的稳定静态工作点的稳定本讲稿第二十一页，共五十五页图图7.1.12 分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路 本讲稿第二十二页，共五十五页图图7.1.13 图图7.1.12(a)电路的微变等效电路电路的微变等效电路本讲稿第二十三页，共五十五页7.2共集电极放大电路共集电极放大电路7.2.1电路结构电路结构共集电极放大电路共集电极放大电路(

7、Common Collector amplifier)简称共集放大电路简称共集放大电路(CC amplifier)。本讲稿第二十四页，共五十五页图图7.2.1 共集放大电路共集放大电路 本讲稿第二十五页，共五十五页7.2.2静态分析静态分析本讲稿第二十六页，共五十五页 图图7.2.2 共集放大电路的直流通路共集放大电路的直流通路 本讲稿第二十七页，共五十五页7.2.3动态分析动态分析图图7.2.3 射极输出器的微变等效电路射极输出器的微变等效电路本讲稿第二十八页，共五十五页1.电压放大倍数电压放大倍数本讲稿第二十九页，共五十五页2.输入电阻输入电阻3.输出电阻输出电阻本讲稿第三十页，共五十五页

8、图图7.2.4 计计算的等效算的等效电电路路本讲稿第三十一页，共五十五页本讲稿第三十二页，共五十五页7.3场效应晶体管基本放大器场效应晶体管基本放大器场效应晶体管场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)是利用电场效应来控制电流的一种是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件。按其结构可分为结型场效应半导体器件。按其结构可分为结型场效应晶体管和绝缘栅型场效应晶体管两大类。晶体管和绝缘栅型场效应晶体管两大类。由于绝缘栅型场效应晶体管的应用更为广由于绝缘栅型场效应晶体管的应用更为广泛，故这里仅介绍此种类型。泛，故这里仅介绍此种类型。本讲稿第三十三页，共五十五页7.3.1场

9、效应晶体管基本结构和工作原理场效应晶体管基本结构和工作原理绝缘栅型场效应晶体管按其导电类型，可绝缘栅型场效应晶体管按其导电类型，可分为分为N沟道沟道(电子导电电子导电)和和P沟道沟道(空穴导电空穴导电)两种。两种。本讲稿第三十四页，共五十五页7.3.1 N沟道绝缘栅型场效应晶体管的结构示意图和图形符号沟道绝缘栅型场效应晶体管的结构示意图和图形符号本讲稿第三十五页，共五十五页图图7.3.2 P沟道沟道MOS管的图形符号管的图形符号本讲稿第三十六页，共五十五页图图7.3.3 共源极电路共源极电路 本讲稿第三十七页，共五十五页7.3.2 特性曲线和主要参数特性曲线和主要参数1.特性曲线特性曲线本讲稿

10、第三十八页，共五十五页图图7.3.4 N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管的特性曲线管的特性曲线本讲稿第三十九页，共五十五页图图7.3.5 增强型增强型MOS管的转移特性管的转移特性 本讲稿第四十页，共五十五页2.主要参数主要参数本讲稿第四十一页，共五十五页7.3.3 简化的小信号模型简化的小信号模型图图7.3.6 MOS管简化的小信号模型管简化的小信号模型 本讲稿第四十二页，共五十五页7.3.4共源极放大电路共源极放大电路场效应晶体管放大电路也有场效应晶体管放大电路也有3种基本组态，种基本组态，即共源、共漏和共栅，它们分别与双极型晶即共源、共漏和共栅，它们分别与双极型晶体管的共射、共集和共基组态相

11、对应，其中体管的共射、共集和共基组态相对应，其中共源组态应用较多，而共栅组态少用。场效共源组态应用较多，而共栅组态少用。场效应晶体管放大电路的分析与双极型晶体管放应晶体管放大电路的分析与双极型晶体管放大电路一样，包括静态分析和动态分析。只大电路一样，包括静态分析和动态分析。只是器件特性不同，因而电路模型也不同。本是器件特性不同，因而电路模型也不同。本节只介绍共源极放大电路。节只介绍共源极放大电路。1.静态分析静态分析本讲稿第四十三页，共五十五页图图7.3.7分压式自偏置共源极放大电路分压式自偏置共源极放大电路 本讲稿第四十四页，共五十五页2.动态分析动态分析图图7.3.8 图图7.3.7所示电

12、路的微变等效电路所示电路的微变等效电路 本讲稿第四十五页，共五十五页7.4多级放大电路多级放大电路放大电路的级间耦合方式有阻容耦合、放大电路的级间耦合方式有阻容耦合、直接耦合和变压器耦合直接耦合和变压器耦合3种，变压器耦合是种，变压器耦合是用变压器作为耦合元件，由于变压器体积用变压器作为耦合元件，由于变压器体积大，质量重，目前已很少采用。大，质量重，目前已很少采用。阻容耦合或称电容耦合，是用电容作阻容耦合或称电容耦合，是用电容作耦合元件耦合元件本讲稿第四十六页，共五十五页图图7.4.1 阻容耦合阻容耦合 本讲稿第四十七页，共五十五页图图7.4.2 直接耦合直接耦合 本讲稿第四十八页，共五十五页

13、7.5差分放大电路差分放大电路 差分放大电路差分放大电路(Differential Amplification Circuit)是模拟集成电路中最是模拟集成电路中最基本的电路。基本的电路。7.5.1工作原理工作原理本讲稿第四十九页，共五十五页图图7.5.1 基本差分放大电路基本差分放大电路 本讲稿第五十页，共五十五页1.静态分析静态分析在静态时，两输入端与地之间可在静态时，两输入端与地之间可在静态时，两输入端与地之间可在静态时，两输入端与地之间可视为短路，电源通过向两个晶体管提供偏视为短路，电源通过向两个晶体管提供偏视为短路，电源通过向两个晶体管提供偏视为短路，电源通过向两个晶体管提供偏流以建

14、立合适的静态工作点，因而不必像前面介绍流以建立合适的静态工作点，因而不必像前面介绍流以建立合适的静态工作点，因而不必像前面介绍流以建立合适的静态工作点，因而不必像前面介绍的共射放大电路那样设置基极偏置电阻。的共射放大电路那样设置基极偏置电阻。的共射放大电路那样设置基极偏置电阻。的共射放大电路那样设置基极偏置电阻。2.动态分析动态分析(1)共模输入信号共模输入信号共模输入信号共模输入信号一对大小相等、相位相同的输入信号称为共一对大小相等、相位相同的输入信号称为共模输入信号模输入信号(Common-Mode Input Signal)(Common-Mode Input Signal)本讲稿第五十

15、一页，共五十五页(2)差模输入信号差模输入信号一对大小相等，相位相反的输入信号一对大小相等，相位相反的输入信号称为差模输入信号称为差模输入信号(Differential Mode Input Signal)本讲稿第五十二页，共五十五页7.5.2输入和输出方式输入和输出方式前述差分放大电路的信号输入和输出前述差分放大电路的信号输入和输出方式为双端输入和双端输出，根据使用情方式为双端输入和双端输出，根据使用情况的不同，也可以采用单端输入况的不同，也可以采用单端输入(一端对地一端对地输入输入)或单端输出或单端输出(一端对地输出一端对地输出)。组合起。组合起来，差分放大电路的输入和输出方式共有来，差分放大电路的输入和输出方式共有4种：双端输入种：双端输入双端输出，双端输入双端输出，双端输入单单端输出，单端输入端输出，单端输入双端输出，单端输入双端输出，单端输入单端输出。单端输出。1.反相输入反相输入本讲稿第五十三页，共五十五页图图7.5.2 单端输入单端输入单端输出差分放大电路单端输出差分放大电路本讲稿第五十四页，共五十五页2.同相输入同相输入3.比较输入比较输入本讲稿第五十五页，共五十五页