晶体管放大器的三种基本组态精选文档.ppt

《晶体管放大器的三种基本组态精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《晶体管放大器的三种基本组态精选文档.ppt（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、晶体管放大器的三种基本组态本讲稿第一页，共三十五页RB+UCCC1C2RERLuiuo元器件作用：元器件作用：基极偏置电阻基极偏置电阻R RB B发射极电阻发射极电阻RE 耦合电容耦合电容C1、C2 射极输出器（共集电极电路）射极输出器（共集电极电路）本讲稿第二页，共三十五页求求求求Q点：点：15.1 .1 静态分析静态分析静态分析静态分析直流通路直流通路+UCCRBRE E+UCE+UBEIE EIBICRB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS本讲稿第三页，共三十五页15.2 动态分析动态分析1.电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数 电压放大倍数电压放大倍数电压放大

2、倍数电压放大倍数A Au 1 1 1 1且输入输出同相，输出电压跟随且输入输出同相，输出电压跟随且输入输出同相，输出电压跟随且输入输出同相，输出电压跟随输入电压，输入电压，输入电压，输入电压，故称电压跟随器。故称电压跟随器。故称电压跟随器。故称电压跟随器。微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE本讲稿第四页，共三十五页rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2.输入电阻输入电阻 射极输出器的射极输出器的射极输出器的射极输出器的输入电阻高，对输入电阻高，对输入电阻高，对输入电阻高，对前级有利。前级有利。前级有利。前级有利。r ri i 与负载有关与

3、负载有关与负载有关与负载有关本讲稿第五页，共三十五页3.3.输出电阻输出电阻射极输出器的输射极输出器的输出电阻很小，带出电阻很小，带负载能力强。负载能力强。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE本讲稿第六页，共三十五页共集电极放大电路共集电极放大电路(射极输出器射极输出器)的特点：的特点：1.1.电压放大倍数小于电压放大倍数小于1 1，约等于，约等于，约等于，约等于1;1;2.输入电阻高；输入电阻高；输入电阻高；输入电阻高；3.3.输出电阻低；输出电阻低；4.输出与输入同相。输出与输入同相。输出与输入同相。输出与输入同相。本讲稿第七页，共三十五页射极输出器的应用射极输出器的应用主要利用它具有

4、输入电阻高和输出电阻低的特点。主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。1.1.因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，可以提高输入电阻，可以提高输入电阻，可以提高输入电阻，可以提高输入电阻，减轻信号源负担减轻信号源负担。2.2.因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。提高带负载能力。3.3.3.3.利用利用 r ri i i i 大、大、大、大、r

5、ro o o o小以及小以及 A A A Au u 1 1 的特点，也可将射极的特点，也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。本讲稿第八页，共三十五页.在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V,RE=2k,RB=200k，RL=2k，晶体管，晶体管=60，UBE=0.6V,信号信号源内阻源内阻RS=100，试求试求:(1)静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE；(2)(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)Au、ri

6、 和和 ro。RB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS例例1 1本讲稿第九页，共三十五页解解解解:(1)由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。直流通路直流通路直流通路直流通路+UCCRBRE E+UCE+UBEIE EIBIC本讲稿第十页，共三十五页(2)由微变等效电路求由微变等效电路求Au、ri i 、ro o。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路本讲稿第十一页，共三十五页+UCCRS1M(+24V)RB120kUi27kC2C3RB3RB2RLRE282k43k10k

7、8kUo10kC1T1RE1CET2US前级前级后级后级已知已知:1=2=50,rbe1=2.9k,rbe2=1.7k求求:(1):(1)微变等微变等 效效 电路电路;(2)ri、r0 （3）Au。返回返回例例2 2本讲稿第十二页，共三十五页解解:（1）微变等效电路微变等效电路RE1RB2RB3RC2RLRSRB1返回返回本讲稿第十三页，共三十五页（2）ri、r0 其中其中故故本讲稿第十四页，共三十五页返回返回（3）Au 本讲稿第十五页，共三十五页多级放大器的组成模式：多级放大器的组成模式：许多放大器都是由多级放大电路组成的，各级放大许多放大器都是由多级放大电路组成的，各级放大电路对微弱信号进

8、行接续放大，从而获得必要的电压幅电路对微弱信号进行接续放大，从而获得必要的电压幅度或足够的功率。度或足够的功率。多级放大器的组成模式可用下列框图示意：多级放大器的组成模式可用下列框图示意：第一级第(n-1)级第二级第n级输入输出前置级末前级末级(输出级)功率放大电压放大 15.7 差分放大电路差分放大电路15.7.1 15.7.1 多级放大电路及其极间耦合多级放大电路及其极间耦合本讲稿第十六页，共三十五页一、阻容耦合一、阻容耦合 1.1.隔直作用隔直作用:前后两级前后两级的静态工作点互不影的静态工作点互不影响；响；2.2.容抗很小容抗很小:交流信交流信号可顺利通过电容耦号可顺利通过电容耦合到下

9、一级；合到下一级；3.3.低频特性差低频特性差:低频低频时容抗较大，交流信时容抗较大，交流信号损失较大；号损失较大；4.4.难于集成难于集成:集成电集成电路无法制造大容量的路无法制造大容量的耦合电容耦合电容。+UCCRS1M(+24V)RB120kUi27kC2C3RB3RB2RLRE282k43k10k8kUo10kC1T1RE1CET2US前级前级后级后级本讲稿第十七页，共三十五页 为了能对缓慢变化的信号或直流信号进行放大，为了能对缓慢变化的信号或直流信号进行放大，不能采用阻容耦合而只能采用直接耦合不能采用阻容耦合而只能采用直接耦合将前级将前级的输出信号直接接到后级的输入端：的输出信号直接

10、接到后级的输入端：二、直接耦合二、直接耦合 直接耦合的结构虽然简单，但存在着严重问题，直接耦合的结构虽然简单，但存在着严重问题，一是前后级静态工作点的相互影响；二是所谓的一是前后级静态工作点的相互影响；二是所谓的零零点漂移点漂移。本讲稿第十八页，共三十五页直接耦合直接耦合R R2 2、R RE2 E2:为设置合适的为设置合适的Q Q点点而增加而增加1.1.前级与后级静态工作点的相互影响前级与后级静态工作点的相互影响+UCCu0RC2T2uiRC1R1T1R2RE2返回返回本讲稿第十九页，共三十五页2.零点漂移零点漂移uot0 当当 u ui i=0=0 时：时：uiRC1R1T1R2+UCCu

11、oRC2T2RE2假假“信号信号”返回返回本讲稿第二十页，共三十五页15.7.2 15.7.2 差分放大电路的工作原理差分放大电路的工作原理 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。应电阻元件的参数值都相等。差分放大电路差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大原理电路差分放大原理电路差分放大原理电路差分放大原理电路+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两个输入、两两个输入、两个输出个输出两管两管静态工作静态工作点相同点相同本讲稿第二十一页，共三十五页

12、1.1.无输入信号时零点漂移的抑制无输入信号时零点漂移的抑制无输入信号时零点漂移的抑制无输入信号时零点漂移的抑制uo=VC1 VC2 =0uo=(VC1+VC1 )(VC2+VC2)=0静态时，静态时，ui1=ui2 =0当温度升高时当温度升高时ICVC （两管变化量相等）（两管变化量相等）对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。制作用。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2本讲稿第二十二页，共三十五页2.2.有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况 两管集电极电

13、位呈等量同向变化，所以输出电压为两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，即零，即零，即零，即对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力。(1)(1)共模输入信号共模输入信号 u u u ui1 i1 i1 i1=u ui2i2大小相等、极性相同大小相等、极性相同 差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。点漂移的抑制水平。点漂移的抑制水平。点漂移的

14、抑制水平。+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+ui1ui2+T2+共模信号共模信号 需要抑制需要抑制本讲稿第二十三页，共三十五页+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，(2)(2)差模输入信号差模输入信号 ui1=ui2大小相等、极性相反大小相等、极性相反uo=(V VC1 VC1 )(V VC2 C2+V VC2)=2 2 VC1 即即即即对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力。+差模信号差模

15、信号 是有用信号是有用信号本讲稿第二十四页，共三十五页(3)(3)(3)(3)比较输入比较输入比较输入比较输入 u ui1 i1 i1 i1、u ui2 i2 大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。例例1:ui1=10 mV,ui2=6 mV ui2=8 mV 2 mV 例例2:ui1=20 mV,ui2=16 mV 可分解成可分解成:ui1=18 mV +2 mV ui2=18 mV 2 mV 可分解成可分解成:ui1=8 mV +2 mV共模信号共模信号共模信号共模信号差模信号差模信号差模信号差模信号 放大器只放大器只 放大两个放大两个 输入信号输

16、入信号输入信号输入信号 的差值信的差值信 号号号号差分差分差分差分 放大电路。放大电路。放大电路。放大电路。这种输入常作为这种输入常作为比较放大比较放大来应用，在自动控制系统中是常来应用，在自动控制系统中是常见的。见的。本讲稿第二十五页，共三十五页（Common Mode Rejection Ratio)全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。能力。差模放大倍数差模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数 K KCMR越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨差模信号的能力越强，而抑制差

17、模信号的能力越强，而抑制差模信号的能力越强，而抑制差模信号的能力越强，而抑制共模信号的能力越强。共模信号的能力越强。共模信号的能力越强。共模信号的能力越强。3.3.共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比本讲稿第二十六页，共三十五页 若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 A Ac c=0=0 输出电压输出电压 u uo o o o =A A A Ad d （u u u ui1 i1 i1 i1 u ui2 i2 i2 i2）=A Ad d u uidididid 若电路不完全对称，则若电路不完全对称，则 A Ac c 0 0，实际输出

18、电压实际输出电压 u u u uo o o o =A A A Ac c u u u uic ic ic ic+A A A Ad d u u u uid id id id 即共模信号对输出有影响即共模信号对输出有影响 。本讲稿第二十七页，共三十五页15.7.3 典型差分放大电路典型差分放大电路+UCCCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+T2 2UEE+R RE的作用：的作用：稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。UEE：用于补偿：用于补偿RE上的压降，以获得合适的工作点。上的压降，以获得合适的工作点。R P:调零电位器。调零电位器。本讲稿第二十八页

19、，共三十五页 零点漂移的抑制零点漂移的抑制ui1=ui2=0RE:对对共模信号有很共模信号有很强负反馈作用强负反馈作用,抑制温度漂移。抑制温度漂移。对对差模信号差模信号基本上不影响放大效果。基本上不影响放大效果。温温度度IC1IC2IE UREUBE1UBE2IB2IB1IC1IC2返回返回本讲稿第二十九页，共三十五页1.1.双端输入双端输入-双端输出双端输出差模信号差模信号ui1uo+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEERE+_-+ui返回返回本讲稿第三十页，共三十五页IEICIB-+UBET1RBRERCUEE+UCCUCE+-（1）静态分析）静态分析IB1=IB2=IBIC1=I

20、C2=ICUE1=UE2=IBRBUBE UC1=UC2=UCCICRC 本讲稿第三十一页，共三十五页（2 2）动态分析）动态分析 R RE E 对差模信号不起作用，其单管差模电压对差模信号不起作用，其单管差模电压放大倍数为：放大倍数为：iBiCu01ui1RCT1RB+-双端输出电压双端输出电压返回返回本讲稿第三十二页，共三十五页差模电压放大倍数差模电压放大倍数式中式中差模输入电阻为差模输入电阻为差模输出电阻为差模输出电阻为返回返回本讲稿第三十三页，共三十五页如果从如果从T1T1集电极或集电极或T2T2集电极单端输出，则电压放大集电极单端输出，则电压放大倍数分别为：倍数分别为：同相输出同相输出反相输出反相输出本讲稿第三十四页，共三十五页作业作业P89 15.7.3本讲稿第三十五页，共三十五页