第六章-放大电路基础5优秀文档.ppt

《第六章-放大电路基础5优秀文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章-放大电路基础5优秀文档.ppt（56页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、将交流通道中的三极管用微变等效电路代替将交流通道中的三极管用微变等效电路代替:交流通路交流通路RBRCRLuiuouirbe ibibiiicuoRBRCRL三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算特点：特点：负载电阻越小，放大倍数越小。负载电阻越小，放大倍数越小。rbeRBRCRL输入电阻的计算输入电阻的计算对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。输入电阻的定义：输入电阻的定义：是动态电阻。是动态电阻。rbeRBRCRL电

2、路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。输出电阻的计算输出电阻的计算对于负载而言，放大电路相当于信号源，对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。内阻就是输出电阻。计算输出电阻的方法：计算输出电阻的方法：(1)所有电源置零，然后计算电阻（对有受控所有电源置零，然后计算电阻（对有受控源的电路不适用）。源的电路不适用）。(2)所有独立电源置零，保留受控源，加压求所有独立电源置零，保留受控

3、源，加压求流法。流法。所以：所以：用加压求流法求输出电阻：用加压求流法求输出电阻：rbeRBRC00单管共射基本放大电路小结1.1.静态分析静态分析在直流通道进行在直流通道进行,动态分析动态分析在交在交流通道进行流通道进行2.2.由于晶体管为非线性元件由于晶体管为非线性元件,因此不能直接因此不能直接应用线性电路的分析方法应用线性电路的分析方法.3.3.将电路进行分解将电路进行分解,线性部分利用常规分析线性部分利用常规分析方法方法,非线性部分利用实验测得的特性曲线非线性部分利用实验测得的特性曲线,此即图解法此即图解法.5.5.图解法与微变等效电路法是分析含非线性图解法与微变等效电路法是分析含非线

4、性元件的常用且非常用效的两种方法元件的常用且非常用效的两种方法6.6.饱和失真和截止失真在其他放大电路中也饱和失真和截止失真在其他放大电路中也是一种常遇到的并需加以克服的现象是一种常遇到的并需加以克服的现象.上述分析的基本放大电路实际应用价值上述分析的基本放大电路实际应用价值并不大并不大,最大的缺点是受温度影响大最大的缺点是受温度影响大.因此因此需要加以改进需要加以改进.4.4.将晶体管的特性曲线进行分段线性化将晶体管的特性曲线进行分段线性化,电电路作线性等效路作线性等效,此即微变等效电路法此即微变等效电路法分压式偏置电路：分压式偏置电路：RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo静态

5、分析静态分析I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路直流通路RE射极直流射极直流负反馈电阻负反馈电阻CE 交流交流旁路电容旁路电容TUBEIBICUEIC本电路稳压的本电路稳压的过程实际是由过程实际是由于加了于加了RE形成形成了了负反馈负反馈过程过程I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE1.静态工作点稳定的原理静态工作点稳定的原理RL=1k时,Au光电耦合能有效抵制电磁干扰ri=R1/rbe1+（+1)RL1可见，去掉CE后，放大倍数减小、输出电阻不变，但输入电阻增大了。多级放大电路对耦合电路要求：因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随

6、器。问题1：如果去掉CE，放大倍数怎样？上述四个方程联立，可求出IE，进而，可求出UCE。本算法比较麻烦，通常采用下面介绍的算法二、三。RB=570k，RE，RL，=100，EC=12V但是，输出电流Ie增加了。输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器。问题：Au 和 Aus 的关系如何？将射极输出器放在电路的末级，可以降 低输出电阻，提高带负载能。例：已知射极输出器的参数如下：RB=570k，RE，RL，=100，EC=12VI1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路直流通路2.求静态工作点求静态工作点算法一：算法一：上述四个方程联立，可求出上述四个方程联立，可求出IE，进而

7、，可求出，进而，可求出UCE。本算法比较麻烦，通常采用下本算法比较麻烦，通常采用下面介绍的算法二、三。面介绍的算法二、三。I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路直流通路+EC方框中部分用戴维方框中部分用戴维南定理等效为：南定理等效为：RdESB进而，可求出进而，可求出IE、UCE。算法二：算法二：I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路直流通路算法三：算法三：可以认为与温度无关。可以认为与温度无关。似乎似乎I2越大越好，越大越好，但是但是RB1、RB2太小，太小，将增加损耗，降低输将增加损耗，降低输入电阻。因此一般取入电阻。因此一般取几十几十k。I1I2IBRB1+ECRCT

8、RB2RE直流通路直流通路例：例：已知已知=50，EC=12V，RB1，RB2，RC=2k，RE=1k，求该电路的静态工作点。求该电路的静态工作点。RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo算法一、二的结果：算法一、二的结果：算法三的结果：算法三的结果：结论：结论：三种算法的结果近似相等，但算法三的计算三种算法的结果近似相等，但算法三的计算过程要简单得多。过程要简单得多。动态分析动态分析+ECuoRB1RCC1C2RB2CERERLuirbeRCRLRB微变等效电路微变等效电路uoRB1RCRLuiRB2交流通路交流通路CE的作用：交流通路中，的作用：交流通路中，CE将将RE短路，短路

9、，RE对交流不起作用，放大倍数将受影响。对交流不起作用，放大倍数将受影响。问题问题1：如果去掉如果去掉CE，放大倍数怎样？，放大倍数怎样？I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo去掉去掉 CE 后的交流通路和微变等效电路：后的交流通路和微变等效电路：rbeRCRLRERBRB1RCRLuiuoRB2RE用加压求流法求输出电阻。用加压求流法求输出电阻。rbeRCRERBRS可见，去掉可见，去掉CE后，放大倍数减小、输后，放大倍数减小、输出电阻不变，但输入电阻增大了。出电阻不变，但输入电阻增大了。RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2问题问题2：如果电路

10、如下图所示，如何分析？如果电路如下图所示，如何分析？I1I2IBRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE1RE2静态分析：静态分析：直流通路直流通路RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2动态分析：动态分析：交流通路交流通路RB1RCRLuiuoRB2RE1交流通路：交流通路：RB1RCRLuiuoRB2RE1微变等效电路：微变等效电路：rbeRCRLRE1RB问题：问题：Au 和和 Aus 的关系如何？的关系如何？定义：定义：放放大大电电路路RLRSRB+ECC1C2RERLuiuoRB+ECRE直流通道直流通道

11、6.3 共集放大电路与共基放大电路共集放大电路与共基放大电路共集放大电路共集放大电路静态分析静态分析IBIE折算折算RB+ECRE直流通道直流通道动态分析动态分析RB+ECC1C2RERLuiuoRBRERLuiuo交流通道交流通道RBRERLuiuo交流通道交流通道rbeRERLRB微变等效电路微变等效电路1.电压放大倍数电压放大倍数rbeRERLRB1.所以所以但是，输出电流但是，输出电流Ie增加了。增加了。2.输入输出同相，输出电压跟随输入电压，输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称故称电压跟随器电压跟随器。结论：结论：2.输入电阻输入电阻输入电阻较大输入电阻较大,作为前一级的负载作为

12、前一级的负载,对前对前一级的放大倍数影响较小且取得的信号大一级的放大倍数影响较小且取得的信号大.rbeRERLRB3.输出电阻输出电阻用加压求流法求输出电阻。用加压求流法求输出电阻。rorbeRERBRSrbeRERBRS电源置电源置0rbe1 ,(3)后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。=27/1.RL=1k和时，求Au。由上述特点可知，射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻；例：已知射极输出器的参数如下：RB=570k，RE，RL，=100，EC=12V对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。用加压求流法求输出电阻。所谓带负载能力

13、强，是指当负载变化时，放大倍数基本不变。rbe1 ,静态：保证各级Q点设置用加压求流法求输出电阻。用加压求流法求输出电阻。一般：一般：所以：所以：射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。所谓所谓带负载能力强带负载能力强，是指当负载变化时，放大倍，是指当负载变化时，放大倍数基本不变。数基本不变。RB+ECC1C2RERLuiuo例：例：已知射极输出器的参数如下：已知射极输出器的参数如下：RB=570k，RE，RL，=100，EC=12V1.求求Au、ri和和ro。2.设：设：RS=1 k，3.求：求：Aus、ri和和ro。4.3.RL=1k 时，时，求求A

14、u。RB+ECC1C2RERLuiuoRB=570k，RE，RL，=100，EC=12VRB=570k，RE，RL，=100，EC=12V1.求求Au、ri和和ro。rbeRERLRB微变等效电路微变等效电路rbe=2.9 k，RS=0rbeRERLRB微变等效电路微变等效电路2.设：设：RS=1 k，求：求：Aus、ri和和roRB=570k，RE，RL，=100，EC=12Vrbe=2.9 k，RS=0 RL=1k 时时3.RL=1k 和和 时，时，求求Au。比较：比较：空载时空载时,AuRL 时时,AuRL=1k 时时,Au RL=时时可见：可见：射极输出器射极输出器带负载能力强。带负载

15、能力强。射极输出器的使用1.1.将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。电阻。2.2.将射极输出器放在电路的末级，可以降将射极输出器放在电路的末级，可以降 低输低输出电阻，提高带负载能。出电阻，提高带负载能。3.3.将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用。电路的匹配作用。静态工作点静态工作点 直流通路与射极偏置电直流通路与射极偏置电路相同路相同共基放大电路共基放大电路动态指标动态指标电压增益电压增益输出回路：输出回路：输入回路：输入回路：电压增益：电压增益：问题：Au 和 Aus 的关系如何？

16、rbe2=1.图解法与微变等效电路法是分析含非线性元件的常用且非常用效的两种方法上述四个方程联立，可求出IE，进而，可求出UCE。ro=RC2=10k进而，可求出IE、UCE。其中:RL1=RE1/ri2=RE1/RL1=RE1/R2/R3/rbe2要求：波形不失真，减少压降损失。用加压求流法求输出电阻。动态:传送信号。RL=1k时,Au用导线直接直接相连称为直接耦合求Au、ri和ro。动态:传送信号。本算法比较麻烦，通常采用下面介绍的算法二、三。本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程由于晶体管为非线性元件,因此不能直接应用线性电路的分析方法.输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻三种

17、组态的比较三种组态的比较电压增益：电压增益：输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：电压增益：电压增益：输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：电压增益：电压增益：输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：耦合方式：耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合耦合：耦合：即信号的传送。即信号的传送。多级放大电路对耦合电路要求：多级放大电路对耦合电路要求：1.静态：保证各级静态：保证各级Q点设置点设置2.动态动态:传送信号。传送信号。第一级第一级放大电路放大电路输输 入入 输输 出出第二级第二级放大电路放大电路第第 n 级级放大电路放大电路 第第 n-

18、1 级级放大电路放大电路功放级功放级要求：要求：波形不失波形不失真，减少压降损真，减少压降损失。失。6.4 多级放大电路多级放大电路直接耦合直接耦合第一级第一级放大电路放大电路输输 入入输输 出出第二级第二级放大电路放大电路 用导线直接直接相连称为直接耦合用导线直接直接相连称为直接耦合RB RC+uI-+ECRC+uO-直接耦合的优缺点直接耦合的优缺点优点优点:1.良好的低频特性良好的低频特性2.易于集成易于集成缺点缺点:零点漂移零点漂移 阻容耦合阻容耦合前后级以电容相连前后级以电容相连+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2

19、T1RE1CET2阻容耦合的优缺点阻容耦合的优缺点优点优点:1.各级各级Q点独立点独立2.中高频特性好中高频特性好缺点缺点:低频特性差且低频特性差且不便于集成不便于集成 变压器耦合变压器耦合前级输出端通过变压器接到后前级输出端通过变压器接到后级级变压器耦合多用于功率放大电路中起阻抗变换的作变压器耦合多用于功率放大电路中起阻抗变换的作用用.光电耦合光电耦合以光信号为媒介来实现电信号的以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递耦合和传递光电耦合器光电耦合器将将发光器件光器件(发光二极管光二极管)与光敏器件与光敏器件(光光电三极管三极管)相互相互绝缘地地组合在一起合在一起,利用光利用光电转换实现电气隔离

20、气隔离.光电耦合能有效抵制电磁干扰光电耦合能有效抵制电磁干扰设设:1=2=50,rbe1 ,rbe2=1.7 k 前级前级后级后级+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2例例1：关键关键:考虑级间影响。考虑级间影响。1.静态静态:Q点同单级。点同单级。2.动态性能动态性能:方法方法:ri2 =RL1ri2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2性能分析性能分析考虑级间影响考虑级间影响2ri ,ro:概念同单级概念同单级1ri

21、rori2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2微变等效电路微变等效电路:ri2+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2RE1R2R3RC2RLRSR11.ri=R1/rbe1+（+1)RL1其中其中:RL1=RE1/ri2=RE1/RL1=RE1/R2/R3/rbe2 =27/1.7 ri=1000/(2.9+511.7)82k 2.ro=RC2=10k RE1R2R3RC2RLRSR13.中频电压放大倍数中频电压放大倍

22、数:其中：其中：RE1R2R3RC2RLRSR1RE1R2R3RC2RLRSR1多级阻容耦合放大器的特点：多级阻容耦合放大器的特点：(1)(1)由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，分别估算。点相互独立，分别估算。(2)(2)前一级的输出电压是后一级的输入电压。前一级的输出电压是后一级的输入电压。(3)(3)后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。(4)(4)总电压放大倍数总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积。各级放大倍数的乘积。(5)(5)总输入电阻总输入电阻 r ri i 即为第一级的输入电阻即为第一级的输入电阻r ri i1 1。(6)(6)总输出电阻即为最后一级的输出电阻。总输出电阻即为最后一级的输出电阻。由上述特点可知，射极输出器接在多级放大电路的由上述特点可知，射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电阻；接在首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电阻；接在中间级可起匹配作用，从而改善放大电路的性能。中间级可起匹配作用，从而改善放大电路的性能。