《模擬電子線路》全套PPT課件

《模擬電子線路》全套PPT課件,模擬電子線路,模擬,電子線路,全套,PPT,課件 2.5 共射極放大器的交流等效電路分析法共射極放大器的交流等效電路分析法根據(jù)直流通路估算直流工作點(diǎn)根據(jù)直流通路估算直流工作點(diǎn)確定放大器交流通路、確定放大器交流通路、交流等效電路交流等效電路計(jì)算放大器的各項(xiàng)交流指標(biāo)計(jì)算放大器的各項(xiàng)交流指標(biāo)1UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C2圖圖2.5.11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路(a)電路電路2(b)交流等效電路交流等效電路圖圖2.5.11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB11.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)31.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)輸出、輸入電壓反相輸出、輸入電壓反相分析各性能指標(biāo)。主要包括以下性能指標(biāo)：分析各性能指標(biāo)。主要包括以下性能指標(biāo)：無(wú)量綱參數(shù)無(wú)量綱參數(shù)4關(guān)于電壓放大倍數(shù)關(guān)于電壓放大倍數(shù)Au的討論的討論3.可取分貝（可取分貝（dB）為單位。即：）為單位。即：當(dāng)忽略當(dāng)忽略rbb時(shí)，時(shí)，5(b)交流等效電路交流等效電路圖圖2.5.11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1 2.電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)6 2.電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)無(wú)量綱參數(shù)無(wú)量綱參數(shù)可取分貝（可取分貝（dB）為單位。）為單位?？梢?jiàn)，共射極放大器既有電壓放大，又有電流可見(jiàn)，共射極放大器既有電壓放大，又有電流放大，因而具有極大的功率增益。放大，因而具有極大的功率增益。7(b)交流等效電路交流等效電路圖圖2.5.11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1 輸入電阻輸入電阻Ri 輸出電阻輸出電阻Ro 8 3.輸入電阻輸入電阻Ri定義：從放大器輸入端看進(jìn)去的電阻，即：定義：從放大器輸入端看進(jìn)去的電阻，即：UsAuoUiRLRsUiRiRoUoRi表征放大器從信號(hào)源獲得信號(hào)的能力。表征放大器從信號(hào)源獲得信號(hào)的能力。94.輸出電阻輸出電阻Ro定義：從放大器輸出端看進(jìn)去的電阻。定義：從放大器輸出端看進(jìn)去的電阻。根據(jù)戴維南定理，可得：根據(jù)戴維南定理，可得：Ro是一個(gè)表征放大器帶負(fù)載能力的參數(shù)。是一個(gè)表征放大器帶負(fù)載能力的參數(shù)。UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB110 對(duì)于對(duì)于電壓輸出電壓輸出。Ro越小，帶負(fù)載能力越小，帶負(fù)載能力越強(qiáng)，即負(fù)載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)載的越強(qiáng)，即負(fù)載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)載的電壓基本不變。電壓基本不變。對(duì)于對(duì)于電流輸出電流輸出。Ro越大，帶負(fù)載能越大，帶負(fù)載能力越強(qiáng)，即負(fù)載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)力越強(qiáng)，即負(fù)載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)載的電流基本不變。載的電流基本不變。115.源電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù)Aus若若RiRs，則：，則：UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB112UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRCRB1C2圖圖2.5.11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路(a)電路電路 6.發(fā)射極接有電阻發(fā)射極接有電阻RE時(shí)的情況時(shí)的情況13 圖圖2.5.12 發(fā)射極接電阻時(shí)的交流等效電路發(fā)射極接電阻時(shí)的交流等效電路1415Ri=RB1RB2R16例例2.5.3 下圖電路中，若下圖電路中，若RB1=75k，RB2=25k,RC=RL=2k,RE=1k,UCC=12V，晶體管采用晶體管采用3DG6管，管，=80,r bb=100,Rs=0.6k,試求直流工試求直流工作點(diǎn)作點(diǎn)ICQ、UCEQ及及Au,Ri,Ro和和Aus等項(xiàng)指標(biāo)。等項(xiàng)指標(biāo)。UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C217RB1=75k，RB2=25k,RC=RL=2k,RE=1k,UCC=12V，=80,r bb=100,Rs=0.6k,試求直流試求直流工作點(diǎn)工作點(diǎn)ICQ、UCEQ及及Au,Ri,Ro和和Aus等項(xiàng)指標(biāo)。等項(xiàng)指標(biāo)。UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB118 解解 按估算法計(jì)算按估算法計(jì)算Q點(diǎn)：點(diǎn)：UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C219UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1計(jì)算計(jì)算Au:20UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB121UoUiUsRsRB2C1RE1CERLUCCRCRB1C2RE2例例2.5.4 在在上上例例中中，將將RE變變?yōu)闉閮蓛蓚€(gè)個(gè)電電阻阻RE1和和RE2串串聯(lián)聯(lián)，且且RE1=100,RE2=900，而而旁旁通通電電容容CE接接在在RE2兩端，其它條件不變，試求此時(shí)的兩端，其它條件不變，試求此時(shí)的交流指標(biāo)交流指標(biāo)。221解解 由于由于RE=RE1+RE2=1k，所以所以Q點(diǎn)不變。對(duì)點(diǎn)不變。對(duì)于交流通路，現(xiàn)在射極通過(guò)于交流通路，現(xiàn)在射極通過(guò)RE1接地。交流等效接地。交流等效電路為：電路為：23124可可見(jiàn)見(jiàn)，RE1的的接接入入，使使得得Au減減小小了了約約10倍倍。但但是是，由由于于輸輸入入電電阻阻增增大大，因因而而Aus與與Au的的差差異異明明顯減小了。顯減小了。25 2.6 共集電極放大器共集電極放大器UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRB1C2(a)電路電路26圖圖2.6.1 共集電極放大器及交流等效電路共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路交流等效電路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie271.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au因而因而 式中：式中：Au1，所以仍有較大的功率增益。，所以仍有較大的功率增益。UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie30圖圖2.6.1 共集電極放大器及交流等效電路共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路交流等效電路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie3.輸入電阻輸入電阻Ri31Ri顯著增大，所以共集電極電路的具有高顯著增大，所以共集電極電路的具有高輸入電阻的特性輸入電阻的特性32圖圖2.6.1 共集電極放大器及交流等效電路共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路交流等效電路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie4.輸出電阻輸出電阻Ro33 圖圖2.6.2 求共集放大器求共集放大器Ro的等效電路的等效電路34式式中：中：35是基極支路的電阻折合到射極的等效電是基極支路的電阻折合到射極的等效電阻阻 輸出電阻小。輸出電阻小。36共集電路的特點(diǎn)：共集電路的特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)小于電壓放大倍數(shù)小于1而近于而近于1；輸出電壓與輸入電壓同相；輸出電壓與輸入電壓同相；輸入電阻高；輸入電阻高；輸出電阻低。輸出電阻低。37 2.7 共基極放大器共基極放大器C1UiREC2RCRB1RB2CBUoRLUCC(a)共基極放大電路共基極放大電路38 圖圖2.7.1 共基極放大器及其交流等效電路共基極放大器及其交流等效電路(b)交流等效電路交流等效電路IiUiRERiIerbeRiIbRCRoRLIoUoIb391.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au式中：式中：2.電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)Ai403.輸入電阻輸入電阻Ri4.輸出電阻輸出電阻Ro41 273 三種基本放大器性能比較三種基本放大器性能比較424328 放大器的級(jí)聯(lián)放大器的級(jí)聯(lián) 281級(jí)間耦合方式級(jí)間耦合方式多級(jí)放大器各級(jí)之間連接的方式稱為耦合方式。多級(jí)放大器各級(jí)之間連接的方式稱為耦合方式。級(jí)間耦合的要求級(jí)間耦合的要求:確保各級(jí)放大器有合適的直流工作點(diǎn)；確保各級(jí)放大器有合適的直流工作點(diǎn)；前級(jí)輸出盡可能多的加到后級(jí)的輸入端前級(jí)輸出盡可能多的加到后級(jí)的輸入端 常用的耦合方式有三種：阻容耦合、變壓器耦合常用的耦合方式有三種：阻容耦合、變壓器耦合和直接耦合。和直接耦合。44阻容耦合阻容耦合優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)的直流工作點(diǎn)相互獨(dú)立，不會(huì)：各級(jí)的直流工作點(diǎn)相互獨(dú)立，不會(huì)影響各自設(shè)定的工作點(diǎn)。影響各自設(shè)定的工作點(diǎn)。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：低頻特性差。：低頻特性差。45變壓器耦合變壓器耦合優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)的直流工作點(diǎn)相互獨(dú)立；可實(shí)現(xiàn)阻各級(jí)的直流工作點(diǎn)相互獨(dú)立；可實(shí)現(xiàn)阻抗變換。抗變換。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：低頻特性差低頻特性差;變量器體積大，不易集成。變量器體積大，不易集成。46UiRi2A1A2Uo(a)直接耦合框圖直接耦合框圖直接耦合直接耦合優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：易集成；沒(méi)有電抗元件，具有良好易集成；沒(méi)有電抗元件，具有良好的頻率特性，對(duì)低頻和高頻信號(hào)均能放大。的頻率特性，對(duì)低頻和高頻信號(hào)均能放大。47直接耦合直接耦合缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1、各級(jí)直流工作點(diǎn)相互影響。、各級(jí)直流工作點(diǎn)相互影響。解決方法：合理的設(shè)計(jì)偏置電路。解決方法：合理的設(shè)計(jì)偏置電路。2、零點(diǎn)漂移嚴(yán)重、零點(diǎn)漂移嚴(yán)重解決方法：輸入端采用差動(dòng)電路。解決方法：輸入端采用差動(dòng)電路。UiRi2A1A2Uo(a)直接耦合框圖直接耦合框圖48RE2UoUCC(a)墊高后級(jí)的發(fā)射極電位墊高后級(jí)的發(fā)射極電位49(b)墊高后級(jí)的發(fā)射極電位墊高后級(jí)的發(fā)射極電位(c)墊高后級(jí)的發(fā)射極電位墊高后級(jí)的發(fā)射極電位RDZ50UoUCCNPNPNP圖圖2.8.3 直接耦合電平配置方式實(shí)例直接耦合電平配置方式實(shí)例(d)NPN、PNP管級(jí)聯(lián)管級(jí)聯(lián)51282級(jí)聯(lián)放大器的性能指標(biāo)計(jì)算級(jí)聯(lián)放大器的性能指標(biāo)計(jì)算1、一個(gè)、一個(gè)n級(jí)放大器的總電壓放大倍數(shù)級(jí)放大器的總電壓放大倍數(shù)Au為：為：522、級(jí)聯(lián)放大器的輸入電阻即為第一級(jí)的輸入、級(jí)聯(lián)放大器的輸入電阻即為第一級(jí)的輸入電阻電阻Ri1，但應(yīng)將后級(jí)的輸入電阻，但應(yīng)將后級(jí)的輸入電阻Ri2作為其負(fù)作為其負(fù)載，載，533、級(jí)聯(lián)放大器的輸出電阻即為最末級(jí)的輸、級(jí)聯(lián)放大器的輸出電阻即為最末級(jí)的輸出電阻出電阻Ro(n)，但應(yīng)將前級(jí)的輸出電阻，但應(yīng)將前級(jí)的輸出電阻Ro(n-1)作為其信號(hào)源內(nèi)阻作為其信號(hào)源內(nèi)阻 54圖圖2.8.6 兩級(jí)共射極放大器兩級(jí)共射極放大器(a)電路電路55(b)交流通路交流通路56RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2Ib1Ib2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo157RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2Ib1Ib2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo158283 組合放大器組合放大器一、一、CCCE組合放大器組合放大器UoRB1RiRB2RC2RLRoUiUsRsRE1Ro1V1V2(a)CCCE電路電路CC-CE組合電路具有高的輸入電阻，組合放大器的組合電路具有高的輸入電阻，組合放大器的Aus近似為后級(jí)共射放大器的電壓增益。近似為后級(jí)共射放大器的電壓增益。59圖圖2.8.8 CECC電路電路UoRB1RiRB2RLRoUiV1RC1Ri2RE2V2二、二、CECC組合放大器組合放大器CE-CC具有低的輸出電阻，組合放大器的具有低的輸出電阻，組合放大器的Au近似為近似為共射放大器在負(fù)載開路時(shí)的電壓增益。共射放大器在負(fù)載開路時(shí)的電壓增益。60例例2.8.2 放大電路如圖放大電路如圖2.8.9所示。已知晶體管所示。已知晶體管=100,rbe1=3k,rbe2=2k,rbe3=1.5k，試求放試求放大器的輸入電阻、輸出電阻及源電壓放大倍數(shù)。大器的輸入電阻、輸出電阻及源電壓放大倍數(shù)。圖圖2.8.9 例例2.8.2電路電路 RsUsRE15.3kRRC23kRE33kUEE(6V)RLUo0.2kVD1V1V2V3(6V)UCC2kVZ61解解:該電路為共集、共射和共集三級(jí)直接耦該電路為共集、共射和共集三級(jí)直接耦合放大器。合放大器。RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo262(1)輸入電阻輸入電阻Ri：RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo263(2)輸出電阻輸出電阻Ro:RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo264(3)源電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù)Aus:RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo265RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo266RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo267RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo268三、三、CECB組合放大器組合放大器RB3UsRsUiC1RB2C3RB1RCC2UCCUoCERERLV2V1Uo1(a)電路電路69圖圖2.8.10 CECB組合放大器組合放大器(b)交流通路交流通路UsRsRiRBUiV1Ri2V2Uo1RCRLRoUo70由于共基放大器的輸入電阻由于共基放大器的輸入電阻 很小，使第一級(jí)共射電路只有電流增益而沒(méi)很小，使第一級(jí)共射電路只有電流增益而沒(méi)有電壓增益。有電壓增益。共基電路只是將共射電路的輸出電流接續(xù)到共基電路只是將共射電路的輸出電流接續(xù)到輸出負(fù)載上。因此，這種組合放大器相當(dāng)于輸出負(fù)載上。因此，這種組合放大器相當(dāng)于負(fù)載為負(fù)載為 的一級(jí)共射放大器的一級(jí)共射放大器71而而 UsRsRiRBUiV1Ri2V2Uo1RCRLRoUo72作作 業(yè)業(yè)2.232.272.302.3473