模板电工电子基本放大电路.pptx

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1、A Au u 放大电路可以用有输入端口和输出端口的四端网络表示，如下图。放大电路可以用有输入端口和输出端口的四端网络表示，如下图。后一页前一页u uo ot tu ui it tu uo o+u ui i+返回第1页/共61页UA大写字母、大写下标，表示直流量uA小写字母、大写下标，表示全量ua小写字母、小写下标，表示交流分量uAua全量t第2页/共61页8.1 8.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成R RB BE EB BR RCCC C1 1C C2 2T T+E ECCu uo o+u ui i+R RS Se es s+R RL L+1.1.电路组成电路组成 后一页前一页

2、返回参考点u ui i+u uo o+第3页/共61页8.1 8.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成R RB BE EB BR RCCC C1 1C C2 2T T+E ECCu uo o+u ui i+R RS Se es s+R RL L+2.2.元件作用元件作用 放大元件放大元件,i iC C=i iB B。要保证集电结反。要保证集电结反偏偏,发射结正偏发射结正偏,使使T T工作在放大区工作在放大区 。后一页前一页返回参考点参考点第4页/共61页8.1 8.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成R RB BE EB BR RCCC C1 1C C2 2T T+E ECCu uo

3、o+u ui i+R RS Se es s+R RL L+2.2.元件作用元件作用 集电极电源，集电极电源，为电路提供能为电路提供能量。并保证集量。并保证集电结反偏。电结反偏。耦合电容耦合电容后一页前一页返回第5页/共61页单电源供电时常用的画法单电源供电时常用的画法后一页前一页R RB BE EB BR RCCC C1 1C C2 2T T+E ECCu uo o+u ui i+R RS Se es s+R RL L+可以省去可以省去RB参考点参考点+UCC输入输入输出输出返回第6页/共61页UBEIB无输入信号(ui=0)时:？有输入信号有输入信号(u ui i 0)0)时时 uCE=UC

4、C iC RC uBE=UBE+uiuCE=UCE+uo uo 0IC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO=u ubebe3.共射放大电路的电压放大作用第7页/共61页结论：结论：结论：结论：1）无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定 的电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE。(IB、UBE)和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEIC后一页前一页返回第8页/共61页2）加上输入信号电压后，各电极电流和电压的 大小均发生了变化，都在直

5、流量的基础上叠 加了一个交流量，但方向始终不变。iCtiCtIC+iCtic集电极电流直流分量静态分析跳转后一页前一页返回第9页/共61页3.实现放大的条件 1）晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集 电结反偏。2）正确设置静态工作点，使整个波形处于放大 区。后一页前一页返回第10页/共61页8.2 8.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析静态：放大电路无交流信号输入（ui=0）时的 工作状态。后一页前一页分析方法：估算法、图解法分析方法：估算法、图解法所用电路：放大电路的直流通路所用电路：放大电路的直流通路设置设置QQ点的目的：点的目的：1 1）使放大电路不失真的放大信号；）使放大电路不

6、失真的放大信号；2 2）使放大电路工作在较佳的工作状态，）使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动态的基础。静态是动态的基础。静态工作点静态工作点QQ：I IB B、I ICC、U UCECE 。静态分析静态分析:确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。返回第11页/共61页（只有+UCC作用）C可看作开路开路直流通路用来计算静态工作点Q开路VT+RB+UCCRC返回后一页前一页+UCCRCC1C2+RBuoRL esR RS S+-+-返回第12页/共61页1.1.估算法：1）根据直流通路估算 IBRBRCIB RB称为 偏置电阻，IB 称为 偏置电流。后一页前一页+U UCCCCU U

7、BEBE+返回第13页/共61页RBRC+UCC2 2）根据直流通道估算UCE、ICIC根据电流放大作用后一页前一页U UCECE+返回第14页/共61页RBRCIB+UCCIC后一页前一页例1：用估算法计算静态工作点。已知：VCC=12V，RC=4K，RB=300K，=37.5。解：请注意电路中IB和 IC的数量级U UCECE+U UBEBE+返回第15页/共61页ICRB+UCCREIB例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。跳转后一页前一页U UCECE+U UBEBE+返回第16页/共61页2.2.图解法：IBUBEQIBUBEUBE=VCCIBRB由输入特性确定UBE后一页前一页R

8、BRCIBICU UCECE+U UBEBE+UCC返回第17页/共61页直流负载线斜率直流负载线斜率ICQUCEQUCCU UCECE =U=UCCCCIIC CR RC CUCE/VIC/mAQORBRCIBICU UCECE+U UBEBE+UCC第18页/共61页8.3 8.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析后一页前一页动态：放大电路有交流信号输入（动态：放大电路有交流信号输入（u ui i 0 0）时的）时的 工作状态工作状态。动态分析动态分析:电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。对象：各极电压和电流的交流分量。对象：各极电压和电流的交流分量

9、。分析方法：微变等效电路法，图解法。分析方法：微变等效电路法，图解法。所用电路：放大电路的交流通路所用电路：放大电路的交流通路.返回第19页/共61页RBRCuiuORLRSes+对交流信号对交流信号(有输入信号有输入信号u ui i时的交流分量时的交流分量)XC 0，C 可看作短路。忽略电源的内阻，电源的端电压恒定，直流电源对交流可看作短路。短路短路对地短路交流通路交流通路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE第20页/共61页微变等效电路法微变等效电路法1）输入回路iBuBE 当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。对输入的小交流信号而言，三极管

10、相当于电阻。rbe称为晶体管输入电阻。对于小功率三极管：rbe的量级从几百欧到几千欧。后一页前一页1.1.三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路 U UBEBE I IB B返回第21页/共61页2）输出回路iCuCE输出端相当于一个受 ib控制的电流源。后一页前一页ICUCE特性曲线近似平行输出端还要并联一个大电阻rce。r rcece愈大，恒流特性愈好愈大，恒流特性愈好r rcece称为晶体管输出电阻称为晶体管输出电阻返回第22页/共61页ibicicBCEibib rceCrbeBE晶体三极管微变等效电路后一页前一页ube+-uce+-ube+-uce+-返回第23页/共61页2.放大

11、电路的微变等效电路将交流通路中的三极管用微变等效电路代替后一页前一页 分析时假设输入为正弦交流，所以等效电路中的电压与电流可用相量表示。分析时假设输入为正弦交流，所以等效电路中的电压与电流可用相量表示。R RB BR RCCu ui iu uo oR RL L+-r rbebe i ib bi ib bi ic cR RB BR RCCR RL LE EB BC Cu ui i+-u uo o+-rbeRBRCRL+-+返回第24页/共61页3.电压放大倍数的计算：负载电阻越小，放大倍数越小。跳转1跳转2后一页前一页rbeRBRCRL+-+返回因因rbe与与I IE E有关，故放大倍数与静态有

12、关，故放大倍数与静态 I IE E有关。有关。第25页/共61页3.电压放大倍数的计算后一页前一页rbeR RC CR RL LR RE E+-返回第26页/共61页4.4.输入电阻的计算输入电阻的计算放大电路对信号源来说，是一个负载，其大小可以用一个输入电阻(等效电阻)来表示。定义：定义：输入电阻是动态电输入电阻是动态电阻阻后一页前一页Au放大电路+-信号源+-放大电路+-信号源+-返回第27页/共61页一般总是希望得到较大的的输入电阻。rbeRBRCRL+-+后一页前一页返回第28页/共61页rbeR RC CR RL LR RE E+-后一页前一页返回第29页/共61页 5.5.输出电阻

13、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，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的内阻就是输出电阻。+_RLr0+_Au+_RL放大电路RS+_后一页前一页返回电路的输出电阻越小越好。电路的输出电阻越小越好。第30页/共61页输出电阻的定义：输出电阻的定义：输出电阻是动态电阻，与负载无关。输出电阻是动态电阻，与负载无关。后一页前一页+_无 源网 络将信号源将信号源 短路短路负载负载R RL L开路开路Au+_RL放大电路RS+_+_ro返回第31页/共61页RL000rbeRBRC外加求求ro的步骤：的步骤：1 1）断开负载）断开负载R RL L2 2）令）令U Ui i=0=0或或E

14、 ES S=0=03 3）外加电压）外加电压4 4）求）求共发射极放大电路输出电阻共射极放大电路特点：1.放大倍数高;2.输入电阻低;3.输出电阻高.+-后一页前一页返回第32页/共61页动态分析图解法动态分析图解法QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuo 由由u uo o和和u ui i的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的电压放大倍数。电压放大倍数。第33页/共61页非线性失真：如果Q设置不合适，管子进入截止区或饱和区，将造成非线性失真。如果Q设置过高，

15、管子工作进入饱和区，造成饱和失真，减小基极电流可消除失真。如果Q设置过低，管子工作进入截止区，造成截止失真，增加基极电流可消除失真。如果Q设置合适，信号幅值过大也可产生失真，减小信号幅值可消除失真。后一页前一页跳转返回第34页/共61页iCuCEuo选择静态工作点ib第35页/共61页若若QQ设置过高，设置过高，晶体管进入饱和晶体管进入饱和区工作，造成饱和区工作，造成饱和失真。失真。Q2uo 适当减小基极适当减小基极电流（增大电流（增大R RB B）可消除失真。可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1第36页/共61页若若QQ设置过低设置过低 晶体管进入截

16、晶体管进入截止区工作，造成止区工作，造成截止失真。截止失真。适当增加基极适当增加基极电流（减小电流（减小R RB B）可消除失真。可消除失真。uiuotiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE 如果如果QQ设置合适，设置合适，信号幅值过大信号幅值过大也可产生失真，也可产生失真，减小信号幅值减小信号幅值可消除失真。可消除失真。第37页/共61页8.4 8.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。其中影响最大的是温度的变化。跳转后一页前一页

17、返回第38页/共61页1.温度变化对静态工作点的影响在固定偏置放大电路中 上式表明，当VCC和 RB一定时，IC与 UBE、以及 ICEO 有关，而这三个参数随温度而变化。当温度升高时，UBE、ICBO。温度升高时，IC将增加，使Q点沿负载线上移。后一页前一页返回第39页/共61页iCuCEQ温度升高时，输出特性曲线上移结论：当温度升高时，IC将增加，使Q点沿负载线上移，容易使T进入饱和区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三极管。Q当温度升高使 IC 增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化，保持Q点基本稳定。后一页前一页返回第40页/共61页2.分压式偏置电路1、稳定Q点的原理 基极电位基本

18、恒定，不随温度变化。后一页前一页跳转RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+U UCCCCu ui iu uo o+返回第41页/共61页 集电极电流基本恒定，不随温度变化。2.分压式偏置电路1.稳定Q点的原理后一页前一页RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+U UCCCCu ui iu uo o+返回第42页/共61页Q点稳定的过程TUBEIBICVEICVB固定 RE:温度补偿电阻 对直流：RE越大稳Q效果越好；对交流：RE越大交流损失越大,为避免交流损失加旁路电容CE。后一页前一页I1I2IBVB+RB1RCC1C2RB2CERERL+U UCCCCu uo

19、 o+u ui i+返回第43页/共61页2.静态工作点的计算估算法:后一页前一页RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+U UCCCCu ui iu uo o+返回第44页/共61页3.动态分析对交流:CE将RE短路，RE不起作用，Au，ri，ro与固定偏置电路相同。跳转后一页前一页I1I2IBVB+RB1RCC1C2RB2CERERL+U UCCCCu uo o+u ui i+返回第45页/共61页+ECuoRB1RCC1C2RB2CERERLuirbeRCRLRB微变等效电路uoRB1RCRLuiRB2交流通路第46页/共61页 去掉CE后的微变等效电路如果去掉CE，Au，

20、ri，ro怎样？+UCC短路对地短路后一页前一页C1RB1RCC2RB2RERLuo+u ui i+rbeRCRLRE+-返回第47页/共61页去掉CE后的微变等效电路Au减小无旁路电容CE有旁路电容CE(1)电压放大倍数后一页前一页rbeRCRLRE+_+_返回第48页/共61页ri 提高无旁路电容CE有旁路电容CEro不变(2)输入电阻ri 和输出电阻r0后一页前一页rbeRCRLRE+_+_返回第49页/共61页无旁路电容CE有旁路电容CEAu减小ri 提高ro不变分压式偏置电路后一页前一页返回第50页/共61页后一页前一页对信号源电压的放大倍数？R RS S+信号源信号源R RB B1

21、 1+U UCCCCR RCCC C1 1C C2 2R RB B2 2C CE ER RE ER RL Lu ui iu uo o+返回第51页/共61页考虑信号源内阻RS时后一页前一页跳转信号源信号源R RB B1 1+U UCCCCR RCCC C1 1C C2 2R RB B2 2C CE ER RE ER RL Lu ui iu uo o+R RS S+返回第52页/共61页RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2问题2：如果电路如下图所示，如何分析？第53页/共61页例1:1:.在图示放大电路中，已知UCC=12V,RC=6k,RE1=300，RE2=2.7K，

22、RB1=60k，RB2=20k RL=6k，晶体管=50，UBE=0.6V,试求:(1)静态工作点IB、IC及UCE；(2)画出微变等效电路；(3)输入电阻ri、r0及u。RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1+返回后一页前一页第54页/共61页I1I2IBRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE1RE2静态分析：直流通路第55页/共61页【解】RB1+UCCRCRB2RE2RE1直流通路如图所示。返回后一页前一页第56页/共61页RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2动态分析：交流通路RB1RCRLuiuoRB2RE1第57页/共61页交流通路：RB1RCRLuiuoRB2RE1微变等效电路：rbeRCRLRE1RB第58页/共61页（2）微变等效电路如图。rbeRCRLRE+返回后一页前一页第59页/共61页作业P1798-68-128-13第60页/共61页感谢您的观看。第61页/共61页