(整理)三极管应用电路和基本放大电路.

三极管应用电路和基本放大电路

2G 郭标2005-11-29 三极管应用电路和基本放大电路 (1)

一、三极管三种基本组态 (2)

二、应用电路 (3)

A、偏置使用 (3)

B、放大电路应用 (5)

三、射频FET小信号放大器设计 (7)

1、基本概念： (7)

2、基于S－参数和圆图的分析方法 (8)

四、集成中小功率放大器 (9)

附1：容易发生自激的电路形式 (11)

附2 电路分析实例 (11)

一、三极管三种基本组态

共发 共集 共基 特点：共发－对电压电流都有放大，适合制做放大器 共集－电压跟随器

共基－电流继随器 直流工作点选取

交流小信号混和PI 型等效模型

e

二、应用电路

A 、偏置使用 1、有源滤波电路：

R1

R2

特点：直流全通，交流对地呈高容性。

使用时可在b 和e 对地接大电容，增强滤波。

2、有源负载电路：

Vcc

特点：直流负载很小，交流负载大，提高放大器的Rc

3、恒流源电路

独立电流源 镜像电流源

特点：较大的偏置电压变化，有较小的电流变化

4、电平控制与告警电路

特点：利用导通截至特性，控制电平可调整

5、电流补偿偏置电路

特点：补偿偏置三极管能够补偿放大管因长期工作时，gm变低导致的Ic变低而改变工作点。

特点：适用于设计低噪声、高增益、高稳定性、较低频的放大电路。选择特定的材料可以做到高频。

1、共发放大的形式：

☆发射级接电阻的：

电压放大倍数接近为Rc/Re

☆接有源负载的：

共发有源负载的作用：直流负载很小，交流负载大

以此提高Rc，增大电压放大倍数

电压和电流同时放大的形式只有共发。

2、cb和cc的放大器一般只作为辅助。电流接续和电压接续或隔离作用。

3、级联考虑：

差分放大一般在组合放大的第一级，目的不在提供增益，而是良好的输入性能，如共模抑制比，温度漂移等；（互补型）共集电路（前置隔离级）做为最后一级，可兼容不同负载。而中间级一般是为了取得较高的增益，所以采用（有源偏置的）共发放大器。

放大电路中采用恒流偏置电路提高稳定性。

互补型共集电路

互补型共集电路特点：作为隔离级，提高动态范围

特点：差模放大，共模抑制

共模抑制比：差模电压增益/共模电压增益 该电路常用辅助电路：恒流源偏置，有源负载 为集成运放中常用的中间级设计

三、射频FET 小信号放大器设计

1、基本概念：

驻波：()11a

in a

VSWR +Γ=-Γ

噪声系数：

out out in

in N S N S NF //=， (112)

13121+-+-+=G G N G N N N f f f f

功率增益：最大稳定增益、实际增益（反射系数修正）、增益平坦度

稳定性：

K ＝1|

|2||||||122112

222112>--∆S S S S ＋ （1）

121122211<-=∆S S S S （2）

动态范围：

M

f kT N P m f )(0min ∆=

其中：m f

∆－系统的通频带；M －系统允许的信号噪声比，或信号识别系数；T0－ 环境温度。

2、基于S －参数和圆图的分析方法 A 、

同一平面下的三种圆

B 、

输出匹配设计

输入稳定圆

可用增益

等噪声圆

点P

点P

点P1

点Q

匹配路径

四、集成中小功率放大器应用形式：

指标举例：

滤波电容和偏置电感、电阻的选取：

使用注意事项：

1、级联使用中充分考虑指标对系统的影响；

2、

3、选用适当的供电方式（预留2V，电流源供电或者电压源供电），注意工作电

流的选取；

4、防止自激－附：容易发生自激的电路形式；

5、

6、电路保护措施：散热、隔离、防电击、防功率冲击等；

7、长期可靠性和稳定性。等等

附1：容易发生自激的电路形式

使用时请注意保护和隔离

附2 电路分析实例

1、

2、