放大器的三种基本接法
场效应管放大电路的三种接法
场效应管放大电路的三种接法在电子学的世界里,场效应管(FET)就像一个神奇的小精灵,能把微弱的信号变得更强,帮助我们听见那些微乎其微的声音。
今天,我们就来聊聊场效应管放大电路的三种接法,让这个看似复杂的知识变得轻松易懂,别担心,咱们不扯那些高深的理论,尽量用生活中的比喻来解释。
那我们就开始吧!1. 共源接法先说说最常见的共源接法,这就像家里的厨房,调料多样,灵活应变。
它的输入端连接在栅极,输出端在漏极,源极接地。
这里有个小秘密:共源放大电路能提供最大的电压增益,简直是个放大高手!想象一下,你在聚会上讲笑话,大家听得津津有味,气氛嗨到顶点。
而这个放大器,就像你那幽默的讲述,信号强烈又清晰。
可是,别忘了,虽然它增益高,但相对的,输出的波形会出现反相,这就像你说笑话时,别人笑得翻了天,结果被人反向模仿,一会儿就没气氛了。
1.1 优点说到优点,先不提电压增益,咱先来看看它的宽频带。
这就像一首好歌,无论在什么场合都能传唱,基本上适应各种信号。
然后,功耗低也是它的一大亮点,像是个省电的小能手,既能让你省下电费,又能持续提供优质的放大效果。
1.2 缺点当然,没完美的事儿,缺点也是有的。
比如,输入阻抗相对较低,这就像你在开会时,越多的意见让你越难决定方向。
此外,频率特性也有点儿不太稳定,高频信号的时候,增益会下降,跟着波动得让人头疼。
2. 共栅接法接下来咱们聊聊共栅接法,它就像个稳重的长辈,虽然不太爱张扬,但却稳稳地支撑着全局。
输入信号在源极,输出在漏极,栅极连接一个固定的电压源。
这个接法最大的特点就是输入阻抗极高,就像你家里那位老好人,话虽不多,但总能吸引大家的目光。
共栅接法在高频应用中表现优异,能够有效地处理射频信号。
2.1 优点它的优点是明显的,尤其在高频放大时,不容易失真,简直是个信号保护神。
还能够实现极低的噪声,非常适合在需要清晰信号的场合使用,像是在重要场合发言,谁也不想被杂音打断。
2.2 缺点但是呢,它的电压增益相对较低,就像长辈说话时,虽然言之有物,但总给人一种不急不躁的感觉。
实验三晶体管共射极单管放大器
实验三 晶体管共射极单管放大器一、实验目的1.学会放大器静态工作点的调试方法, 分析静态工作点对放大器性能的影响2.掌握放大器电压放大倍数A V 、输入电阻Ri 、输出电阻RO 及最大不失真输出电压的测试方法。
3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验仪的使用方法。
二、实验原理晶体管单级放大电路有三种基本接法, 即共射电路、共集电路、共基电路。
三种基本接法的特点分别为:1.共射电路既能放大电流又能放大电压, 输入电阻在三种电路中居中, 输出电阻大, 频带较窄;常做为低频电压放大电路的单元电路。
2.共集电路只能放大电流不能放大电压,是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路,具有电压跟随的特点。
常用于电压放大电路的输入级和输出级,在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。
3.共基电路只能放大电压不能放大电流,输入电阻小,电压放大倍数和输出电阻与共射电路相当,但频率特性是三种接法中最好的电路,常用于宽频带放大器。
放大电路的主要性能指标有:放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带等。
而保证基本放大电路处于线性工作状态(不产生非线性失真)的必要条件是设置合适的静态工作点Q, Q 点不但影响电路输出是否失真, 而且直接影响放大器的动态参数。
本实验所采用的放大电路为电阻分压式工作点稳定的单管放大电路(图3-1)。
它的偏置电路采用RB1和RB2组成分压电路, 因此基极电位UB 几乎仅决定于RB1与RB2对VCC 的分压, 而与环境温度的变化无关;同时三极管的发射极中接有电阻RE, 它将输出电流IC 的变化引回到输入回路来影响输入量UBE, 以达到稳定静态工作点的目的。
当放大器的输入端加入输入信号ui 后, 在放大器的输出端便可以得到一个与ui 相位相反, 幅值被放大了的输出信号uO, 从而实现了电压放大。
图3-1电路的静态工作点可用下式估算:CC2B 1B 1B B R +R R ≈U V I E =C EBEB I ≈R U U -U CE =V CC -(R C +R E )而电压放大倍数、输入电阻、输出电阻分别为:A V =- beLC r R //R βbe 2B 1B i r //R //R =RC O R ≈R 注意: 测量放大器的静态工作点时, 应在输入信号ui=0的条件下进行。
(完整word版)放大电路的工作原理和三种基本放大组态
放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等,这些器件也称为有源器件。
共射放大电路如图所示。
V cc是集电极回路的直流电源,也是给放大电路提供能量的,一般在几伏到几十伏范围,以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置,使晶体三极管工作在放大区。
R c是集电极电阻,一般在几 K 至几十K 范围,它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。
V BB是基极回路的直流电源,使发射结处于正向偏置,同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ,使三极管工作在放大区中适当的区域,这个电流I BQ常称为基极偏置电流,它决定着三极管的工作点,基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的,基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。
如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极,从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化,由于u i是正弦信号,使i B随u i也相应地按正弦规律变化,这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。
同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化,因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加,但i C要比i B大得多(即β倍)。
电流i C在电阻R C上产生一个压降,集电极电压u CE =V CC-i C R L,这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。
这里的 u CE和 i C相位相反,即当 i C增大时, u CE减少。
由于C 2的隔直作用,使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。
如电路参数选择适当,u O要比 u I的幅值要大得多,同时 u I与 u O的相位正好相反。
电路中各点的电流、电压波形如图所示。
放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法:一是图解法,二是微变等效电路法,三是计算机辅助分析法。
模电判断100题
模电判断100题1. ()现测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为-100,将它们连成两级放大电路,其电压放大倍数应为10000。
答案:错. 两级接在一起,第二级就是第一级的负载,加了负载,放大倍数就会减小2.()阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立,它只能放大交流信号。
答案:对.阻容耦合,中间有隔直电容,只能传递交流,不能传递直流.所以能放大交流,但Q独立。
3.()放大电路的输出电阻越小,称为放大电路的带负载能力越强。
答案:对4. ()只有直接耦合放大电路中晶体管的参数才随温度而变化。
答案:错5. ()在环境温度升高时,二极管的正向压降将减小。
答案:对。
在环境温度升高1度,二极管的正向压降将减小2-2.5mV6. ()只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。
答案:错7. ()放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
答案:对8. ()因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
答案:错。
半导体是不带电的,无论是N还是P。
多子是电子的,会相应的有正离子存在,整个半导体是中性。
9. ()图中电路能放大正弦信号。
答案:不能。
画交流通路。
Vbb把Ui短路了。
10. 图2为图1放大电路的交流等效电路。
答案:错,多Re11.放大电路的级数越多,引入的负反馈越强,电路的放大倍数也就越稳定。
答案:错。
因为放大倍数稳定决定于1+AF。
12.若放大电路的放大倍数为负倍数,则引入的反馈一定是负反馈。
答案:错。
负反馈与放大倍数正负无关,比如同相比例电路。
放大倍数是正,反馈是负。
13.运算电路中一般均引入负反馈。
答案:对。
14.若放大电路引入负反馈,则负载电阻变化时,输出电流基本不变。
答案:错。
因为没说引入的是什么(电压或电流)负反馈。
该是电流负反馈。
15.负反馈放大电路的放大倍数一定比组成它的基本放大电路的放大倍数小。
答案:对。
负反馈,净输入减小。
所以输出会减小,,输出比原始输入肯定减小。
输出/原始输入。
放大电路静态工作点的稳定、放大电路的三种接法
的变化,保持Q点稳定。
常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点
继续
2. 静态工作点稳定的放大器 (p105)
Rb1 Cb1
+VCC
Rc
I1
IC Cb2
IB
(1) 结构 及工作原理
+
T
+
+
u i
Rb2
I2 Re
IE RL
u o
-
-
+
选I2=(5~10)IB ∴I1 I2
β
R
L
rbe (1 β )Re
继续
输入电阻:
ii
+
+
ui
Rb1
-
+
Ri
ib b
c ic
+
rbe
e
Rb2
β ib
+
RC
RL
u o
R
-
+
Ri
Ro
Ri=
ui ib
rbe
(1 β )Re
Ri Ri // Rb1 // Rb2
输出电阻:
Ro Rc
[rbe (1 β )Re ]// Rb1 // Rb2
3. ICBO 改变。温度每升高 10C ,ICBQ 大致将增加一 倍,说明 ICBQ 将随温度按指数规律上升。
温度升高,最终将导致 IC 增大,Q 上移。波形容易失真。
iC
VCC RC
T = 20 C
T = 50 C
Q
iB
Q
O VCC uCE
温度对 Q 点和输出波形的影响
单管放大器总结 共射、共集、共基放大电路
晶体管共射极单管放大器单管放大电路的三种基本结构单管放大电路有共发射极、共基极和共集电极三种解法(组态),他们的输入和输出变量不同,因而电路的性能也不太一样。
共发射极单管放大电路.共集电极单管放大电路.共基极单管放大电路图一为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
他的偏置电路采用Rb1组成的分压式电路,并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入信号Ui后,在放大器的输入端可得到一个与Ui相位相反,幅值被放大的输出信号U0,从而实现放大。
图一共射极单管放大器实验电路图当流过电阻Rb1和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时,则他的静态工作点Ub可以以以下式估算Ub=Rb1*U/Rb1+Rb2 Ie=Ub-Ube/Re≈Ic Uce=Ucc-Ic(Rc+Re)放大倍数Av=-β(Rc∥Rc)/rbe+(1+β)Re输出电阻:R=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Re]输入电阻;R0≈Rc放大器的测量与调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试。
消除干扰与自激振荡机放大器各项动态参数的测量与调试。
1.放大器静态工作点的测量与调试(1)放大器静态工作点的测量测量放大器静态工作点的条件:输入信号Vi=0即将输入端与地短接,选用量程合适的直流毫安表和直流电压表分别测出所需参数:Ic,Ub,Uc,Ue.(2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic(或Uce)的调试与测量。
静态工作点对放大器的性能和输出波形都有很大影响。
工作点偏高会导致饱和失真如图(2)所示;反之则导致截止失真如图(3).图二图三改变电路参数Ucc,Rc,Rb(Rb1,Rb2)都会引起静态工作点的改变如图四所示:图四2.放大器的动态指标测试放大器的动态指标包括:电压放大倍数,输入电阻,输出电阻,最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。
(1)电压放大倍数Av的测量调整放大器到合适的静态工作点,再加入输入电压Ui ,在输出电压不是真的情况下,用交流豪伏表测出Ui和Uo的有效值,则Av=Uo/Ui。
放大电路大综合——史上最全的放大电路介绍
三极管三极管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。
三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。
当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。
集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。
利用其放大作用,三极管还可以作电子开关,配合其它元件还可以构成振荡器。
三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫建立偏置,否则会放大失真。
在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大:当基极电压UB升高时,IB变大,IC也变大,IC 在集电极电阻RC的压降也越大,所以三极管集电极电压UC会降低,且UB越高,UC就越低,ΔUC=ΔUB。
三极管的工作原理三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。
分成NPN和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
一、电流放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。
电子电路基础判断题
第一章常用半导体器件1-1 晶体二极管二.判断题1.在外电场作用下,半导体中同时出现电子电流和空穴电流。
(T)2.P型半导体中,多数载流子是电子,少数载流子是空穴。
(F)3.晶体二极管有一个PN结。
所以有单向导电性。
(T)4.晶体二极管的正向特性也有稳压作用。
(T)5.硅稳压管的动态电珠愈小,则稳压管的稳压性能愈好。
(T)6.将P型半导体和N型半导体用一定的工艺制作在一起,其叫界处形成PN结。
(T)7.稳压二极管按材料分有硅管和锗管。
(F)8.用万用表欧姆挡的不同量程去测二极管的正向电阻。
其数值是相同的。
(F)9.二极管两端的反向电压一旦超过最高反向电压,PN结就会击穿。
(F)10.二极管的反向电阻越大,其单向导电性能就越好。
(T)11.用500型万用表测试发光二极管,应该R*10k挡。
(T)1-2 晶体三极管二.判断题1.晶体三极管的发射区和集电区是由同一类半导体(N型或P型)构成的,所以发射极和集电极可以相互调换使用。
(F)2.三极管的放大作用具体体现在Ic=ßIb。
(T)3.晶体三极管具有能量放大作用。
(F)4.硅三极管的Icbo值要比锗三极管的小。
(T)5.如果集电流Ic大于集电极最大允许电流Icm时,晶体三极管可顶损坏。
(F)6.晶体二极管和三极管都是非线性器件。
(T)7.3CG21管工作在饱和状态时,一定是Ube<Uce.(T)8.某晶体三极管的Ib=10μA时。
Ic=044mA;当Ib=20μA时。
Ic=0.89mA,则它的电流放大系数ß=45。
(T)9.因为三极管有两个PN结,二极管有一个PN结。
所以用两个二极管可以连接成一个三极管。
(F)10.判断题1-2-1所示各三极管的工作状态(NON型为硅管。
PNP 型为锗管)。
a)(放大);b)(饱和);c)(截止);d)(放大)11.复合管的共发射极电流放大倍数ß等于两管的ß1,ß2之和。
模电第二章 基本放大电路
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ,
若此时I B
,则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法:增大Rb,减小Rc,减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问(1)当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时, 分别是电路的哪个参数变化造成的?这些参数是如何变化的?
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析(性能指标分析)
(1)放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反;3. 测量电压放大倍数;4. 最大不失 真输出电压Uom (UCEQ -UCES与 VCC- UCEQ ,取其小者,除以 2 )。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 (2)图解法确定静态工作点
三极管基本放大电路的三种组态
除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一:共射电路组态二:共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。
(1)直流分析(2)交流分析放大倍数/输入电阻/输出电阻组态三:共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2.6.1共集电极放大电路上图(a)是一个共集组态的单管放大电路,由上图(b)的等效电路可以看出,输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极,所以属于共集组态。
又由于输出信号从发射极引出,因此这种电路也称为射极输出器。
下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。
一、静态工作点根据上图(a)电路的基极回路可求得静态基极电流为二、电流放大倍数由上图(b)的等效电路可知三、电压放大倍数由上图(a)可得Re’=Re//RL由式(2.6.4)和(2.6.5)可知,共集电极放大电路的电流放大倍数大于1,但电压放大倍数恒小于1,而接近于1,且输出电压与输入电压同相,所以又称为射极跟随器。
四、输入电阻由图2.6.1(b)可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见,射极输出器的输入电阻等于rbe和(1+β)R、e相串连,因此输入电阻大大提高了。
由上式可见,发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路,需乘(1+β)倍。
五、输出电阻在上图(b)中,当输出端外加电压U。
,而US=0时,如暂不考虑Re的作用,可得下图。
由图可得由上式可知,射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻()除以(1+β),因此输出电阻很低,故带负载能力比较强。
由上式也可见,基极回路的电阻折合到发射极,需除以(1+β)。
2.6.2共基极放大电路上图(a)是共基极放大电路的原理性电路图。
由图可见,发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置,集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置,从而可以使三极管工作在放大区,因输入信号与输出信号的公共端是基极,因此属于共基组态。
共射极基本放大电路
放大电路中的耦合电容短路;由于直流电源VCC的内阻
很小(理想电压源内阻近似为零),对交流变化量几 乎不起作用,所以直流电源对交流视为短路。图3所 示基本共射放大电路的交流通路如图6所示。
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图 6 共射放大电路的交流通路
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共射放大电路
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图 1 放大电路中三极管的三种连接 方式
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共射放大电路
一、 共射放大电路的组成及放大作用
1. 电路基本组成及各元件作用 共发射极基本放大电路的组成如图2所示,本 电路采用的是NPN管。为保证放大电路能够不失 真地放大交流信号,放大电路的组成应遵循以下 原则:
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图2 共(发)射极放大电路
响放大电路的正常工作。
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共射放大电路
5. 静态工作点稳定电路
1) 分压式偏置电路
分压式偏置电路如图a)所示,与固定偏置式电 路不同的是:基极直流偏置电位UBQ是由基极偏置电 阻Rb1和Rb2对VCC分压来取得的,故称这种电路为分 压式偏置电路;电路中增加了发射极电阻Re,用来
根据电路有 IBQRVbCC(1 UB)ERQ e
ICQIBQ
U CE V C Q C IC(R Q c R e )
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图12 带有发射极电阻Re 的固定偏置式直流电路
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共射放大电路
三、 微变等效电路法
1. 放大电路的动态性能指标
放大电路放大的对象是变化量,研究放大电 路除了要保证放大电路具有合适的静态工作点外 ,更重要的是研究其放大性能。衡量放大电路性
基本放大电路
1 共射放大电路 2 共集电极电路与共基极电路 3 场效应管基本放大电路 4 多级放大电路 5 放大电路的频率特性 6 小信号调谐放大器
三极管的三种基本放大电路
基极放大电路共基极的放大电路,如图1所示,图1 共基极放大电路主要应用在高频放大或振荡电路,其低输入阻抗及高输出阻抗的特性也可作阻抗匹配用。
电路特性归纳如下:输入端(EB之间)为正向偏压,因此输入阻抗低(约20~200 )输出端(CB之间)为反向偏压,因此输出阻抗高(约100k~1M )。
电流增益:虽然AI小于1,但是RL / Ri很大,因此电压增益相当高。
功率增益:由于AI小于1,所以功率增益不大。
共发射极放大电路共发射极的放大电路,如图2所示。
图2 共发射极放大电路因具有电流与电压放大增益,所以广泛应用在放大器电路。
其电路特性归纳如下:输入与输出阻抗中等(Ri约1k~5k ;RO约50k)。
电流增益:电压增益:负号表示输出信号与输入信号反相(相位差180°)。
功率增益:功率增益在三种接法中最大。
共集电极放大电路共集电极放大电路,如图3所示,图3 共集电极放大电路高输入阻抗及低输出阻抗的特性可作阻抗匹配用,以改善电压信号的负载效应。
其电路特性归纳如下:输入阻抗高(Ri约20k );输出阻抗低(RO约20)。
电流增益:电压增益:电压增益等于1,表示射极的输出信号追随着基极的输入信号,所以共集极放大器又称为射极随耦器(emitte r follow er)。
功率增益Ap= AI × Av≈β,功率增益低。
三极管三种放大电路特性比较。
运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法【范本模板】
熟悉运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法ﻫ2、了解其主要特点,掌握运用虚短、虚断的概念分析各种运算电路的输出与输入的函数关系。
3、了解积分、微分电路的工作原理和输出与输入的函数关系.ﻫﻫ学习重点:应用虚短和虚断的概念分析运算电路。
ﻫﻫ学习难点:实际运算放大器的误差分析ﻫﻫ集成运放的线性工作区域前面讲到差放时,曾得出其传输特性如图,而集成运放的输入级为差放,因此其传输特性类似于差放.ﻫ当集成运放工作在线性区时,作为一个线性放大元件ﻫﻫ v o=A vo v id=Avo(v+-v-)ﻫﻫ通常A vo很大,为使其工作在线性区,大都引入深度的负反馈以减小运放的净输入,保证vo不超出线性范围。
ﻫ对于工作在线性区的理想运放有如下特点:ﻫ∵理想运放Avo=∞,则 v+-v—=v o/ Avo=0 v+=v—ﻫ∵理想运放R i=∞ i+=i—=0ﻫﻫ这恰好就是深度负反馈下的虚短概念。
ﻫﻫ已知运放F007工作在线性区,其A vo=100dB=105 ,若v o=10V,R i=2MΩ。
则v+—v—=?,i+=?,i-=?ﻫﻫ可以看出,运放的差动输入电压、电流都很小,与电路中其它电量相比可忽略不计。
这说明在工程应用上,把实际运放当成理想运放来分析是合理的 .返回第二节基本运算电路比例运算电路是一种最基本、最简单的运算电路,如图8。
1所示.后面几种运算电路都可在比例电路的基础上发展起来演变得到。
v o∝v i:v o=k v i(比例系数k即反馈电路增益 A vF,vo=A vF v i)输入信号的接法有三种:ﻫﻫ反相输入(电压并联负反馈)见图8.2ﻫﻫ同相输入(电压串联负反馈)见图8.3ﻫ差动输入(前两种方式的组合)ﻫ讨论:ﻫ1)各种比例电路的共同之处是:无一例外地引入了电压负反馈。
2)分析时都可利用"虚短”和”虚断”的结论: iI=0、vN=vp .见图8.4ﻫ3)A vF的正负号决定于输入v i接至何处:ﻫ接反相端:A vF<0ﻫ接同相端:A vF>0,见图8。
放大电路基础知识
•画出直流通路:标出IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ •利用输入特性曲线来确定IBEQ和UBEQ •利用输出特性曲线来确定ICQ和 直流负载线:UCE=EC-ICRC UCEQ 只给出输出特性曲线来确定UCEQ和ICQ
•估算IBQ及UBEQ •利用输出特性曲线来确定ICQ,UCEQ
动态分析
常用两个H参数等效电路
rbe估算:可从输入特性曲线上Q点附近求出(但误差较大)
近似计算公式:rbe=△UBE/△IB=rbb+(1+β)re
26mv 26mv 300 I BQ I BQ 基本放大电路性能指标分析 rBE 300 1
rbb——基区半导体体电阻 re——发射区体电阻;
故AI<1
结论:A.共基电路是同相放大器UO、UI同相 B.电压其有放大,电流不具有放大作用 C.输入电阻小可作为宽频带放大器, 频率响应带(工作频率范围宽)
三种电路比较
AV AI RI
<1
RO UO与VI
小 大 同相
应用
共基 放大
频率特性好应用于宽带 放大 共集 <1 放大 大 小 同相 实现阻抗变换的缓冲级,带 负载能力的输出级 共射 放大 放大 中 中 反相多级放大的输入级 多级放大
hoe
故微变等效参数为:
u BE hie rbe iB hfe iC u 常数 CE iB
简化H参数的等效电路 • 若RCE≥10RL 可用两参数简化等效:IC =hfeIB IC=β •若RCE与RL 可比拟:用三个参数的简化等效
3) 考虑信号源电阻碍RS时的电压的大倍数:AVS =UO/US IB=RB/(RB+rBE).IS , IS=(RB+rBE)/RB.IB 一般地RB》rBE,则IS =IB UI=IB(RS+rBE) US=IB(RS+rBE) AUS=-β IBRL/(IB(RS+rBE))=-β RL/(RS+rBE)
三极管基本放大电路的三种组态
三极管基本放大电路的三种组态Prepared on 24 November 2020除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一:共射电路组态二:共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。
(1)直流分析(2)交流分析放大倍数/输入电阻/输出电阻组态三:共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2.6.1共集电极放大电路上图(a)是一个共集组态的单管放大电路,由上图(b)的等效电路可以看出,输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极,所以属于共集组态。
又由于输出信号从发射极引出,因此这种电路也称为射极输出器。
下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。
一、静态工作点根据上图(a)电路的基极回路可求得静态基极电流为二、电流放大倍数由上图(b)的等效电路可知三、电压放大倍数由上图(a)可得Re’=Re//RL由式(2.6.4)和(2.6.5)可知,共集电极放大电路的电流放大倍数大于1,但电压放大倍数恒小于1,而接近于1,且输出电压与输入电压同相,所以又称为射极跟随器。
四、输入电阻由图2.6.1(b)可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见,射极输出器的输入电阻等于rbe和(1+β)R、e相串连,因此输入电阻大大提高了。
由上式可见,发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路,需乘(1+β)倍。
五、输出电阻在上图(b)中,当输出端外加电压U。
,而US=0时,如暂不考虑Re的作用,可得下图。
由图可得由上式可知,射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻()除以(1+β),因此输出电阻很低,故带负载能力比较强。
由上式也可见,基极回路的电阻折合到发射极,需除以(1+β)。
2.6.2共基极放大电路上图(a)是共基极放大电路的原理性电路图。
由图可见,发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置,集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置,从而可以使三极管工作在放大区,因输入信号与输出信号的公共端是基极,因此属于共基组态。
基本放大电路
极管工作在线性区,以保证信号不失真。
IB IB Q UBE UBE
IC Q
IC
IB
UC建 立 正 确 的 静 态 ?
工 作 点 合 适
工 作 点 偏 低
四、基本共射放大电路的工作原理及波形分析
+ VC C
R b1 Cb 1
ui iB
iC
Rc
Cb 2
uCE uo
uo Ro = 1 RL u o
ii
+
io
+
RS uS 信号源
放大电路 Ri
+
+
ui +
Ro uo
+
uo +
RL
Ri
Ro
负载
输出电阻是表明放大电路带负载能力的,Ro越小, 放大电路带负载的能力越强,反之则差。
4、通频带
A Am 0.7Am
放大倍数随频率变 化曲线——幅频特 性曲线
uo比ui幅度放大且相位相反
三极管放大作用
变化的 i c 通过Rc 转变为 变化的输出
ui
C1
uBE
iB
iC (β iB )
iRcRC uCE
+VCC Cb2 T RL
+
C2
uo
Rb Cb1
+
Rc
+
ui +
uo -
结论: 1、uo 与ui反相 2、电流放大
RC
电压放大
放大电路的两个特点: 1、非线性 2、交直流共存
通过输出特性曲线上的Q点做一条直线,其斜 率为-1/R’L
其中 R'L= RL∥Rc, 是交流负载电阻。
第02章基本放大电路
iB
Ec/Rb
B
- 1/Rb
Q
放大电路的输入和输出直流负载线
确定静态工作点 I
UBE Ec uBE
(1)由输入特性曲线和输入直流负载线求IBQ、UBEQ
EC
UBE=EC- IBRb → 直流负载线
IB IC UCE
作出直流负载线,直流负载线和输入 特性曲线的交点即是静态工作点Q,由 Q可确定IB、UBE
1.估算法 (1) 首先画出直流通路
EC
(2)求静态值 求解顺序是先求IB→IC→UCE
Si管:UBE=0.6V~0.7V
IB UBE IC UCE
Ge管:UBE=0.2V~0.3V
IB
E C U BE Rb
E C 0 .7 Rb
IC β IB
UCE=EC-ICRC
2. 图解法
三极管的输入和输出特性曲线
EC Ii Uo Ui Ib
Ic Uo
Ui
2. 放大电路的工作过程
当有交流信号ui加到放大器的输入端时,晶体管各点
的电压和电流将在静态值基础上叠加一交流分量,
此时电路中的信号即有直流,又有交流。
各点波形
iC
+EC
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
iC C2
t
uC u C uo
t
uo t
US ~
Ui
Au
ri
Ui Ii
(2-3)
三、输出电阻ro
放大电路对其负载而言,相当于信号源,我们 可以将它等效为戴维南等效电路,这个戴维南 等效电路的内阻就是输出电阻。
US ~
Au
ro
US' ~
双极型三极管放大电路的三种基本组态
共基接法的输出电阻比共射接法高得多
考虑Rc的作用 Ro= Rc // rcb ≈ Rc
21
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第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
三、三种基本组态的比较
1. 共射电路 Au 和 Ai 均较大, Ri 和 Ro较适中,被广泛用作低频 放大电路的输入级﹑输出级和中间级。
• 共集电路 特点是电压跟随, Ai 较大, Ri 很高, Ro 很低,被用 作输入级﹑输出级或隔离用的中间级。
rbe=
rbb´+(1+β)
26(mV) IEQ
= 1.6 kΩ
12
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第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
2. 电流、电压放大倍数
b ib
e - ie
+ Rs us+ ui
rbe Rb
iC βib
+ Re RL uo
--
-
c
Ai =
io ii
=
- ie ib
= - (1 + β) = - 41
第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
(二)动态分析 1. 微变等效电路
Rb
+VCC
C1
+
VT C2
Rs +
ui
us -
-
+
Re
RL uo
-
+ Rs
+ ui us
-
b ib
ic c
rbe
Rb
e
βib
+
Re
RL uo
-
5
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第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
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4、共基极电路有更高的工作频率,适用于宽频带 放大电路、高频谐振放大器等。
三、放大器三种接法的比较
放大器三种接法的比较
放大器的三种基本接法
放大器的三种接法: 共发射极接法 共集电极接法 共基极接法
一、共集电极放大器
共集电极放大电路的特点:
1、输入信号与输出信号同相;
2、U0≈Ui,无电压放大作用,电压增益小于1且
接近于1,因此共集电极电路又有t;<输出回路 中的电流iE和iC;
4、有功率放大作用; 5、适用于作功率放大和阻抗匹配电路。 6、在多级放大器中常被用作缓冲级和输出级。
二、共基极放大器
直流通路 交流通路
共基极放大电路的特点:
IC
1、 IE ,由于IC小于IE,电流放大倍数略小于1, 没有电流放大作用。
2、电压放大倍数大,其输入信号Vi 由E极输入, 输出信号Vo 由C 极输出。输入与输出信号与共集 极放大器模式一样,不会发生相位颠倒的情形。 即输出与输电压同相。