模拟电子电路 基本放大电路
模拟电子技术基础基本放大电路【可编辑全文】
Ro
Uo Io
Us 0
解释:
现令 信号源电压为零;然后在输出端将负载去掉,并加一正弦
重要概念: 放大电路中既有直流信号,也有交流信号 (电压、电流、功率)。 当三极管、场效应管工作在线性区域时, 根据叠加原理,直流信号、交流信号可以分开 讨论。这样能简化运算过程,节省运算时间, 在模电中广泛采用这一方法。
2.1.2、性能指标 (交流电路)
对信号而言,任何放大电路均可看成二端口网络。
UT=kT/q, 常温下为26mA.
由IEQ算出
课程回顾
1、图解法
iB/uA
iB/uA
60 40
20 IBQ t
Q` Q Q``
iC/mA
vBE/V vBE/V
iC/mA 交流负载线
Q`
60uA
Q
40uA
ICQ
Q`` 20uA
t
vC E/V
vC E/V
VBEQ t
VC EQ t
• 最大不失真输出电压Uom :比较(UCEQ-UCES)与( VCC-
• 半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。 利用线性元件建立模型,来描述非线性器件的特性。
1. 直流模型:适于Q点的分析
I
=VBB-U
BQ
Rb
BEQ
ICQ IBQ
U CEQ VCC ICQ Rc
利用估算法求解静态工作点,实质上利用了直流模型。
2.3.3、等效电路法
输入回路等效为 恒压源
C2
uC uo
iB uC
uo
2.2.4、放大电路的组成原则
• 静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电 路参数。
• 动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负 载上能够获得放大了的动态信号。
模拟电子技术基础放大电路中的反馈
U f I 0 R1 R 1 Uo I0 R L R L
Auf
Uo Uo R L Ui Uf R1
3. 电压并联负反馈电路
Xi X f
U 上式说明:在串联负反 馈电路中,U i f I 在并联负反馈电路中, I
i f
Ausf
U O I F R 2 R2 US IF R S RS
uF
负反馈
注意:在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极 性时,净输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差, 净输入电流指的是同相输入端或反相输入端的电流。
反馈电流
净输入电流 增大,引入 了正反馈
净输入电流减小,引入了负反馈
在分析反馈极性时,可将输出量视为作用于 反馈网络的独立源。
四种阻态的判断方法 从输入端看:
和 输入量 X 并联:反馈量 X f i 接于同一输入端。 和 输入量 X 串联:反馈量 X f i 接于不同的输入端。
X i X f
X i
X f
X i X f
从输出端看:
电压:将负载短路,反馈量为零。 电流:将负载短路,反馈量仍然存在。 如何判断? 我们将来结合具体电路讲解。
A A f F 1 A
2) 对于分立元件电路
设UI的瞬时极性对地为正,……, 则Ube减少,引入负反 馈。
注意事项 :
反馈电压不表示电阻R上的实际电压,而只表示输出电 压单独作用的结果。 同理,反馈电流不表示流过电阻R的实际电流,而只表 示输出电压单独作用的结果。
因此在分析反馈极性时,可将输出量视为作 用于反馈网络的独立源。
6.2.2 四种负反馈阻态
模拟电子技术第二章
电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表 示,如图:
ui
Au
uo
放大电路放大的本质是能量的控制和转换。
放大的前提是不失真,即只有在不失真的情况下 放大才有意义。
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3
2.1.2.放大电路的性能指标
放大电路示意图
图2.1.2放大电路示意图
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4
一、放大倍数
表示放大器的放大能力
VCC
U BEQ Rb
(12 0.7 )mA 40 μA 280
做直流负载线,确定 Q 点
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc iC = 0,uCE = 12 V ; uCE = 0,iC = 4 mA .
2021/4/11
T
22
iC /mA
4 3 2 1 0
80 µA
60 µA
静态工作点 40 µA
U i →△uBE →△iB
→△iC(b△iB)
VBB
→△uCE(-△iC×Rc)
UI
→
•
Uo
+VCC ( +12V)
RC
IC +△IC
IB
B Rb 1
+△I B
3C ET2
U CE
U BE +△UBE
+△U CE
+
UO
-
电压放大倍数:
•
•
Au
Uo
•
Ui
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+VCC (+12V)
iC / mA
4
交流负载线 80
60
IC
Q
iC 2
模拟电路课件---放大电路的基本知识
RL RL
路
所以
Ro
Vo Vo
RL
RL
另一方法
Ro
VT IT
Vs 0
Ro +
AVOVi –
+ Vs=0
–
放
Ro
+
大+
Vo
电
AVOVi
–
路–
+ Vo RL –
放大电路
IT
+ VT
–
Ro
注意:输入、输出电阻为交流电阻
1.2.3 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
❖ 输出电阻R0的大小决定放大电路带负载的能力 ❖ 如输出为电压信号的放大电路(电压放大、互阻放大)
V0k
k=2
V01
100%
其中,V01为输出电压信号基波分量的有效值 V0k为高次谐波分量的有效值
1.2.3 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失书真 中有关符号的约I 定
由元器件非线性特性
•引起大的失写真字。 母、大写下标表示直流量。如,VCEt、
非线IC性等失。真系数
O
• 小写字母、大写下标表示总量(含交、直流)。
衰减
–
Rs + Vi –
Ro
+
+
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
有
V&i
Rs
Ri
Ri
V&s
1 Rs
V&s 1
Ri
要想减小衰减,则希望…?
Ri Rs
理想 Ri
1.2.2 放大电路模型
模拟电子技术课程习题第二章基本放大电路
在基本放大电路的三种组态中,输入电阻最大的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定在基本共射放大电路中,负载电阻RL 减小时,输出电阻RO将[ ]A.增大B.减少C.不变D.不能确定在三种基本放大电路中,输入电阻最小的放大电路是[ ]A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定在电路中我们可以利用[ ]实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合。
A 共射电路B 共基电路C 共集电路D 共射-共基电路在基本放大电路的三种组态中,输出电阻最小的是[ ]A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定在由NPN晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV的正弦电压时,输出电压波形出现了底部削平的失真,这种失真是[ ]A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.频率失真以下电路中,可用作电压跟随器的是[ ] A.差分放大电路 B.共基电路C.共射电路 D.共集电路晶体三极管的关系式iE =f(uEB)|uCB代表三极管的A.共射极输入特性B.共射极输出特性C.共基极输入特性D.共基极输出特性对于图所示的复合管,穿透电流为(设ICEO1、ICEO2分别表示T1、T2管的穿透电流)A.ICEO = ICEO2ICEOB.ICEO =ICEO1+ICEO2C.ICEO =(1+2)ICEO1+ICEO2D.ICEO =ICEO1图 [ ]在由PNP晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV的正弦电压时,输出电压波形出现了顶部削平的失真,这种失真是[ ] B.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真对于基本共射放大电路, Rb 减小时,输入电阻Ri将[ ]A.增大B.减少C.不变D.不能确定在基本共射放大电路中,信号源内阻RS 减小时,输入电阻Ri将[ ]A.增大B.减少C.不变D.不能确定在三种基本放大电路中,电压增益最小的放大电路是[ ]A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定在三种基本放大电路中,电流增益最小的放大电路是[ ]A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定某放大电路的负载开路时的输出电压为4V,接入3K的负载电阻后输出电压降为3V,这说明放大电路的输出电阻为。
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结共发射极、共基极、共集电极。
2.三极管的工作原理---基极输入信号控制发射结电流,从而控制集电极电流,实现信号放大。
3.三极管的放大倍数---共发射极放大倍数最大,共集电极放大倍数最小。
三.三极管的基本放大电路1.共发射极放大电路---具有电压放大和电流放大的作用。
2.共集电极放大电路---具有电压跟随和电流跟随的作用。
3.共基极放大电路---具有电压放大的作用,输入电阻较低。
4.三极管的偏置电路---通过对三极管的基极电压进行偏置,使其工作在放大区,保证放大电路的稳定性。
四.三极管的应用1.放大器---将弱信号放大为较强的信号。
2.开关---控制大电流的通断。
3.振荡器---产生高频信号。
4.稳压电源---利用三极管的负温度系数特性,实现稳定的输出电压。
模拟电子技术复资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体是介于导体和绝缘体之间的物质,如硅Si、锗Ge。
2.半导体具有光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体是纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.载流子是带有正、负电荷的可移动的空穴和电子,是半导体中的两种主要载流体。
5.杂质半导体是在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
根据掺杂元素的不同,可分为P型半导体和N型半导体。
6.杂质半导体的特性包括载流子的浓度、体电阻和转型等。
7.PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结,具有单向导电性和接触电位差等特性。
8.PN结的伏安特性是指在不同电压下,PN结的电流和电压之间的关系。
二.半导体二极管半导体二极管是由PN结组成的单向导电器件。
1.半导体二极管具有单向导电性,即只有在正向电压作用下才能导通,反向电压下截止。
2.半导体二极管的伏安特性与PN结的伏安特性相似,具有正向导通压降和死区电压等特性。
3.分析半导体二极管的方法包括图解分析法和等效电路法等。
三.稳压二极管及其稳压电路稳压二极管是一种特殊的二极管,其正常工作状态是处于PN结的反向击穿区,具有稳压的作用。
《模拟电子技术》第5讲放大电路的分析方法I
例题一
2. 从输出电压上看,哪个Q点下最易产生截止失真? 哪个Q点下最易产生饱和失真?哪个Q点下Uom最大?
(1) Q2靠近截止区,最容易出现截止失真;
(2) Q3靠近饱和区,最容易出现饱和失真; (3) Q4距离饱和区和截止区最远,最大不失真电压Uom 最大;
例题二:已知放大电路如下图所示,电路参数都标 在电路中,并且已知三极管的输入特性曲线, 80 rbb' 200 求解放大电路的静态工作点Q。
解答:空载时Uom=5.3/2^1/2=3.75V,容易出现饱和 失真;带载时Uom=3/2^1/2=2.12V,容易出现截止 失真。
作业:
P138 2.2(a),(b) P138 2.4
饱和失真
饱和失真产生于晶体管的输出回路! 集电极电流ic顶部失真,输出电压uo底部失真!
消除饱和失真的方法
Rc↓或VCC↑
Q '''
Q''
Rb↑或 VBB ↓或 β↓
• 消除方法:增大Rb,减小VBB,减小β • 消除方法:减小Rc,增大VCC
一般不采 用!
4、图解法的特点
• 形象直观; • 适应于Q点分析、失真分析、最大不失真输出 电压的分析; • 能够用于大信号分析; • 不易准确求解; • 不能求解输入电阻、输出电阻、通频带等参数。
I BQ
VBB U BEQ Rb
分析静态工作点
ICQ I BQ
UCEQ VCC ICQ Rc
直流通路
基本共射放大电路的交流通路
交流通路绘制原则: VBB=0(短路),VCC=0(短路)
交流通路
阻容耦合单管共射放大电路的直流通路直流Biblioteka 路绘制原则:C1开路,C2开路
模拟电子技术教案基本放大电路
《模拟电子技术》电子教案授课教案课程:模拟电子技术任课教师:教研室主任:课号:5课题:第二章基本放大电路 2.1 简单交流放大电路教学目的:(1)熟练掌握基本放大电路的组成,工作原理及作用。
(2)重点掌握静态工作点的建立条件、作用教学内容:放大的概念,共射电压放大器及偏置电路,放大电路的技术指标和基本分析方法教学重点:基本放大电路的组成、工作原理教学难点:放大过程中交直流的叠加教学时数:2学时课前提问及复习:结型场效应管、绝缘栅型场效应管的构造原理和特性参数新课导入:放大的概念,应用场合以及放大电路。
新课介绍:第二章基本放大电路2.1 概述2.1.1 放大的概念放大对象:主要放大微弱、变化的信号(交流小信号),使V或I、P得到放大!OOO放大实质:能量的控制和转换,三极管——换能器。
基本特征:功率放大。
有源元件:能够控制能量的元件。
放大的前提是不失真,即只有在不失真的情况下放大才有意义。
2.1.2 放大电路的性能指标为了反映放大电路的各方面的性能,引出如下主要性能指标。
、放大倍数1输出量与输入量之比,根据输入量为电流、电压和输出量为电流、电压的不同,可以得到四种放大倍数。
2、输入电阻为从放大电路输入端看进去的等效电阻,输入电阻Ri Ri=Ui/Ii。
和输入电流有效值Ii之比,即定义为输入电压有效值Ui 、输出电阻3任何的放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源,从放大电路输出端看进去的等效。
内阻称为输出电阻Ro 、通频带4 通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
-f=f 上限截止频率 f 中频放大倍数下限截止频率LbwH页15共页1第章2第《模拟电子技术》电子教案5、非线性失真系数6、最大不失真输出电压定义:当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压,用U表示。
om7、最大输出功率与效率最大输出功率P:在输出信号不失真的情况下,负载上能够获得的最大功率。
om效率η:直流电源能量的利用率。
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
模拟电子技术基本放大电路分析
T RC
+ RL
Uo
-
例1.电路如下图所示,晶体管均为硅管,β=80,试判断各晶体管工作状态,
并求各管的IB,IC,UBE。
IC
+ IB
UCE 100kΩ + 6V -
3kΩ
+ 12V
-
例2.硅晶体管电路如图所示,已知晶体管的β=100,当RB分别为100kΩ、51 kΩ时, 求出晶体管的IB,IC和UCE
U BE Q RB
ICQ IBQ
UCE Q UCC ICQ RC
硅管:U BEQ 0.7 V 锗管:U BEQ 0.2 V
任务2 语音输入放大电路的制作
交流通路
画法:C短路,VCC短路。
RB C1 +
+
ui
_
+VCC
RC C2
+
T
+
RL
uo
_
Ui(Us)作用下的通路。
+ Ui RB -
定静态基极电流
耦大合小电容 :
RB
隔直通交
C1 +
+
ui
+VC集C 电极负载电阻 :给集
电结提供反偏电压通路 ;
RC NPN三极管 C +放大电2流
将集电极电流的变化转换 成集电极电压的变化 ,实 现电压放大。
T
+
RL
uo
_
_
2.放大电路的工作原理
• 放大电路正常放大信号时,电路中既有直流电源,又有输入的 交流信号,因此,电路各极的电压和电流中有直流成份,也有 交流成份,总电压、总电流是交直流的迭加。
+12v
模拟电路场效应管及其基本放大电路
UGS(off)
信息技术学院
3. 特性
(1)转移特性
在恒流区
uGS 2 iD I DSS (1 ) U GS(off)
漏极饱 和电流
(U GS (off ) uGS 0)
夹断 电压
信息技术学院
(2)输出特性
iD f (uDS ) U GS 常量
IDSS g-s电压 控制d-s的 等效电阻
信息技术学院
P 沟道场效应管 D
P 沟道场效应管是在 P 型 硅棒的两侧做成高掺杂的 N 型区(N+),导电沟道为 P 型, 多数载流子为空穴。 d
P G
N+ 型 沟 道 N+
g
S
s 符号
信息技术学院
2. 工作原理
(1)栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用
uDS=0
UGS(off)
沟道最宽 (a)uGS = 0
2)耗尽型MOS管
夹断 电压
信息技术学院
各类场效应管的符号和特性曲线
种类 结型 N 沟 道 符号 D 转移特性 ID /mA IDSS 漏极特性 UGS= 0V
ID
-
G
S D
UGS(off) O
UGS
O + + + ID O
o
UDS
ID
结型
P 沟 道
O UGS(off) UGS
G
IDSS
S D B
iD f (uGS ) U DS 常量
当场效应管工作在恒流区时,由于输出特性曲线可近似为横轴的一组平行 线,所以可用一条转移特性曲线代替恒流区的所有曲线。输出特性曲线的 恒流区中做横轴的垂线,读出垂线与各曲线交点的坐标值,建立uGS,iD坐 标系,连接各点所得的曲线就是转移特性曲线。
基本放大电路—共集电极放大电路及共基极放大电路(模拟电子技术课件)
射极输出器的特点:电压放大倍数=1, 输入阻抗高,输出阻抗小。
射极输出器的应用 1、放在多级放大器的输入端,提高整个放 大器的输入电阻。
2、放在多级放大器的输出端,减小整个放 大器的输出电阻。
3、放在两级之间,起缓冲作用。
信号源处获得输入电压信号的能力比较强。
5.输出电阻
•
Us
置0 Rs
•
Ii
•
RB
Ui
•
Ib rbe
RE
保留
•
Ic
•
Ib
ro
用加压求流法求输出电阻:
r ro≈ be
1
一般ro为几十欧~几百 欧,比较小.
特点:射极输出器的输 出电阻很低。
第一讲:共集电极放大电路
四、共集电极放大电路的应用
1、高输入电阻的输入级 作放大电路输入级,提高输入电阻,减小信号源内阻的电压损 耗。
IRb
rbe
•
Ib
•
Ui Rb
ri=
Ui Ib
Re
RL
•
= rbe+(1+ )RL
Uo ri= Ui =Rb//[rbe+(1+ )RL
ri
ri
Ii
ri (共集)>> ri(共射)。射极输出器的输入电阻高。
由于射极电阻的存在, 射极跟随器的输入电阻要比共
射极基本放大电路的输入电阻大得多, 因此射极跟随器从
第二讲:共基极放大电路 一、共基电极放大电路电路结构 二、共基极放大电路静态分析 三、共基极放大电路动态性能分析 四、共基极放大电路的特点 五、三极管三种基本放大电路的性能比较
第二讲:共基极放大电路
一、共基电极放大电路电路结构
电子技术模拟电路知识点总结
电子技术模拟电路知识点总结一、模拟电路基础概念模拟电路处理的是连续变化的信号,与数字电路处理的离散信号不同。
在模拟电路中,电压和电流可以在一定范围内取任意值。
这是理解模拟电路的关键起点。
二、半导体器件1、二极管二极管是最简单的半导体器件之一,具有单向导电性。
当正向偏置时,电流容易通过;反向偏置时,电流极小。
二极管常用于整流电路,将交流转换为直流。
2、三极管三极管分为 NPN 型和 PNP 型。
它具有放大电流的作用,通过控制基极电流,可以实现对集电极电流的控制。
三极管在放大电路中应用广泛。
3、场效应管场效应管分为结型和绝缘栅型。
它是电压控制型器件,输入电阻高,噪声小,常用于集成电路中。
三、基本放大电路1、共射放大电路共射放大电路具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数,但输入电阻较小,输出电阻较大。
2、共集放大电路共集放大电路又称射极跟随器,电压放大倍数接近 1,但输入电阻高,输出电阻小,具有良好的跟随特性。
3、共基放大电路共基放大电路具有较高的频率响应和较好的高频特性。
四、集成运算放大器集成运算放大器是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大器。
1、理想运算放大器特性具有“虚短”和“虚断”的特点。
“虚短”指两输入端电位近似相等,“虚断”指两输入端电流近似为零。
2、运算放大器的应用包括比例运算电路、加法运算电路、减法运算电路、积分运算电路和微分运算电路等。
五、反馈电路反馈可以改善放大器的性能。
1、正反馈和负反馈正反馈会使系统不稳定,但在某些特定情况下,如正弦波振荡器中会用到。
负反馈能稳定放大倍数、改善频率特性等。
2、四种反馈组态电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈,它们对电路性能的影响各不相同。
六、功率放大电路功率放大电路的主要任务是向负载提供足够大的功率。
1、甲类、乙类和甲乙类功率放大电路甲类功放效率低,但失真小;乙类功放效率高,但存在交越失真;甲乙类功放则是介于两者之间。
《模拟电子电路及技术基础(第二版)》教、学指导书(孙肖子)1-23章 (3)
第五章 基本放大电路 图5-4 图5-2的交流通路
第五章 基本放大电路
3. 放大器直流(静态)工作点的计算
首先明确: 放大器的直流分析要在其直流通路上进行。
由于集电极总是位于放大器的输出回路, 因此所谓直流工作
3.7V
UECQ=UCC-I(CRQC+RUE)RIBC2RQ=E102-.7 (1.35.7+12..503.)7×22=4m.A4 V
UCEQ=-UECQ=-4.4 V
第五章 基本放大电路 图5-5 例5-4电路图及直流通路
第五章 基本放大电路
4. 放大器的图解法分析 图解法的要点是在晶体管的输出特性上分别作直流负载线 和交流负载线。 按“先直流, 后交流”的分析原则, 其中 直流负载线是截距为集电极电源电压而斜率为集电极回路直流 总电阻的负倒数的一条直线。 直流负载线与由基极回路确定
Au
Uo Ui
rbe
RC (1 )RE
100 2 2 101 2
1
(4) 因为共基放大器的输入电阻最小, 所以电路必须 接成共基组态, 即①端接地, ③端接输入电压, ②端接输 出。 此时
Ri
RE
// rbe
1
2 // 2 101
0.02k
第五章 基本放大电路
(5) 由于共集放大器的输出电阻最小, 因此只能接成共 集组态, 即②端接地或开路, ①端接输入电压, ③端接输 出。 此时
其动态电阻极小, 因而将输入信号对地短路。 修改办法是选 用一电阻代替稳压二极管。
电路(c)不能正常放大, 原因是集电极输出端被电源-
UCC短路, 所以要在集电极和CC相接点与电源之间串接一电阻
模拟电子线路(模电)基本放大器静态动态分析
例
输入正弦信号时,画各极电压与电流的波形。
iC C1 iB + vCE RC + V - CC RL C2
vi
iB
Q 0 0
+
-
RB + VBB -
+
vBE -
iB
IBQ
iC
ICQ t
iC
Q t 0 0
ib
-1/RL
vBE vBE
VCEQ
vCE vCE
t
t
Q点波动对输出波形的影响:
iC iC
rb ' e
dub ' e 26mV 26mV (1 ) dib IB IE 26mV rbb ' (1 ) IE
rbe rbb ' rb ' e
2. 输出端等效 互相平行、间隔均匀,且与uCE轴线平行。当 uCE为常数时,从输出端c、e极看,三极管就成
直流通路画法:C断开
IBQ、ICQ和UCEQ这些 量代表的工作状态称 为静态工作点,用Q表 示。
U CEQ VCC I CQ RC
二、图解法
VCC U BE IB uBE f (iB , uCE ) Rb IC β IB iC f (iB , uCE ) U V I R CC C c CE 直流负载线
电压放大倍数 Au U o
电流放大倍数 Ai I o 功率放大倍数
Ap Po
源电压放大倍数 Aus U o
源电流放大倍数 Ais I o
Ui
Us
Ii
Pi
Is
(2) 输入电阻 Ri
模拟电子技术基本放大电路题目含答案
•放大的概念
题量:10 满分:100 分
一.判断题(共10题100.0分)
1放大电路放大的对象是不变的电压或电流×
2任何放大电路都有功率放大作用√
3放大电路中实现能量转换和控制的元件是有源元件√
4放大电路的输出电流和电压都要求不失真√
5放大电路中负载的能量来源于有源元件。
×来自电源
6当放大电路的输入信号不为零时的工作状态称为静态×
7放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
√
8放大电路中各电量的交流成分是由交流信号源提供的。
×
9由于放大的对象是变化量,所以当输入信号为直流信号时,任何放大电路的输出都毫无变化。
×
10下图不能够放大交流信号√。
模拟电子技术答案 第2章 基本放大电路
第2章基本放大电路自测题一.在括号内用“√”和“×”表明下列说法是否正确。
1.只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。
(×)2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。
(√)3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。
(×)4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。
(×)5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
(√)6.由于放大的对象是变化量,所以当输入直流信号时,任何放大电路的输出都毫无变化。
(×)7.只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。
(×)二.试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号,简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)(g) (h) (i)图T2.2解:图(a)不能。
V BB 将输入信号短路。
图(b)可以。
图(c)不能。
输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。
图(d)不能。
晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。
图(e)不能。
输入信号被电容C 2短路。
图(f)不能。
输出始终为零。
图(g)可能。
图(h)不合理。
因为G -S 间电压将大于零。
图(i)不能。
因为T 截止。
三.在图T2.3 所示电路中,已知12CC V V =, 晶体管β=100,'100b R k =Ω。
填空:要求先填文字表达式后填得数。
(1)当0i U V =时,测得0.7BEQ U V =,若要基极电流20BQ I A μ=, 则'b R 和W R 之和b R =( ()/CC BEQ BQ V U I - )k Ω≈( 565 )k Ω;而若测得6CEQ U V =,则c R =( ()/CC CEQ BQ V U I β- )≈( 3 )k Ω。
(2)若测得输入电压有效值5i U mV =时, 输出电压有效值'0.6o U V =,则电压放大倍数u A =( /o i U U - )≈( -120 )。
《模拟电子技术基础》教案第二章基本放大电路(高教版)(中职教育).doc
第二章基本放大电路本章内容简介本章首先讨论半导体三极管(BJT )的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
随后着重讨论BJT放大电路的三种组态,即共发射极、共集电极和共基极三种放大电路。
内容安排上是从共发射极电路入手,再推及其他两种电路,并将图解法和小信号模型法,作为分析放大电路的基本方法。
(一)主要内容:◊半导体三极管的结构及工作原理,放大电路的三种基本组态◊静态工作点Q的不同选择对非线性失真的影响◊用H参数模型计算共射极放大电路的主要性能指标◊共集电极电路和共基极电路的工作原理◊三极管放大电路的频率响应(二)教学要点:从半导体三极管的结构及工作原理入手,重点介绍三种基本组态放大电路的静态工作点、动态参数(电压增益、源电压增益、输入电阻、输出电阻)的计算方法,H参数等效电路及其应用。
(三)基木要求:◊了解半导体三极管的工作原理、特性曲线及主要参数◊了解半导体三极管放大电路的分类◊掌握用图解法和小信号分析法分析放大电路的静态及动态工作情况◊理解放大电路的工作点稳定问题◊掌握放大电路的频率响应及各元件参数对其性能的影响2.1半导体三极管(BJT)2.1.1BJT的结构简介:半导体三极管有两种类型:NPN型和PNP型。
结构特点:发射区的掺杂浓度最高;集电区掺杂浓度低于发射区,且面积大;基区很薄,一般在几个微米至几十个微米,且掺杂浓度最低。
2.1.2BJT的电流分配与放大原理三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通过载流子传输体现出来的。
外部条件:发射结正偏,集电结反偏。
i B =(l_Q )x* a1-a 2.三极管的三种组态共发射极接法,发射极作为公共电极,用CE 表示。
共基极接法,基极作为 公共电极,用CB 表示。
共集电极接法,集电极作为公共电极,用CC 表示。
q =必耳=«厶=厶/⑴《)BJT 的三种组态4. 放大作用综上所述,三极管的放大作用,主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传 输,然后到达集电极而实现的。
模拟电路第二章_基本放大电路 (1)
第2章放大电路基础2.1 教学要求1、掌握放大电路的组成原理,熟练掌握放大电路直流通路、交流通路及交流等效电路的画法并能熟练判断放大电路的组成是否合理。
2、熟悉理想情况下放大器的四种模型,并掌握增益、输入电阻、输出电阻等各项性能指标的基本概念。
3、掌握放大电路的分析方法,特别是微变等效电路分析法。
4、掌握放大电路三种基本组态(CE、CC、CB 及CS、CD、CG)的性能特点。
5、了解放大电路的级间耦合方式,熟悉多级放大电路的分析方法。
2.2 基本概念和内容要点2.2.1 放大电路的基本概念1、放大电路的组成原理无论何种类型的放大电路,均由三大部分组成,如图2.1所示。
第一部分是具有放大作用的半导体器件,如三极管、场效应管,它是整个电路的核心。
第二部分是直流偏置电路,其作用是保证半导体器件工作在放大状态。
第三部分是耦合电路,其作用是将输入信号源和输出负载分别连接到放大管的输入端和输出端。
下面简述偏置电路和耦合电路的特点。
(1)偏置电路①在分立元件电路中,常用的偏置方式有分压偏置电路、自偏置电路等。
其中,分压偏置电路适用于任何类型的放大器件;而自偏置电路只适合于耗尽型场效应管(如JFET及DMOS管)。
② 在集成电路中,广泛采用电流源偏置方式。
偏置电路除了为放大管提供合适的静态点(Q )之外,还应具有稳定Q 点的作用。
(2)耦合方式为了保证信号不失真地放大,放大器与信号源、放大器与负载、以及放大器的级与级之间的耦合方式必须保证交流信号正常传输,且尽量减小有用信号在传输过程中的损失。
实际电路有两种耦合方式。
① 电容耦合,变压器耦合这种耦合方式具有隔直流的作用,故各级Q 点相互独立,互不影响,但不易集成,因此常用于分立元件放大器中。
② 直接耦合这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。
这种耦合方式存在的两个主要问题是电平配置问题和零点漂移问题。
解决电平配置问题的主要方法是加电平位移电路;解决零点漂移问题的主要措施是采用低温漂的差分放大电路。
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Au
β2(Rc // rbe2
RL)
输入电阻
Ri Rb //[rbe1 (1 1 )rbe2]
(2.6.2) (2.6.3)
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第四章
16
分析表明,复合管共射放大电 路增强了电流放大能力,从而减小 了对信号源驱动电流的要求,从另 一角度看,若驱动电流不变,则采 用复合管后,输出电流将增大约β 倍。
图2.6.1(b) 两只PNP型管构成的PNP复合管
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第四章
5
b. 不同类型管的复合(互补型复合管)
如图2.6.1(c)、(d) 所示,以图(d)为例,
复合管的β值和rbe计算如下:
•
•
•
I c I e2 (1 2 )I b2
•
(1 2 )I
c1 •
(1
2
)
I
1
b1
iB1
•
(1 12 )I b
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第四章
iC
iB2 (iC2)
iE2
iE1
[转8]
6
(d)
(c)
图2.6.1 两只不同类型管构成的复合管
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7
所以
••
β=I c //I b=β1 β1β2 β1β2
rbe=rbe1
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第四章
8
(2) 复合管的构成原则 a. 把两只管子构成一只复合管, 必须保证每一只管子的电流都能顺 着各管的正常电流方向流动,否则, 构成的复合管是错误的。
•
•
β1 Ib1 β2 Ie1
•
•
1I
b1
2
(1
I
1
b1)
iB1
•
(1 2 12 )I b1
•
•
1
I
2
b1
1
I
2
b
所以
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•
I
•
c
12
Ib
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ic1
Ic
ic2
iE1 )
4
rbe=rbe1+(1+β1)rbe2 ≈ rbe1+β1rbe2
PNP型复合晶体管如图2.6.1(b)所示。
合管共射放大电
图2.6.2 阻容耦合复合共射放大电路
路。
(a) 电路
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13
交流等效电路如图(b)所示,从图(b)可知
•
•
•
•
I c I c1 I c2 β1β2 I b1
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图2.6.2 (b) 交流等效电路
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14
•
•
•
Ui
I b1
•
rb e1
I b2
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9
•
b. I b向内流的复合管为NPN型复合管,
•
向外流I b的复合管为PNP型复合管;
的流I• b
向由T1的 决定I• b1,即复合管的导电极性
取决于第一只管子。
c. 复合管的β≈β1β2
d. 同类型复合管,rbe≈rbe1+β1rbe2
互补型复合管,rbe=rbe1
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第四章
11
复合管因其等效电流放大系数很高, 等效输入电阻亦很高,特别是当它制成 集成器件时,使用方便而受到拥护的欢 迎。复合管又称为达林顿管。
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第四章
12
二、复合管共射放大电路
将图2.2.5(a)
所示电路中的晶
体管用图2.6.1(a)
所示复合管取代,
便可得到如图
2.6.2(a)所示的复
(1) 构成与计算
a. 同类型管的复合
如P112图2.6.1(a)、(b)所示,以图(a)
为例,复合管的β值和rbe计算如下:
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第四章
[转4]
2
图2.6.1(a) 两只NPN型管构成的NPN复合管
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第四章
3
•
••
•
•
Ic Ic1 Ic2 β1 Ib1 β2 Ib2
•
•
Ib1 rbe1 Ib1(1 β1)rbe2 • Ib1(1 β1)(1 β2)(Re // RL)
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第四章
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输入电阻
Ri Rb //[rbe1 (1 β1)rbe2
(1 β1)(1 β2)(Re // RL)]
输出电阻
(2.6.4)
Ro
Re
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三、复合管共集放大电路
图2.6.3 (a) 阻容耦合复合管 共集放大电路
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第四章
18
图2.6.3 (b) 交流通路
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第四章
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图2.6.3 (c) 交流等效电路
由图(c)可知
•
•
•
•
U i I b1 rbe1 I b2 rbe2 I e2 (Re // RL )
将共射电路与共基电路组合在一起,既 保持共射放大电路电压放大能力较强的优 点,又获得共基放大电路较好的高频特性.图 2.6.4所示为共射—共基放大电路的交流通 路。
图2.6.4 共射—共基放大电路的交流通路
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第四章
24
T1组成共射电路,T2组成共基电路, 由于T1管以输入电阻小的共基电路为负载, 使T1管集电结电容对输入回路的影响减小, 从而使共射电路高频特性得到改善。
//
rbe2
Rs // Rb 1 β1
1 β2
rbe1
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第四章
(2.6.5)
21
显然,由于采用复合管,输入电 阻Ri中与Rb相并联的部分大大提高, 而输出电阻Ro中与Re相并联的部分大 大降低,使共集放大电路Ri大、Ro小 的特点得到进一步的发挥。
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第四章
22
•
rb e2
I b1 rbe1 I b1 (1 β1)rbe2
•
•
Uo -β1β2Ib1(Rc // RL)
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图2.6.2 (b) 交流等效电路
第四章
15
电压放大倍数
Au
β1β2(Rc // RL) rbe1 (1 β1)rbe2
若(1+β1)rbe2>>rbe1,且β1>>1,则
2.6 基本放大电路的派生电路 在实际应用中,为了进一步改善 放大电路的性能.可用多只晶体管构 成复合管来取代基本电路中的一只晶 体管;也可根据需要将两种基本接法 组合起来,以得到多方面性能具佳的 放大电路。
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第四章
1
2.6.1 复合管及其用途(P111 ) 一、 复合管的构成及β的计算
从式(2.6.4)可知,共集放大电路的输 入电阻与负载电阻有关;从式(2.6.5)可 知,共集放大电路的输出电阻与信号源 内阻有关.但是必须特别指出,根据输入、 输出电阻的定义,无论什么样的放大电 路,Ri均与Rs无关,而Ro均与RL无关。
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第四章
23
2.6.2 共射—共基放大电路
第四章
10
(3) 复合管的用途
a. 可以提高单管的输入电阻(同类型 复合管)。
b. 解决大功率管的配对难的问题。
c. 解决大功率管β值小的问题。
一般大功率晶体管的β值都比较小, 在要求工作电流较大的场合(电源调整管), 必须使 Ib较大,但Ib只有μA数量级,这 时必须采用复合管。
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