华中科技大学模拟电子技术课件

《模拟电子技术》
2.2 放大电路的工作原理
放大原理
1、设置合适的静态工作点： IBQ，ICQ，UCEQ； 2、输入信号ui形成输入电流iB， 放大后输出电流iC加在负载上， 得到放大电压uO； 3、uCE与iC反相，uI与uO反相； 4、uCE经电容隔直通交后， 得到放大电压uO。
基本共发射极放大电路
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《模拟电子技术》
2.3 放大电路的分析方法
二、放大电路的动态分析
3、解析法
U i I b rbe
Ic β Ib
U o I c ( Rc // RL ) I c RL '
则电压增益为：
U o β I b RL ' β RL ' Au Ui I b rbe rbe
I BQ
I CQ β
20 A
U CEQ U CC I CQ ( Rc Re ) 6V
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2.3 放大电路的分析方法
三、静态工作点稳定电路
例：放大电路如图，已知三极管β =50，UBEQ=0.7V。 （1）估算放大电路的静态工作点。 （2）估算放大电路的Au、ri、ro。 解：(2) rbe 300 (1 ) 26 1.6 k
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2.3 放大电路的分析方法
三、静态工作点稳定电路
2、静态工作点稳定电路
IR1（或IR2 ） >>IBQ ， UBQ >>UBEQ
R1 U CC 与温度无关 R1 R2 Re取值越大，反馈控制作用越强 U 此时， BQ
b点电位基本不变。
一般取 IR1 =(5~10)IBQ ， UBQ =3~5V 稳定原理：
1、直流通路
基本共发射极放大电路
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2.3 放大电路的分析方法
一、放大电路的静态分析
2、解析法估算静态工作点
3kΩ
280kΩ
求解静态工作点，包括IBQ ,ICQ ,UCEQ
I BQ U CC U BE 12 0.7 0.04 mA 40 A Rb 280
基本共发射极放大电路 输入电阻 ri Rb // rbe 输出电阻 rO RC
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2.3 放大电路的分析方法
三、静态工作点稳定电路
1、温度对静态工作点的影响
温度上升时，三极管反向电流ICBO、ICEO及电流放大 系数或都会增大，而发射结正向压降UBE会减小。 最后都会使放大电路中的集电极静态电流ICQ随温度 升高而增加（ICQ= IBQ+ ICEO） ，从而使Q点随温 度变化。 要想使ICQ基本稳定不变，就要求在温度升高时， 电路能自动地适当减小基极电流IBQ 。
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2.3 放大电路的分析方法
三、静态工作点稳定电路
例：放大电路如图，已知三极管β =50，UBEQ=0.7V。 （1）估算放大电路的静态工作点。 （2）估算放大电路的Au、ri、ro。 R 解：(1) U BQ 1 U CC 4V
I CQ
R1 R2 U BQ U BEQ I EQ 1mA Re
2、图解法
分析非线性失真 分析最大不失真输出电压Uom
Uom
静态工作点设在 交流负载线的中点 华中科技大学文华学院
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2.3 放大电路的分析方法
二、放大电路的动态分析
3、解析法
Uo 电压放大倍数 Au U i Ui 输入电阻 Ri I
i
输出电阻
Uo Ro (U S 0, RL ) Io
基本思想：非线性元件三极管线性化。
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2.3 放大电路的分析方法
二、放大电路的动态分析
3、解析法
b-e间： 近似为线性关系，等效为一个 动态电阻rbe 300 (1 ) 26(mV ) I EQ (mA ) c-e间： 近似为恒流源特性，等效为受ib控 制的电流源β ib 。 b-c间： 近似为开路。
交流负载线必须通过静态工作点，斜率为-1/华中科技大学文华学院 RL ’
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2.3 放大电路的分析方法
二、放大电路的动态分析
2、图解法
uO uCE 分析电压放大倍数 Au u I u I
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饱和失真
截止失真
2.3 放大电路的分析方法
二、放大电路的动态分析
采用该方法分析静态工作点，必须已知 三极管的输入输出特性曲线。
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2.3 放大电路的分析方法
列输出回路方程（直流负载线）
列输入回路方程
uBE U CC iB Rb
UCE=UCC－iCRc
在输入特性曲线上，作出直线 uBE =UU CC RB，与IBQ曲线 在输出特性曲线上，作出直流负载线 UCE CC－iC i c Rb ，两线
Vo ( j ) 其中：AV ( ) 称为幅频响应 ( j ) Vi
( ) o ( ) i ( ) 称为相频响应
衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
其 中 ： f H — —上限频率
f L — —下限频率
通频带：f BW f H f L
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2.3 放大电路的分析方法
一、放大电路的静态分析
二、放大电路的动态分析
三、静态工作点稳定电路
四、共集电极和共基极放大电路
五、三种基本放大电路的特点和用途
六、多级放大电路
七、放大电路的频率特性简介
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2.3 放大电路的分析方法
一、放大电路的静态分析
《模拟电子技术》
2.1 放大电路的主要技术指标
通频带
在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连 续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。 电压增益可表示为：
( j ) Vo ( j ) AV Vi ( j ) Vo ( j ) [ o ( ) i ( )] ( j ) Vi
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2.2 放大电路的工作原理
放大电路的组成
基本共发射极放大电路
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2.2 放大电路的工作原理
放大电路的组成
放大的条件： 1、发射结正偏，集电结反偏， 三极管工作在放大区； 2、输入信号加在发射结上， 放大后信号加在负载上。 各元件的作用： 1、三极管T：电流分配放大作用 2、us,Rs：信号源电压和内阻 3、C1,C2：耦合电容，隔直通交 基本共发射极放大电路 4、RB, RC, UCC： 保证三极管正常工作。 华中科技大学文华学院
I CQ I BQ 50 0.04 2mA
β=50
U CEQ U CC I C RC 12 2 3 6V
三极管发射结导通压降： 硅管0.7V，锗管0.2V
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2.3 放大电路的分析方法
一、放大电路的静态分析
3、图解法估算静态工作点
U CEQ U CC I C RC
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2.3 放大电路的分析方法
二、放大电路的动态分析
1、交流通路
基本共发射极放大电路
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2.3 放大电路的分析方法
二、放大电路的动态分析
2、图解法
交流负载线 uCE iC RL ' ( RL ' RC // RL ) 交流负载线 直流负载线
例：放大电路如图，已知三极管β =50，UBEQ=0.7V。 （4）若为基本共射放大电路，且三极管换成β=100 的三极管，其它条件不变，ICQ将如何变化？电压放 大倍数是否大约增加一倍？ 解：(4) I rbe2 300 2U26 U BE ，不变 CC I
BQ 2 BQ 1
的交点即为Q点，从而得到UBQ。 CQ。 的交点即是Q点，得到I CEQ 和I
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2.3 放大电路的分析方法
一、放大电路的静态分析
4、电路的参数对静态工作点的影响
Rb对Q点的影响:
I BQ U CC U BE Rb
Q’ Q’ Q” Q”
RC对Q点的影响
I CQ I BQ
ri R1 || R2 || rbe
rO RC
uo β ib ( Rc // RL ) β ib RL '
输入回路：
ui ib rbe
电压增益：
26(mV ) rbe 300 (1 ) I EQ (mA )

uo β ib RL ' β RL ' Au ui ib rbe rbe 华中科技大学文华学院
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2.1 放大电路的主要技术指标
输入电阻
Ui Ri I
i
放大 电路
输出电阻
Uo Ro Io (U S 0, RL )
输入电阻表明放大电路从信号源吸取信号大小，对输入 为电压信号的放大电路，Ri愈大，则放大电路输入端的 Ui值愈大。 输出电阻表明放大电路带载能力，对输出为电压信号的 放大电路，Ro愈小，则负载电阻的变化对输出电压的影 响愈小，带载能力愈强差。 华中科技大学文华学院
模拟电子技术
机电学部 鲁艳旻
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目录
第1章 半导体器件 第2章 放大电路分析 第3章 场效应管放大电路 第4章 负反馈放大电路 第5章 集成运算放大器及其应用 第6章 信号产生电路 第7章 功率放大电路 第8章 直流电源
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T IC IE UE、UB不变 UBE IB （反馈控制） IC 华中科技大学文华学院
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2.3 放大电路的分析方法
三、静态工作点稳定电路
2、静态工作点稳定电路
静态分析
U BQ R1 U CC R1 R2
U BQ U BEQ Re
I BQ I CQ β
第2章 放大电路分析
2.1 放大电路的主要技术指标 2.2 放大电路的工作原理 2.3 放大电路的分析方法
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2.1 放大电路的主要技术指标
放大 电路
Uo Au 电压放大倍数 Ui Uo 源电压放大倍数 AuS US Io 电流放大倍数 Ai Ii 华中科技大学文华学院
b点电位基本不变。
I CQ I EQ
U CEQ U CC I CQ Rc I EQ Re U CC I CQ ( Rc Re )
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2.3 放大电路的分析方法
三、静态工作点稳定电路 输入电阻 2、静态工作点稳定电路 输出电阻
动态分析
输出回路：
I CQ2
Rb
I CQ 2 2 I BQ 2
300 2 1
26 rbe1，不变 2 1I CQ1 2 2 I BQ
β2 RL ' 2 β11 RL1' 2 I 1，增加一倍 I BQ CQ Au2 2 Au1，增加一倍。 rbe2 rbe1
I EQ
U o β RL ' Au 42 Ui rbe
ri R1 || R2 || rbe 1.1k
rO RC 2.7k
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2.3 放大电路的分析方法
三、静态工作点稳定电路
例：放大电路如图，已知三极管β =50，UBEQ=0.7V。 （3）若β=100，其它条件不变，静态工作点有何 变化？电压放大倍数是否大约增加一倍？ 解：(3) U BQ 保持不变。 I CQ，I EQ U CEQ 不变
I BQ I CQ β 10 A，减小
26 rbe 300 (1 ) 2.9 k，增加 I EQ U o β RL ' 46，略有增加。 Au Ui rbe
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2.3 放大电路的分析方法
三、静态工作点稳定电路