放大电路组成原则
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RC
Q
O
UCEQ UCC
UCE /V
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2.2.3 放大电路的动态分析
1.动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。
2.分析方法: 微变等效电路法,图解法。
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微变等效电路法
1). 晶体管的微变等效电路 (1) 输入回路
RL= 6kΩ ,晶体管β =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;
+UCC
(3) 输入电阻ri、ro及 Au。
RB1 C1
RC
+C2
+
+
+
ui –
RB2
RE1 RE2
RL uo
+ CE
–
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解: (1)由直流通路求静态工作点。
VB
RB2 RB1 RB2
UCC
20 12V 60 20
3V
IC
IE
VB UBE RE1 RE2
3 0.6 mA
3
RB1
0.8 mA
VB
IB
IC β
0.8 μ A 50
16 μ A
RB2
UCE UCC IC RC IE ( RE1 RE2 )
iC
uCE
uBE
iB
UBE
O
tO
IB tO
IC
UCE
tO
t
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对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
+UCC
RB
RC +C2 对地短路
RS +
es –
C1 +
iB
+
ui 短路
iC + uB–E
T
+ uCE –
iE
RL
短路
+ uo –
–
交流通路
+
RS
es + –
ui –
RE1 Ie
+ RL Uo
-
8.69
微变等效电路
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2.5 射极输出器
RB C1 +
RS +
es+–
ui –
RE
+UCC +C2
+ RL uo
–
因对交流信号而言,集电极是输入与输出回路 的公共端,所以是共集电极放大电路。
IC
VE VB 固定 UBE IB
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2.4.2 静态工作点的计算 估算法:
RB1
I1 RC
C1+ VB IB
+
RS eS–+
ui RB2 –
I2 RE
IC +C2
+UCC +
VB
RB 2 RB1 RB2
UCC
IC
IE
VB
UBE RE
+ RL uo CE –
稳定Q点的原理
VB
RB1 C1+
RS eS–+
+ ui RB2
–
I1RC IB
I2 RE
IC
+UCC
+C2
+
+ CRE L
uo –
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RS eS–+
RB1
C1+ +
ui RB2
I1RC VB IB
I2 RE
IC +C2
VE + CRE L
+UCC
+ uo –
–
T
IC
EB
iE
+ uo –
共发射极基本电路
+ EC
–
RS +
es –
RB C1
+ + ui
–
RC
+UCC +C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
单电源供电时常用的画法
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2.1.3 各量的规范表示法 P22
2.2 放大电路的主要技术指标 (P22—24)
200
51Βιβλιοθήκη 26 0.8Ω
1.86
kΩ
ri RB // rbe (1 β )RE1 Ii B Ib
Ic C
8 .03 kΩ
ro RC 6 kΩ
Au
rbe
βRL (1 β
) RE1
+ RS
E S-+ Ui
-
IRB
β Ib rbe
RB E
RC
RB
RC IC
IB
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
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RB C1+ +
ui
–
+UCC
RC iB iC
+C2 ++
uo = 0
u+B–E
T
uCE –
uo
iE
–
uBE = UBE uCE = UCE
无输入信号(ui = 0)时
2). 放大电路的微变等效电路
ii B ib
+
R+S eS-
ui -
RB
ic C
+
RC RL uO -
E
ii B ib
ic C
交流通路
+ RS
+ ui eS- -
ib
+
RB rbe
RC RL uo
E
微变等效电路
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3).放大倍数、电路输入、输出电阻的计算
Ii B Ib
IB
Q IB
晶体管的 输入电阻
UBE
O
UBE
输入特性
rbe
U BE I B
ube ib
rbe
300()
(1
β)
26(mV ) IE (mA )
rbe一般为几百欧到几千欧。
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(2) 输出回路 IC
Q
O
输出特性 UCE
一般在20~200之间
晶体管的
对交流:旁路电容 CE 将RE 短路, RE不起 作用, Au,ri,ro与固定偏置电路相同。
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+UCC
RB1
C1
+
RS eS–+
+ ui RB2
–
RC
对地 +C2 短路
短路 +
如果去掉CE , Au,ri,ro ?
RE
+ RL uo CE –
Ii B Ib
Ic C
输出电阻 rce
UCE IC
IB
uce ic
rce愈大,恒流特性愈好 因rce阻值很高,一般忽 IB 略不计。
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(3). 晶体管的微变等效电路 晶体三极管
ic
ib B+ ube
E
B ib
+C
+
uce
ube rbe
-
-
微变等效电路
ic C +
ib
uce
E
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2.1.2 放大电路中元件的作用
RS
+ es
信– 号 源
RC +C2
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
+ EC
–
负载
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RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
ri RB // rbe
Au减小
ri RB1 // RB2 // rbe (1 β)RE
ri 提高
ro RC
ro RC
ro不变
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对信号源电压的 放大倍数?
即 :Au s
U o E S
?
RB1
C1+
RS eS–+
+ ui RB2
ui
uBE
iB
O
t
UBE
O
tO
iC
IB
tO
uCE
uo
O
t
? IC
UCE
tO
t
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2.2.2 放大电路的静态分析
1.静态概念及静态分析目的 2.分析方法:估算法、图解法。
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例:用估算法计算静态工作点。
已知:UCC=12V,RC=4k,RB=300k, =37.5。
Ic C
RS
+
IRB
βIb
E
+ S-
U i -
RB
rbe
RC
E
ri
+ RL Uo
-
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Ii B Ib
Ic C Io
外加
RS
E -S+
+ U i -
RB
βIb
rbe
RC
RL
+
U o -
共射极放大电路特点: 1. 放大倍数高;
E
2. 输入电阻低;
求ro的步骤: (1) 断开负载RL
(2) 令U i 0 或E S 0
(3) 外加电压U o (4) 求 Io
ro 3. 输出电阻高。
Io Ic IRC
Ic β Ib Ib 0 所以 Ic 0
IRC
U o RC
ro
U o Io
RC
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直流负载线
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2). 图解分析
iC/mA
iB/mA
iC/mA
iC
IC
Q1
iB/mA
Q Q2
ib
IB
Q RL=
O
tO
O
O
uCE/V
tO
O
uCE/V
uBE/V uBE/V
UCE
uo
UBE ui
t
t
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3). 非线性失真
若Q设置过高,
适当减小基 极电流可消除 失真。
–
信号源 ri
RC RE
+UCC
+C2
+
+ CRE L
uo –
考虑信号源内阻RS 时
Aus U i E S
AUEuSo riUEUUSi oi RS ri
U i E S
所以
Aus
β RL rbe
ri RS ri
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例1: 在图示放大电路中,已知UCC=12V, RC= 6kΩ, RE1= 300Ω, RE2= 2.7kΩ, RB1= 60kΩ, RB2= 20kΩ
去掉CE后的 微变等效电路
RB RB1 // RB2
+ RS
E S-+ Ui
-
IRB
β Ib rbe
RB E
RC
RE Ie
+ RL Uo
-
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分压式偏置电路
有旁路电容CE
Au
β
RL rbe
无旁路电容CE
Au
rbe
βRL (1 β
) RE
IB
IC β
UCE UCC IC RC IE RE UCC IC (RC RE )
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2.4.3 动态分析
RB1
RC
C1+
RS eS–+
+ ui RB2
–
RE
+UCC
+C2
+
+ CRE L
uo –
如果去掉CE , Au,ri,ro ?
旁路电容
+UCC
解:I B
UCC RB
12 mA
300
RB
0.04 mA
IC IB 37.5 0.04mA 1.5 mA
RC IC
IB
+
U+B–ETU–CE
UCE UCC IC RC 12 1.5 4V 6V
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用图解法确定静态值
IC/mA UCC 直流负载线
iC/mA
iC/mA
Q1 Q
Q2
IC
O
tO
O
uCE/V uCE/V
UCE
uO
t
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若Q设置过低,
iC/mA
iB/mA
iB/mA
Q
Q
O O
UCE t
uCE/V O uCE/V
uO
tO
O
uBE/V
uBE/V
ui
t UBE
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。
(用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻等)
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例:画出下图放大电路的直流通路
对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)
断开 RB
C1 +
RS + + ui
es– –
+UCC
RC
断开
+C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
+UCC
RC IB
RE1 RE2
+UCC IC + UCE –
IE
12 0.8 6 0.8 3V 4.8 V
直流通路
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(2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。
其中 RB RB1 // RB2 15 kΩ
Q
O
UCEQ UCC
UCE /V
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2.2.3 放大电路的动态分析
1.动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。
2.分析方法: 微变等效电路法,图解法。
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微变等效电路法
1). 晶体管的微变等效电路 (1) 输入回路
RL= 6kΩ ,晶体管β =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;
+UCC
(3) 输入电阻ri、ro及 Au。
RB1 C1
RC
+C2
+
+
+
ui –
RB2
RE1 RE2
RL uo
+ CE
–
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解: (1)由直流通路求静态工作点。
VB
RB2 RB1 RB2
UCC
20 12V 60 20
3V
IC
IE
VB UBE RE1 RE2
3 0.6 mA
3
RB1
0.8 mA
VB
IB
IC β
0.8 μ A 50
16 μ A
RB2
UCE UCC IC RC IE ( RE1 RE2 )
iC
uCE
uBE
iB
UBE
O
tO
IB tO
IC
UCE
tO
t
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对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
+UCC
RB
RC +C2 对地短路
RS +
es –
C1 +
iB
+
ui 短路
iC + uB–E
T
+ uCE –
iE
RL
短路
+ uo –
–
交流通路
+
RS
es + –
ui –
RE1 Ie
+ RL Uo
-
8.69
微变等效电路
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2.5 射极输出器
RB C1 +
RS +
es+–
ui –
RE
+UCC +C2
+ RL uo
–
因对交流信号而言,集电极是输入与输出回路 的公共端,所以是共集电极放大电路。
IC
VE VB 固定 UBE IB
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2.4.2 静态工作点的计算 估算法:
RB1
I1 RC
C1+ VB IB
+
RS eS–+
ui RB2 –
I2 RE
IC +C2
+UCC +
VB
RB 2 RB1 RB2
UCC
IC
IE
VB
UBE RE
+ RL uo CE –
稳定Q点的原理
VB
RB1 C1+
RS eS–+
+ ui RB2
–
I1RC IB
I2 RE
IC
+UCC
+C2
+
+ CRE L
uo –
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RS eS–+
RB1
C1+ +
ui RB2
I1RC VB IB
I2 RE
IC +C2
VE + CRE L
+UCC
+ uo –
–
T
IC
EB
iE
+ uo –
共发射极基本电路
+ EC
–
RS +
es –
RB C1
+ + ui
–
RC
+UCC +C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
单电源供电时常用的画法
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2.1.3 各量的规范表示法 P22
2.2 放大电路的主要技术指标 (P22—24)
200
51Βιβλιοθήκη 26 0.8Ω
1.86
kΩ
ri RB // rbe (1 β )RE1 Ii B Ib
Ic C
8 .03 kΩ
ro RC 6 kΩ
Au
rbe
βRL (1 β
) RE1
+ RS
E S-+ Ui
-
IRB
β Ib rbe
RB E
RC
RB
RC IC
IB
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
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RB C1+ +
ui
–
+UCC
RC iB iC
+C2 ++
uo = 0
u+B–E
T
uCE –
uo
iE
–
uBE = UBE uCE = UCE
无输入信号(ui = 0)时
2). 放大电路的微变等效电路
ii B ib
+
R+S eS-
ui -
RB
ic C
+
RC RL uO -
E
ii B ib
ic C
交流通路
+ RS
+ ui eS- -
ib
+
RB rbe
RC RL uo
E
微变等效电路
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3).放大倍数、电路输入、输出电阻的计算
Ii B Ib
IB
Q IB
晶体管的 输入电阻
UBE
O
UBE
输入特性
rbe
U BE I B
ube ib
rbe
300()
(1
β)
26(mV ) IE (mA )
rbe一般为几百欧到几千欧。
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(2) 输出回路 IC
Q
O
输出特性 UCE
一般在20~200之间
晶体管的
对交流:旁路电容 CE 将RE 短路, RE不起 作用, Au,ri,ro与固定偏置电路相同。
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+UCC
RB1
C1
+
RS eS–+
+ ui RB2
–
RC
对地 +C2 短路
短路 +
如果去掉CE , Au,ri,ro ?
RE
+ RL uo CE –
Ii B Ib
Ic C
输出电阻 rce
UCE IC
IB
uce ic
rce愈大,恒流特性愈好 因rce阻值很高,一般忽 IB 略不计。
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(3). 晶体管的微变等效电路 晶体三极管
ic
ib B+ ube
E
B ib
+C
+
uce
ube rbe
-
-
微变等效电路
ic C +
ib
uce
E
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2.1.2 放大电路中元件的作用
RS
+ es
信– 号 源
RC +C2
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
+ EC
–
负载
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RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
ri RB // rbe
Au减小
ri RB1 // RB2 // rbe (1 β)RE
ri 提高
ro RC
ro RC
ro不变
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对信号源电压的 放大倍数?
即 :Au s
U o E S
?
RB1
C1+
RS eS–+
+ ui RB2
ui
uBE
iB
O
t
UBE
O
tO
iC
IB
tO
uCE
uo
O
t
? IC
UCE
tO
t
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2.2.2 放大电路的静态分析
1.静态概念及静态分析目的 2.分析方法:估算法、图解法。
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例:用估算法计算静态工作点。
已知:UCC=12V,RC=4k,RB=300k, =37.5。
Ic C
RS
+
IRB
βIb
E
+ S-
U i -
RB
rbe
RC
E
ri
+ RL Uo
-
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Ii B Ib
Ic C Io
外加
RS
E -S+
+ U i -
RB
βIb
rbe
RC
RL
+
U o -
共射极放大电路特点: 1. 放大倍数高;
E
2. 输入电阻低;
求ro的步骤: (1) 断开负载RL
(2) 令U i 0 或E S 0
(3) 外加电压U o (4) 求 Io
ro 3. 输出电阻高。
Io Ic IRC
Ic β Ib Ib 0 所以 Ic 0
IRC
U o RC
ro
U o Io
RC
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直流负载线
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2). 图解分析
iC/mA
iB/mA
iC/mA
iC
IC
Q1
iB/mA
Q Q2
ib
IB
Q RL=
O
tO
O
O
uCE/V
tO
O
uCE/V
uBE/V uBE/V
UCE
uo
UBE ui
t
t
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3). 非线性失真
若Q设置过高,
适当减小基 极电流可消除 失真。
–
信号源 ri
RC RE
+UCC
+C2
+
+ CRE L
uo –
考虑信号源内阻RS 时
Aus U i E S
AUEuSo riUEUUSi oi RS ri
U i E S
所以
Aus
β RL rbe
ri RS ri
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例1: 在图示放大电路中,已知UCC=12V, RC= 6kΩ, RE1= 300Ω, RE2= 2.7kΩ, RB1= 60kΩ, RB2= 20kΩ
去掉CE后的 微变等效电路
RB RB1 // RB2
+ RS
E S-+ Ui
-
IRB
β Ib rbe
RB E
RC
RE Ie
+ RL Uo
-
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分压式偏置电路
有旁路电容CE
Au
β
RL rbe
无旁路电容CE
Au
rbe
βRL (1 β
) RE
IB
IC β
UCE UCC IC RC IE RE UCC IC (RC RE )
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2.4.3 动态分析
RB1
RC
C1+
RS eS–+
+ ui RB2
–
RE
+UCC
+C2
+
+ CRE L
uo –
如果去掉CE , Au,ri,ro ?
旁路电容
+UCC
解:I B
UCC RB
12 mA
300
RB
0.04 mA
IC IB 37.5 0.04mA 1.5 mA
RC IC
IB
+
U+B–ETU–CE
UCE UCC IC RC 12 1.5 4V 6V
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用图解法确定静态值
IC/mA UCC 直流负载线
iC/mA
iC/mA
Q1 Q
Q2
IC
O
tO
O
uCE/V uCE/V
UCE
uO
t
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若Q设置过低,
iC/mA
iB/mA
iB/mA
Q
Q
O O
UCE t
uCE/V O uCE/V
uO
tO
O
uBE/V
uBE/V
ui
t UBE
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。
(用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻等)
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例:画出下图放大电路的直流通路
对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)
断开 RB
C1 +
RS + + ui
es– –
+UCC
RC
断开
+C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
+UCC
RC IB
RE1 RE2
+UCC IC + UCE –
IE
12 0.8 6 0.8 3V 4.8 V
直流通路
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(2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。
其中 RB RB1 // RB2 15 kΩ