模拟电子电路及技术基础第五章
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 阻才能正常放大。
电路(d)也不能正常放大。 因为场效应管的栅源之间零 偏， 当输入信号大于零时， 其PN结正偏， 所以不能正常 放大。 修改办法是在源极与地之间接一自偏压电阻。
第五章 基本放大电路
【例5-1】 试判断图5-1所示各电路能否正常放大输入 信号ui。 若不能， 应如何修改电路？
第五章 基本放大电路
图5-1 例5-1电路图
第五章 基本放大电路
解 电路(a)不能正常放大， 因为发射结零偏而使晶体管 处于截止状态。 只需将偏电阻RB改接到基极与地之间即可 正常放大。
电路(b)不能正常放大。 由于稳压二极管反向击穿后， 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。
试计算该电路的静态工作点。
解 电路的直流通路如图5-5(b)所示。 图中设定各极电
流的参考方向为实际方向， 此时PNP管放大器ICQ和UECQ(=
第五章 基本放大电路
【例5-3】 电路如图5-2所示。 已知晶体管的β=100， 试计算该管的静态工作点。
解 电路的直流通路如图5-3所示(应逐步掌握在电路图 中直接看出直流通路， 而不必将其画出)， 设定各极电流的 参考方向为实际方向。 由发射结回路可得
UEE=(1+β)IBQRE+0.7+IBQRB
ZC
1 2πfC
1 2 3.14 103 10 4
160
第五章 基本放大电路
图5-2 例5-2电路图
第五章 基本放大电路
图5-3 图5-2的直流通路
第五章 基本放大电路
对于本电路， 由于输入信号频率为1 kHz， 所以数值为 10 μF(ZC=16 Ω)的耦合电容CB、 CC和50 μF(ZC=3.2 Ω)的旁 通电容CE均可视为短路。 而数值为100 pF的Co因其容抗达 1.6 MΩ， 故应视为开路。 再将正、 负电源对地短路， 即 得图5-4所示的交流通路。
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
作点计算， 主要是估算ICQ和UCEQ。 工作点计算的要点： 若晶体管偏置在放大状态下， 即
第五章 基本放大电路
第五章 基本放大电路
5.1 基本要求及重点、 难点 5.2 习题类型分析及例题精解 5.3 习题解答
第五章 基本放大电路
5.1 基本要求及重点、 难点
1. 基本要求 (1) 理解基本放大器的组成原理、 各元件的作用； 掌 握基本放大器直流、 交流通路的确定方法； 熟练掌握直流 偏置电路(包括固定偏流、 电流负反馈型偏置及分压偏置电 路)的分析、 计算， 即静态工作点的计算； 掌握工作状态 (截止、 放大和饱和)的判断方法。 (2) 掌握放大器的直流、 交流图解分析法， 能绘制简 单电路的直流负载线和交流负载线； 掌握非线性失真的判 断和动态范围的确定等。
第五章 基本放大电路
(3) 理解晶体三极管低频交流小信号模型及其参数； 掌 握晶体管放大器基本组态(共射、 共基和共集)电路组成、 工作原理及主要指标； 熟练掌握应用微变等效电路法对三 种基本放大器进行交流分析、 计算； 掌握三种放大器的性 能特点及应用。
(4) 了解场效应管放大器偏置电路分析、 图解法和解析 法； 理解场效应管的低频小信号模型及其参数； 掌握场效 应管三种基本组态电路的分析、 计算。
即
I BQ
UEE 0.7
RB (1 )RE
6 0.7 330 101 2
0.01mA
ICQ=βIBQ=100×0.01=1 mA
UCEQ=UCC+UEE－ICQ(RC+RE)=6+6－1×(3+2)=7 V
第五章 基本放大电路
【例5-4】 电路如图5-5(a)所示。 已知晶体管的β=80，
(5) 理解多级放大器级联原则、 级间耦合方式及主要性 能指标的计算； 掌握多级放大器中后级对前级的பைடு நூலகம்载效应 的分析方法； 掌握CC-CE、 CE-CC和CE-CB组合放大器的 特点及分析计算。
第五章 基本放大电路
2. 重点、 难点 重点： 晶体管和场效应管放大器基本组态CE(CS)、 CB(CG)、 CC(CD)放大器的组成、 工作原理、 主要特点及 其分析与计算。 难点： 图解法和微变等效电路法， 尤其是场效应管放 大器的分析和计算。
隐含有如下的已知近似条件
NPN管 UBEQ=0.7 V(硅管) UBEQ=0.3 V(锗管)
PNP管 UBEQ=－0.7 V(硅管) UBEQ=－0.3 V(锗管)
及
ICQ=βIBQ
另外， 为使计算简便， 晶体管三个电极电流的参考方
向最好设为实际方向， 即NPN管的IC和IB流入管内， 而IE流 出管外； PNP管则正好相反。
第五章 基本放大电路
5.2 习题类型分析及例题精解
1. 晶体管电路能否正常放大信号的判别 判别的依据是放大器组成的三条规则： ① 晶体管必须 偏置在放大区； ② 待放大的信号要加到发射结的输入回路； ③ 输出端负载能有效获得放大后的信号。 若违背其中任何 一条， 则电路都不能正常放大信号。
第五章 基本放大电路
第五章 基本放大电路
【例5-2】 电路如图5-2所示。 已知ui=5 sin2π× 103t mV， 试画出其直流通路和交流通路。
解 将电路中的电容CB、 CE、 CC和Co开路， 便得图5-3 所示的直流通路。
在画交流通路时， 应对不同数值电容的容抗大小有一 数量的概念， 如1 μF电容对频率为1 kHz的容抗约为
2. 确定放大器的直流通路和交流通路 放大器的分析包括直流分析和交流分析， 并要遵循 “先直流， 后交流”的原则。 为此首先要确定放大器的直 流和交流通路， 其规则是： (1) 对于直流通路， 将原电路中的所有电容开路， 电感 短路， 直流电源保留， 即得直流通路。 (2) 对于交流通路， 将原电路中对输入信号的耦合电容、 旁通电容短路， 容抗极大的小电容开路， 直流电源对地短 路， 即得交流通路。
电路(d)也不能正常放大。 因为场效应管的栅源之间零 偏， 当输入信号大于零时， 其PN结正偏， 所以不能正常 放大。 修改办法是在源极与地之间接一自偏压电阻。
第五章 基本放大电路
【例5-1】 试判断图5-1所示各电路能否正常放大输入 信号ui。 若不能， 应如何修改电路？
第五章 基本放大电路
图5-1 例5-1电路图
第五章 基本放大电路
解 电路(a)不能正常放大， 因为发射结零偏而使晶体管 处于截止状态。 只需将偏电阻RB改接到基极与地之间即可 正常放大。
电路(b)不能正常放大。 由于稳压二极管反向击穿后， 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。
试计算该电路的静态工作点。
解 电路的直流通路如图5-5(b)所示。 图中设定各极电
流的参考方向为实际方向， 此时PNP管放大器ICQ和UECQ(=
第五章 基本放大电路
【例5-3】 电路如图5-2所示。 已知晶体管的β=100， 试计算该管的静态工作点。
解 电路的直流通路如图5-3所示(应逐步掌握在电路图 中直接看出直流通路， 而不必将其画出)， 设定各极电流的 参考方向为实际方向。 由发射结回路可得
UEE=(1+β)IBQRE+0.7+IBQRB
ZC
1 2πfC
1 2 3.14 103 10 4
160
第五章 基本放大电路
图5-2 例5-2电路图
第五章 基本放大电路
图5-3 图5-2的直流通路
第五章 基本放大电路
对于本电路， 由于输入信号频率为1 kHz， 所以数值为 10 μF(ZC=16 Ω)的耦合电容CB、 CC和50 μF(ZC=3.2 Ω)的旁 通电容CE均可视为短路。 而数值为100 pF的Co因其容抗达 1.6 MΩ， 故应视为开路。 再将正、 负电源对地短路， 即 得图5-4所示的交流通路。
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
作点计算， 主要是估算ICQ和UCEQ。 工作点计算的要点： 若晶体管偏置在放大状态下， 即
第五章 基本放大电路
第五章 基本放大电路
5.1 基本要求及重点、 难点 5.2 习题类型分析及例题精解 5.3 习题解答
第五章 基本放大电路
5.1 基本要求及重点、 难点
1. 基本要求 (1) 理解基本放大器的组成原理、 各元件的作用； 掌 握基本放大器直流、 交流通路的确定方法； 熟练掌握直流 偏置电路(包括固定偏流、 电流负反馈型偏置及分压偏置电 路)的分析、 计算， 即静态工作点的计算； 掌握工作状态 (截止、 放大和饱和)的判断方法。 (2) 掌握放大器的直流、 交流图解分析法， 能绘制简 单电路的直流负载线和交流负载线； 掌握非线性失真的判 断和动态范围的确定等。
第五章 基本放大电路
(3) 理解晶体三极管低频交流小信号模型及其参数； 掌 握晶体管放大器基本组态(共射、 共基和共集)电路组成、 工作原理及主要指标； 熟练掌握应用微变等效电路法对三 种基本放大器进行交流分析、 计算； 掌握三种放大器的性 能特点及应用。
(4) 了解场效应管放大器偏置电路分析、 图解法和解析 法； 理解场效应管的低频小信号模型及其参数； 掌握场效 应管三种基本组态电路的分析、 计算。
即
I BQ
UEE 0.7
RB (1 )RE
6 0.7 330 101 2
0.01mA
ICQ=βIBQ=100×0.01=1 mA
UCEQ=UCC+UEE－ICQ(RC+RE)=6+6－1×(3+2)=7 V
第五章 基本放大电路
【例5-4】 电路如图5-5(a)所示。 已知晶体管的β=80，
(5) 理解多级放大器级联原则、 级间耦合方式及主要性 能指标的计算； 掌握多级放大器中后级对前级的பைடு நூலகம்载效应 的分析方法； 掌握CC-CE、 CE-CC和CE-CB组合放大器的 特点及分析计算。
第五章 基本放大电路
2. 重点、 难点 重点： 晶体管和场效应管放大器基本组态CE(CS)、 CB(CG)、 CC(CD)放大器的组成、 工作原理、 主要特点及 其分析与计算。 难点： 图解法和微变等效电路法， 尤其是场效应管放 大器的分析和计算。
隐含有如下的已知近似条件
NPN管 UBEQ=0.7 V(硅管) UBEQ=0.3 V(锗管)
PNP管 UBEQ=－0.7 V(硅管) UBEQ=－0.3 V(锗管)
及
ICQ=βIBQ
另外， 为使计算简便， 晶体管三个电极电流的参考方
向最好设为实际方向， 即NPN管的IC和IB流入管内， 而IE流 出管外； PNP管则正好相反。
第五章 基本放大电路
5.2 习题类型分析及例题精解
1. 晶体管电路能否正常放大信号的判别 判别的依据是放大器组成的三条规则： ① 晶体管必须 偏置在放大区； ② 待放大的信号要加到发射结的输入回路； ③ 输出端负载能有效获得放大后的信号。 若违背其中任何 一条， 则电路都不能正常放大信号。
第五章 基本放大电路
第五章 基本放大电路
【例5-2】 电路如图5-2所示。 已知ui=5 sin2π× 103t mV， 试画出其直流通路和交流通路。
解 将电路中的电容CB、 CE、 CC和Co开路， 便得图5-3 所示的直流通路。
在画交流通路时， 应对不同数值电容的容抗大小有一 数量的概念， 如1 μF电容对频率为1 kHz的容抗约为
2. 确定放大器的直流通路和交流通路 放大器的分析包括直流分析和交流分析， 并要遵循 “先直流， 后交流”的原则。 为此首先要确定放大器的直 流和交流通路， 其规则是： (1) 对于直流通路， 将原电路中的所有电容开路， 电感 短路， 直流电源保留， 即得直流通路。 (2) 对于交流通路， 将原电路中对输入信号的耦合电容、 旁通电容短路， 容抗极大的小电容开路， 直流电源对地短 路， 即得交流通路。