模拟电子电路及技术基础第五章
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西安交通大学赵进全模拟电子技术基础第5章.pptx
使放大元件的输 入UBE产生变化
抑制输出电流 ICQ的变化
RB1
输入回路 RB2
I RC
IB
+ VCC
IC
T
+ +
IE
UB UE
RE
__
直流电流负反馈可以 稳定输出电流ICQ
反馈网络 输出回路
第2页/共165页
反馈的定义 把放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，
经过反馈网络， 返送到输入回路一个反馈量（电压或电流），
负反馈改善放大电路的性能 负反馈广泛应用于电子技术、自控等领域之中。
第10页/共165页
4. 瞬时极性法判断正负反馈
.
A
⊕uI
uId
+
基本放大电路
uO
判断方法
.
uF
F
反馈网络
a. 在输入端加入对地瞬时极性为正的电压uI。 b. 根据放大电路的工作原理，标出电路中各点电压 的
瞬时极性。 c. 判断反馈信号是增强还是削弱输入信号。
(b) 反馈电流iF与输
入电流iI并联于基本 电路的输入端，属 +
并联反馈。
_
反馈网络F
+
+
+
_
_
电压并联负反馈
第33页/共165页
+ +
_
d. 电压并联负反馈的作用
稳定输出电压
+
+
+
+
+
iC
+
稳定输出电压的原理
_
_
_
_
(如果) Uo
If
Iid(= Ib )
抑制输出电流 ICQ的变化
RB1
输入回路 RB2
I RC
IB
+ VCC
IC
T
+ +
IE
UB UE
RE
__
直流电流负反馈可以 稳定输出电流ICQ
反馈网络 输出回路
第2页/共165页
反馈的定义 把放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，
经过反馈网络， 返送到输入回路一个反馈量（电压或电流），
负反馈改善放大电路的性能 负反馈广泛应用于电子技术、自控等领域之中。
第10页/共165页
4. 瞬时极性法判断正负反馈
.
A
⊕uI
uId
+
基本放大电路
uO
判断方法
.
uF
F
反馈网络
a. 在输入端加入对地瞬时极性为正的电压uI。 b. 根据放大电路的工作原理，标出电路中各点电压 的
瞬时极性。 c. 判断反馈信号是增强还是削弱输入信号。
(b) 反馈电流iF与输
入电流iI并联于基本 电路的输入端，属 +
并联反馈。
_
反馈网络F
+
+
+
_
_
电压并联负反馈
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+ +
_
d. 电压并联负反馈的作用
稳定输出电压
+
+
+
+
+
iC
+
稳定输出电压的原理
_
_
_
_
(如果) Uo
If
Iid(= Ib )
《模拟电子技术基础》第五章
Rs
& Us
& Ui
rim
& U b'e
中频等效电路
& R’L U o
& Uo rim & = = A vm & Us R s + rim
Next
Home
2
（2）低频特性
仅考虑C (a) 仅考虑 1 的影响
& C1 R’b rbb’ rb’e gmUb'e C2
Rs
& A vsl 1
& & & Uo U o U i' = = ' & & & Us Ui Us rim rim + R s + 1 jω C 1
( b )当 f = f L时， (ω ) = 45 o ； ( c )当 f = 0 . 1 f L时， (ω ) ≈ 90 o
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4
（2）低通电路
1 & Vo (ω ) jω C 1 & (ω ) = AV = = & Vi (ω ) R + 1 1 + jω RC jω C
β的频率响应特性曲线
2
特征频率
f 令 20 lg β 0 20 lg 1 + T = 0 f β
& α=
& β & 1+ β
=
α0
f 1 + j f α
fα > f T > f β
求得 f T ≈ β 0 f β
共基截 止频率
f α = (1 + β 0 ) f β ≈ f T
& Us
& Ui
rim
& U b'e
中频等效电路
& R’L U o
& Uo rim & = = A vm & Us R s + rim
Next
Home
2
（2）低频特性
仅考虑C (a) 仅考虑 1 的影响
& C1 R’b rbb’ rb’e gmUb'e C2
Rs
& A vsl 1
& & & Uo U o U i' = = ' & & & Us Ui Us rim rim + R s + 1 jω C 1
( b )当 f = f L时， (ω ) = 45 o ； ( c )当 f = 0 . 1 f L时， (ω ) ≈ 90 o
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4
（2）低通电路
1 & Vo (ω ) jω C 1 & (ω ) = AV = = & Vi (ω ) R + 1 1 + jω RC jω C
β的频率响应特性曲线
2
特征频率
f 令 20 lg β 0 20 lg 1 + T = 0 f β
& α=
& β & 1+ β
=
α0
f 1 + j f α
fα > f T > f β
求得 f T ≈ β 0 f β
共基截 止频率
f α = (1 + β 0 ) f β ≈ f T
模拟电子技术基础第四版第5章
3. 当 f fL 时,
20lg Au 20lg 2 3 dB, 45
20 lg Au
20 lg
f fL
20dB／十倍频
多级放大：
Au Au1 • Au2 • Au3
Au Au1 1 • Au2 2 • Au3 3
Au Au1 • Au2 • Au3
1 2 3 各级放大电路相频图的叠加
Ic c
gmUbe
RC
RE
Ce
•
RL Uo
ＲＣ高通或低通电路？
b rbb b rbe e
•
Ib
•
Ui
RB
oIb
c
e 1
RＥ
Ce
RＣ
RL
Reqe RE //[(rbb rbe ) /(1 0 )]
Ui
rbb
rbe
Ui (1
0 )RE
• (1
0 )RE
Reqe
U i
e Ce
ＲＣ低通电路
Req2 RC RL
f
90 45
0
45 90
m 180
0.1 fL2 fL2 10 fL2
0.1 fH fH 10ffH
Au
低频段
Aum
中频段
高频段
0.707 0.6
AAuumm
0
f1 fL2
0
fL2
–90º
–100º
– 180º
通频带
f2
fbw fH fL
-3dB带宽
fH
f
fL fL2
fH f
– 270º
Au
Uo Ui
R R 1
1 1 1
jC
j RC
20lg Au 20lg 2 3 dB, 45
20 lg Au
20 lg
f fL
20dB／十倍频
多级放大：
Au Au1 • Au2 • Au3
Au Au1 1 • Au2 2 • Au3 3
Au Au1 • Au2 • Au3
1 2 3 各级放大电路相频图的叠加
Ic c
gmUbe
RC
RE
Ce
•
RL Uo
ＲＣ高通或低通电路？
b rbb b rbe e
•
Ib
•
Ui
RB
oIb
c
e 1
RＥ
Ce
RＣ
RL
Reqe RE //[(rbb rbe ) /(1 0 )]
Ui
rbb
rbe
Ui (1
0 )RE
• (1
0 )RE
Reqe
U i
e Ce
ＲＣ低通电路
Req2 RC RL
f
90 45
0
45 90
m 180
0.1 fL2 fL2 10 fL2
0.1 fH fH 10ffH
Au
低频段
Aum
中频段
高频段
0.707 0.6
AAuumm
0
f1 fL2
0
fL2
–90º
–100º
– 180º
通频带
f2
fbw fH fL
-3dB带宽
fH
f
fL fL2
fH f
– 270º
Au
Uo Ui
R R 1
1 1 1
jC
j RC
《模拟电子线路及技术基础》课件第五章
2.交流负载线钭率
K
iC uCE
1
RC || RL
1 R'L
共射放大器输出电压信号 与输入电压信号反相
工作点太高,集电极电流太大, 易产生饱和失真
工作点太低,集电极电流太小, 易产生截止失真
输出不失真线性动态范围
受截止失真限制
二者取其小
受饱和失真限制
所以,输出线性动态范围
UOm ICQ R'L
(1) 放大倍数(增益)
Au
UO Ui
Id (RD / Ui
/ RL )
gmUgs (RD Ui
/
/ RL )
gmUi (RD Ui
/
/ RL )
gm (RD
/
/ RL )
(2) 输出电阻 RO RD (3) 输入电阻 Ri RG
[例5.5.1]
放大倍数
Au
UO Ui
Ui U gs US U gs gmU gs RS Ugs (1 gmRS )
3. 共栅放大器
UCC
D
RG1
RD
+
RG2
+
RS
U- i
+
RL UO -
S
rds RD RL
+
RS
Ui
-
UO
-
U gs Ui
UO gmUgsRL'
Au
UO Ui
gm RL'
Ri
RS
//
1 gm
RO RD
5.6 放大器级联
5.6.1 级间耦合方式
阻容耦合
变压器耦合 (不共地)
光耦合 (不共地)
U DD
模拟电电子技术基础第5章(第四版)童诗白 华成英
模拟电子技术基础
放大电路的频率特性包括两部分： 幅度频率特性
幅频特性是描绘输入信号幅度 固定，输出信号的幅度随频率变化 而变化的规律。即 i ∣= ∣Vo /V∣= f ( ) ∣A
相位频率特性
相频特性是描绘输出信号与输入 信号之间相位差随频率变化而变化 的规律。即 ∠A ∠Vo ∠Vi f ( )
Ic gm jC bc 所以 I b 1/rbe j (C be C bc )
Ib
Rb
Ic I b Rc
RL VO
Rb >> rbe
固定偏流共射极放大电路
100Hz
1kHz 10kHz 100kHz 1MHz
79.62
7.962 0.796 0.08 0.008
f Xc1 Ib AV f <100Hz Xc1 与rbe = 863 不能短路 f 100Hz Xc1 <<rbe = 863 可以短路
当输入信号的频率等于上限频率或下限频率时，放大电路的 增益比通带增益下降3dB,或下降为通带增益的0.707倍，且 在通带相移的基础上产生-45°或+45°的相移．
3． 工程上常用折线化的近似波特图表示放大电路的频率响应。
模拟电子技术基础
5 放大电路的频率响应
5.1频率响应概述 5.2晶体管的高频等效模型
s s 1/ R2C2
AVL 1 1 ( fL / f ) 2
幅频响应
相频响应
H arctg ( fL / f )
输出超前输入
模拟电子技术基础
RC低通电路的幅频响应
RC高通电路的幅频响应
RC低通电路+ RC高通电路的幅频响应？
《模拟电子技术基础》课后习题答案完美第五章到第七章
第五章 放大电路的频率响应自 测 题一、选择正确答案填入空内。
（1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是 。
A.输入电压幅值不变，改变频率B.输入电压频率不变，改变幅值C.输入电压的幅值与频率同时变化（2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 ，而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 。
A.耦合电容和旁路电容的存在B.半导体管极间电容和分布电容的存在。
C.半导体管的非线性特性D.放大电路的静态工作点不合适（3）当信号频率等于放大电路的f L 或f H 时，放大倍数的值约下降到中频时的 。
A.0.5倍B.0.7倍C.0.9倍 即增益下降 。
A.3dBB.4dBC.5dB （4）对于单管共射放大电路，当f ＝ f L 时，与相位关系是 o U &iU &。
A.＋45˚B.－90˚C.－135˚当f ＝ f H 时，与的相位关系是 oU &i U &。
A.－45˚ B.－135˚ C.－225˚ 解：（1）A （2）B ，A （3）B A （4）C C二、电路如图T5.2所示。
已知：V C C ＝12V ；晶体管的C μ＝4pF ，f T = 50MHz ，＝100Ω, β'bb r 0＝80。
试求解： （1）中频电压放大倍数； smu A & （2）；'πC （3）f H 和f L ；（4）画出波特图。
图T5.2解：（1）静态及动态的分析估算： ∥178)(mA/V2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV26)1(V 3mA 8.1)1(Aμ 6.22c m bee b'i s ismTEQ m b be i e b'bb'be EQe b'c CQ CC CEQ BQ EQ bBEQCC BQ −≈−⋅+=≈=Ω≈=Ω≈+=Ω≈+=≈−=≈+=≈−=R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u &ββ（2）估算：'πCpF1602)1(pF214π2)(π2μc m 'μTe b'0μπe b'0T ≈++=≈−≈+≈C R g C C C f r C C C r f πππββ（3）求解上限、下限截止频率：Hz14)π(21kHz 175π21567)()(i s L 'πH s b b'e b'b s b b'e b'≈+=≈=Ω≈+≈+=CR R f RC f R r r R R r r R ∥∥∥（4）在中频段的增益为dB 45lg 20sm≈u A & 频率特性曲线如解图T5.2所示。
电子技术基础——电路与模拟电子(第5章)PPT课件
型半导体和N型半导体结合在一起时，因为空穴在P区中是多子，
在N区中是少子；同样，电子在N区中是多子，在P区中是少子，
所以在P、N两区交界处，由于载流子浓度的差异，要发生电子和
空穴的扩散运动，多子都要向对方区域移动。当电子和空穴相遇
时会复合消失。假设扩散运动的方向由正指向负(P区指向N区)，
则空穴将顺扩散运动方向移动，电子将逆扩散运动方向移动，如
图5.8所示。
第6页/共59页
•
扩散的结果在两区交界处的P区一侧，出现了一层带负电荷的粒子
区(即不能移动的负离子)；在N区一侧，出现了一层带正电荷的粒子区(即
不能移动的正离子)，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是PN结，如图
5.9所示。
第7页/共59页
•
2. PN结的单向导电特性
•
1) 外加正向电压Uf促使PN结转化为导通状态
第3页/共59页
• 2. 杂质半导体
掺杂的半导体称为杂质半 导体。掺杂的方法是将少量 的杂质元素加入到加热了的 Si晶体中。如果在Si晶体中 掺入少量的五价杂质元素， 例如磷(P)元素，则P原子将 全部扩散到加热了的Si晶体 中。因为P原子比Si原子数 目少得多，所以当冷却后形 成固态晶体时，整个晶体结 构不变，只是某些位置上的 Si原子被P原子代替了。
IR
50V 30V 2k
10mV
IL
30V 30k
1mA
IZ IR IL 10 1 9mA
见图5.20(b)中的C点。
第29页/共59页
•
② 当RL=4kΩ时：
•
VD仍工作在击穿区，仍可将其近似为30V的电压源。
IL
30V 4k
7.5mA
模拟电子技术基础 第五章 频率响应PPT课件
第5章 频率响应
UCRUCRUCRsississisCrCrRbCrRbbRbebsebseesee((rr(RCrrbRbCrrbRbCbbSbeMbSeMbSeMrrrrbbrrbCbbeCbbCebebb)Ub)Ub)Ueeesss((1(1R1RRssrgsrbgrbgbmemermeRrbrRbRebeLeLUL)U)UC)CsCsbsbbeee
U1 －
Z1
Z
N
A(jω) ＝
U2 U1
(a)
I2 ＋
U2 －
Z2
图5–7 (a)原电路；
(b)等效后的电路
I1 ＋
U1 －
N
Z1
A(jω) ＝
U2 U1
第5章 频率响应
I2 ＋
Z2
U2
－
(b)
图5–7 (a)原电路；
(b)等效后的电路
第5章 频率响应
Z1Z1ZU11IU1I1 11UUII1111 UU 1U1UUZZ1U11ZU1UUZ1U12U2221111ZUUZ2ZZUU2UU12U2U2121212 111Z1ZAZAuZAu Au u
(5–1) (5–2a) (5–2b)
第5章 频率响应
图5–2给出了不产生线性失真的振幅频率响应和相 位频率响应，称之为理想频率响应。
|Au(jω)|
(jω)
K
0
0
ω
ω
∞ω
(a)
(b)
图5–2 (a)理想振幅频率响应；(b)理想相位频率响应
第5章 频率响应
5–1–2实际的频率特性及通频带定义 实际的振幅频率特性一般如图5–3所示。在低频和
三、高频增益表达式及上限频率
第5章 频率响应
《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)
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
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
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
电路与模拟电子技术基础 习题及实验指导答案 第二版
《电路与模拟电子技术基础 习题及实验指导答案 第二版》第1章 直流电路一、填 空 题1.4.1 与之联接的外电路；1.4.2 1-n ，)1(--n b ；1.4.3 不变；1.4.4 21W ，负载；1.4.5 Ω1.65A ， ；1.4.6 1A 3A ， ； 1.4.7 3213212)(3)23(R R R R R R R +++=； 1.4.8 1A ；1.4.9 Ω4.0，A 5.12；1.4.10 电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电流源；1.4.11 3A ；1.4.12 3A ；1.4.13 Ω2；1.4.14 15V ，Ω5.4；1.4.15 V 6S =U 。
二、单 项 选 择 题1.4.16 C ； 1.4.17 B ； 1.4.18 D ； 1.4.19 A ；1.4.20 A ； 1.4.21 C ； 1.4.22 B ； 1.4.23 D 。
第2章一阶动态电路的暂态分析一、填 空 题2.4.1 短路，开路；2.4.2 零输入响应；2.4.3 短路，开路；2.4.4 电容电压，电感电流；2.4.5 越慢；2.4.6 换路瞬间；2.4.7 三角波；2.4.8 s 05.0，k Ω25； 2.4.9 C R R R R 3232+； 2.4.10 mA 1,V 2。
二、单 项 选 择 题2.4.11 B ； 2.4.12 D ； 2.4.13 B ；2.4.14 D ； 2.4.15 B ； 2.4.16 C 。
第3章 正弦稳态电路的分析一、填 空 题3.4.1 ︒300.02s A 10， ， ； 3.4.2 V )13.532sin(25)(︒+=t t u ；3.4.3 容性， A 44；3.4.4 10V ，2V3.4.5 相同；3.4.6 V 30，20V ；3.4.7 A 44，W 7744；3.4.8 A 5；3.4.9 减小、不变、提高；3.4.10 F 7.87μ；3.4.11 20kVA ，12kvar -；3.4.12 不变、增加、减少；3.4.13 电阻性，电容性； 3.4.14 LC π21，阻抗，电流；3.4.15 1rad/s ，4；3.4.16 Ω10；3.4.17 P L U U =，P L 3I I =，︒-30； 3.4.18 P L 3U U =，P L I I =，超前。
5模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行_PPT课件_第五章
~+1 2 uId
~+1 2
uId
R
+ uo
VT1
VT2
Re
VEE
无负反馈。
图 5.2.8 长尾式差分放大电路
(2)静态分析
当 uId = 0 时，由于电路结构对称，故： IBQ1 = IBQ2 = IBQ，ICQ1 = ICQ2 = ICQ ，UBEQ1 = UBEQ2
= UBEQ，UCQ1 =UCQ2 = UCQ， 1= 2=
第五章 集成运算放大电路
5.1 集成放大电路的特点 5.2 集成运放的基本组成部分 5.3 集成运放的典型电路 5.4 集成运放的主要技术指标 5.5 理想运算放大器 5.6 各类集成运放的性能特点 5.7 集成运放使用中的几个具体问题
5.1 集成放大电路的特点
集成电路简称 IC (Integrated Circuit)
当 uId = 0，时
+ uId
UCQ1 = UCQ2
UO = 0
Rb1
Rc1 + uo
Rc2 Rb2
R1
~+1 2 uId
~+1 2
uId
R2
VT1
VT2
图 5.2.6 差分放大电路的基本形式
（2）电压放大倍数 VT1 和 VT2 基极输入电压大小相等，极性相反，— —称为差模输入电压(uId)。
由于 UBE1 = UBE2，VT1 与 VT2 参数基本相同，则
IB1 = IB2 = IB；IC1 = IC2 = IC
R IREF
2IB
IC2
VT1
IB1 +
UBE1
IC2 IB2
U+BE2 VT2
模拟电子技术5
1
(
2
π
C
' π
)
A u A u m ( 1 jffL )(1 1 j j 3 ff3 fL f) L (2 f L 1 1 j f f L 2fL 3)(3 1 jffH )
n个放大管
m
fL 1.1
f
2 Lk
k1
1 1.1
fH
n1 f2
k1 Hk
1.1为修正 系数
结论：1. 放大电路的级数越多，频带越窄； 2. 若 fLk 远高于其它各级，则 fL≈fLk; 3. 若fHk远低于其它各级，则 fH≈fHk;
例5-2：某电路各级均为共射电路,求:fL, fH, Au。
例5-1：
Au
(1j
10jf f )(1j
f
)
10 105
试求解：
（1）Aum＝？fL＝？fH ＝?
（2）画出波特图。
100 j f
A u
(1
j
f
10 )( 1 j
f
)
10
10 5
A u m 100
f L 10 Hz
f H 10 5 Hz
5.4.3 放大电路频率响应的改善 和增益带宽积
若R ： brbe Ri Rb//rberbe RbRs Rb//Rs Rs C' (1gmRL ' )CC，gmRL ' 1 C' CC' gmRL ' C
| Ausmfbw|2r1bb'C
| Ausmfbw|2r1bb'C
因 rbb’ 和 Cμ由晶体管决定，故管子选定后， 放大电路增益带宽积就大体确定。即：增益 增大多少倍，带宽几乎就变窄多少倍。
模拟电子技术基础简明教程第三版PPT课件第五章
差分放大电路四种接法的性能比较
接法 差分输入 性能 双端输出
差分输入 单端输出
单端输入 双端输出
单端输入 单端输出
Ad
( RC
//
RL 2
)
1 (Rc // RL )
(Rc
//
RL 2
)
R rbe
2 R rbe
R rbe
KCMR
很高
较高
很高
1 (Rc // RL )
2 R rbe 较高
2、长尾式差分放大电路
可减小每个管子输出端的温漂。
(1)电路组成
Re 称为“长尾电阻”。
且引入共模负反馈。
Rc
Rc +VCC
Re 愈大，共
模负反馈愈强。
Ac 愈小。每个管
+ uId
子的零漂愈小。
对差模信号
R
~+1 2 uId
~+1 2 uId
R
+ uo
VT1
VT2
Re
VEE
无负反馈。
图 5.2.8 长尾式差分放大电路
Δ uo Δ uId
Au1
(3) 共模抑制比
差分放大电路 输入电压
差模输入电压 uId
共模输入电压 uIc (uIc大小相等，极性相同) +VCC
共模电压放大倍数：
Ac
Δ uo Δ uIc
+
uIc ~
Ac 愈小愈好，而 Ad 愈大愈好
Rb
Rc
+ uo
Rc Rb
R
VT1
VT2
R
图 5.2.7 共模输入电压
Ad
( RC
//
华南理工大学 模拟电子技术基础 5集成运算放大器单元电路PPT
VCC
Rc
Rc
uC1
+
uC2
iC1
RL uO
iC2
+ uI
Rb +
uI1 -
iB1
V1
iE1 iEE
-
V2
e
iE2 Re
Rb iB2
uI2 -+
VEE
Aud1
Uod1 Uid
Uod1 2Uid1
RL
2(Rb rbe )
RL Rc // RL
Rid 2(Rb rbe ) ，Rod Rc
5.2.3-- 1.双端输入单端输出差放电路
单端输入
单端输出
双端输入
双端输出
1)差模信号 uI1 uI2
V1、V2管相对应极电流或电 压的变化量也是差模信号。
长尾式差分 放大电路
2)共模信号uI1 uI2
V1、V2管相对应极电流或电 压的变化量也是共模信号。
5.2.1 差分放大电路的组成及特点
2.基本特点 3)一般信号uI1 uI2
差模分量 uId uI1 uI2
由于输入回路没有变 化，所以IEQ、IBQ、ICQ 与双端输出时一样。但 是UCEQ1≠ UCEQ2。
VCC
RL Rc RL
VCC
Rc Rc // RL
UCQ1 VCC ICQ Rc UCQ2 VCC ICQ Rc
5.2.3-- 1.双端输入单端输出差放电路
(2)动态分析 1)对差模信号的作用
5.1.2 有源负载放大电路
5.1.1 基本电流源电路
电流源电路:提供恒定输出电流 1) 作为各级电路的偏置电路，以提供合适的静态电流; 2) 作为放大电路的有源负载，提高电路的增益。
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【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。
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
(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负载效应 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。
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。
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(所示。 已知晶体管的β=80，
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
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。
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
(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。
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
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
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
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
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
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。
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
(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负载效应 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。
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。
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(所示。 已知晶体管的β=80，
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
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。
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
(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。
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
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
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
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
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