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文檔簡介

前面課內容回顧RB+UCCRCC1C2TRLuiuo簡單的共射極放大器電容開路,畫出直流通道前面課內容回顧RB+UCCRC用估算法求靜態工作點Ic=IBIE=Ic+IB=(+1)IB

IC

前面課內容回顧電容短路,直流電源短路,畫出交流通道RBRCRLuiuo前面課內容回顧用晶體管的微變等效電路代替晶體管,畫出該電路的微變等效電路,并計算電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻rbeibibiiicuiuoRBRCRLri=RB//rbero=RCRL=RC//RL若沒接RL,稱為空載,那么

RL=RC為了保證放大電路的穩定工作,必須有合適的、穩定的靜態工作點。但是,溫度的變化嚴重影響靜態工作點的穩定。前面電路(固定偏置電路)的優點:電路結構簡單,調試方便,適當選擇電路參數可保證Q點處于合適位置。缺點:Q點不穩定。使Q點不穩定的因數有:電源電壓波動,電路參數變化,管子老化等,但主要是由于BJT是一種對溫度比較敏感的元件,幾乎所有參數都與溫度有關,BJT參數隨溫度變化引起Q點的變化。2.4靜態工作點的穩定2.4.1

溫度對靜態工作點的影響溫度升高UBE減小ICBO增大β增大IC增大溫度對靜態工作點的影響主要體現在三方面溫度對UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC溫度對值及ICBO的影響T、ICBOICiCuCEQQ′總的效果是:溫度上升時,輸出特性曲線上移,造成Q點上移。總之:TIC常采用分壓式偏置電路(射極偏置電路)來穩定靜態工作點。電路見下頁。為此,需要改進偏置電路,當溫度升高時,能夠自動減少IB,IBIC,從而抑制Q點的變化。保持Q點基本穩定。I1I2IBUBE=UB-UE=UB-IEREI2=(5~10)IBI1=I2+IBI2RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBECIE=

IC+IBIC分壓式偏置電路RE射極直流負反饋電阻CE

交流旁路電容ICIE2.4.2

靜態工作點穩定的放大電路靜態工作點得到穩定RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB靜態工作點穩定過程TUBEICICIEUEUBUBE=UB-UE=UB-IEREUB被認為較穩定ICIEIB由輸入特性曲線本電路穩壓的過程實際是由于加了RE形成了負反饋過程ECB分壓式偏置電路的靜態分析UBIB=IC/UCE=UCC-ICRC-IEREICIE=UE/RE

=(UB-UBE)/RE

UBE0.7V

+UCCRB1RCRB2REICIEIBUCE電容開路,畫出直流通道RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo電容短路,直流電源短路,畫出交流通道分壓式偏置電路的動態分析BEC交流通道RB1RCRB2RLuiuoBECibiciii2i1微變等效電路rbeRCRLRB1RB2BECI1I2微變等效電路及電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻的計算ri=

RB1//RB2//rbero=

RCrbeRCRLRB1RB2BECI1I2RL=RC//RL例:上述靜態工作點穩定的放大器,各參數如下:

RB1=100k,RB2=33k,RE=2.5k,RC=5k,

RL=5k,=60,Ucc=15V。求:(1)估算靜態工作點;(2)空載電壓放大倍數、帶載電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻;(3)若信號源有RS=1k

的內阻,帶載源電壓放大倍數將變為多少?RB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60UCC=15V解:(1)估算靜態工作點UB=(3315)/(100+33)=3.7VICIE=UE/RE

=(UB-UBE)/RE

=(3.7-0.7)/2.5=1.2mAIB=IC/=1.2/60=0.02mA=20AUCE=UCC-ICRC-IERE=12-1.2(5+2.5)=6VRB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60UCC=15V解:(2)空載電壓放大倍數、帶載電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻=300+61(26/1.2)=1622=1.62kri=

RB1//RB2//rbe=100//33//1.62=1.52kro=

RC=5kAu空=-RC/rbe=-605/1.62=-186

Au載=-RL/rbe=-60(5//5)/1.62=-93RB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60UCC=15V解:(3)信號源有RS=1k

的內阻時,帶載源電壓放大倍數為Aus載rbeRCRLRB1RB2BECI1I2RSUSRSUSriBECRLri=RB1//RB2//rbeRL=RC//RLRSUSri=RB1//RB2//rbeBECRLriUi=Usriri+RS信號源內阻為0時的電壓放大倍數:Au載=UoUi信號源內阻為RS時的源電壓放大倍數:Aus載=UoUsUs=

Uiri+RSriRL=RC//RLri+RSriAus載=UoUs=Uo=Au載riri+RSUiRSUSri=RB1//RB2//rbeBECRLriAus載=Au載riri+RS=-931.52/(1.52+1)=-56ri=

RB1//RB2//rbe=1.52kRS=1k

信號源有內阻時,電壓放大倍數Aus減小。輸入電阻越大,若riRS,則AusAuAu載=-RL/rbe=-93RL=RC//RLRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC靜態工作點穩定且具有射極交流負反饋電阻的放大器RB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60UCC=15VRFRECERE=2.4kRF=100靜態工作點穩定且具有射極交流負反饋電阻的放大器直流通道及靜態工作點+UCCRB1RCRB2REICIEIBUCERFRE和RF共同起直流負反饋的作用,穩定靜態工作點因RE+RF=2.5k,所以較上述電路靜態工作點不變靜態工作點穩定且具有射極交流負反饋電阻的放大器微變等效電路及電壓放大倍數rbeRCRLRB1RB2BECI1I2IeRFRB1=100kRB2=33kRE=2.4kRF=100RC=5kRL=5k=60UCC=15VUi=Ibrbe+IeRF=Ibrbe+(1+

)IbRF=Ib[rbe+(1+

)RF]Uo=-Ic(RC//RL)=-IbRL

Ui=Ibrbe+IeRF=Ibrbe+(1+

)IbRF=Ib[rbe+(1+

)RF]Uo=-Ic(RC//RL)=-IbRL

Au=UoUi=-IbRLIb[rbe+(1+

)RF]=-

RLrbe+(1+

)RF=-60(5//5)/[1.62+(1+60)0.1]=-19RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRF=100RC=5kRL=5k=60UCC=15V=-93靜態工作點穩定且具有射極交流負反饋電阻的放大器微變等效電路及輸入電阻輸出電阻rbeRCRLRB1RB2BECI1I2IeRFUi=Ib[rbe+(1+

)RF]Ib=Ui/[rbe+(1+

)RF]

Ii=I1+I2+Ib=Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+(1+

)RF]輸出電阻RO=RC輸入電阻靜態工作點穩定且具有射極交流負反饋電阻的放大器微變等效電路及輸入電阻輸出電阻Ui=Ib[rbe+(1+

)RF]Ib=Ui/[rbe+(1+

)RF]

Ii=I1+I1+Ib=Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+(1+

)RF]

ri=RB1//RB2///[rbe+(1+

)RF]=5.9k

ri=Ui/Ii=

Ui

Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+(1+

)RF]對比ri=RB1//RB2///rbe=1.52k

RB+UCCC1C2RERLuiuo特點:同相放大,放大倍數約為1,輸入電阻大,輸出電阻小RB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100UCC=12V2.5射極輸出器直流通道及靜態工作點分析:UCC=IBRB+UBE+IERE

=IBRB+UBE+(1+

)IBRE

=IB

RB+(1+

)RE+UBERB+UCCREIBIEUBEUCEIC=IB或ICIE靜態工作點估算舉例:RB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100EC=12VRB+UCCREIBIEUBEUCE=12-0.7570+(1+100)5.6=0.01(mA)=(1+100)0.01=1.01(mA)IC=12-1.015.6=6.3(V)動態分析交流通道及微變等效電路RB+ECC1C2RERLuiuo交流通道及微變等效電路rbeRERLEBCRBRERLuiuoBCE動態分析:LbbebLbRI)1(rIRI)1(¢b++¢b+=···1、電壓放大倍數rbeRERLRLIeuA=UoUi1、所以2、輸入輸出同相,輸出電壓跟隨輸入電壓,故稱電壓跟隨器。結論輸出電壓與輸入電壓近似相等,電壓未被放大,但是電流放大了,即輸出功率被放大了。Au2、輸入電阻rbeRERLIRBIb=Uirbe+(1+)RLIi=IRB+Ib=UiRB+Uirbe+(1+)RLri=UiIi=UiUiRB+Uirbe+(1+)RL=RB//[rbe+(1+)RL]3、輸出電阻rbeRERsro置0保留RsrbeRE輸出電阻ro=RE//rbe1+當RS=0時動態分析及估算舉例:=300+101(26/1.01)=2.9kRB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100UCC=12VrbeRERLEBCIE=1.01mARB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100UCC=12VrbeRERLEBCAu=(1+100)(5.6//5.6)2.9+(1+100)(5.6//5.6)=0.99rbe=2.9k(電壓放大倍數估算)動態分析及估算舉例:=570//[2.9+(1+100)(5.6//5.6)]=190kRB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100UCC=12VrbeRERLEBCrbe=2.9kRS=0ro=5.6//2.91+100=28(輸入電阻輸出電阻估算)動態分析及估算舉例:動態分析及估算舉例:rbeRERLEBCRSUSri=190kro=5.6//2.9+1//5701+100=38設信號源內阻RS=1k,求這時的源電壓放大倍數Aus、輸入電阻、輸出電阻Aus=Auriri+RS=0.99190/(190+1)=0.985射極輸出器的輸出電阻很小,帶負載能力強。ro射極輸出器的輸入電阻很大,從信號源取得的信號大。結論所謂帶負載能力強,是指當負載變化時,放大倍數基本不變對上例射極輸出器:空載時,Au=0.995RL=5.6k時,Au=0.990RL=1k時,Au=0.967對上例靜態工作點穩定的放大器(共射放大器):空載時,Au=-186RL=5k時,Au=-93RL=1k時,Au=-31結論1、將射極輸出器放在電路的首級,可以提高輸入電阻。以減輕信號源的負擔,提高放大器的輸入電壓。2、將射極輸出器放在電路的末級,可以降低輸出電阻,以減小負載變化對輸出電壓的影響,提高帶負載能力。并易于與低阻負載相匹配,向負載傳送盡可能大的功率。11.6.1電路的組成原則及分析方法(1).靜態:適當的靜態工作點,使場效應管工作在恒流區(2).動態:能為交流信號提供通路組成原則靜態分析:估算法、圖解法。動態分析:微變等效電路法。分析方法2.6場效應晶體管放大電路無輸入信號時(ui=0),估算:UDS和ID。+UDD=+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KIDUDSR1=150kR2=50kRG=1MRD=10kRS=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20V2.6.1

靜態分析分壓式偏置共

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