电路与模拟电子技术 第8章 基本放大电路.ppt

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1、电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 放大电路的组成、主要性能指标、及其工作放大电路的组成、主要性能指标、及其工作放大电路的组成、主要性能指标、及其工作放大电路的组成、主要性能指标、及其工作 原理原理原理原理 放大电路的基本分析方法:图解法和等效电路法放大电路的基本分析方法:图解法和等效电路法放大电路的基本分析方法:图解法和等效电路法放大电路的基本分析方法:图解法和等效电路法 静态工作点对电路性能的影响及其稳定方法静态工作点对电路性能的影响及其稳定方法静态工作点对电路性能的影响及其稳定方法静态工作点对电路性能的影响及其稳定方法 射极输出器的分析及其应用射极输

2、出器的分析及其应用射极输出器的分析及其应用射极输出器的分析及其应用 多级放大电路多级放大电路多级放大电路多级放大电路 场效应管放大电路场效应管放大电路场效应管放大电路场效应管放大电路第第8章章 基本放大电路基本放大电路教学目标与要求教学目标与要求电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术放大的概念放大的概念 以扩音机为例以扩音机为例 放大的对象:放大的对象:放大的本质:放大的本质:直流电源的能量直流电源的能量输出信号的能量输出信号的能量 放大电路的基本特征:放大电路的基本特征:放大电路的测试信号:放大电路的测试信号:放大的基本要求:放大的基本要求:功率放大功率放大

3、信号不失真信号不失真正弦波正弦波变化量变化量能量的控制和转换能量的控制和转换电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 8.1 放大电路的组成及其作用放大电路的组成及其作用 8.1.1 8.1.1 放大电路的组成放大电路的组成 一、组成一、组成 晶体管晶体管晶体管晶体管T T、基极电源基极电源基极电源基极电源V VBBBB、集集集集电极电源电极电源电极电源电极电源V VCCCC、基极电阻基极电阻基极电阻基极电阻R Rb b、集电集电集电集电极电阻极电阻极电阻极电阻R RC C。二、各元件的作用二、各元件的作用 1.1.晶体管晶体管晶体管晶体管T T:电流放大;电流

4、放大;电流放大;电流放大;2.2.基极电源基极电源基极电源基极电源V VBBBB:使发射结正偏(使发射结正偏(使发射结正偏(使发射结正偏(U UBEBE U Uonon););););3.3.基极电阻基极电阻基极电阻基极电阻R Rb b:确定合适的确定合适的确定合适的确定合适的I IB B;4.4.集电极电阻集电极电阻集电极电阻集电极电阻R Rc c:将将将将集电极电流的变化转换成电压的变化。集电极电流的变化转换成电压的变化。集电极电流的变化转换成电压的变化。集电极电流的变化转换成电压的变化。说明说明共射放大电路;共射放大电路;共射放大电路;共射放大电路;地。地。地。地。5.5.集电极电源集电

5、极电源集电极电源集电极电源V VCCCC:使集电结反偏;使集电结反偏;使集电结反偏;使集电结反偏;给放大电路提供能源。给放大电路提供能源。给放大电路提供能源。给放大电路提供能源。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术*放大电路的组成原则放大电路的组成原则 一、组成原则一、组成原则(2 2)静态工作点合适:静态工作点合适:保证晶体管工作在放大区;保证晶体管工作在放大区;场效应管工作在恒流区。场效应管工作在恒流区。(3 3)动态信号)动态信号)动态信号)动态信号能够作用于能够作用于放大管的放大管的输入回路输入回路。对于晶体管能产生对于晶体管能产生uBE或或iB,对

6、于场效应管能产生对于场效应管能产生uGS 。(4 4)负载上能够获得放大了的动态信号。负载上能够获得放大了的动态信号。(5 5)对实用放大电路:对实用放大电路:共地、无断路或短路共地、无断路或短路.(1)必须有为放大管提供必须有为放大管提供Q点的直流电源。点的直流电源。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 8.1.2 放大电路的性能指标放大电路的性能指标 放大电路示意图放大电路示意图 一、放大倍数一、放大倍数 放大倍数是直接放大倍数是直接衡量放大电路放大能力的重要指标衡量放大电路放大能力的重要指标衡量放大电路放大能力的重要指标衡量放大电路放大能力的重要指标,

7、其值为输,其值为输出量出量与与输入量输入量 1.1.电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数 2.2.电流放大倍数电流放大倍数电流放大倍数电流放大倍数之比。之比。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 3.3.电压对电流的放大倍数(又称互阻放大倍数)电压对电流的放大倍数(又称互阻放大倍数)电压对电流的放大倍数(又称互阻放大倍数)电压对电流的放大倍数(又称互阻放大倍数)4.4.电流对电压的放大倍数(又称互导放大倍数)电流对电压的放大倍数(又称互导放大倍数)电流对电压的放大倍数(又称互导放大倍数)电流对电压的放大倍数(又称互导放大倍数)说明说明 本章重点研

8、究电压放大倍数本章重点研究电压放大倍数 用用uI、iI、uO、iO表示缓慢(或直流)变化量表示缓慢(或直流)变化量电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 二、输入电阻二、输入电阻二、输出电阻二、输出电阻放大电路带负载能力越强。放大电路带负载能力越强。输入电流输入电流输入电流输入电流输入电压输入电压输入电压输入电压 将输出将输出等效成有内等效成有内阻的电压源,阻的电压源,内阻就是输内阻就是输出电阻。出电阻。从从输入端看进去的等效电阻输入端看进去的等效电阻从输出端看进去的等效电阻从输出端看进去的等效电阻电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模

9、拟电子技术四、四、通频带通频带 fbw衡量放大电路对不同频率信号的放大能力衡量放大电路对不同频率信号的放大能力幅频特性曲线:幅频特性曲线:下限截止下限截止频率频率上限截止上限截止频率频率当放大倍数下降到当放大倍数下降到 时所对应的频率范围。时所对应的频率范围。fbw通频带越宽通频带越宽:放大电路对不同频率信号的适应能力越强;放大电路对不同频率信号的适应能力越强;通频带越窄通频带越窄:放大电路选择性越好,如收音机选台。放大电路选择性越好,如收音机选台。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术8.2 放大电路的工作原理放大电路的工作原理 8.2.1、静态工作与静态工

10、作点、静态工作与静态工作点 2.什么是静态工作点什么是静态工作点静态时静态时I IB B、I IC C、U UCE CE(U UBEBE)的值的值用用用用I IBQBQ、I ICQCQ、U UBEQBEQ、U UCEQCEQ表示表示表示表示+-IBQICQUCEQ+-UBEQ 1.什么是静态什么是静态当当ui0时电路所处的状态。时电路所处的状态。注意:注意:注意:注意:放大电路必须设置一个放大电路必须设置一个放大电路必须设置一个放大电路必须设置一个 合适的静态工作点合适的静态工作点合适的静态工作点合适的静态工作点电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 3 3、

11、为什么要设置静态工作点、为什么要设置静态工作点 设设VBB=0,则静态(则静态(A与与B短路)时短路)时T截止截止对放大电路的基本要求:对放大电路的基本要求:对放大电路的基本要求:对放大电路的基本要求:不失真,能放大不失真,能放大不失真,能放大不失真,能放大输出电压必然失真!输出电压必然失真!电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 8.2.2 8.2.2 动态工作与放大原理动态工作与放大原理 设设静态时,基极电流、静态时,基极电流、集电极电流、集电极电压分集电极电流、集电极电压分别为:别为:IBQ、ICQ、UCEQ 则则动态时动态时动态信号驮载动态信号驮载在静

12、态之上在静态之上注意:注意:电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术1.1.共射放大电路共射放大电路阻容耦合共射放大电路阻容耦合共射放大电路直接耦合共射放大电路直接耦合共射放大电路共共射射放放大大电电路路:输输入入与与输输出出的的公公共共端端为为发发射射极极。不不仅仅具具有有电电流流放放大大作作用用,同同时时也也有有电电压压放放大大作用。作用。8.3 放大电路的三种基本接法放大电路的三种基本接法电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术2.2.共集放大电路共集放大电路共共集集放放大大电电路路:输输入入与与输输出出的的公公共共端端为为

13、集集电电极极。只只有有电电流流放放大大作作用用,没有电压放大作用。没有电压放大作用。3.3.共基放大电路共基放大电路共共基基放放大大电电路路:输输入入与与输输出出的的公公共共端端为为基基极极。只只有有电电压压放放大大作作用用,没没有有电电流流放大作用。放大作用。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术8.4 放大电路的基本分析方法放大电路的基本分析方法 8.4.1 直流通路与交流通路直流通路与交流通路 一、直流通路一、直流通路(静态电路)(静态电路)仅在直流电源作用下直流电流流经的通路称为直流通路。仅在直流电源作用下直流电流流经的通路称为直流通路。仅在直流电源作

14、用下直流电流流经的通路称为直流通路。仅在直流电源作用下直流电流流经的通路称为直流通路。画直流通路的原则:画直流通路的原则:电容视为开路;电容视为开路;电容视为开路;电容视为开路;电感视为短路;电感视为短路;电感视为短路;电感视为短路;信号源视为短路,但保留其内阻。信号源视为短路,但保留其内阻。信号源视为短路,但保留其内阻。信号源视为短路,但保留其内阻。二、交流通路二、交流通路用于确定静态工作点用于确定静态工作点用于确定静态工作点用于确定静态工作点用于确定动态参数用于确定动态参数用于确定动态参数用于确定动态参数 在输入信号作用下,交流电流流经的通路称为交流通路。在输入信号作用下,交流电流流经的通

15、路称为交流通路。在输入信号作用下,交流电流流经的通路称为交流通路。在输入信号作用下,交流电流流经的通路称为交流通路。画交流通路的原则:画交流通路的原则:电容(较大)视为短路;电容(较大)视为短路;电容(较大)视为短路;电容(较大)视为短路;直流电源视为短路;直流电源视为短路;直流电源视为短路;直流电源视为短路;图解法图解法等效电路法等效电路法原则原则问题问题ui0时的状态时的状态电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术例例1:直流通路和交流通路举例直流通路和交流通路举例交流通路:交流通路:直流通路:直流通路:电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术

16、电路及模拟电子技术交流通路:交流通路:例例2:直流通路:直流通路:电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术8.4.2.8.4.2.放大电路的静态分析:放大电路的静态分析:Q点:点:UBE IB IC UCE1.1.估算法求静态工作点估算法求静态工作点静态电路图静态电路图(电容断开,输入、输出信号均为零电容断开,输入、输出信号均为零)电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术例:例:如图,如图,已知:已知:UCC=12V,RC=4K,RB=300K求:求:放大电路的静态值放大电路的静态值解:解:电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路

17、及模拟电子技术电路及模拟电子技术连接连接MNMN即为直流负载线。即为直流负载线。方法步骤:方法步骤:1.1.求求I IB B2.2.画出三极管的输出特性曲线画出三极管的输出特性曲线3.3.作直流负载线作直流负载线 直流负载线方程:直流负载线方程:U UCECE=U=UCCCCI IC CR RC C 取两点:取两点:M M点点(U Ucc cc,0)N0)N点点(0,)(0,)或:或:注意:注意:直流负载线的斜率:直流负载线的斜率:2.2.图解法确定静态工作点图解法确定静态工作点什么是图解法?什么是图解法?电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术1.5M点点(1

18、2v,0)(12v,0)N点点(0,3mA)(0,3mA)4.4.确定静态工作点确定静态工作点 直流负载线与输出特性曲线的交点即为静态工作点。直流负载线与输出特性曲线的交点即为静态工作点。图解法的意义:图解法的意义:I IC C与与U UCECE的关系即要符合的关系即要符合KVLKVL又要符合输出又要符合输出特性曲线,故两者交点即是特性曲线,故两者交点即是I IC C与与U UCECE的值。的值。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术3.3.电路参数对静态工作点的影响电路参数对静态工作点的影响(1)改变改变 Rb,保持保持VCC,Rc,不变;不变;OIBiCu

19、CE Q1Rb 增大,增大,Rb 减小,减小,Q 点下移;点下移;Q 点上移;点上移;Q2OIBiCuCE Q1Q3(2)改改变变 VCC,保保持持 Rb,Rc,不变;不变;升升高高 VCC,直直流流负负载载线线平平行行右右移移,动动态态工工作作范范围围增增大大,但但管子的动态功耗也增大。管子的动态功耗也增大。Q2电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术(3)改改变变 Rc,保保持持 Rb,VCC,不变;不变;(4)改改变变 ,保保持持 Rb,Rc,VCC 不变;不变;增增大大 Rc,直直流流负负载载线线斜斜率率改改变变,则则 Q 点点向向饱和区移近。饱和区移近

20、。OIBiCuCE Q1Q2OIBiCuCE Q1Q2增增大大 ,ICQ 增增大大,UCEQ 减减小小,则则 Q 点点移移近近饱饱和区。和区。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术0.680.72 uBE iBtQ000.7t6040200uBE/ViB/AuBE/ViBUBE(动画3-1)8.4.3 8.4.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析1.1.动态图解法动态图解法电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术交流负载线交流负载线直流负载线直流负载线4.57.5 uCE912t0ICQiC/mA0IB =4 0 A2060

21、804Q260uCE/ViC/mA0tuCE/VUCEQ iC 电压放大倍数电压放大倍数注意:注意:注意:注意:输出电压与输入电压反相位输出电压与输入电压反相位电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术*直流负载线与交流负载线直流负载线与交流负载线注意:注意:当输出端不当输出端不带负载时,工作点带负载时,工作点沿直流负载线变化。沿直流负载线变化。当输出端带负载时,当输出端带负载时,工作点沿交流负载工作点沿交流负载线变化。线变化。交流负载线交流负载线 过过Q点点 斜率为斜率为B点:点:注意:注意:带负载带负载后,后,AU减小。减小。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技

22、术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术ibuiOQOttOuBE/ViB/AuBE/ViB/AIBQ(1)当当Q点过低时,放大电路产生截止失真。点过低时,放大电路产生截止失真。2.2.静态工作点静态工作点Q Q对输出波形的影响对输出波形的影响电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术NPN 管管截截止止失失真真时时的输出的输出 uo 波形。波形。uo 波形顶部失真波形顶部失真uo=uceOiCtOOQ tuCE/VuCE/ViC/mAICQUCEQu消除方法:消除方法:增大增大VCC 或或减小减小RbQQ点过低,放大电路产生截止失真。点过低,放大电路产生截止失真。

23、点过低,放大电路产生截止失真。点过低,放大电路产生截止失真。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术OIB=0QtOONPN 管管 uo波形波形tiCuCE/VuCE/ViC/mAuo=uceib(不不失真失真)ICQUCEQuo 波形底部失真波形底部失真(2)当当Q Q点过高时,放大电路产生饱和失真。点过高时,放大电路产生饱和失真。消除方法:增大消除方法:增大Rb,减小减小Rc,减小减小,增大增大VCC。当当ui较大时,较大时,会产生截止、会产生截止、饱和失真饱和失真电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术8.4.4 8.4.4

24、 微变等效电路法微变等效电路法 什么是微变等效电路法什么是微变等效电路法当输入信号很小当输入信号很小 时,将三极管等效为一个线性元件,从而用时,将三极管等效为一个线性元件,从而用线性电路的分析方法,进行分析计算。线性电路的分析方法,进行分析计算。(以基本放大电路以基本放大电路为例进行分析为例进行分析)一一.电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术图中:(由输入、输出特性曲线解释为什么可这样等效由输入、输出特性曲线解释为什么可这样等效)1.1.晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟

25、电子技术电路及模拟电子技术在放大区工作时,在放大区工作时,IC只受只受IB控制,与控制,与uce无关。故可无关。故可用恒流源代替。用恒流源代替。故可用线性电阻代替。故可用线性电阻代替。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术2 2 2 2、共射放大电路动态参数的分析、共射放大电路动态参数的分析、共射放大电路动态参数的分析、共射放大电路动态参数的分析(1)(1)画交流微变等效电路画交流微变等效电路先画出三极管的先画出三极管的h h参数等效参数等效电路,再将所有电容电路,再将所有电容(容量较大)容量较大)及直流电源短路,将及直流电源短路,将其他元件按照原结构接入三极

26、管即可。其他元件按照原结构接入三极管即可。(2)(2)由交流微变等效电路求解电路参数由交流微变等效电路求解电路参数解:解:例:例:对图示电路进行动对图示电路进行动态分析态分析(1)(1)电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术(2).(2).电压放大倍数:电压放大倍数:【推导:推导:】(3)(3)输入电阻输入电阻Ri(4)(4)输出电阻输出电阻Ro 或或(1)(较大较大)(较小较小)(较大较大)电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术例例2.3.3 在图示电路中,已知在图示电路中,已知VCC12V,Rb=510k,Rc3k;晶体管

27、的晶体管的rbb150,80,导通时的导通时的UBEQ0.7V;RL3k。(1)求出电路的求出电路的、Ri和和Ro;(2)若所加信号源内阻若所加信号源内阻 Rs为为2k,求出求出:电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术解:解:(1)首先求出首先求出Q点和点和rbe,再求出再求出 、Ri和和Ro。UCEQ大于大于UBEQ,说明说明Q点在晶体管的放大区。点在晶体管的放大区。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术画交流等效电路画交流等效电路电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术代入数据代入数据3k思

28、考:思考:不带负载不带负载电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术注意:放大电路的输入电阻与信号源内阻无关,注意:放大电路的输入电阻与信号源内阻无关,输出电阻与负载无关。输出电阻与负载无关。(2)根据根据的定义的定义代入代入数据后,得:数据后,得:的的数值总是小于数值总是小于的数值,输入电阻愈大,的数值,输入电阻愈大,愈接近愈接近,也就愈接近也就愈接近。例:例:2.3.2 解电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术8.5 静态工作点的稳定静态工作点的稳定稳定静态工作点的必要性稳定静态工作点的必要性 静态静态静态静态QQ点对放大电路

29、的影响点对放大电路的影响点对放大电路的影响点对放大电路的影响失真失真失真失真r rbebe 导致静态导致静态导致静态导致静态QQ点不稳定的因素点不稳定的因素点不稳定的因素点不稳定的因素电源电压的波动电源电压的波动电源电压的波动电源电压的波动元件的老化元件的老化元件的老化元件的老化环境温度的变化环境温度的变化环境温度的变化环境温度的变化电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 8.5.1 8.5.1 温度变化对静态工作点的影响温度变化对静态工作点的影响温度变化对静态工作点的影响温度变化对静态工作点的影响饱和区饱和区 8.5.2 典型稳定典型稳定Q点的电路点的电路i

30、CuCEOiBQVCCT=20 C T=50 C 稳定稳定稳定稳定QQ点的方法点的方法点的方法点的方法直流负反馈直流负反馈直流负反馈直流负反馈温度补偿温度补偿温度补偿温度补偿电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 1.1.电路组成电路组成电路组成电路组成 2.2.稳定静态稳定静态稳定静态稳定静态QQ点的原理点的原理点的原理点的原理 对于节电对于节电B,由,由KCL得得 若若I1IBQ,则,则I2I1,于是,有于是,有基本不变,与温度无关基本不变,与温度无关基本不变,与温度无关基本不变,与温度无关电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电

31、子技术 Q点稳定过程点稳定过程U UB B不变不变不变不变电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 3 3、静态工作点的估算、静态工作点的估算、静态工作点的估算、静态工作点的估算(I IBQBQ、I ICQCQ和和和和U UCEQCEQ)1.1.估算法估算法估算法估算法 若若I1IBQ,则则电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 4、动态参数的估算、动态参数的估算电压放大倍数:电压放大倍数:输入电阻:输入电阻:输出电阻:输出电阻:电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 若无旁路电容若无旁路电容R

32、i=Rb1Rb2 rbe+(1+)ReRo=Rc说明说明说明说明若(若(若(若(1 1)R Re er rbebe则则则则稳定性稳定性稳定性稳定性(与(与(与(与温度无关)温度无关)温度无关)温度无关),则交流等效电路如图所示。,则交流等效电路如图所示。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 8.6 射极输出器的分析及其应用射极输出器的分析及其应用 电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术8.6.1 8.6.1 静态分析静态分析静态电路如图所示:静态电路如图所示:电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电

33、子技术8.6.2 8.6.2 动态分析动态分析一一.电压放大倍数电压放大倍数:(输出端不带负载输出端不带负载)其中:其中:(输出端带负载输出端带负载)电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术由上式知:由上式知:(1)(1)电压放大倍数接近于电压放大倍数接近于1 1但小于但小于1 1。(无电压放大作用无电压放大作用)(2)(2)输出电压与输入电压同相位。输出电压与输入电压同相位。(具有跟随作用具有跟随作用)二二.输入电阻输入电阻(较高较高)其中:(较低较低)三三.输出电阻输出电阻电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术四四.射极输出

34、器的主要特点射极输出器的主要特点 电压放大倍数接近于电压放大倍数接近于1 1。输入电阻高,输出电。输入电阻高,输出电阻低。输出电压与输入电压同相位。阻低。输出电压与输入电压同相位。五五.射极输出器的应用射极输出器的应用1.1.把射极输出器作为输入级把射极输出器作为输入级当信号源内阻较高时,因射当信号源内阻较高时,因射极输出器的输入电阻高,分极输出器的输入电阻高,分得的电压大;从信号源取用得的电压大;从信号源取用的电流也小。的电流也小。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术2.2.把射极输出器作为输出级把射极输出器作为输出级 因射极输出器输出电阻低,因射极输出器

35、输出电阻低,故带负载能力强。故带负载能力强。3.3.把射极输出器作为中间隔离级把射极输出器作为中间隔离级 因射极输出器输入电阻高,从前级取用电流小;因射极输出器输入电阻高,从前级取用电流小;而对后级而言,由于其输出电阻低,使交流信号得而对后级而言,由于其输出电阻低,使交流信号得到有效的传输。到有效的传输。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术8.7 8.7 多级放大电路及其级间耦合多级放大电路及其级间耦合 许多放大器都是由多级放大电路组成的,各许多放大器都是由多级放大电路组成的,各级放大电路对微弱信号进行接续放大,从而获得级放大电路对微弱信号进行接续放大,从而

36、获得必要的电压幅度或足够的功率。必要的电压幅度或足够的功率。多级放大器的组成模式多级放大器的组成模式可用下列框图示意:可用下列框图示意:第一级第一级第第(n-1)级级第二级第二级第第n级级输输入入输输出出前置级前置级末前级末前级末级末级(输出级输出级)功率放大功率放大电压放大电压放大电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术8.7.1 多级放大电路的级间耦合方式多级放大电路的级间耦合方式多级放大电路中,前后两级之间的联接方式称为多级放大电路中,前后两级之间的联接方式称为耦合。耦合。常用的级间耦合有常用的级间耦合有阻容耦合、直接耦合、阻容耦合、直接耦合、变压器耦合及

37、光电耦合等变压器耦合及光电耦合等。阻容耦合:阻容耦合:结构简单,易于调整,低频特性差。适结构简单,易于调整,低频特性差。适合于交流放大电路;合于交流放大电路;直接耦合:直接耦合:直接耦合:直接耦合:低频特性好低频特性好,易于集成化,易于集成化,调试较繁。调试较繁。适合于放大变化缓慢的信号;适合于放大变化缓慢的信号;变压器耦合:变压器耦合:可实现阻抗变换,但可实现阻抗变换,但结构较复杂,笨结构较复杂,笨重、不便于电路的小型化和集成化,适用于功率放重、不便于电路的小型化和集成化,适用于功率放大电路中。大电路中。光电耦合:光电耦合:抗干扰能力强。抗干扰能力强。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路

38、及模拟电子技术电路及模拟电子技术8.7.2 多级放大电路的分析方法多级放大电路的分析方法RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+VCC+T1T2分析多级放大电路的方法:分析多级放大电路的方法:先静态、后动态。先静态、后动态。下面以阻容耦合放大电路为例进行分析。下面以阻容耦合放大电路为例进行分析。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术(1)(1)(1)(1)静态分析静态分析静态分析静态分析 由于电容有隔直作用,所以每级放大电路的直流由于电容有隔直作用,所以每级放大电路的直流通路互不相通,通路互不相通,每级的静态工作点互相独立,互

39、不每级的静态工作点互相独立,互不每级的静态工作点互相独立,互不每级的静态工作点互相独立,互不影响,可以各级单独计算影响,可以各级单独计算影响,可以各级单独计算影响,可以各级单独计算。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+VCC+T1T2电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术(2)(2)(2)(2)动态分析动态分析动态分析动态分析微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变

40、等效电路第一级第一级第二级第二级rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术例例例例1:1:1:1:如图所示的两级电压放大电路,如图所示的两级电压放大电路,已知已知1=2=50,T1和和T2均为均为3DG8D。(1)(1)计算前、后级放大电路的静态值计算前、后级放大电路的静态值计算前、后级放大电路的静态值计算前、后级放大电路的静态值(U UBEBE=0.6V);=0.6V);(2)(2)求放大电路的输入电阻和输出电阻;求放大电路的输入电阻和输出电阻;求放大电路的输入电阻和输出电阻;求放大电路的输

41、入电阻和输出电阻;(3)(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术解解:(1)(1)两级放大电路的静态值可分别计算。两级放大电路的静态值可分别计算。第一级是射极输出器第一级是射极输出器第一级是射极输出器第一级是射极输出器:RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M 27k 82k 43

42、k 7.5k 510 10k 电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路解解:电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路第二级是分压式偏置电路解解:RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 电路及模拟电子技

43、术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)(2)(2)(2)计算计算计算计算R Ri i和和和和 R R0 0 由微变等效电路可知,放大电路的输入电阻由微变等效电路可知,放大电路的输入电阻Ri 等等于第一级的输入电阻于第一级的输入电阻Ri1。第一级是射极输出器,它第一级是射极输出器,它的输入电阻的输入电阻Ri1与负载有关,而射极输出器的负载即与负载有关,而射极输出器的负载即是第二级输入电阻是第二级输入电阻Ri2。微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技

44、术rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)计算计算 Ri和和R0电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术(2)(2)计算计算计算计算R Ri i和和和和R R0 0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术(3)(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数第一级放大电路为射极输出器第一级放大电路为射极输出器第一级放大电路为射极输出器第一级放大电路为射极输出器rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路

45、及模拟电子技术电路及模拟电子技术(3)(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_第二级放大电路为共发射极放大电路第二级放大电路为共发射极放大电路第二级放大电路为共发射极放大电路第二级放大电路为共发射极放大电路总电压放大倍数总电压放大倍数电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术直接耦合电路存在的问题:直接耦合电路存在的问题:静态工作点相互影响静态工作点相互影响 零点漂移零点漂移8.8 8.8 差分放大电路差分放大电路特点:特点:电压放大倍数接电压放大倍数接近于近于1 1。输出电压与输

46、。输出电压与输入电压同相位。输入电入电压同相位。输入电阻高,输出电阻低。阻高,输出电阻低。阻容耦合阻容耦合变压器耦合变压器耦合直接耦合直接耦合电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术选质量好的三极管选质量好的三极管 采取温度补偿措施采取温度补偿措施(3)(3)抑制零漂的措施抑制零漂的措施温度变化使三极管参数变化温度变化使三极管参数变化电源电压的波动电源电压的波动电路元件参数变化电路元件参数变化(2)(2)产生零漂的原因产生零漂的原因8.8.1 8.8.1 零点漂移零点漂移(零漂零漂)(1)(1)什么是零点漂移什么是零点漂移当当ui i=0=0时,时,uo o00

47、采用差分放大电路采用差分放大电路电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 8.8.2 8.8.2 差分放大电路的组成及工作原理差分放大电路的组成及工作原理输出电压:输出电压:简单差分放大电路简单差分放大电路左右对称;左右对称;两个输入端:两个输入端:uI1、uI2;双端输入、双端输出。双端输入、双端输出。特点特点特点特点电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术 (3)比较输入:比较输入:ui1ui2 大小不等,极性任意大小不等,极性任意 1.零点漂移的抑制零点漂移的抑制当温度当温度T时时IC1 IC2VC1 VC2uo不变不变2.

48、信号输入信号输入 (1)共模输入:共模输入:大小相等,极性相同。大小相等,极性相同。干扰信号,共模放大能力越小越好。干扰信号,共模放大能力越小越好。(2)差模输入:差模输入:大小相等,极性相反。大小相等,极性相反。有用信号,差模放大倍数越大越好。有用信号,差模放大倍数越大越好。电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术3.简单差分放大电路存在的问题简单差分放大电路存在的问题每个三极管存在零漂,即每个三极管存在零漂,即 时时电路不对称时,也存在零漂,即电路不对称时,也存在零漂,即 时时8.8.3 典型典型差分差分放大放大电路电路电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电

49、路及模拟电子技术电路及模拟电子技术一、电路说明:一、电路说明:1.R1.RE E的作用的作用 (2)(2)动态时:动态时:RE只对共模信号有负反馈作用只对共模信号有负反馈作用 对差模信号相当于短路。对差模信号相当于短路。图图稳定原理:见下页稳定原理:见下页 当当TIC1 IC2 IEUREUBE1 UBE2(UBE=EEIBRBURE)IB1 IB2IC1 IC2(1)(1)静态时形成电流负反馈,稳定静态工作点,静态时形成电流负反馈,稳定静态工作点,抑制零漂。抑制零漂。2.EE的作用的作用提高静态工作点,避免失真。提高静态工作点,避免失真。3.RP的作用的作用调零电位器。调零电位器。电路及模拟

50、电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术返回9当当TIC1 IC2 IEUREUBE1 UBE2(UBE=EEIBRB 2IE RE)IB1 IB2IC1 IC2电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术(1)(1)静态分析静态分析静态工作点的估算静态工作点的估算*推导见下页二、二、差分放大电路的工作情况分析差分放大电路的工作情况分析电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术设:设:由由KVLKVL知:知:由此知发射极电位:由此知发射极电位:电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术电路及模拟电子技术

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