《模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行第二章学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行第二章学习教案.pptx（90页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学 1模拟电子技术(jsh)基础简明教程(第三版)杨素行 第二章第一页，共90 页。2.1 放大(fngd)的概念本质(bnzh)：实现能量的控制。在放大电路中提供一个能源，由能量较小的输入信号控制这个能源，使之输出(shch)较大的能量，然后推动负载。小能量对大能量的控制作用称为放大作用。放大的对象是变化量。元件：双极型三极管和场效应管。第1 页/共90 页第二页，共90 页。2.2 放大电路(dinl)的主要技术指标图 放大(fngd)电路技术指标测试示意图1.放大(fngd)倍数第2 页/共90 页第三页，共90 页。2.最大输出(shch)幅度在输出波形没有明显失真情况下放大(fn
2、gd)电路能够提供给负载的最大输出电压(或最大输出电流)可用峰-峰值表示，或有效值表示(Uom、Iom)。3.非线性失真系数(xsh)D4.输入电阻 R i所有谐波总量与基波成分之比，即从放大电路输入端看进去的等效电阻。第3 页/共90 页第四页，共90 页。5.输出电阻 R o从放大(fngd)电路输出端看进去的等效电阻。测 量(cling)Ro：输入端正弦电压，分别测量空载和输出端接负载 RL 的输出电压、。输出电阻愈小，带载能力(nngl)愈强。第4 页/共90 页第五页，共90 页。Aum6.通频带(pndi)BW7.最大输出功率与效率(xio l)输出不产生明显失真的(zhn de)
3、最大输出功率。用符号 Pom表示。：效率PV：直流电源消耗的功率fL fHfL：下限频率fH：上限频率图 第5 页/共90 页第六页，共90 页。2.3 单管共发射极放大(fngd)电路单管共发射极放大电路(dinl)的组成图 2.3.1 单管共射放大电路的原理电路VT：NPN 型三极管，为放大(fngd)元件；VCC：为输出信号提供能量；RC：当 iC 通过 Rc，将电流的变化转化为集电极电压的变化，传送到电路的输出端；VBB、Rb：为发射结提供正向偏置电压，提供静态基极电流(静态基流)。第6 页/共90 页第七页，共90 页。单管共发射极放大电路(dinl)的工作原理1.放大(fngd)作
4、用：图 单管共射放大电路(dinl)的原理电路(dinl)第7 页/共90 页第八页，共90 页。2.组成(z chn)放大电路的原则：（1）外加(wiji)直流电源的极性必须使发射结正偏，集电结反偏。则有：（2）输入回路的接法应使输入电压 u 能够传送到三极管的基极(j j)回路，使基极(j j)电流产生相应的变化量 iB。（3）输出回路的接法应使变化量 iC 能够转化为变化量 uCE，并传送到放大电路的输出端。3.原理电路的缺点：（1）双电源供电；（2）uI、uO 不共地。第8 页/共90 页第九页，共90 页。4.单管共射放大(fngd)电路图 单管共射放大(fngd)电路C1、C2：为
5、隔直电容(dinrng)或耦合电容(dinrng)；RL：为负载电阻。该电路也称阻容耦合单管共射放大电路。第9 页/共90 页第十页，共90 页。图 2.4.1(b)2.4 放大电路(dinl)的基本分析方法基本(jbn)分析方法两种图解法微变等效电路法直流通路与交流(jioli)通路图 2.3.2(b)图 2.4.1(a)第10 页/共90 页第十一页，共90 页。静态(jngti)工作点的近似计算bceIBQICQ UCEQ图 2.4.1(a)硅管 UBEQ=(0.6 0.8)V锗管 UBEQ=(0.1 0.2)VICQ IBQUCEQ=VCC ICQ RC第11 页/共90 页第十二页，
6、共90 页。【例】图示单管共射放大(fngd)电路中，VCC=12 V，Rc=3 k，Rb=280 k，NPN 硅 管 的=50，试 估 算(sun)静态工作点。图 2.4.3(a)解：设 UBEQ=0.7 VICQ IBQ=(50 0.04)mA=2 mAUCEQ=VCC ICQ Rc=(12 2 3)V=6 V第12 页/共90 页第十三页，共90 页。图解法在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方法求解放大电路的工作(gngzu)情况。1.图解(tji)的基本方法(1)图解(tji)分析静态 先用估算的方法计算输入回路 IBQ、UBEQ。用图解法确定输出回路静态值方法：根据 uCE=
7、VCC iCRc 式确定两个特殊点第13 页/共90 页第十四页，共90 页。输出(shch)回路输出特性直流负载线Q图 由 静 态(jngti)工作点 Q 确定的 ICQ、UCEQ 为静态(jngti)值。第14 页/共90 页第十五页，共90 页。图 2.4.3(a)【例】图示单管共射放大电路及特性曲线(qxin)中，已知 Rb=280 k，Rc=3 k，集电极直流电源 VCC=12 V，试用图解法确定静态工作点。解：首先(shuxin)估算 IBQ做直流负载(fzi)线，确定 Q 点根据 UCEQ=VCC ICQ RciC=0，uCE=12 V；uCE=0，iC=4 mA.第15 页/共
8、90 页第十六页，共90 页。0iB=0 A20 A40 A60 A80 A13422 4 6 81012MQ静态工作点 静态工作点IBQ=40 A，ICQ=2 mA，UCEQ=6 V.uCE/V由 Q 点确定(qudng)静态值为：iC/mA图(b)第16 页/共90 页第十七页，共90 页。(二)图解分析(fnx)动态1.交流通路(tngl)的输出回路图 2.4.4 输出(shch)通路的外电路是 Rc 和 RL 的并联。2.交流负载线交流负载线交流负载线斜率为：OIBiC/mAuCE/VQ静态工作点 静态工作点图 2.4.5(b)第17 页/共90 页第十八页，共90 页。3.动态工作(
9、gngzu)情况图解分析图(a)输入回路工作(gngzu)情况0.68 0.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/AuBE/ViBUBE第18 页/共90 页第十九页，共90 页。交流负载线直流负载线4.57.5uCE912t0ICQiC/mA0IB=4 0 A2060804Q260uCE/ViC/mA0tuCE/VUCEQiC图(b)输出回路工作情况(qngkung)分析第19 页/共90 页第二十页，共90 页。4.电压放大(fngd)倍数图 2.4.3(a)【例】用图解法求图示电路电压放大(fngd)倍数。输入、输出特性曲线如右图，RL=3 k。uCE=(4.5 7
10、.5)V=3 VuBE=(0.72 0.68)V=0.04 V解：求 确定交流负载线取 iB=(60 20)A=40 A则输入(shr)、输出特性曲线上有第20 页/共90 页第二十一页，共90 页。单管共射放大电路当输入(shr)正弦波 uI 时，放大电路中相应的 uBE、iB、iC、uCE、uO 波形。图 单管共射放大电路(dinl)的电压电流波形第21 页/共90 页第二十二页，共90 页。二、图解法的应用(yngyng)(一)用图解法分析(fnx)非线性失真1.静态工作点过低，引起(ynq)iB、iC、uCE 的波形失真ibui结论：iB 波形失真OQOttOuBE/ViB/AuBE/
11、ViB/AIBQ 截止失真第22 页/共90 页第二十三页，共90 页。iC、uCE(uo)波形(b xn)失真NPN 管截止(jizh)失真时的输出 uo 波形。uo=uceOiCtOOQ tuCE/VuCE/ViC/mAICQUCEQ第23 页/共90 页第二十四页，共90 页。OIB=0QtOO NPN 管 uo波形tiCuCE/VuCE/ViC/mAuo=uceib(不失真(sh zhn)ICQUCEQ2.Q 点过高，引起(ynq)iC、uCE的波形失真饱和失真第24 页/共90 页第二十五页，共90 页。(二)用图解法估算(sun)最大输出幅度OiB=0QuCE/ViC/mAACBD
12、 E交流负载线 输出波形没有明 显(mngxin)失真时能够输出最大电压。即输出特性的 A、B 所限定的范围。Q 尽量(jnling)设在线段 AB 的中点。则 AQ=QB，CD=DE第25 页/共90 页第二十六页，共90 页。(三)用图解法分析(fnx)电路参数对静态工作点的影响1.改 变(gibin)Rb，保持VCC，Rc，不变；OIBiCuCE Q1Rb 增 大(zn d)，Rb 减小，Q 点下移；Q 点上移；Q2OIBiCuCE Q1Q32.改变 VCC，保持 Rb，Rc，不变；升高 VCC，直流负载线平行右移，动态工作范围增大，但管子的动态功耗也增大。Q2图(a)图(b)第26 页
13、/共90 页第二十七页，共90 页。3.改变(gibin)Rc，保持 Rb，VCC，不变；4.改变(gibin)，保持 Rb，Rc，VCC 不变；增大(zn d)Rc，直流负载线斜率改变，则 Q 点向饱和区移近。OIBiCuCE Q1Q2OIBiCuCE Q1Q2增大，ICQ 增大，UCEQ 减小，则 Q 点移近饱和区。图(c)图(d)第27 页/共90 页第二十八页，共90 页。图解法小结(xioji)1.能够形象地显示静态工作点的位置(wi zhi)与非线性失真的关系；2.方便估算最大输出幅值的数值；3.可直观表示电路参数对静态工作点的影响；4.有利于对静态工作点 Q 的检测等。第28 页
14、/共90 页第二十九页，共90 页。微变等效电路法 晶体管在小信号(微变量)情况下工作时，可以在静态工作点附近的小范围(fnwi)内用直线段近似地代替三极管的特性曲线，三极管就可以等效为一个线性元件。这样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。微变等效(dn xio)条件研究的对象(duxing)仅仅是变化量信号的变化范围很小第29 页/共90 页第三十页，共90 页。一、简化(jinhu)的 h 参数微变等效电路(一)三极管的微变等效电路iBuBE 晶体管的输入特性(txng)曲线 rbe：晶体管的输入电阻。在小信号的条件(tiojin)下，rbe是一常数。晶体管的输入电
15、路可用 rbe 等效代替。1.输入电路Q 点附近的工作段近似地看成直线 可认为 uBE 与 iB 成正比QOiB uBE 图(a)第30 页/共90 页第三十一页，共90 页。2.输出(shch)电路假设在 Q 点附近特性曲线(qxin)基本上是水平的(iC 与 uCE无关)，数量关系上，iC 比 iB 大 倍；iB iB从 三 极 管 输 出(shch)端看，可以用 iB 恒流源代替三极管；该恒流源为受控源；为 iB 对 iC 的控制。uCE QiC O图(b)第31 页/共90 页第三十二页，共90 页。3.三极管的简化(jinhu)参数等效电路注意：这里忽略了 uCE 对 iC与输出特性
16、的影响，在大多数情况下，简化的微变等效电路对于工程(gngchng)计算来说误差很小。图 三极管的简化(jinhu)h 参数等效电路cbe+uBE+uCE iCiBebcrbe iB+uBE+uCE iC iB第32 页/共90 页第三十三页，共90 页。4.电压放大(fngd)倍数 Au；输入电阻 Ri、输出电阻 ROC1RcRb+VCCC2RL+VT+Ri=rbe/Rb，Ro=Rcrbe ebcRcRLRb+图 单管共射放大(fngd)电路的等效电路第33 页/共90 页第三十四页，共90 页。(二)rbe 的近似估算(sun)公式rbb：基区体电阻(dinz)。re b：基射之间结电阻。
17、低频(dpn)、小功率管 rbb 约为 300。UT：温度电压当量。c beiBiCiE图 第34 页/共90 页第三十五页，共90 页。电流放大(fngd)倍数与电压放大(fngd)倍数之间关系讨论1.当 IEQ 一定时，愈大则 rbe 也愈大，选用(xunyng)值较大的三极管其 Au 并不能按比例地提高；因：2.当 值一定时，IEQ 愈大则 rbe 愈小，可以得到较大的 Au，这种方法(fngf)比较有效。第35 页/共90 页第三十六页，共90 页。(三)等效电路法的步骤(bzhu)(归纳)1.首先利用图解法或近似估算法确定放大电路的静态工作点 Q。2.求出静态工作点处的微变等效电路参
18、数 和 rbe。3.画出放大电路的微变等效电路。可先画出三极管的等效电路，然后画出放大电路其余部分的交流通路。4.列出电路方程(fngchng)并求解。第36 页/共90 页第三十七页，共90 页。二、微变等效电路法的应用(yngyng)例：接有发射极电阻的单管放大电路，计算电压放大倍数(bish)和输入、输出电阻。C1RcRb+VCCC2RL+VT+Rerbe bcRcRLRb+Ree+图 接有发射极电阻(dinz)的放大电路第37 页/共90 页第三十八页，共90 页。rbe bcRcRLRb+Ree+根据(gnj)微变等效电路列方程引入发射极电阻后，降低了。若满足(mnz)(1+)Re
19、rbe 与三极管的参数、rbe 无关。第38 页/共90 页第三十九页，共90 页。2.放大(fngd)电路的输入电阻引入 Re 后，输入电阻增大(zn d)了。3.放大(fngd)电路的输出电阻rbe ebcRcRLRb+Rerbe bcRc RbRee将放大电路的输入端短路，负载电阻 RL 开路，忽略 c、e 之间的内电阻 rce。RL图(b)第39 页/共90 页第四十页，共90 页。讨论引入 Re 后对输出电阻的影响(yngxing)。rbe ebcRc RbRerce+_式中图 求图(a)电路(dinl)输出电阻的等效电路(dinl)第40 页/共90 页第四十一页，共90 页。将
20、代入 式，放大电路输出电阻为上式中，通常，故可简化为如果(rgu)Re=0，但考虑 rce 的作用，则 显然(xinrn)，接入 Re 后，三极管集电极至公共端之间的等效电阻大大提高了。第41 页/共90 页第四十二页，共90 页。2.5 工作点的稳定(wndng)问题温度(wnd)对静态工作点的影响 三极管是一种对温度十分敏感的元件。温度变化对管子参数的影响(yngxing)主要表现有：1.UBE 改变。UBE 的温度系数约为 2 mV/C，即温度每升高 1 C，UBE 约下降 2 mV。2.改变。温度每升高 1 C，值约增加 0.5%1%，温度系数分散性较大。3.ICBO 改变。温度每升高
21、 10 C，ICBQ 大致将增加一倍，说明 ICBQ 将随温度按指数规律上升。第42 页/共90 页第四十三页，共90 页。温度升高(shn o)将导致 IC 增大，Q 上移。波形容易失真。iCuCEOiBQVCCT=20 C T=50 C图 温度对 Q 点和输出(shch)波形的影响第43 页/共90 页第四十四页，共90 页。静态工作(gngzu)点稳定电路一、电路(dinl)组成分压式偏置(pin zh)电路C1RcRb2+VCCC2RL+CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB图 2.5.2 分压式工作点稳定电路由于 UBQ 不随温度变化，电流负反馈式工作点稳定电路T ICQ I
22、EQ UEQ UBEQ(=UBQ UEQ)IBQ ICQ 第44 页/共90 页第四十五页，共90 页。说明(shumng)：1.Re 愈大，同样的 IEQ 产生的 UEQ 愈大，则温度稳定性愈好。但 Re 增大，UEQ 增大，要保持输出量不变，必须增大 VCC。2.接入 Re，电压放大倍数将大大降低。在 Re 两端并联大电容 Ce，交流电压降可以忽略，则 Au 基本无影响。Ce 称旁路电容3.要保证 UBQ 基本稳定，IR IBQ，则需要 Rb1、Rb2 小一些，但这会使电阻消耗功率增大，且电路的输入电阻降低。实际(shj)选用 Rb1、Rb2 值，取 IR=(5 10)IBQ，UBQ=(5
23、 10)UBEQ。第45 页/共90 页第四十六页，共90 页。二、静态(jngti)与动态分析静态(jngti)分析C1RcRb2+VCCC2RL+CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB由于(yuy)IR IBQ，可得(估算)静态基极电流第46 页/共90 页第四十七页，共90 页。动态分析C1RcRb2+VCCC2RL+CeuoRb1ReiBiCiEiRuirbe ebcRcRL+Rb2Rb1RcRb2+VCCRL+uiuoRb1Re第47 页/共90 页第四十八页，共90 页。2.6 放大电路的三种(sn zhn)基本组态三种(sn zhn)基本接法共射组态(z ti)共集组态共
24、基组态共集电极放大电路C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+_ _+rbeb ec(b)等效电路为射极输出器图 共集电极放大电路(a)电路图第48 页/共90 页第四十九页，共90 页。一、静态(jngti)工作点C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+由基极(j j)回路求得静态基极(j j)电流则(a)电路图图 共集电极放大(fngd)电路第49 页/共90 页第五十页，共90 页。二、电流放大(fngd)倍数所以(suy)三、电压(diny)放大倍数结论：电压放大倍数恒小于 1，而接近 1，且输出电压与输入电压同相，又称射极跟随器。+_+rbebec(b)等效电路第50 页/共90 页第五
25、十一页，共90 页。四、输入电阻+_+rbebec输入电阻较大(jio d)。Ri第51 页/共90 页第五十二页，共90 页。五、输出电阻+_rbebec 输出电阻低，故带载能力(nngl)比较强。Ro图 求射极输出(shch)器 Ro 的等效电路第52 页/共90 页第五十三页，共90 页。共基极放大(fngd)电路图 共基极放大(fngd)电路(a)原理(yunl)电路 VEE 保证发射结正偏；VCC 保证集电结反偏；三极管工作在放大区。(b)实际电路实际电路采用一个电源 VCC，用 Rb1、Rb2 分压提供基极正偏电压。C1 C2+_+_ReVEEVCCRcRLVTC1C2VCCRb2
26、Rb1+_ _ReCbRLRc第53 页/共90 页第五十四页，共90 页。一、静态(jngti)工作点(IBQ,ICQ,UCEQ)图(b)实际(shj)电路C1C2VCCRb2Rb1+_ _ReCbRLRc第54 页/共90 页第五十五页，共90 页。二、电流(dinli)放大倍数微变等效电路由图可得：所以(suy)由于 小于 1 而近似等于 1，所以(suy)共基极放电电路没有电流放大作用。+_+_Rerbebe c图 共基极放大电路的等效电路第55 页/共90 页第五十六页，共90 页。三、电压放大(fngd)倍数+_+_Rerbebe c图 2.6.4由微变等效电路可得共基极放大电路没
27、有电流放大作用，但是具有电压放大作用。电压放大倍数与共射电路相等(xingdng)，但没有负号，说明该电路输入、输出信号同相位。第56 页/共90 页第五十七页，共90 页。四、输入电阻暂不考虑(kol)电阻 Re 的作用五、输出电阻暂不考虑(kol)电阻 Re 的作用 Ro=rcb.已知共射输出电阻 rce，而 rcb 比 rce大 得多，可认为(rnwi)rcb(1+)rce如果考虑集电极负载电阻，则共基极放大电路的输出电阻为Ro=Rc/rcb Rc第57 页/共90 页第五十八页，共90 页。三种基本组态(z ti)的比较大(数值同共射电路，但同相)小(小于、近于 1)大(十几 一几百)
28、小 大(几十 一百以上)大(几十 一百以上)电路组态性能共 射 组 态 共 集 组 态 共 基 组 态C1C2VCCRb2Rb1+_ _ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+C1Rb+VCCC2RL+Rc第58 页/共90 页第五十九页，共90 页。三种(sn zhn)基本组态的比较 频率响应大(几百千欧 几兆欧)大(几欧 几十欧)中(几十千欧几百千欧)rce小(几欧 几十欧)小(几十千欧以上)中(几百欧几千欧)rbe组态性能共 射 组 态共 集 组 态 共 基 组 态差 较好 好第59 页/共90 页第六十页，共90 页。2.7 场效应管放大(fngd)电路场效应管的特点(tdin)1
29、.场效应管是电压(diny)控制元件；2.栅极几乎不取用电流，输入电阻非常高；3.一种极性的载流子导电，噪声小，受外界温度及辐射影响小；4.制造工艺简单，有利于大规模集成；5.存放管子应将栅源极短路，焊接时烙铁外壳应接地良好，防止漏电击穿管子；6.跨导较小，电压放大倍数一般比三极管低。第60 页/共90 页第六十一页，共90 页。共源极放大(fngd)电路图 共源极放大电路(dinl)原理电路(dinl)VDD+uOiDVT+uIVGGRGSDGRD与双极型三极管对应(duyng)关系b G,e S,c D 为了使场效应管工作在恒流区实现放大作用，应满足：图示电路为 N 沟道增强型 MOS 场
30、效应管组成的放大电路。(UT：开启电压)第61 页/共90 页第六十二页，共90 页。一、静态(jngti)分析VDD+uOiDVT+uIVGGRGSDGRD图 2.7.3 共源极放大电路原理电路两种方法(fngf)近似(jn s)估算法图解法(一)近似估算法MOS 管栅极电流为零，当 uI=0 时UGSQ=VGG而 iD 与 uGS 之间近似满足(当 uGS UT)式中 IDO 为 uGS=2UT 时的值。则静态漏极电流为第62 页/共90 页第六十三页，共90 页。(二)图解法图 用图解法分析(fnx)共源极放大电路的 Q 点V DDIDQUDSQQ利用(lyng)式 uDS=VDD-iD
31、RD 画出直流负载线。图中 IDQ、UDSQ 即为静态(jngti)值。第63 页/共90 页第六十四页，共90 页。二、动态分析iD 的全微分(wi fn)为上式中定义(dngy)：场效应管的跨导(毫西门子 mS)。场效应管漏源之间等效(dn xio)电阻。1.微变等效电路第64 页/共90 页第六十五页，共90 页。二、动态分析如果输入正弦(zhngxin)信号，则可用相量代替上式中的变量。成为(chngwi)：根据(gnj)上式做等效电路如图所示。图 场效应管的微变等效电路+GDS由于没有栅极电流，所以栅源是悬空的。第65 页/共90 页第六十六页，共90 页。微变参数(cnsh)gm
32、和 rDS(1)根据定义通过(tnggu)在特性曲线上作图方法中求得。(2)用求导的方法(fngf)计算 gm在 Q 点附近，可用 IDQ 表示上式中 iD，则一般 gm 约为 0.1 至 20 mS。rDS 为几百千欧的数量级。当 RD 比 rDS 小得多时，可认为等效电路的 rDS 开路。第66 页/共90 页第六十七页，共90 页。2.共源极放大电路(dinl)的动态性能VDD+uOiDVT+uIVGGRGSDGRD图 共源极放大(fngd)电路的微变等效电路将 rDS 开路(kil)而所以输出电阻Ro=RDMOS 管输入电阻高达 109。D+GSRG+第67 页/共90 页第六十八页，
33、共90 页。分压自偏压式共源放大(fngd)电路一、静态(jngti)分析(一)近似(jn s)估算法根据输入回路列方程图 分压-自偏式共源放大电路+VT+RGSDGRD R2VDD+RLRSR1C1CSC2+解联立方程求出 UGSQ 和 IDQ。第68 页/共90 页第六十九页，共90 页。+VT+RGSDGRD R2VDD+RLRSR1C1CSC2+图 2.7.7 分压-自偏式共源放大电路列输出回路(hul)方程求 UDSQUDSQ=VDD IDQ(RD+RS)(二)图解法由式可做出一条(y tio)直线，另外，iD 与 uGS 之间满足转移特性曲线的规律，二者之间交点为静态工作点。确定
34、UGSQ，IDQ。第69 页/共90 页第七十页，共90 页。根据漏极回路(hul)方程在漏极特性曲线上做直流负载(fzi)线，与 uGS=UGSQ 的交点确定 Q，由 Q 确定 UDSQ 和 IDQ值。UDSQuDS=VDD iD(RD+RS)3 uDS/ViD/mA012152 V105uGS4.5V4V3.5V UGSQ3 VVDDQIDQuGS/ViD/mAO24 612Q IDQUGSQ UGQ图 用图解法分析(fnx)图 电路的 Q 点第70 页/共90 页第七十一页，共90 页。二、动态分析微变等效电路入右图所示。图 图 电路(dinl)的微变等效电路(dinl)D+GS+由图可
35、知(k zh)电压(diny)放大倍数输入、输出电阻分别为第71 页/共90 页第七十二页，共90 页。共漏极放大(fngd)电路源极输出(shch)器或源极跟随器图 源极输出(shch)器典型电路如右图所示。+VT+SDGR2VDD+RLRSR1C1C2+RG静态分析如下：分析方法与“分压-自偏压式共源电路”类似，可采用估算法和图解法。第72 页/共90 页第七十三页，共90 页。动态分析1.电压放大(fngd)倍数图 微变等效电路D+GS+而所以(suy)2.输入电阻Ri=RG+(R1/R2)第73 页/共90 页第七十四页，共90 页。3.输出电阻图 微变等效电路D+GS在电路中，外加，
36、令，并使 RL 开路因输入(shr)端短路，故则所以(suy)实际(shj)工作中经常使用的是共源、共漏组态。第74 页/共90 页第七十五页，共90 页。2.8 多级放大(fngd)电路多级放大电路(dinl)的耦合方式三种(sn zhn)耦合方式阻容耦合直接耦合变压器耦合一、阻容耦合图 阻容耦合放大电路C1RC1Rb1+VCCC2RL+VT1+Rc2Rb2 C3VT2+第 一 级 第 二 级第75 页/共90 页第七十六页，共90 页。优点(yudin)：(1)前、后级直流电路互不相通，静态工作点相互独立；(2)选择足够大电容，可以做到前一级输出信号几乎不衰减地加到后一级输入(shr)端，
37、使信号得到充分利用。不足(bz)：(1)不适合传送缓慢变化的信号；(2)无法实现线性集成电路。第76 页/共90 页第七十七页，共90 页。二、直接(zhji)耦合Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2Rb2VT2图 两个(lin)单管放大电路简单的直接耦合特点(tdin)：(1)可以放大交流和缓慢变化及直流信号；(2)便于集成化。(3)各级静态工作点互相影响；基极和集电极电位会随着级数增加而上升；(4)零点漂移。第77 页/共90 页第七十八页，共90 页。1.解决(jiju)合适静态工作点的几种办法改进(gijn)电路(a)电路(dinl)中接入 Re2，保证第一级集电极有较高的静态电位，但
38、第二级放大倍数严重下降。改进电路(b)稳压管动态电阻很小，可以使第二级的放大倍数损失小。但集电极电压变化范围减小。VDZRc1Rb1+VCC+VT1+Rc2 RVT2(b)Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2Re2VT2(a)第78 页/共90 页第七十九页，共90 页。改进(gijn)电路(c)+VCCRc1 Rb1+VT1+Rc2Rb2VT2VDz改进(gijn)电路(d)可降低(jingd)第二级的集电极电位，又不损失放大倍数。但稳压管噪声较大。可获得合适的工作点。为经常采用的方式。(c)Rc1Rb1+VCC+VT1+Re2Rc2VT2(d)图 直接耦合方式实例第79 页/共90 页第八
39、十页，共90 页。【例】图示两级直接(zhji)耦合放大电路中，已知：Rb1=240 k，Rc1=3.9 k，Rc2=500，稳 压 管 VDz 的 工 作 电压 UZ=4 V，三 极 管 VT1 的 1=45，VT2 的 2=40，VCC=24 V，试计算(j sun)各级静态工作点。图 例题(lt)的电路Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuO iB1iC1iRc1iB2iC2解：设 UBEQ1=UBEQ2=0.7 V，则UCQ1=UBEQ2+Uz=4.7 V如 ICQ1 由于温度的升高而增加 1%，计算静态输出电压 的变化。第80 页/共90 页第八十一页，共90 页。I
40、CQ1=1 IBQ1=4.5 mAIBQ2=IRc1 ICQ1=(4.95 4.5)mA=0.45 mAICQ2=2 IBQ2=(40 0.45)mA=18 mAUO=UCQ2=VCC ICQ2RC2=(24 18 0.5)V=15 V UCEQ2=UCQ2 UEQ2=(15 4)V=11 V当 ICQ1 增加(zngji)1%时，即ICQ1=(4.5 1.01)mA=4.545 mAIBQ2=(4.95 4.545)mA=0.405 mAICQ2=(40 0.405)mA=16.2 mAUO=UCQ2=(24 16.2 0.5)V=15.9 V比原来(yunli)升高了 0.9 V，约升高
41、6%。第81 页/共90 页第八十二页，共90 页。2.零点(ln din)漂移直接耦合时，输入电压为零，但输出电压离开(l ki)零点，并缓慢地发生不规则变化的现象。原因：放大器件的参数受温度(wnd)影响而使 Q 点不稳定。图 零点漂移现象uOtOuItO放大电路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。第82 页/共90 页第八十三页，共90 页。抑制零点(ln din)漂移的措施：(1)引入直流负反馈以稳定(wndng)Q 点；(2)利用(lyng)热敏元件补偿放大器的零漂；图 2.8.6 利用热敏元件补偿零漂R2R1+VCC+VT2+RcVT1uIuOiC1ReRuB1(3)采用差
42、分放大电路。第83 页/共90 页第八十四页，共90 页。三、变压器耦合选择恰当的变比，可在负载(fzi)上得到尽可能大的输出功率。图 变压器耦合放大(fngd)电路第 二 级VT2、VT3组成推挽式放大 电 路(dinl)，信号正负半周 VT2、VT3 轮流导电。第84 页/共90 页第八十五页，共90 页。优点(yudin)：(1)能实现阻抗(zkng)变换；(2)静态工作点互相(h xing)独立。缺点：(1)变压器笨重；(2)无法集成化；(3)直流和缓慢变化信号不能通过变压器。第85 页/共90 页第八十六页，共90 页。三种耦合方式(fngsh)的比较阻容耦合 直接耦合 变压器耦合特
43、点各级工作点互不影响；结构简单能放大缓慢变化的信号或直流成分的变化；适合集成化有阻抗变换作用；各级直流通路互相隔离。存在问题 不能反应直流成分的变化，不适合集成化有零点漂移现象；各级工作点互相影响不能反应直流成分的变化；不适合放大缓慢变化的信号；不适合集成化适合场合分立元件交流放大电路集成放大电路，直流放大电路低频功率放大，调谐放大第86 页/共90 页第八十七页，共90 页。多级放大(fngd)电路的电压放大(fngd)倍数 和输入(shr)、输出电阻一、电压(diny)放大倍数总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即其中，n 为多级放大电路的级数。二、输入电阻和输出电阻 通常，多级放大
44、电路的输入电阻就是输入级的输入电阻；输出电阻就是输出级的输出电阻。具体计算时，有时它们不仅仅决定于本级参数，也与后级或前级的参数有关。第87 页/共90 页第八十八页，共90 页。图 2.8.4 例题的电路Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2【例】图示电路(dinl)中，Rb1=240 k，Rc1=3.9 k，Rc2=500，UZ=4 V，1=45，2=40，VCC=24 V，设稳压管的 rz=50。试估算总的电压放大倍数，以及(yj)输入、输出电阻 Ri 和 Ro。解：估算(sun)Au1 时，应将第二级 Ri2 作为第一级的负载电阻。第88 页/共90 页第八十九页，共90 页。所以(suy)第89 页/共90 页第九十页，共90 页。