第6章放大电路分析基础.ppt
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第5章放大电路分析基础,分析:
电路的组成、工作原理、性能参数、频率特性,5.1放大电路工作原理,一、放大电路的组成原理,三极管T起放大作用。
偏置电路VCC、Rb提供电源,并使三极管工作在线性区。
耦合电容C1、C2输入耦合电容C1保证信号加到发射结,不影响发射结偏置。
输出耦合电容C2保证信号输送到负载,不影响集电结偏置。
负载电阻RC、RL将变化的集电极电流转换为电压输出。
二.直流通路和交流通路,静态:
输入信号为零时的工作状态也称直流工作状态。
动态:
有输出信号时的工作状态也称交流工作状态。
放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。
分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通路和交流通路。
直流电源和耦合电容对交流相当于短路,(a)直流通路,直流通路能通过直流的通路。
交流通路能通过交流的电路通路。
(b)交流通路,放大原理,输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结于是有下列过程:
三极管放大作用,变化的通过转变为变化的输出,5.2共发射极放大电路的静态分析,静态分析主要是求出放大电路的静态工作点Q,IB、IC和VCE这些量代表的工作状态称为静态工作点,用Q表示。
在测试基本放大电路时,往往测量三个电极对地的电位VB、VE和VC即可确定三极管的静态工作状态。
根据直流通路对放大电路的静态进行计算,5.2.1解析法确定静态工作点,5.2.2图解法静态工作点Q,1.由直流负载线VCE=VCCICRC,VCC、VCC/Rc,3.得到Q点的参数IB、IC和VCE。
2.在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可画出直流负载线。
5.2.3电路参数对静态工作点的影响,Rb对Q点的影响Rc对Q点的影响Ucc对Q点的影响,5.3共发射极放大电路的动态分析,分析输入信号不为零时,电路的工作情况,共射极放大电路,5.3.1图解法分析电路的动态特性1.交流波形画出,2.三极管各点电压和各极电流,3.交流负载线,5.3.2放大电路的非线性失真,由三极管特性曲线非线性引起的失真表现在输入特性的起始弯曲部分,输出特性间距不均匀产生的非线性失真。
2.工作点不合适引起的失真,iC,uCE,uo,Q点过低,信号进入截止区,放大电路产生截止失真,Q点过高,信号进入饱和区,放大电路产生饱和失真,波形的失真,饱和失真,截止失真,由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。
对于NPN管,输出电压表现为底部失真。
由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。
对于NPN管,输出电压表现为顶部失真。
动态工作情况分析,uo,可输出的最大不失真信号,ib,1.工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位;2.要有合适的交流负载线。
5.3.3简化微变等效电路分析方法,1.BJT的等效电路主要思想:
用线性电路等效非线性的元件。
前提条件:
输入/输出信号都比较小。
1)BJT输入回路的等效电路,2)BJT输出回路的等效电路,(3).BJT的等效电路,注意
(1)ib是受控源
(2)ib、ic的参考方向,2.BJT电路分析方法,1)画简化微变等效电路,2.BJT电路分析方法,2)求电压放大倍数AV,2.BJT电路分析方法,3)求输入电阻ri和输出电阻ro,2.BJT电路分析方法,
(1)输入电阻ri,ri是衡量放大器对输入电压衰减程度的重要指标。
2.BJT电路分析方法,
(2)输出电阻ro求ro的方法:
按定义求得,2.BJT电路分析方法,
(2)输出电阻ro求ro的方法:
实验方法,2.BJT电路分析方法,
(2)输出电阻ro,ro是衡量放大器带负载能力的一个重要指标,(3)利用微变等效电路计算输入电阻和输出电阻,2.BJT电路分析方法,4)当信号源具有内阻Rs时,求电压放大倍数Aus,例:
P176例5,求:
(1)电压放大倍数AV
(2)输入电阻ri输出电阻ro(3)Rs=500时,电压放大倍AVS,5.3.4工作点稳定的典型电路,1、温度对工作点的影响,2、射极偏置,
(1)电路的基本特点VB固定,VB,+Ve-,存在直流电流负反馈,稳定过程,直流负反馈引起,温度上升引起,2、射极偏置,
(2)静态分析,2、射极偏置,(3)动态分析1)画出微变等效电路,(3)动态分析,2)求电压放大倍数AV,(3)动态分析,2)求电压放大倍数AV,2、射极偏置,(3)求输入电阻ri和输出电阻ro,求输出电阻ro,解:
例1:
求电路的静态参数(IB、IC、VCE),及动态参数(AV、ri、ro)。
根据直流通路求静态参数,VB,根据微变等效电路求动态参数,1.电压放大倍数,2.输入电阻Ri,3.输出电阻Ro(输出端开路,输入电压为零),根据微变等效电路求动态参数,5.4共集电极电路射极输出器,5.4.1电路结构,5.4.2电路分析,1.静态分析,Q,2.动态分析,1)画出微变等效电路,交流通路,微变等效电路,2.动态分析,2)求电压放大倍数,输入电压与输出电压同相,电压跟随器,2.动态分析(3)输入电阻,2.动态分析(4)输出电阻,电压增益1,输入电压与输出电压同相,输入电阻高,输出电阻低。
5.5共基极电路,5.5.1电路结构,输入电阻输出电阻低输入电压与输出电压同相电压放大倍数接近于1,略小于1有电流和功率放大作用,5.4.3电路的特点,5.6共基极电路,5.5.2电路分析1.静态分析,与射极偏置电路相同,5.6共基极电路,5.5.2电路分析1.动态分析
(1)画微变等效电路,5.6共基极电路,5.5.2电路分析1.动态分析
(2)求电压放大倍数,5.6共基极电路,5.5.2电路分析1.动态分析(3)求输入电阻ri,5.6共基极电路,5.5.2电路分析1.动态分析(3)求输出电阻ro,5.5.3三种基本组态的比较,5.8多级放大器,5.8.1概述,耦合方式:
阻容耦合、直接耦合、变压器耦合,直接耦合电路,5.8多级放大器,1.多级放大电路电压放大倍数的计算,2.多级放大电路的输入电阻和输出电阻,例:
两级阻容耦合电路,
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