教改模电2章课件PPT格式课件下载.ppt
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,Ri大,Ui接近Us,信号电压损失越小,输出电阻:
从负载电阻RL两端看进去的等效电阻,标志放大电路带负载能力的大小,Ro越小,带负载能力越强,通频带:
fbw=fHfL,非线性失真系数D,反映放大电路对不同频率信号的适应能力,反映放大电路的非线性,最大不失真输出电压,当输入电压再增大,就会使输出波形产生非线形失真时的输出电压,通常以有效值Uom表示,Pom:
输出信号不失真的情况下,负载上所能获得的最大功率,最大输出功率与效率,:
最大输出功率与直流电源消耗功率之比,信息学院电子系,2.2基本共射放大电路的工作原理,组成及各元件的作用,uI:
要放大的信号,VBB:
使发射结正向偏置,VCC:
使集电结反向偏置,设置静态工作点的必要性,静态工作点Q,ui0时,直流量:
IBQ、UBEQ、ICQ、UCEQ,必要性:
输出不失真,晶体管T处于正常放大状态。
共射放大电路的工作原理,只有合适的Q点,才能保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态,放大电路必须遵循的原则,必须有直流电源,以设置合理的静态工作点,晶体三极管:
放大区,场效应管:
恒流区,有合适的R,与直流电源配合,输入信号必须作用于放大电路的输入回路,放大的电流或电压必须作用于负载,无合适的静态工作点Q或输入电压ui无法送入,输入电压ui无法送入,输出电压uo无法送出,可以,可以,静态设置不合适,常见的共射放大电路,静态工作点(ui=0),电路存在问题:
Rb1上有输入信号的压降,造成信号损失,直接耦合共射极放大电路,阻容耦合共射放大电路,静态工作点(ui=0),耦合电容,信息学院电子系,2.3放大电路的分析方法,2.3.1直流通路与交流通路2.3.2图解法2.3.3等效电路法,放大电路的分析中有两类基本问题:
直流偏置问题:
分析Q点,分析方法:
图解法、公式法,交流动态问题:
交流参数分析方法:
图解法和等效电路法,信息学院电子系,2.3.1直流通路与交流通路,由于电路中电容、电感等的存在,直流信号与交流信号流经的通路不完全相同。
直流通路:
直流电源作用下,直流信号流经的通路;
分析静态工作点。
交流通路:
输入信号作用下,交流信号流经的通路;
分动态参数。
例基本共射放大电路,直流通路,交流通路,直流通路,交流通路,例直接耦合共射放大电路,静态工作点与RS,RL有关,直流通路,交流通路,例阻容耦合共射放大电路,静态工作点与RS,RL无关,改正错误,使电路能放大正弦信号,先静态,后动态:
先直流,后交流利用直流通路求解静态工作点利用交流通路求解动态参数,分析放大电路的原则:
信息学院电子系,2.3.2分析方法图解法,利用晶体管的特性曲线,和电路的电压与电流关系作图的方法来求解、分析放大电路。
静态工作点Q的分析,输入回路,输入特性曲线,输出回路,输出特性曲线,图解法分析VBB、Rb、VCC、Rc对Q点位置的影响,VBB增加Q点上移,Rb减小Q点上移,VCC增加Q点右移,Rc减小Q点右移,电压放大倍数分析,输入回路,Rb未变,负载线斜率未变,输出回路,VCC、Rc未变,负载线未变,uIiBiCuCEAu,波形非线性失真的分析,截止失真,截止失真:
输出电压uo顶部失真解决方法:
增大VBB,饱和失真:
输出电压uo底部失真解决方法:
增大Rb、减小Rc或换成小的管子,饱和失真,Q点设置在何处,能使Uom最大?
直流负载线和交流负载线,直接耦合电路中,两负载线重合阻容耦合电路中,两负载线仅在空载情况下重合,直流负载线用于确定Q点,工作点沿交流负载线移动最大不失真输出电压由交流负载线确定,图解法的适用范围,输出幅值较大、工作频率不高,例分析静态工作点从Q1到Q2、从Q2到Q3、从Q3到Q4,分别由电路中哪个参数造成的?
信息学院电子系,2.3.3等效电路法,图解法可直观、全面了解放大器的工作状况,直流模型:
分析静态工作点,交流模型h参数等效模型:
分析低频小信号下,电路的动态参数,但图解法作图步骤繁琐,局限性大,难以准确地定量分析放大器的各项交流指标,等效电路法:
将晶体管的非线性模型线性化,直流模型,UBEUonUCEUBE,晶体管共射h参数等效模型,放大电路进行交流动态分析时采用的等效模型,适合于低频小信号情况下,参数为瞬时总量包括交、直流,h参数的物理意义,rbe:
Q点附近b-e间动态电阻,内反馈系数:
Q点附近输出电压对输入电压的影响,小于102,Q点附近的电流放大系数,1/h22eQ点附近c-e间的动态电阻rce,通常大于105,h参数等效模型的简化,若负载电阻RL与rce可比,应考虑rce的影响,h参数会随Q点变化而改变,必须遵循先静态,后动态的计算原则,求rbe:
Q点越高,IEQ越大,rbe越小,基本共射放大电路动态参数分析,例2.3.2求解电压放大倍数,输入电阻和输出电阻,求Q点,确定是否工作在放大区确定rbe,求动态参数,例2.3.3求动态参数,与负载RL无关,若信号源有内阻,求解Aus,输入电阻Ri与信号源内阻Rs无关,难点:
受控电压源、受控电流源电路的计算,信息学院电子系,二、基本放大电路,2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2基本共射放大电路的工作原理2.3放大电路的分析方法2.4放大电路静态工作点的稳定2.5晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6晶体管基本放大电路的派生电路2.7场效应管放大电路,信息学院电子系,2.4放大电路静态工作点的稳定方法,静态工作点Q:
电路是否失真:
太高饱和失真,太低截止失真电路动态参数,导致Q点不稳定的因素:
电源波动、元件老化、温度等,温度对晶体管影响:
ICBO、uBE、,综合为ICQ的变化,Q点稳定:
ICQ、UCEQ不变依靠IBQ实现,信息学院电子系,典型的Q点稳定电路直流负反馈,Q点稳定电路,T,ICQ,IEQ,UEQ,UBEQ=UBQ-UEQ,IBQ,ICQ,Re:
直流负反馈电阻,Re大:
反馈作用大T靠近饱和区,静态分析,(ICQIEQ),动态参数的估算(I),动态参数的估算(II),Re:
使|Au|,使Ri,例2.4.1,判断Q点是否合理:
UBEQUon,UCEQUBEQ,计算静态工作点Q,计算步骤:
计算rbe,计算动态参数:
电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,信息学院电子系,2.4.3稳定工作点的措施温度补偿,利用二极管反向特性温度补偿,利用二极管正向特性温度补偿,信息学院电子系,2.5单管放大电路的三种基本接法,共射:
以e为交流公共端,基极输入,集电极输出共集:
以c为交流公共端,基极输入,发射极输出共基:
以b为交流公共端,发射极输入,集电极输出,在放大电路交流通路中,输入、输出回路的公共端不同,构成不同组态的放大电路,信息学院电子系,2.5.1基本共集放大电路,电路组成,静态工作点的计算,UBEUonUCEUBE,动态分析,输入电阻比共射电路的要大得多,比共射电路的小得多,也称为射极输出器,Au1,Ai大Ri大Ro小,信息学院电子系,2.5.2基本共基放大电路,电路组成,静态工作点的计算,UBEUonUCEUBE,动态分析,信息学院电子系,2.5.3三种接法的比较,信息学院电子系,讨论,PNP型晶体管的h参数等效模型是什么?
PNP型晶体管放大电路如何判断共射,共集,共基?
答:
同NPN型一样,信息学院电子系,2.6场效应管放大电路,场效应管相关内容回顾,耗尽型MOS管,结型,增强型MOS管,信息学院电子系,2.6.1场效应管放大电路的三种接法,FET电路接法有三种:
共源、共漏、共栅放大电路,共源电路共漏电路共栅电路,信息学院电子系,2.6.2FET放大电路的Q点设置与计算,固定偏置电路,直流偏置电路:
给栅极提供直流电压的电路,恒流区,VGGUGS(th),UDSUGS-UGS(th),固定偏置、自给偏压和分压式偏置,Q点的计算,UGSQ=VGG,uDS=VDD-iDRd,UGS0,自给偏压电路,Q点的计算,耗尽型MOS管适用增强型MOS管不适用,UDSUGS-UGS(off),分压式偏置电路,Rg3:
增大输入电阻,Q点的计算,信息学院电子系,2.6.3场效应管放大电路的动态分析,低频小信号等效模型,等效模型参数的物理意义,gm求解,gm与Q点有关,共源放大电路的动态参数,共漏放大电路的动态参数,输出电阻的求解,信息学院电子系,2.7基本放大电路的派生电路,2.7.1复合管放大电路2.7.2共射-共基放大电路2.7.3共集-共基放大电路,信息学院电子系,复合管放大电路,复合管的组成及电流放大系数,复合管的组成原则,每只管子的各极电流均有合适的通路且均工作在放大区第一只管子的集电极或发射极为第二只管子基极电流,电流放大系数,场效应管和晶体管复合管,复合管共射放大电路,Q点,动态参数,复合管共源放大电路,复合管共集放大电路,输出电阻,共射-共基放大电路,信息学院电子系,本章总结,放大电路的性能指标,放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带等,计算放大电路性能的方法,静态工作点:
直流等效电路或图解法动态参数:
图解法、h参数等效电路,基本放大电路与派生电路,晶体管:
共射、共集、共基场效应:
共源、共漏复合管与两种接法的组合,信息学院电子系,问题,信息学院电子系,问题,
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