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文檔簡介

1、3.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管BJT) 3.2 共射極放大電路 3.3 圖解分析法圖解分析法3.4 小信號模型分析法小信號模型分析法3.5 放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問題放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問題3.6 共集電極電路和共基極電路共集電極電路和共基極電路3.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)3.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介3.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管BJT)3.1.2 BJT的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理3.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線3.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)3.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。它有兩種類半導(dǎo)體三極管

2、的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。它有兩種類型型:NPN型和型和PNP型。型。兩種類型的三極管兩種類型的三極管發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)(Je) 集電結(jié)(Jc) 基極,用B或b表示Base) 發(fā)射極,用E或e表示Emitter);集電極,用集電極,用C或或c表示表示Collector)。)。 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)三極管符號三極管符號 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高;發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高; 集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū),且面積大;集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū),且面積大; 基區(qū)很薄,一般在幾個微米至幾十個微米,基區(qū)很薄,一般在幾個微米至幾十個微米,且摻雜濃度最低。且摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖管芯結(jié)構(gòu)剖面

3、圖3.1.2 BJT的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理1. 內(nèi)部載流子的傳輸過程內(nèi)部載流子的傳輸過程 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下,通過載三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下,通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。流子傳輸體現(xiàn)出來的。 外部條件:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。外部條件:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。發(fā)射區(qū):發(fā)射載流子發(fā)射區(qū):發(fā)射載流子集電區(qū):收集載流子集電區(qū):收集載流子基區(qū):傳送和控制載流子基區(qū):傳送和控制載流子 (以(以NPN為例)為例) 載流子的傳輸過程載流子的傳輸過程 以上看出,三極管內(nèi)有兩種載流子以上看出,三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電自由電子和空穴子和空穴)參與導(dǎo)電,故稱

4、為雙極型三極管。或參與導(dǎo)電,故稱為雙極型三極管。或BJT (Bipolar Junction Transistor)。 3.1.2 BJT的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理2. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系發(fā)射極注入電流發(fā)射極注入電流傳輸?shù)郊姌O的電流傳輸?shù)郊姌O的電流設(shè)設(shè) EnCII 即即根據(jù)傳輸過程可知根據(jù)傳輸過程可知 IC= InC+ ICBOIB= IB - ICBO通常通常 IC ICBOECII 則有則有 為電流放大系數(shù),為電流放大系數(shù),它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān),與外加電摻雜濃度有關(guān),與外加電壓無關(guān)。普通壓無關(guān)。普通 = 0.9 0.99IE=IB

5、+ IC載流子的傳輸過程載流子的傳輸過程 1 又設(shè)又設(shè)根據(jù)根據(jù)BCEOCIII 則則 是另一個電流放大系數(shù),同樣,它也只與管是另一個電流放大系數(shù),同樣,它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān),與外加電壓無關(guān)。子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān),與外加電壓無關(guān)。普通普通 1IE=IB+ IC IC= InC+ ICBOEnCII 且令且令BCCEOCIIII 時(shí)時(shí),當(dāng)當(dāng)ICEO= (1+ ) ICBO(穿透電流)(穿透電流)2. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系3. 三極管的三種組態(tài)三極管的三種組態(tài)共集電極接法,集電極作為公共電極,用共集電極接法,集電極作為公共電極,用CC表示表示;共基極接法,基極作為公共電極,

6、用共基極接法,基極作為公共電極,用CB表示。表示。共發(fā)射極接法,發(fā)射極作為公共電極,用共發(fā)射極接法,發(fā)射極作為公共電極,用CE表示;表示;BJT的三種組態(tài)的三種組態(tài)RLecb1k 圖圖 03.1.05 共基極放大電路共基極放大電路4. 放大作用放大作用假假設(shè)設(shè) vI = 20mV 使使當(dāng)那那么么電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mVV98. 0IOV vvAVEEVCCVEBIBIEIC+-vI+vEBvO+-+iC+iE+iB iE = -1 mA, iC = iE = -0.98 mA, vO = - iC RL = 0.98 V, = 0.98 時(shí),時(shí),+-bceRL1k 圖圖 03.1.

7、06 共射極放大電路共射極放大電路VBBVCCVBEIBIEIC+-vI+vBEvO+-+iC+iE+iB vI = 20mV 設(shè)設(shè)假假設(shè)設(shè)那那么么電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mVV98. 0IOVvvA iB = 20 uA vO = - iC RL = -0.98 V, = 0.98mA98. 01BBCiii使使4. 放大作用放大作用 綜上所述,三極管的放大作用,主要是依綜上所述,三極管的放大作用,主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸,然后到靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸,然后到達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。3.1.2 BJT的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理實(shí)現(xiàn)這

8、一傳輸過程的兩個條件是:實(shí)現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是:(1內(nèi)部條件:發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度,且基區(qū)很薄,集電極面積大,易于收集電子。(2外部條件:發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置。vCE = 0V+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE iB=f(vBE) vCE=const(2) 當(dāng)當(dāng)vCE1V時(shí),時(shí), vCB= vCE - vBE0,集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài),開始,集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài),開始收收 集電子,基區(qū)復(fù)合減少,同樣的集電子,基區(qū)復(fù)合減少,同樣的vBE下下 IB減小,特性曲線右移。減小,特性曲線右移。vCE = 0VvCE 1V(1) 當(dāng)當(dāng)vCE=0V時(shí),相當(dāng)

9、于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。時(shí),相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。1. 輸入特性曲線輸入特性曲線3.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線(以共射極放大電路為例)(以共射極放大電路為例)(3) 輸入特性曲線的三個部分輸入特性曲線的三個部分死區(qū)死區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)線性區(qū)1. 輸入特性曲線輸入特性曲線3.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線飽和區(qū):飽和區(qū):iC明顯受明顯受vCE控制的區(qū)域,該區(qū)域內(nèi),控制的區(qū)域,該區(qū)域內(nèi),一般一般vCE0.7V(硅管硅管)。此時(shí),發(fā)射結(jié)正偏,集此時(shí),發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏或反偏電壓很電結(jié)正偏或反偏電壓很小。小。iC=f(vCE) iB=const2. 輸出特性曲線輸出

10、特性曲線輸出特性曲線的三個區(qū)域輸出特性曲線的三個區(qū)域:3.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線截止區(qū):截止區(qū):iC接近零的接近零的區(qū)域,相當(dāng)區(qū)域,相當(dāng)iB=0的曲的曲線的下方。此時(shí),線的下方。此時(shí), vBE小于死區(qū)電壓,小于死區(qū)電壓,集電結(jié)反偏。集電結(jié)反偏。放大區(qū):放大區(qū):iC平行于平行于vCE軸軸的區(qū)域,曲線基本平行等的區(qū)域,曲線基本平行等距。此時(shí),發(fā)射結(jié)正偏,距。此時(shí),發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。集電結(jié)反偏。輸出特性比較平坦的部分輸出特性比較平坦的部分隨著隨著vCE隨著的增加略向隨著的增加略向上傾斜。上傾斜。基區(qū)寬度調(diào)基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)制效應(yīng)3.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) (1) (1)共

11、發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) = =(ICICICEOICEO)/IBIC / IB /IBIC / IB vCE=const vCE=const1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) (2) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) =IC/IBvCE=const3.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) (3) 共基極直流電流放大系數(shù)共基極直流電流放大系數(shù) =(ICICBO)/IEIC/IE (4) 共基極交流電流放大系數(shù)共基極交流電流放大系數(shù) =IC/IE VCB=const 當(dāng)當(dāng)ICBO和和ICEO很小時(shí),很小時(shí), 、 ,可以不加,可以不加區(qū)

12、分。區(qū)分。3.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=(1+ )ICBO 2. 極間反向電流極間反向電流ICEO (1) 集電極基極間反向飽和電流集電極基極間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開路時(shí),集電結(jié)的反向飽和電流。發(fā)射極開路時(shí),集電結(jié)的反向飽和電流。 3.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) ICEO即輸出特即輸出特性曲線性曲線IB=0那條曲那條曲線所對應(yīng)的線所對應(yīng)的Y坐標(biāo)坐標(biāo)的數(shù)值。的數(shù)值。 ICEO也也稱為集電極發(fā)射極稱為集電極發(fā)射極間穿透電流。間穿透電流。+bce-uAIe=0V

13、CCICBO+bce-VCCICEOuA(1) 集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM(2) 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗PCM PCM= ICVCE 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)3.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)(3) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 V(BR)CBO發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 V(BR) EBO集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反的反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 V(BR)CEO基極開路時(shí)集電極和發(fā)基極開路時(shí)集電極和發(fā)射射 極間的擊穿電壓。極間的擊穿電壓。幾個擊穿電壓有如下關(guān)系幾個擊穿電壓有如下關(guān)系 V(BR)CBO

14、V(BR)CEOV(BR) EBO 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)3.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 由由PCM、 ICM和和V(BR)CEO在輸出特性曲線在輸出特性曲線上可以確定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。上可以確定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。 輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū)輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū)3.1 BJT1. 既然既然BJT具有兩個具有兩個PN結(jié),可否用兩個二極管相結(jié),可否用兩個二極管相聯(lián)以構(gòu)成一只聯(lián)以構(gòu)成一只BJT,試說明其理由。,試說明其理由。2. 能否將能否將BJT的的e、c兩個電極交換使用,為什么?兩個電極交換使用,為什么?3. 為什么說為什么說BJT是電流控制器件?是

15、電流控制器件?3.2 共射極放大電路共射極放大電路 電路組成電路組成 簡化電路及習(xí)慣畫法簡化電路及習(xí)慣畫法 簡單工作原理簡單工作原理 放大電路的靜態(tài)和動態(tài)放大電路的靜態(tài)和動態(tài) 直流通路和交流通路直流通路和交流通路1. 電路組成電路組成3.2 共共射極放射極放大電路大電路1. 電路組成電路組成3.2 共共射極放射極放大電路大電路輸入回路基極回路)輸入回路基極回路)輸出回路集電極回路)輸出回路集電極回路)2. 簡化電路及習(xí)慣畫法簡化電路及習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法 共射極基本放大電路共射極基本放大電路3.2 共共射極放射極放大電路大電路3. 簡單工作原理簡單工作原理Vi=0Vi=Vsint3.2 共

16、共射極放射極放大電路大電路4. 放大電路的靜態(tài)和動態(tài)放大電路的靜態(tài)和動態(tài) 靜態(tài):輸入信號為零靜態(tài):輸入信號為零vi= 0 vi= 0 或或 ii= 0ii= 0時(shí),時(shí),放大電路的工作狀態(tài),也稱直流工作狀態(tài)。放大電路的工作狀態(tài),也稱直流工作狀態(tài)。 動態(tài):輸入信號不為零時(shí),放大電路的工作動態(tài):輸入信號不為零時(shí),放大電路的工作狀態(tài),也稱交流工作狀態(tài)。狀態(tài),也稱交流工作狀態(tài)。 電路處于靜態(tài)時(shí),三極管各電極的電壓、電流在特性曲線上電路處于靜態(tài)時(shí),三極管各電極的電壓、電流在特性曲線上確定為一點(diǎn),稱為靜態(tài)工作點(diǎn),常稱為確定為一點(diǎn),稱為靜態(tài)工作點(diǎn),常稱為Q Q點(diǎn)。一般用點(diǎn)。一般用IBIB、 ICIC、和、和V

17、CE VCE (或(或IBQIBQ、ICQICQ、和、和VCEQ VCEQ )表示。)表示。3.2 共共射極放射極放大電路大電路5. 直流通路和交流通路直流通路和交流通路交流通路交流通路 直流通路直流通路 耦合電容:通交流、隔直耦合電容:通交流、隔直流流 直流電源:內(nèi)阻為零直流電源:內(nèi)阻為零 直流電源和耦合電容對直流電源和耦合電容對交流相當(dāng)于短路交流相當(dāng)于短路 共射極放大電路共射極放大電路3.2 共共射極放射極放大電路大電路交直共存,通路有別交直共存,通路有別TVBBCbRcRb(a)TVCCCb1RcCb2(b)(c)T-VCCCb1RcCb2RcT+VCCCb1RcCb2Rc(d)(f)T

18、VCCCb1RcCb2VBBRbT-VCCCb1RcCb2(e)3.2 1. 下列下列af電路哪些具有放大作用?電路哪些具有放大作用?3.3 圖解分析法圖解分析法 用近似估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)用近似估算法求靜態(tài)工作點(diǎn) 用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn) 交流通路及交流負(fù)載線交流通路及交流負(fù)載線 輸入交流信號時(shí)的圖解分析輸入交流信號時(shí)的圖解分析 BJT的三個工作區(qū)的三個工作區(qū) 輸出功率和功率三角形輸出功率和功率三角形 3.3.1 靜態(tài)工作情況分析 3.3.2 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析 共射極放大電路共射極放大電路 3.3.1 靜態(tài)工作情況分析1. 用近似估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)用

19、近似估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)cCCCCEBCbBECCBRIVVIIRVVI根據(jù)直流通路可知:根據(jù)直流通路可知: 采用該方法,必須已知三極管的采用該方法,必須已知三極管的 值。值。一般硅管一般硅管VBE=0.7V,鍺管,鍺管VBE=0.2V。直流通路直流通路+- 采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn),必須已知三極采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn),必須已知三極管的輸入輸出特性曲線。管的輸入輸出特性曲線。 共射極放大電路共射極放大電路2. 用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn) 首先,畫出直流通路首先,畫出直流通路直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+- 3.3.1 靜態(tài)工作情況分析直流通路直流通路IBV

20、BE+-ICVCE+- 列輸入回路方程:列輸入回路方程:VBE =VCCIBRb 列輸出回路方程直流負(fù)載線):列輸出回路方程直流負(fù)載線):VCE=VCCICRc 在輸入特性曲線上,作出直線在輸入特性曲線上,作出直線 VBE =VCCIBRb,兩線的交點(diǎn)即是兩線的交點(diǎn)即是Q點(diǎn),得到點(diǎn),得到IBQ。 在輸出特性曲線上,作出直流負(fù)載線在輸出特性曲線上,作出直流負(fù)載線 VCE=VCCICRc,與,與IBQ曲線的交點(diǎn)即為曲線的交點(diǎn)即為Q點(diǎn),從而得到點(diǎn),從而得到VCEQ 和和ICQ。vCEiC斜率斜率 -1RcRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQ

21、IBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 3.3.2 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析由交流通路得純交流負(fù)載線:由交流通路得純交流負(fù)載線: 共射極放大電路共射極放大電路交流通路交流通路icvce+-vce= -ic (Rc /RL) 因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過Q點(diǎn),點(diǎn),即即 vce= vCE - VCEQ ic= iC - ICQ 同時(shí),令同時(shí),令RL = Rc/RL1. 交流通路及交流負(fù)載線交流通路及交流負(fù)載線則交流負(fù)載線為則交流負(fù)載線為vCE - VCEQ= -(i

22、C - ICQ ) RL 即即 iC = (-1/RL) vCE + (1/RL) VCEQ+ ICQ斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1Rc斜率斜率1Rc/ RLQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 過輸出特性曲線上的過輸出特性曲線上的Q點(diǎn)點(diǎn)做一條斜率為做一條斜率為-1/RL 直線,直線,該直線即為交流負(fù)載線。該直線即為交流負(fù)載線。 RL= RLRc, 是是交流負(fù)載電阻。交流負(fù)載電阻。 交流負(fù)載線是有交交流負(fù)載線是有交流輸入信號時(shí)流輸入信號時(shí)Q點(diǎn)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。的運(yùn)動軌跡。

23、 2. 輸入交流信號時(shí)的圖解分析輸入交流信號時(shí)的圖解分析 3.3.2 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析2. 輸入交流信號時(shí)的圖解分析輸入交流信號時(shí)的圖解分析 3.3.2 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析 共射極放大電共射極放大電路路QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060QICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20

24、uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uA通過圖解分析,可得如下結(jié)論:通過圖解分析,可得如下結(jié)論: 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo與與vi相位相反;相位相反; 3. 可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù);可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù); 4. 可以確定最大不失真輸出幅度。可以確定最大不失真輸出幅度。 3.3.2 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析3. BJT的三個工作區(qū)的三個

25、工作區(qū)QQ1Q2vCE/ViC/mA放大區(qū)放大區(qū)0iB=40uA80uA120uA160uA200uA飽和區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)截止區(qū)當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí),將產(chǎn)生非線性失真。當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí),將產(chǎn)生非線性失真。飽和區(qū)特點(diǎn):飽和區(qū)特點(diǎn): iC不再隨不再隨iB的增加而線性增加,即的增加而線性增加,即BCii 此時(shí)此時(shí)CBii 截止區(qū)特點(diǎn):截止區(qū)特點(diǎn):iB=0, iC= ICEOvCE= VCES ,典型值為,典型值為0.3V波形波形的失真的失真飽和失真截止失真 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對于的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對

26、于NPN管,管,輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管,管,輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。 留意:對于PNP管,由于是負(fù)電源供電,失真的表現(xiàn)形式,與NPN管正好相反。 3.3.2 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析3. BJT的三個工作區(qū)的三個工作區(qū) 放大電路的動放大電路的動態(tài)范圍態(tài)范圍 放大電路要想獲放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度,得大的不失真輸出幅度,要求:要求: 工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q要設(shè)置在要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)輸出特性曲線

27、放大區(qū)的中間部位;的中間部位; 要有合適的交流負(fù)載線。要有合適的交流負(fù)載線。 3. BJT的三個工作區(qū)的三個工作區(qū) 3.3.2 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析 4. 輸出功率和功率三角形輸出功率和功率三角形omomomomo2122IVIVP 要想要想PO大,就要使功率三角形的大,就要使功率三角形的面積大,即必須使面積大,即必須使Vom 和和Iom 都要大。都要大。功率三角形放大電路向電阻性負(fù)載提供的輸出功率放大電路向電阻性負(fù)載提供的輸出功率 在輸出特性曲線上,正在輸出特性曲線上,正好是三角形好是三角形ABQABQ的面積,這的面積,這一三角形稱為功率三角形。一三角形稱為功率三角形。 3.3.

28、2 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析3.3 1. 試分析下列問題:試分析下列問題:斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 共射極放大電路共射極放大電路(1增大增大Rc時(shí),負(fù)載線將如時(shí),負(fù)載線將如何變化?何變化?Q點(diǎn)怎樣變化?點(diǎn)怎樣變化?(2增大增大Rb時(shí),負(fù)載線將如時(shí),負(fù)載線將如何變化?何變化?Q點(diǎn)怎樣變化?點(diǎn)怎樣變化?(3減小減小VCC時(shí),負(fù)載線將時(shí),負(fù)載線將如何變化?如何變化?Q點(diǎn)怎樣變化?點(diǎn)怎樣變化?斜斜率率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜斜率率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQI

29、CQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQICQIBQRcVCCVCCvCEiC(4減小減小RL時(shí),負(fù)載線將時(shí),負(fù)載線將如何變化?如何變化?Q點(diǎn)怎樣變化?點(diǎn)怎樣變化?2. 放大電路如圖所示。當(dāng)測得放大電路如圖所示。當(dāng)測得BJT的的VCE 接近接近VCC的值時(shí),的值時(shí),問管子處于什么工作狀態(tài)?可問管子處于什么工作狀態(tài)?可能的故障原因有哪些?能的故障原因有哪些?截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)答:答:故障原因可能有:故障原因可能有: Rb支路可能開路,支路可能開路,IB=0, IC=0, VCE= VCC - IC Rc= VCC 。 C1可能短路,可能短路, VBE=0, IB=0, IC=0,

30、VCE= VCC - IC Rc= VCC 。3.3 共射極放大電路共射極放大電路 共射極放大電路共射極放大電路 放大電路如圖所示。已知放大電路如圖所示。已知BJT的的 =80, Rb=300k, Rc=2k, VCC= +12V,求:,求: (1放大電路的放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個區(qū)域?工作在哪個區(qū)域?(2當(dāng)當(dāng)Rb=100k時(shí),求放大電路的時(shí),求放大電路的Q點(diǎn)。點(diǎn)。此時(shí)此時(shí)BJT工作在哪個區(qū)域?(忽略工作在哪個區(qū)域?(忽略BJT的的飽和壓降)飽和壓降)解:(解:(1)uA40300k2V1bBECCB RVVI(2當(dāng)當(dāng)Rb=100k時(shí),時(shí),3.2mAuA4080BC II

31、5.6V3.2mA2k-V12CcCCCE IRVV靜態(tài)工作點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)為Q40uA,3.2mA,5.6V),),BJT工作在放大區(qū)。工作在放大區(qū)。其最小值也只能為其最小值也只能為0,即,即IC的最大電流為:的最大電流為:uA120100k2V1bCCB RVImA6 . 9uA12080BC II V2 . 79.6mA2k-V12CcCCCE IRVVmA62k2V1cCESCCCM RVVICMB II 由由于于所以所以BJT工作在飽和區(qū)。工作在飽和區(qū)。VCE不可能為負(fù)值,不可能為負(fù)值,此時(shí),此時(shí),Q120uA,6mA,0V),),3.4 小信號模型分析法小信號模型分析法3.4.1 B

32、JT的小信號建模的小信號建模3.4.2 共射極放大電路的小信號模型分析共射極放大電路的小信號模型分析 H參數(shù)的引出參數(shù)的引出 H參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型 模型的簡化模型的簡化 H參數(shù)的確定參數(shù)的確定(意義、思緒)(意義、思緒) 利用直流通路求利用直流通路求Q點(diǎn)點(diǎn) 畫小信號等效電路畫小信號等效電路 求放大電路動態(tài)指標(biāo)求放大電路動態(tài)指標(biāo)建立小信號模型的意義建立小信號模型的意義建立小信號模型的思路建立小信號模型的思路 當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時(shí),就可以把三極管小范圍內(nèi)當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時(shí),就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替,從而可以把三極管這個非線性器件的特性曲線近

33、似地用直線來代替,從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。 由于三極管是非線性器件,這樣就使得放大電路的分析非常困由于三極管是非線性器件,這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號模型,就是將非線性器件做線性化處理,從而簡化放難。建立小信號模型,就是將非線性器件做線性化處理,從而簡化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。大電路的分析和設(shè)計(jì)。3.4.1 BJT的小信號建模的小信號建模1. H參數(shù)的引出參數(shù)的引出),(CEB1BEvifv在小信號情況下,對上兩式取全微分得在小信號情況下,對上兩式取全微分得CECEBEBBBEBEBCEdvvvdiivdvIV

34、用小信號交流分量表示用小信號交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce3.4.1 BJT的小信號的小信號建模建模 對于對于BJT雙口網(wǎng)絡(luò),我雙口網(wǎng)絡(luò),我們已經(jīng)知道輸入輸出特性曲們已經(jīng)知道輸入輸出特性曲線如下:線如下: iB=f(vBE) vCE=constiC=f(vCE) iB=const可以寫成:可以寫成:),(CEB2Cvifi CECECBBCBCEdvvidiiidiIVCvBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)CEBBEie Vivh 輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻;輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻;輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電輸出端交

35、流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù);流放大系數(shù);輸入端交流開路時(shí)的反向電壓傳輸比;輸入端交流開路時(shí)的反向電壓傳輸比;輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。其中:其中:四個參數(shù)量綱各不相同,故稱為混合參數(shù)四個參數(shù)量綱各不相同,故稱為混合參數(shù)H H參數(shù))。參數(shù))。vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevceCEBCfe Viih BCEBEre Ivvh BCECoe Ivih 1. H參數(shù)的引出參數(shù)的引出3.4.1 BJT的小信號的小信號建模建模根據(jù)根據(jù)可得小信號模型可得小信號模型BJT的的H參數(shù)模型參數(shù)模型hfeibicvceibvbe hrev

36、cehiehoevbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce1. H參數(shù)的引出參數(shù)的引出3.4.1 BJT的小信號的小信號建模建模vBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò) H參數(shù)都是小信號參數(shù),即微變參數(shù)或交流參數(shù)。 H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān),在放大區(qū)基本不變。 H參數(shù)都是微變參數(shù),所以只適合對交流信號的分析。3. 模型的簡化模型的簡化hfeibicvceibvbe hrevcehiehoe即即 rbe= hie rbe= hie = = hfehfe uT = hre rce= uT = hre rce= 1/hoe1/hoe一般采用習(xí)慣符號一般采用習(xí)慣符號則則B

37、JT的的H參數(shù)模型為參數(shù)模型為 ibicvceibvbe uT vcerberce uT很小,一般為10-310-4 ,rce很大,約為100k。 ib 是受控源 ,且為電流控制電流源(CCCS)。 電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的。 3.4.1 BJT的小信號的小信號建模建模 故一般可忽略它們的影響,故一般可忽略它們的影響,得到簡化電路得到簡化電路3.4.1 BJT的小信號的小信號建模建模4. H參數(shù)的確定參數(shù)的確定 一般用測試儀測出;一般用測試儀測出; rbe 與與Q點(diǎn)有關(guān),可用點(diǎn)有關(guān),可用圖示儀測出。圖示儀測出。一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe rbe= rb + (1+ ) re其

38、中對于低頻小功率管其中對于低頻小功率管 rb200 那么那么 )mA()mV(26)1 (200EQbeIr)mA()mV()mA()mV(EQEQTeIIVr26而而 (T=300K) 3.4 1. BJT小信號模型是在什么條件下建立的?受控源小信號模型是在什么條件下建立的?受控源是何種類型的?是何種類型的?2. 若用萬用表的若用萬用表的“歐姆檔測量歐姆檔測量b、e兩極之間的電兩極之間的電阻,是否為阻,是否為rbe?3.4.2 用用H參數(shù)小信號模型分析共參數(shù)小信號模型分析共 射極基本放大電路射極基本放大電路 共射極放大電路共射極放大電路1. 利用直流通路求利用直流通路求Q點(diǎn)點(diǎn)bBECCBRV

39、VI 一般硅管一般硅管VBE=0.7V,鍺管,鍺管VBE=0.2V, 知。知。BCII cCCCCERIVV 2. 畫出小信號等效電路畫出小信號等效電路 3.4.2 小小信號模型分信號模型分析析共射極放大電路共射極放大電路icvce+-交流通路交流通路H參數(shù)小信號等效電路參數(shù)小信號等效電路bIcIbIbIcIbIRbbIcIbIviRbiVbIcIOVbIRbviRciVbIcIOVbIRbviRcRLiVbIcIOVbI3. 求電壓增益求電壓增益根據(jù)根據(jù)RbviRcRLiVbIcIOVbIbebirIV bcII )/(LccORRIV 則電壓增益為則電壓增益為beLcbebLcbbebLc

40、ciO)/()/()/(rRRrIRRIrIRRIVVAV 3.4.2 小信號小信號模型分析模型分析4. 求輸入電阻求輸入電阻 3.4.2 小小信號模型分信號模型分析析RbRcRLiVbIcIOVbIRiiIbebiii/rRIVR5. 求輸出電阻求輸出電阻RbRcRLiVbIcIOVbIRo令令0i V0b I0b I Ro = Rc 所以所以 1. 電路如圖所示。試畫出電路如圖所示。試畫出其小信號等效模型電路。其小信號等效模型電路。-VCCRcRLReRb2Rb1Cb2Cb1+-vo+-vi+cebbIbI rbeebcbIbI RerbeebcbIiIiVbI Rb2Rerbe+-ebc

41、bIiIiVbI Rb1Rb2Rerbe+-ebcbIiIiVbI Rb1Rb2RcRerbe+-ebcbIiIiVbI oVRb1Rb2RcReRLrbe+-+-ebc 解:解:例題例題例題例題 解:解:(1)4Vk4mA212cCCCCE RIVVmA2uA4050BC IIuA40k300V12bCCbBECCB RVRVVI(2) 863)mA()mV(26)1(200)mA()mV(26)1(200CEbeIIr 87.115)/(beLcioV rRRVVA 863/bebebirrRRk4co RR36.73)87.115(500863863VsiiVS ARRRAioVVVA

42、soVSVVA 2. 放大電路如圖所示。試求:(放大電路如圖所示。試求:(1Q點(diǎn);(點(diǎn);(2)、oi RR 、。知知 =50。3.5 放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問題放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問題 溫度變化對溫度變化對ICBO的影響的影響 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度變化對輸入特性曲線的影響 溫度變化對溫度變化對 的影響的影響 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理穩(wěn)定工作點(diǎn)原理 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析 固定偏流電路與射極偏置電路的比較固定偏流電路與射極偏置電路的比較3.5.1 溫度對工作點(diǎn)的影響溫度對工作點(diǎn)的影響3.5.2 射極偏置電路射極偏置電路QvCE/ViC/mAiB =0IBQ13.5.1 溫度對工作點(diǎn)的影

43、響溫度對工作點(diǎn)的影響1. 溫度變化對溫度變化對ICBO的影響的影響2. 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度溫度T 輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移)()C25CBO(CBO00TTkTeIIV102 . 2)(30)C25BE(BE0TTVVT溫度溫度T 輸入特性曲線左移輸入特性曲線左移3. 溫度變化對溫度變化對 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1 C , 要增加要增加0.5%1.0%溫度溫度T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大總之:總之: ICBO ICEO T VBE IB IC QvCE/ViC/mAiB =0IBQ13.5.2 射極偏置電路射極偏置

44、電路1. 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理穩(wěn)定工作點(diǎn)原理目的:溫度變化時(shí),使目的:溫度變化時(shí),使ICIC維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時(shí),如果溫度變化時(shí),b b點(diǎn)電位能基點(diǎn)電位能基本不變,則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)本不變,則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。定。T 穩(wěn)定原理:穩(wěn)定原理: IC IE IC VE 、VB不變不變 VBE IB (反饋控制)(反饋控制)b點(diǎn)電位基本不變的條件:點(diǎn)電位基本不變的條件:I1 IB ,CCb2b1b2BVRRRV 此時(shí),此時(shí),不隨溫度變化而變化。不隨溫度變化而變化。VB VBE 且且Re可取可取大些,反饋控制作用更強(qiáng)。大些,反饋控制作用更強(qiáng)。 一般取一般取 I1 =(510)IB ,

45、 VB =3V5V 3.5.2射極偏置電射極偏置電路路2. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 2. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析電壓增益電壓增益輸出回路:輸出回路:)/(LcboRRIV 輸入回路:輸入回路:ebbebeebebi)1(RIrIRIrIV 電壓增益:電壓增益:ebeLcebebLcbioV)1()/()1()/(RrRRRrIRRIVVA 畫小信號等效電路畫小信號等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 知,求知,求rberbe)mA()mV(26)

46、1(200EQbeIr 增益增益 3.5.2射極偏置電射極偏置電路路輸入電阻輸入電阻)1(/ebeb2b1TTiRrRRIVR bRTbIII ebbebeebebT)1(RIrIRIrIV )/(b2b1RTbRRIV 根據(jù)定義根據(jù)定義由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號源的內(nèi)阻放大電路的輸入電阻不包含信號源的內(nèi)阻TTiIVR 2. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析 3.5.2射極偏置電射極偏置電路路輸出電阻輸出電阻求輸出電阻的等效電路求輸出電阻的等效電路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零負(fù)載開路負(fù)載開路輸出端口加測試電壓輸出端口加測試電壓對回路對回路1

47、和和2列列KVL方程方程rcerce對分析過程影響很大,此處不能忽略對分析過程影響很大,此處不能忽略0)()(ecbsbebRIIRrI0)()(ebccebcTRIIrIIV其中其中b2b1ss/RRRR 2. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析 3.5.2射極偏置電射極偏置電路路0)()(ecbsbebRIIRrIcesebIRRrRIbe,可得將其代入0)()(ebccebcTRIIrIIV輸出電阻輸出電阻oco/ RRR 記記)1(esbeececToRRrRrIVR 當(dāng)當(dāng)coRR 時(shí),時(shí),coRR 普通普通cceoRrR ()2. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析 3.5.2射極偏置電

48、射極偏置電路路)(eceeseececTRrRRrRRrIVbeeceRr 實(shí)際情況下有:ceececeecerRrrRr,則esececceesececT1RRrRrIrRRrRrIVbebe3. 固定偏流電路與射極偏置電路的比較固定偏流電路與射極偏置電路的比較 共射極放大電路共射極放大電路靜態(tài):靜態(tài):bBECCBRVVI BCII cCCCCERIVV CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(eeCCCCERRIVV CBII 3.5.2射極偏置電射極偏置電路路 固定偏流共射極放大電路固定偏流共射極放大電路電壓增益:電壓增益:beLc)/(rRRAV ebeLcV)1()

49、/(RrRRA RbviRcRLiVbIcIOVbI固定偏流共射極放大電路固定偏流共射極放大電路輸入電阻:輸入電阻:bebiii/rRIVR ebeb2b1i)1(/RrRRR 輸出電阻:輸出電阻:Ro = Rc coRR 3. 固定偏流電路與射極偏置電路的比較固定偏流電路與射極偏置電路的比較 3.5.2射極偏置電射極偏置電路路beLcebeLcV)/()1()/(rRRRrRRA beb2b1ebeb2b1i/)1(/rRRRrRRR 3.6 共集電極電路和共基極電路共集電極電路和共基極電路 電路分析電路分析 復(fù)合管復(fù)合管 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) 動態(tài)指標(biāo)動態(tài)指標(biāo) 三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較

50、3.6.1 共集電極電路共集電極電路3.6.2 共基極電路共基極電路3.6.1 共集電極電路共集電極電路1. 電路分析電路分析共集電極電路共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示結(jié)構(gòu)如圖示該電路也稱為該電路也稱為射極輸出器射極輸出器求靜態(tài)工作點(diǎn)求靜態(tài)工作點(diǎn)ebBECCB)1(RRVVI eCCCeECCCERIVRIVV BCII eEBEbBCCRIVRIV BE)1(II 由由得得電壓增益電壓增益輸出回路:輸出回路:輸入回路:輸入回路:LbbebLbbbebi)1( )(RIrIRIIrIV 電壓增益:電壓增益:1)1()1()1()1(LbeLLbeLLbebLbioV RrRRrRRrIRIVVA 畫小

51、信號等效電路畫小信號等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 知,求知,求rberbe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益 3.6.1共集電極電共集電極電路路1. 電路分析電路分析其中其中LeL/ RRR LbLbbo)1()(RIRIIV 普通普通beLrR ,則電壓增益接近于,則電壓增益接近于1 1,1V A即即同相同相與與ioVV電壓跟隨器電壓跟隨器輸入電阻輸入電阻)1(/LbebTTiRrRIVR bRTbIII LbbebT)1(RIrIV bRTbRIV 根據(jù)定義根據(jù)定義由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻TTiIVR LeL/ RRR 當(dāng)當(dāng)beLrR 1 ,

52、時(shí),時(shí),Lbi/RRR 輸入電阻大輸入電阻大輸出電阻輸出電阻由電路列出方程由電路列出方程eRbbTIIII )(sbebTRrIV eRTeRIV 其中其中bss/ RRR 則輸出電阻則輸出電阻1/beseTTorRRIVR當(dāng)當(dāng) 1beserRR,1 時(shí),時(shí), besorRR 輸出電阻小輸出電阻小共集電極電路特點(diǎn):共集電極電路特點(diǎn):同相同相與與ioVV 電壓增益小于電壓增益小于1 1但接近于但接近于1 1, 輸入電阻大,對電壓信號源衰減小輸入電阻大,對電壓信號源衰減小 輸出電阻小,帶負(fù)載能力強(qiáng)輸出電阻小,帶負(fù)載能力強(qiáng) 3.6.1共集電極電共集電極電路路1. 電路分析電路分析2. 復(fù)合管復(fù)合管作

53、用:提高電流放大系數(shù),增大電阻作用:提高電流放大系數(shù),增大電阻rberbe復(fù)合管也稱為達(dá)林頓管復(fù)合管也稱為達(dá)林頓管 3.6.1共集電極電共集電極電路路3.6.2 共基極電路共基極電路1. 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) 直流通路與射極直流通路與射極偏置電路相同偏置電路相同CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 3.6.2共基極電共基極電路路2. 動態(tài)指標(biāo)動態(tài)指標(biāo)電壓增益電壓增益輸出回路:輸出回路:輸入回路:輸入回路:bebirIV電壓增益:電壓增益:beLbebLbioVrRrIRIVVALbLcoRIRIVLcL/ RRR 輸

54、入電阻輸入電阻 輸出電阻輸出電阻 1)(1bebbebeiebirIrIIVrR 11/bebeeebeiiirrRrRIVRcoRR 3.6.2共基極電共基極電路路2. 動態(tài)指標(biāo)動態(tài)指標(biāo)3. 三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較電壓增益:電壓增益:beLc)/(rRR輸入電阻:輸入電阻:beb/rR輸出電阻:輸出電阻:cR)/)(1 ()/()1 (LebeLeRRrRR)/)(1 (/LebebRRrR1)/(/bebserRRRbeLc)/(rRR1/beerRcR 3.6.2共基極電共基極電路路例題例題ioVVVA 1. 放大電路如圖所示。試求放大電路如圖所示。試求。知知 =50。mA69.

55、1B2C2II 解:解:uA9 .33)1 (ebBECCB2RRVVI6 .984 )mA()mV(26)1 (200Ebe2Irk61k/4k)4)(1 (k/150be2i2rR5 .217)/(be1i2c1io1V1rRRVVA1o1oV2VVA5 .217V2V1o1oio1ioVAAVVVVVVA863/k300be1be1irrR95 501k9846. 0)k150/k4(/k4 1)/(/ 1)/(/be2b2o1e2bebseorRRRrRRRR 863 3.4be1r節(jié)例題中已求得87.115 3.4V A倍倍數(shù)數(shù)節(jié)節(jié)例例題題中中求求得得單單級級放放大大兩者比較可看出增

56、益明顯提高兩者比較可看出增益明顯提高3.7.1 單時(shí)間常數(shù)單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)電路的頻率響應(yīng)3.7.2 單極放大電路的高頻響應(yīng)單極放大電路的高頻響應(yīng) RC低通電路的頻率響應(yīng)低通電路的頻率響應(yīng) RC高通電路的頻率響應(yīng)高通電路的頻率響應(yīng)3.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)3.7.3 單極放大電路的低頻響應(yīng)單極放大電路的低頻響應(yīng)3.7.4 多級放大電路的頻率響應(yīng)多級放大電路的頻率響應(yīng) 多級放大電路的增益多級放大電路的增益 多級放大電路的頻率響應(yīng)多級放大電路的頻率響應(yīng) 低頻等效電路低頻等效電路 低頻響應(yīng)低頻響應(yīng)3.7.1 單時(shí)間常數(shù)單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)電路的頻率響應(yīng)1. RC低

57、通電路的頻率響應(yīng)低通電路的頻率響應(yīng)(電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析)(電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析)RC電路的電壓增益?zhèn)鬟f函數(shù)):電路的電壓增益?zhèn)鬟f函數(shù)):那那么么11111ioH11/1/1)()()(CsRsCRsCsVsVsAV fs j2j 且令且令11H21CRf 又又)/j(11HioHffVVAV 電壓增益的幅值模)電壓增益的幅值模)2HH)/(11ffAV (幅頻響應(yīng))(幅頻響應(yīng))電壓增益的相角電壓增益的相角)/(arctgHHff (相頻響應(yīng))(相頻響應(yīng))增益頻率函數(shù)增益頻率函數(shù) 所謂研究放大電路的頻率響應(yīng)是指研所謂研究放大電路的頻率響應(yīng)是指研究放大電路的動態(tài)指標(biāo)主要是增益隨究放大電路的動態(tài)指

58、標(biāo)主要是增益隨信號頻率變化時(shí)的響應(yīng)。信號頻率變化時(shí)的響應(yīng)。最大誤差最大誤差 -3dB誤差,發(fā)生在誤差,發(fā)生在fH處處頻率響應(yīng)曲線描述頻率響應(yīng)曲線描述3.7.1RC電路的電路的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)幅頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)2HH)/(11ffAV 時(shí)時(shí),當(dāng)當(dāng) Hff 1)/(112HH ffAVdB 01lg20lg20HH VVAA時(shí)時(shí),當(dāng)當(dāng) Hff ffffAV/)/(11H2HH )/lg(20lg20HHffAV 0分貝水平線分貝水平線斜率為斜率為 -20dB/十倍頻程十倍頻程 的直線的直線相頻響應(yīng)相頻響應(yīng)時(shí)時(shí),當(dāng)當(dāng) Hff 時(shí)時(shí),當(dāng)當(dāng) Hff )/(arctgHHff 0H 90H 時(shí)時(shí),當(dāng)當(dāng) Hf

59、f 45H 時(shí)時(shí),當(dāng)當(dāng) 100.1 HHfff 十十倍倍頻頻程程的的直直線線斜斜率率為為/45 1. RC低通電路的頻率響應(yīng)低通電路的頻率響應(yīng) VVAVVAioio 表示輸出與輸入的相位差表示輸出與輸入的相位差高頻時(shí),輸出滯后輸入高頻時(shí),輸出滯后輸入由于由于所以所以2. RC高通電路的頻率響應(yīng)高通電路的頻率響應(yīng)RC電路的電壓增益:電路的電壓增益:22222ioH/111 /1)()()(CsRsCRRsVsVsAV幅頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)2LL)/(11ffAV 相頻響應(yīng)相頻響應(yīng))/(arctgLHff 輸出超前輸入輸出超前輸入3.7.1RC電路的電路的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)2221CRfL令3.7.2 單

60、極放大電路的高頻響應(yīng)單極放大電路的高頻響應(yīng)1. BJT的高頻小信號建模的高頻小信號建模 模型的引出模型的引出 模型簡化模型簡化 模型參數(shù)的獲得模型參數(shù)的獲得 的頻率響應(yīng)的頻率響應(yīng)2. 共射極放大電路的高頻響應(yīng)共射極放大電路的高頻響應(yīng) 型高頻等效電路型高頻等效電路 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng)3. 共基極放大電路的高頻響應(yīng)共基極放大電路的高頻響應(yīng) 增益增益-帶寬積帶寬積 高頻等效電路高頻等效電路 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng) 幾個上限頻率的比較幾個上限頻率的比較模型的引出模型的引出 rbe-發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射結(jié)電阻re歸算歸算到基極回路的電阻到基極回路的電阻 -發(fā)射結(jié)電容發(fā)射結(jié)電容Cbe-集電結(jié)電阻集電結(jié)電阻rbc -集電

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