第2章基本放大器電路

2-1、放大器電路的基本概念與分析方法

2-2、三極管基本放大電路用三極管或場效應管組成的放大器電路放大器是組成各種應用電路的基礎學習和掌握基本放大器模塊電路的分析方法2-3、場效應管基本放大電路2-4、基本放大電路仿真分析

Basicamplifyingcircuits1電子工程系2-1、放大器電路的基本概念與分析方法2-1-1、放大器分析的基本概念

2-1-2、定性分析

Determinedanalysis2-1-3、微變等效電路分析方法micro-equivalentcircuitsanalysis2-1-4、圖解法GraphicmethodBasicconceptandanalysismethod2電子工程系2-1-1、放大器分析的基本概念Amplifier一、放大器分析的前提條件二、信號放大三、電路參考點與信號參考點四、直流通路和交流通路五、電路工作點六、偏置電路七、輸入電阻與輸出電阻八、器件的輸入與輸出特性九、信號特性3電子工程系二、信號放大SignalamplifyVoltageamplifyvo=AV

·vi

Currentamplify

io=Ai

·ii

2-1-1、放大器分析的基本概念放大電路+-vsrsRL+-vi+-voiiio電壓放大倍數電流放大倍數tV

5電子工程系三、ReferencepointforCircutsandsignalForsignal

以信號電壓為參照物。Thesignalvoltageistheframeofreference2-1-1、放大器分析的基本概念電路參考點電子電路的地電位點，也就是電源的公共端。示例RbRcVccVoVinC2C1RbReVccVoViC2C16電子工程系電路參考點與信號參考點示例1電路參考點RbRcVccVoC2C1Vin信號參考點RbRcVccVoVinC2C17電子工程系四、直流通路和交流通路直流通路DC直流信號所通過的路徑。2-1-1、放大器分析的基本概念交流通路AC交流信號所通過的路徑。示例RevoviVcc+-+-CCRb1CeRcRb2ReVccRb1RcRb2直流通路vovi+-+-Rb1RcRb2交流通路9電子工程系五、電路工作點workpoint電路中半導體器件各電極上的電壓和電極支路中的電流。2-1-1、放大器分析的基本概念QIbVceIcVbeIbIct10電子工程系六、偏置電路biascircuit2-1-1、放大器分析的基本概念為器件提供必要的偏置電壓和電流，使器件工作在放大區。偏置電阻偏置電阻偏置電阻偏置電阻RbReVccVoViC2C1RbRcVccVoVinC2C1Biasresistor11電子工程系2-1-2、定性分析Determinedanalysis定性分析——確定電路功能和元器件作用，估計電路參數。可分為兩種類型：（1）已知電路功能，分析電路是否處于正常工作狀態；（2）已知電路結構，分析判斷電路正常工作時應有的狀態，提出電路正常工作的條件。一、三極管放大電路的定性分析二、場效應管放大電路的定性分析13電子工程系一、三極管放大電路的定性分析約束條件（1）電路工作在低頻小信號狀態。（2）電路中的元器件處于正常狀態。2-1-2、定性分析基本步驟：（1）考察靜態工作點（2）考察信號輸入端（3）考察電路信號輸出端Transistoramplifier14電子工程系三極管放大電路的定性分析示例例2-1-1定性地分析圖示放大器電路。已知Vcc=9V，Rb1=68kW，

Rb2=22kW，Rc=1kW，

Re=300W，C=Ce=1mF，三極管的rbe=700W，b=50Revovi+Vcc+-+-CCRb1CeRcRb2步驟1：考察靜態工作點步驟2：考察信號輸入端步驟3：考察信號輸出端步驟4：分析元器件作用Re+VccRb1RcRb2VbVcVevovi+-+-Rb1RcRb2IbIc15電子工程系場效應管放大電路的定性分析示例例2-1-1定性地分析圖示放大器電路。步驟2：考察靜態工作點步驟3：考察信號輸入端步驟4：考察信號輸出端步驟5：分析元器件作用RgVDDvoviRs步驟1：確定場效應管類型N溝道絕緣柵MOS管柵源之間無偏置電壓Rg在柵極擊穿時起保護信號源的作用對于耗盡型MOS管，小信號可放大對于增強型MOS管，小信號不能放大17電子工程系2-1-3、微變等效電路分析方法交流分析___對輸入為低頻小信號的等效電路進行分析。一、二端口網絡的混合參數方程二、微變等效電路三、微變等效電路分析18電子工程系一、二端口網絡的混合參數方程2-1-3、微變等效電路分析方法二端口網絡v1i1i2v2++--h參數19電子工程系三極管微變等效電路示例例2-1-2繪制交流微變等效電路。Revovi+Vcc+-+-CCRb1CeRcRb2vovi+-+-Rb1RcRb2vovi+-+-Rb1Rb2Rcibibicrbebec21電子工程系二、微變等效電路2-1-3、微變等效電路分析方法2、場效應管的微變等效電路

id+_hie+__+gvgshrsvdshfsig1/hosidsigdvds(b)iggsdvdsvgs+_(a)+_+__+gvgsgmvgsidsdvds(c)rds22電子工程系場效應管微變等效電路示例繪制交流微變等效電路。RgVDDvoviRsRgvoviRs課堂練習RgvoviRsgmvgsvgsdsgrds23電子工程系三、微變等效電路分析2-1-3、微變等效電路分析方法在低頻小信號條件下，把三極管、場效應管線性化，認為其參數是常數，即低頻小信號器件模型。（1）靜態工作點估算（2）繪制微變等效電路（3）分析電路行為特性（4）分析電路參數特性分析步驟：25電子工程系微變等效電路分析示例1

分析圖示電路功能。假設b=50，Vcc=+5V，RB1=42k，RB2=8k，RC=750，RE=50。VccREvovi+-+-100100RB1RCRB2

1、靜態工作點估算解：RE+VccRB1RCRB2VbVcVe26電子工程系微變等效電路分析示例1

2、畫微變等效電路Vcc50vovi+-+-10010042k7508kRSvSRLREib

rbeRB2RB1RC27電子工程系微變等效電路分析示例1

4、分析電路參數特性（1）輸入電阻RSvSRLREib

rbeRB2RB1RC（2）輸出電阻29電子工程系微變等效電路分析示例2

分析圖示電路功能、對交流信號的輸入輸出關系和參數特性。分析中假設三極管T1和T2具有相同的參數，b=50。1、靜態工作點估算解：50+Vcc42k7508kVbVcVeVcc10kvoVcc+-10kVcc50v1vi+-+-10010042k7508kT1T2T1管具有固定偏置電路T2管需要由輸入信號提供偏置30電子工程系微變等效電路分析示例2

2、繪制微變等效電路

42kvi8k50750v150ib

rbeT1管微變等效電路voVcc+-10kVcc50v1vi+-+-101042k7508kT1T2T2管微變等效電路rbe10k50ib

vov1取決于前一級31電子工程系微變等效電路分析示例2

3、分析電路行為特性42kvi8k50750v150ib

rbeT1管微變等效電路T2管微變等效電路rbe10k50ib

vov1T2管（無負載）如果由截止導通如果由導通截止T1管T2管導通T2管截止反相32電子工程系4、參數特性分析Ro=10k4.2k

vi0.8k50

750rbev110k50ib

50ib

rbevo微變等效電路分析示例2

33電子工程系2-1-4、圖解法分析法目的：

針對給定的三極管或場效應管的輸入輸出特性曲線，對電路進行基本估算分析。

一、基本分析步驟

二、靜態工作點與直流負載線三、動態工作點與交流負載線34電子工程系一、圖解法基本分析步驟

2-1-4、圖解分析法vinRbRcvoVCC（1）獲得分析電路中半導體器件的特性曲線。

（2）確定靜態工作點，繪制直流負載線。

（3）確定電路動態工作點，繪制交流負載線。（4）根據負載線確定電路參數，得到分析結果。

35電子工程系二、靜態工作點與直流負載線

2-1-4、圖解分析法靜態工作點——指電路在沒有輸入信號時，三極管或場效應管三個電極所處的電位。

直流負載線——指在靜態工作點條件下，電路輸出端沒有連接直流負載時電路的工作范圍。求解方法：1）確定與所選定靜態基極電流Ib相對應的曲線。

2）計算Vce的最大值和最小值。

3）繪制出兩個極限點之間的直線（直流負載線）。

4）直流負載線與Ib的交點Q就是靜態工作點。

vinRbRcvoVCC