《电工与电子技术 射极输出器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工与电子技术 射极输出器（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、9-5 射极输出器 9.5.1 电路结构 电路如图9-5-1所示，输入为基 极，输出为发射极，故称为射 极输出器其交流通路如图9-5-2所示，输入回路输出回路集电极为公共 极，故为共集 电极电路9.5.2 静态分析 射极输出器的直流通路如图9-5-3所示则射极输出器的静态值为9.5.3 动态分析射极输出器的微变等效电 路如图9-5-4所示。1.电压放大倍数 由微变等效电路得其中则由以上分析可知 （1）电压放大倍数小于1但接近于1, Uo Ui，故没有电 压放大作用，但有电流和功率放大作用；2. 输入电阻(2) 输出电压和输入电压同相位，且Uo Ui ，输出电压跟 随输入电压变化，故具有电压跟随
2、作用，所以称为射极 跟随器。由图9-5-4的微变等效电路得其中故一般（1+）RE/RLrbe，而RB又较大，所以射极输出射极输出 器的输入电阻高器的输入电阻高，远大于一般共射电路的输入电阻，可 达几十千欧甚至几百千欧。3.输出电阻 利用“加压求流法”，由微变 等效电路，将独立电源和负 载电阻除去，在负载开路两 端加一电压 ，则产生一电 流 如图9-5-5所示 则放大电路的输出电阻写成由于则输出电阻为由于Rs+ rbe的值较小，除以（1+）以后会更小，一 般为几十欧姆。所以射极输出器的输出电阻很小射极输出器的输出电阻很小，故 具有较强的带负载能力。1.1. 由于由于射极输出器的输入电阻高射极输出
3、器的输入电阻高，故将射极输出器放，故将射极输出器放在电路的输入级，可以提高整个放大电路的输入电在电路的输入级，可以提高整个放大电路的输入电 阻。阻。2.2.由于由于射极输出器的输出电阻低射极输出器的输出电阻低，故将射极输出器放，故将射极输出器放 在电路的输出级，可以降低整个放大电路的输出电在电路的输出级，可以降低整个放大电路的输出电 阻，提高带负载能力。阻，提高带负载能力。3.3.将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用，故也叫缓冲级。的匹配作用，故也叫缓冲级。9.5.4 射极输出器的应用 解：由直流通路得例9.5.1 一射极输出器的电
4、路如图9-5-6，试求静态值 IC、 IB和UCE； 、 、输入电阻 ri 和输出电阻 ro由微变等效电路得输入电阻为输出电阻为9.6 多级放大电路 9.6.1 多级放大电路的组成及级间耦合在大多数情况下，放大电路的输入信号常为毫伏级 或微伏级，这样微弱的信号仅经过单级放大，输出电 压和功率是不能满足负载要求的。为了得到能推动负 载的足够大的电压和电流，常把多个单级放大电路连 接起来，构成多级放大电路，以满足负载对放大倍数 及其它性能指标的要求。一般多级放大电路的方框图 如图9-6-1所示。耦合及耦合方式在多级放大电路中，每两个单级放大电路之间的联 接方式称为耦合。常用的耦合有阻容耦合、直接耦
5、合、 变压器耦合。由于变压器耦合在放大电路中应用逐渐减 少，本节只讨论前两种耦合方式。 1.阻容耦合 阻容耦合放大电路 的级与级之间是通过 耦合电容及后级输入 电阻连接的。其电路 如图9-6-2所示由于电 容具有隔直作用，所 以前后级的静态工作 点各自独立，可单独 考虑。2.直接耦合 注：对于缓慢变化的信号及直流信号，由于容抗很大，注：对于缓慢变化的信号及直流信号，由于容抗很大， 将大大衰减甚至隔断，故不适宜用这种电路放大。将大大衰减甚至隔断，故不适宜用这种电路放大。直接耦合放大电路的 级与级之间是不经过任何 元件直接相连的，其电路 如图9-6-3所示 其主要特点是可以放 大直流及缓慢变化的信
6、号 ，但它的静态工作点前、 后级相互影响，要综合考 虑，不能单独计算。9.6.2 阻容耦合多级放大电路的计算 对于图9-6-1所示的多级放大电路多级放大电路的输入电阻为第一级输入电阻，输出电阻 为最后一级输出电阻。即多级放大电路不论何种耦合方式，前级的输出电压即 为后级的输入电压，后级的输入电阻即为前级的负载 电阻。即其总的电压放大倍数为即多级放大电路的电压放大倍数，等于各级电压放大 倍数的乘积。但要注意在计算每级电压放大倍数时， 应考虑后级的负载效应，即后一级的输入电阻即为前 级的负载电阻。例9.6.1 在图9-6-4所示的放大电路中，已知1=2=50 ， 每个管子的UBE0.6V。求：计算
7、前、后级放大电路 的静态工作点；画出微变等效电路；求放大电路的 输入电阻和输出电阻；求各级电压放大倍数和总的电 压放大倍数；后级采用射极输出器有何好处？解： 由于 阻容耦合放大 电路前后级的 直流通路互不 牵连，可单独 计算。其直流通路如图9-6-5 所示 第一级 ：第二级： 其微变等效电路如9-6-6图所示。放大电路的输入电阻和输出电阻各级电压放大倍数和总的电压放大倍数第二级的输入电阻为第一级电压放大倍数为第二级的电压放大倍数为 输出电阻小，带负载能力强。 总的电压放大倍数为9.6.3* 单级阻容耦合放大电路的频率特性我们在讨论放大电路的动态计算时，都是在假定耦 合电容、射极旁路电容的容抗均
8、为零，而且电路中不存 在其它电抗元件的前提下进行的，因此放大电路的电压 放大倍数与频率无关。但实际情况并非如此。在阻容耦 合放大电路中除了存在耦合电容和旁路电容外，还存在 三极管极间电容（结电容）、电路元件和导线对地的分 布电容等。这些电容在高低频时的容抗值不能忽略，且 随随频率而变化，导致电压放大倍数也随频率而变化 将放大电路的电压放大倍数随频率而变化的关系称将放大电路的电压放大倍数随频率而变化的关系称 为频率特性。将电压放大倍数的模随频率而变化的关系为频率特性。将电压放大倍数的模随频率而变化的关系 称为幅频特性，电压放大倍数的辐角随频率而变化的关称为幅频特性，电压放大倍数的辐角随频率而变化
9、的关 系称为相频特性，系称为相频特性，这里讨论的是各频段电压放大倍数的 幅频特性对于图9-6-7所示的单级阻容耦合放大电路其中C1、C2为耦合电容，CE为旁路电容，Ci、Co为三 极管的结电容Cbe 、Cbc和线路分布电容折算到输入输出 端的综合值其交流通路如图其交流通路如图9-6-89-6-8所示所示1.中频段由于电容C1、C2和CE的容值较大，容抗极小，可 视为短路；而Ci、Co的容值极小，容抗很大，可视为 开路，其等效电路如图969所示。中频段对应放大电路的频率特性图9-6-10中间平坦部分 。前面章节所讨论的微变等效电路及放大倍数的计算 ，均是指中频段的情况 故可认为电容不影响交流信号
10、的传送，放大倍数与频率 无关，即 常数中频段2.低频段 由于信号频率较低，Ci、Co仍可视为开路，但C1、C2 、CE容抗较大，不能再视为短路，其电路如图9611 。故在低频段时在输入输出端由于C1、C2的分压作用， 导致实际三极管上的输入电压Ube比输入信号电压Ui要 小，输出电压Uo比Uce要小，故使电压放大倍数降低；另外由于CE的容抗增大，使交流负反馈作用增强（ 参见下节），也使电压放大倍数减小。其频率特性 对应图9610所示的0fL 段低频段3.高频段 由于信号频率较高，C1、C2、CE仍可视为短路，但Ci 、Co不能再视为开路，需考虑其影响，其等效电路如 图9613所示。随着频率的升
11、高 ， Ci 、 Co 的容抗减 小，放大电路的输入 阻抗和输出阻抗减小 ，使电压放大倍数减 小。故放大电路在高 频段的频率特性下降 ，即fHf 段高频段4.上限频率、下限频率及通频带将上、下限频率之间的频率范围称为通频带用BW表 示，即通频带是表明放大电路频率特性的一个重要指标。在电子技术中规 定，在低频段和高频 段，将电压放大倍数 下降到其中频段电压 放大倍数的0.707倍时 所对应的频率fL、fH ， 分别称为下限频率和 上限频率9.7 放大电路中的负反馈（化工不讲）9.7.1 反馈的基本概念和分类 1.反馈概念：就是将基本放大电路的输出量（电压或 电流）的一部分或全部，通过一定的反馈电
12、路返送到 输入回路，与输入信号比较，从而用输出信号影响放 大电路的净输入信号 ，可用图9-7-1的框图来表示其中输入信号输出信号净输入信号反馈信号开环放大倍数反馈系数2.反馈的分类 a.正反馈与负反馈:如果反馈信号使净输入减小，输出减 小，则为负反馈；相反，如果反馈信号使净输入增加， 输出增加，则为正反馈 负反馈：加入反馈后，净 输入信号| Xid | | Xi | ， 输出 幅度增加 。正反馈易引起电路振荡，使电路性能不稳 定，故在放大电路中很少采用，主要用于振荡电路中。 对于图9-7-2所示的射极输出器为负反馈 对于图9-7-3所示电路为正反馈b. 直流反馈、交流反馈和交直流反馈 如果反馈
13、中只包含直流分量，即反馈只存在直流通路中 ，则为直流反馈；如果反馈中只包含交流分量，反馈只 存在交流通路中，则为交流反馈；在许多情况下，反馈 中既有直流分量，又有交流分量，也就是反馈即存在于 直流通路中，也存在于交流通路中，称其为交、直流反 馈。对于图9-7-4分压偏置 式放大电路，RE引入的为 直流负反馈，目的是稳定 静态工作点对于图9-7-5所示电路，Rf引入的是交流负反馈交流负反馈可以改善放大电路的性能。如非线性失真 、展宽频带、输入电阻和输出电阻等对于图9-7-6的Re引入的是交直流负反馈c. 电压反馈和电流反馈从输出端看，如果反馈信号取自输出电压输出电压，则为电 压反馈；如果反馈信号
14、取自输出电流输出电流，则为电流反馈。 d.串联反馈和并联反馈从输入端看，反馈信号送回到输入回路，与输入 信号比较。如果反馈信号是以电压形式出现电压形式出现，则为串串 联反馈联反馈；如果是以电流形式出现电流形式出现，则为并联反馈。负反馈可以有四种组态：串联电压、并联电流、串联电负反馈可以有四种组态：串联电压、并联电流、串联电 流、并联电压。流、并联电压。 e. 本级反馈和级间反馈存在于多级放大电路中的某一级反馈，称为本级 反馈；而跨接在几级或输入输出之间的反馈称为极间 反馈9.7.2 负反馈的判定在判断电路连接成何种反馈形式之前，首先要找出找出 反馈元件反馈元件(电路)。反馈电路是连接在输出回路
15、和输入回 路之间的电路。有时，在同一个放大电路中，同时存在 几个反馈，构成不同的反馈类型，再进一步逐一分析 对于图9-7-7 所示电路RE1 、RF 、 CF连在输入回路和输出回路之间，故为 两级之间的级间反馈级间反馈 RE1、 RE2构 成第一级和第 二级的本级反本级反 馈馈1.本级反馈和级间反馈本级反馈本级反馈本级反馈本级反馈级间反馈级间反馈2.直流反馈与交流反馈的判断对于图9-7-7所示电路RE2构成后级的直流反馈， RE1构成前级的交、直流反馈 ， RF构成级间的交流反馈直流反馈直流反馈交流反馈交流反馈3.正负反馈的判断通常用瞬时极性法瞬时极性法来判断反馈电路是构成正反馈还 是负反馈。
16、先假设放大电路的输入端信号在某一瞬时对 地的极性为()或()，然后根据各级电路输出端与输 入端信号的关系（同相或反相），标出电路各点的瞬时 极性，再得到反馈端信号的极性，最后通过比较反馈端 和输入端的极性来判断电路的净输入是增加还是削弱。对基本放大电路，假定信号先从输入到输出单方向 传送，为正向传输；然后从反馈电路，信号从放大电路 的输出到输入（即从反馈电路的输入到输出）单方向传 送，这称为反向传输。若引回的反馈信号使得净输入信若引回的反馈信号使得净输入信 号减小，为负反馈。否则使得净输入信号增加，为正反号减小，为负反馈。否则使得净输入信号增加，为正反 馈馈对于9-7-7所示电路且三者同相，有故为负反馈由于4.串联反馈和并联反馈的判断当反馈信号与输入信号在同一个节点比较，称为 并联反馈；若反馈信号与输入信号不在同一节点比较 ，则为串联反馈。对于共射电路和共集电路，其输入 端都为基极，当反馈信号引回到基极，则为并联反馈 ；引到发
