基本放大电路资料实用教案

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1、二、静态(jngti)工作点C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+由基极回路求得静态(jngti)基极电流则(a)(a)电路图图 2.5.1 2.5.1共集电极放大(fngd)(fngd)电路第1页/共42页第一页，共43页。三、电流放大(fngd)倍数所以(suy)四、电压放大(fngd)倍数结论：电压放大倍数恒小于 1，而接近 1，且输出电压与输入电压同相，又称射极跟随器。+_+rbebec图2.5.22.5.2交流等效电路第2页/共42页第二页，共43页。五、输入电阻输入电阻较大(jio d)。+_+rbebec图2.5.22.5.2交流等效电路Ri第3页/共42页第三页，共43页。六、

2、输出电阻+_rbebec 输出电阻低，故带载能力(nngl)比较强。Ro图图 2.5.3共集放大共集放大(fngd)电路的输电路的输出电阻出电阻如输出(shch)端加上发射极电阻ReRe如输出端无发射极电阻Re第4页/共42页第四页，共43页。2.5.2共基极放大共基极放大(fngd)电电路路图图 2.5.4共基极放大共基极放大(fngd)电路电路(a)(a)原理(yunl)(yunl)电路VEE 保证发射结正偏；VCC 保证集电结反偏；三极管工作在放大区。( (b) )实际电路实际电路采用一个电源 VCC ，用 Rb1、Rb2 分压提供基极正偏电压。C1C2+_+_ReVEEVCCRcRLT

3、C1C2VCCRb2Rb1+_ReCbRLRc第5页/共42页第五页，共43页。一、静态(jngti)工作点(IBQ , ICQ , UCEQ)图图 2.5.4(c)实际实际(shj)电路电路C1C2VCCRb2Rb1+_ReCbRLRcRb2Rb1第6页/共42页第六页，共43页。二、电流放大(fngd)倍数微变等效电路由图可得：所以(suy)由于 小于 1 而近似等于 1 ，所以共基极放大电路(dinl) 没有电流放大作用。图图 2.5.4(C)(C)共基极放大电路的等效电路共基极放大电路的等效电路+_+_Rerbebec第7页/共42页第七页，共43页。三、电压放大(fngd)倍数由微变

4、等效电路可得共基极放大(fngd)电路没有电流放大(fngd)作用，但是具有电压放大(fngd)作用。电压放大(fngd)倍数与共射电路相等，但没有负号，说明该电路输入、输出信号同相位。+_+_Rerbebec第8页/共42页第八页，共43页。四、输入电阻暂不考虑(kol)电阻 Re 的作用五、输出电阻暂不考虑(kol)电阻 RC 的作用 Ro = rcb . 已知共射输出电阻 rce ，而 rcb 比 rce大 得多，可认为(rnwi)rcb (1 + )rce如果考虑集电极负载电阻，则共基极放大电路的输出电阻为Ro = Rc / rcb Rc如考虑电阻 Re 的作用第9页/共42页第九页，

5、共43页。2.5.3三种基本三种基本(jbn)组态的比较组态的比较大( (数值同共射电路，但同相) )小( (小于、近于 1 ) )大( (十几 一几百) ) 小 大( (几十 一百以上) ) 大( (几十 一百以上) )电路组态性能共 射 组 态共 集 组 态共 基 组 态C1C2VCCRb2Rb1+_ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+C1Rb+VCCC2RL+Rc第10页/共42页第十页，共43页。2.5.3三种基本三种基本(jbn)组态的比较组态的比较 频率响应大( (几百千欧 几兆欧) )小( (几欧 几十欧) )中( (几十千欧几百千欧) )rce小( (几欧 几十欧) )

6、大( (几十千欧以上) )中(几百欧几千欧) rbe组态性能共 射 组 态共 集 组 态共 基 组 态差较好好第11页/共42页第十一页，共43页。例如图属于何种组态？其输出电压的波形是否例如图属于何种组态？其输出电压的波形是否(sh fu)正确？若有错，请改正。正确？若有错，请改正。uo uo ui -Vcc R2 R3 ReR1 +解共集电极组态解共集电极组态(z ti)共集电极电路特点：共集电极电路特点： 电压增益小于1 1但接近于1 1， U UO O与U Ui i同相。 输入电阻大，对电压信号源衰减小 输出电阻小，带负载能力强不正确不正确(zhngqu)。ui 第12页/共42页第十

7、二页，共43页。例 电路如图题所示，BJT的电流放大系数为，输入电阻为rbe，略去(l q)了偏置电路。试求下列三种情况下的电压增益AV、输入电阻Ri和输出电阻RO vs2=0，从集电极输出； vs1=0，从集电极输出； vs2=0，从发射极输出。解 共发射极接法bRcRcv vi iv vo oec+-r rbebeIIb bReReI Ib bI Ie ev vs2s2v vs1s1+-+ReReRcRcT Tecb第13页/共42页第十三页，共43页。共基极组态(z (z ti)ti)v vs2s2v vs1s1+-+ReReRcRcT Tbecebcv vs2s2-+-+v vo oR

8、eReRcRcT Tv vs2s2+-ReReRcRcebcv vo or rbebeIIb bI Ie eI Ib bRo RCvs1=0vs1=0，从集电极输出(shch)(shch)第14页/共42页第十四页，共43页。共集电极组态共集电极组态(z ti)v vs2s2v vs1s1+-+ReReRcRcT Tbecv vs1s1ecbRcRcReRev vo o+-vs2=0vs2=0，从发射极输出(shch)(shch)I Ic cI Ie e+v vs1s1-ecbr rbebeReReRcRcv vo oIIb bI Ib b第15页/共42页第十五页，共43页。一、复合管的组成

9、(z chn)及其电流放大系数复合管的构成(guchng)：+uBEiBiB1iC2iCiEiE1 = iB2T1bT2eciC1由两个或两个以上(yshng)三极管组成。1.复合管共射电流放大系数 值由图可见2.6晶体管基本放大电路的派生电路2.6.1复合管放大电路第16页/共42页第十六页，共43页。+uBEiBiB1iC2iCiEiE1 = iB2T1bT2eciC1则2.复合管输入电阻 rbe其中(qzhng)所以(suy)显然，、rbe 均比一个(y )管子 1、rbe1 提高了很多倍。第17页/共42页第十七页，共43页。3.构成(guchng)复合管时注意事项（1）. 前后两个(

10、lin )三极管连接关系上，应保证前级输出电流与后级输入电流实际方向一致。（2）. 外加电压的极性应保证前后两个(lin )管子均为发射结正偏，集电结反偏，使管子工作在放大区。复合管的接法T1bT2ec T2T1bec( (a) ) NPN 型( (b) ) PNP 型图图 2.6.1复合管复合管第18页/共42页第十八页，共43页。( (c) ) NPN 型 cT1bT2e( (d) ) PNP 型 T2T1bec图图 2.6.1复合管复合管第19页/共42页第十九页，共43页。结 论1. 两个同类型的三极管组成复合管，其类型与原来相同(xin tn)。复合管的 1 2，复合管的rbe =

11、rbe1 +（1+1 ） rbe2 。2. 两个不同类型的三极管组成复合管，其类型与前级三极管相同(xin tn)。复合管的 1 2，复合管的 rbe = rbe1 。3. 在集成运放中，复合管不仅用于中间级，也常用于输入级和输出级。优点可以获得很高的电流放大系数 ；提高中间级的输入电阻；提高了集成运放总的电压放大倍数。第20页/共42页第二十页，共43页。二、复合管共射放大(fngd)电路图2.6.2阻容耦合复合管共射放大(fngd)电路电压(diny)放大倍数与没用复合管时相当，但输入电阻大大增加,增强了电流放大能力。第21页/共42页第二十一页，共43页。三、复合管共集放大(fngd)电

12、路图2.6.3阻容耦合复合管共集放大(fngd)电路复合管共集放大电路(dinl)使输入电阻大大增加，输出电阻大大减小。第22页/共42页第二十二页，共43页。2.6.2共射共基放大(fngd)电路特点：电路的输入电阻较大，具有(jyu)一定的电压放大能力，有较宽的通频带。图2.6.4共射共基放大电路的交流(jioli)通路第23页/共42页第二十三页，共43页。2.6.3共集共基放大(fngd)电路图2.6.5共集共基放大(fngd)电路的交流通路输入电阻较大，具有一定(ydng)的电压放大能力，有较宽的通频带。第24页/共42页第二十四页，共43页。2.7场效应管放大(fngd)电路场效应

13、管是电压控制电流元件(yunjin)，具有高输入阻抗。2.7.1场效应管放大电路(dinl)的三种接法（以N沟道结型场效应管为例）图2.7.1场效应管放大电路的三种接法（a）共源电路（b）共漏电路（c）共栅电路第25页/共42页第二十五页，共43页。2.7.2场效应管放大场效应管放大(fngd)电路的静态工作点的电路的静态工作点的设置方法设置方法图图 2.7.2基本共源放大基本共源放大(fngd)电路电路VDD+uO iDT+ uIVGGRGSDGRD与双极型三极管对应(duyng)关系b G , e S , c D 为了使场效应管工作在恒流区实现放大作用，应满足：N 沟道增强型 MOS 场效

14、应管组成的放大电路。( (UT：开启电压) )一、基本共源放大电路第26页/共42页第二十六页，共43页。静态(jngti)分析 UGSQ 、 IDQ UDSQVDD+uO iDT+ uIVGGRGSDGRD图图 2.7.2基本共源放大电路基本共源放大电路两种方法(fngf)近似(jn s)估算法图解法 ( (一) ) 近似估算法MOS 管栅极电流为零，当 uI = 0 时UGSQ = VGG而 iD 与 uGS 之间近似满足( (当 uGS UT) )式中 IDO 为 uGS = 2UT 时的值。则静态漏极电流为第27页/共42页第二十七页，共43页。 ( (二) ) 图解法图图 2.7.3

15、图解法求基本图解法求基本(jbn)共源放大共源放大电路的电路的 静态工作点静态工作点VDDIDQUDSQQ利用(lyng)式 uDS = VDD - iDRD 画出直流负载线。图中 IDQ、UDSQ 即为静态(jngti)值。第28页/共42页第二十八页，共43页。Q点：UGSQ 、 IDQ 、 UDSQUGSQ =UDSQ =已知UP 或 UGS（Off)VDD- IDQ (Rd + R )- -IDQR可解出Q点的UGS Q、 IDQ 、 UDSQ 如知道(zh do)FET的特性曲线，也可采用图解法。二、自给偏压(pin y)电路图2.7.4(a) JFET自给偏压共源电路耗尽型MOS管

16、自给偏压(pin y)共源电路的分析方法相同。IDQ第29页/共42页第二十九页，共43页。三、分压式偏置(pin zh)电路图2.7.5分压式偏置电路偏置电路+ T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+( (一)Q)Q点近似(jn (jn s)s)估算法根据输入(shr)回路列方程解联立方程求出 UGSQ 和 IDQ。列输出回路方程求 UDSQUDSQ = VDD IDQ(RD + RS)将I IDQDQ 代入，求出U UDSQDSQ第30页/共42页第三十页，共43页。+ T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+图图 2.7.5分压分压 式偏置电路式偏置电路

17、( (二) )图解法由式可做出一条(y tio)直线，另外，iD 与 uGS 之间满足转移特性(txng)曲线的规律，二者之间交点为静态工作点，确定 UGSQ， IDQ 。第31页/共42页第三十一页，共43页。根据漏极回路(hul)方程在漏极特性(txng)曲线上做直流负载线， 与 uGS = UGSQ 的交点确定 Q，由 Q 确定 UDSQ 和 IDQ值。UDSQuDS = VDD iD(RD + RS)3 uDS/ViD/mA012152 V105uGS4.5V4V3.5V UGSQ3 VVDDQIDQuGS/ViD/mAO24612QIDQUGSQUGQ第32页/共42页第三十二页，共

18、43页。2.7.3场效应管放大(fngd)电路的动态分析iD 的全微分(wi fn)为上式中定义(dngy)： 场效应管的跨导( (毫西门子 mS) )。 场效应管漏源之间等效电阻。一、场效应管的低频小信号等效模型第33页/共42页第三十三页，共43页。如果输入正弦信号(xnho)，则可用相量代替上式中的变量。成为(chngwi)：根据(gnj)上式做等效电路如图所示。图图 2.7.6MOS管的管的低频小信号等效模型由于没有栅极电流，所以栅源是悬空的。+gdSsgd第34页/共42页第三十四页，共43页。微变参数(cnsh) gm 和 rDS (1) 根据定义通过在特性曲线(qxin)上作图方

19、法中求得。(2) (2) 用求导的方法(fngf)(fngf)计算 gm gm在 Q 点附近，可用 IDQ 表示上式中 iD，则一般 gm 约为 0.1 至 20 mS。 rDS 为几百千欧的数量级。当 RD 比 rDS 小得多时，可认为等效电路的 rDS 开路。第35页/共42页第三十五页，共43页。二、基本(jbn) 共源放大电路的动态分析VDD+uO iDT+ uIVGGRGSDGRD基本基本(jbn)共源放大电路的等效电路共源放大电路的等效电路将 rDS 开路(kil)而所以输出电阻Ro = RDMOS 管输入电阻高达 109 。 D+ GSRG+ 1.基本共源放大电路基本共源放大电路

20、动态分析第36页/共42页第三十六页，共43页。2.分压式偏置(pin zh)电路的动态分析等效电路入图所示由图可知(k zh)电压放大(fngd)倍数输入、输出电阻分别为分压式偏置电路等效电路D+GS+ T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+第37页/共42页第三十七页，共43页。三、基本共漏放大三、基本共漏放大(fngd)电路电路源极输出(shch)器或源极跟随器图图 2.7.9基本共漏放大基本共漏放大(fngd)电路电路典型电路如右图所示。+VT+SDGR2VDD+RLRSR1C1C2+ RG1.静态分析分析方法与“分压-自偏压式共源电路”类似，可采用估算法和图解法。第

21、38页/共42页第三十八页，共43页。2.动态分析（1）. 电压放大(fngd)倍数图图 2.7.10微变等效电路微变等效电路而所以(suy)（2）. 输入电阻Ri = RG + ( R1 / R2 )D+ GS+第39页/共42页第三十九页，共43页。（3）输出电阻图图 2.7.11微变等效电路微变等效电路在电路中，外加 ，令 ，并使 RL 开路因输入(shr)端短路，故则所以(suy)实际(shj)工作中经常使用的是共源、共漏组态。D+ GS第40页/共42页第四十页，共43页。2.7.4场效应管放大场效应管放大(fngd)电路的电路的特点特点1. 场效应管是电压(diny)控制元件； 2

22、. 栅极(shn j)几乎不取用电流，输入电阻非常高； 3. 一种极性的载流子导电，噪声小，受外界温度及 辐射影响小； 4. 制造工艺简单，有利于大规模集成； 5. 存放管子应将栅源极短路，焊接时烙铁外壳应接地良好，防止漏电击穿管子； 6. 跨导较小，电压放大倍数一般比三极管低。第41页/共42页第四十一页，共43页。感谢您的欣赏(xnshng)第42页/共42页第四十二页，共43页。内容(nirng)总结二、静态工作点。由基极回路求得静态基极电流。第1页/共42页。电压放大倍数与共射电路相等，但没有负号，说明该电路输入、输出信号同相位。如果(rgu)考虑集电极负载电阻，则共基极放大电路的输出电阻为。(几十千欧几百千欧)。(几百欧几千欧)。解 共发射极接法。由两个或两个以上三极管组成。1. 两个同类型的三极管组成复合管，其类型与原来相同。2. 两个不同类型的三极管组成复合管，其类型与前级三极管相同。感谢您的欣赏第四十三页，共43页。