第15章复习课

第第1515章章 复习课复习课返回返回基本放大电路共发射极放大电路固定式偏置电路分压式偏置电路射极输出器差分放大电路互补对称功率放大电路场效应管放大电路固定式偏置电路固定式偏置电路 共射极放大电路共射极放大电路RB+UCCRCC1C2 IB = RB①①基极电流基极电流②②集电极电流集电极电流IC =   IB ③③集集-射极电压射极电压 UCE= UCC - RCIC静态时静态时当当UBE << UCC时时RB+UCCRCICUCEIBTIE用图解法确定静态值用图解法确定静态值 电路的工作情况由负载线与非线性元件的电路的工作情况由负载线与非线性元件的 伏安特伏安特性曲线的交点确定这个交点称为工作点性曲线的交点确定这个交点称为工作点QIBICUCEUCCUCCRCUCE= UCC – ICRCicubeibuce+-+-BCEube  ibibicucerbe rce+-+-CB三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路RBRCuiuORLRSes++–+––交流通路交流通路交流通路交流通路+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+– –++– –uBEuCE– –iCiBiE放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 将放大电路交流将放大电路交流通道中的三极管用微通道中的三极管用微变等效电路代替。

变等效电路代替RBRCuiuORLRSes++–+––icubeibuce+-+-BCErbe rce+-+-CBrbeRBRCRL故放大电路的电压放大倍数故放大电路的电压放大倍数输出端开路时输出端开路时电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算 显然负载电阻显然负载电阻RL越小，放大倍数越低越小，放大倍数越低Au还与还与β和和rbe 有关rbeRBRCRLrbeRBRCRL将信号源短路（将信号源短路（ Ui=0）保留信号源内阻，）保留信号源内阻，输出端加电压（输出端加电压（ U0））,以产生电流以产生电流 I0r0 ≈ RCrbeRBRCRL 分压式偏置电路分压式偏置电路分压式偏置电路分压式偏置电路RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo采用分压式偏置电路采用分压式偏置电路静态分析静态分析静态分析静态分析: : : :RB1RCRB2RE+UCC+–UCEIEIBICVBrbeRCRLRB微变等效电路微变等效电路uoRB1RCRLuiRB2交流通路交流通路rbe rce+-+-CBrbeRCRLRB微变等效电路微变等效电路射极输出器射极输出器射极输出器RB+UCCRCC1C2RERLuiuouCEuBERB+UCCREIEIBTUCEUBE+-+-IC静态分析静态分析RB+UCCRCC1C2RERLuiuouCEuBE动态分析动态分析uoRBRLuiRECBErbeRERLLEL//RRR =¢uoRBRLuiRECBE1. 电压放大倍数电压放大倍数rbeRERL≈1rbeRERL 电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数A Au u   1 1 1 1且输入输出同相，输出电压且输入输出同相，输出电压且输入输出同相，输出电压且输入输出同相，输出电压跟随输入电压，跟随输入电压，跟随输入电压，跟随输入电压，故称电压跟随器。

故称电压跟随器故称电压跟随器故称电压跟随器输入电阻输入电阻rbeRERL输入电阻高输入电阻高rbeRERs输出电阻输出电阻 用加压求流法求输出电阻用加压求流法求输出电阻r0将信号源置信号源置0，求，求各支路电流各支路电流rbeRERs其中其中rbeRERs通常通常故故 射极输出器的输出电阻很低，带负射极输出器的输出电阻很低，带负载能力强载能力强, 说明具有恒压输出特性说明具有恒压输出特性共集电极放大电路共集电极放大电路(射极输出器射极输出器)的特点：的特点：1. 1. 电压放大倍数小于电压放大倍数小于电压放大倍数小于电压放大倍数小于1 1，约等于，约等于，约等于，约等于1;1;2. 2. 输入电阻高；输入电阻高；输入电阻高；输入电阻高；3. 3. 输出电阻低；输出电阻低；输出电阻低；输出电阻低；4. 4. 输出与输入同相输出与输入同相输出与输入同相输出与输入同相差分放大器1.零点漂移的抑制零点漂移的抑制对称放大电路对称放大电路15.7.1 15.7.1 差动放大电路的工作情况差动放大电路的工作情况uoui1+UCCRCR1T1RBRCR1T2RBui2两个输入、两个输入、两个输出两个输出两管静态工两管静态工作点相同作点相同uo= 0uo= (VC1 +  VC1 ) - (VC2 +   VC2 ) = 0当当ui1 = ui2 = 0 时：时：当温度变化时：当温度变化时：IC1=IC2 ；；VC1 =VC2u0=VC1 –VC2=0ΔIC1 =ΔIC2 ；； ΔVC1 =ΔVC2 零点漂移被完全抑制。

零点漂移被完全抑制uoui1+UCCRCR1T1RBRCR1T2RBui22. 2. 信号输入信号输入(1)(1)共模输入共模输入 两个两个信号输入电压的大小相等信号输入电压的大小相等, ,极性相同极性相同, ,即即u ui i1 1= = u ui i2 2 , ,这样的输入称为共模输入这样的输入称为共模输入 两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，即电压为零，即电压为零，即电压为零，即对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力 差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平对零点漂移的抑制水平对零点漂移的抑制水平对零点漂移的抑制水平(2)(2)差模输入差模输入 两个两个信号输入电压的大小相等信号输入电压的大小相等, ,极性相反极性相反, ,即即u ui i1 1= -= -u ui i2 2 , ,这样的输入称为差模输入。

这样的输入称为差模输入u0= ΔVC1 -ΔVC2(3)(3)比较输入比较输入 两个两个输入信号电压既非共模，又非差模它输入信号电压既非共模，又非差模它们的大小和相对极性任意，称为比较输入们的大小和相对极性任意，称为比较输入互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路1. 1. OTLOTL电路电路电路电路(1)(1) 特点特点特点特点T1、、T2的特性一致；的特性一致；一个一个NPN型、一个型、一个PNP型型两管均接成射极输出器；两管均接成射极输出器；输出端有大电容；输出端有大电容；单电源供电单电源供电OTL原理电路原理电路RLuiT1T2+UCCCAuo++ +- -+ +- -(2) (2) 静态时静态时静态时静态时( ( ( (ui= 0) ) ) ), IC1  0，， IC2   0电容两端的电压电容两端的电压电容两端的电压电容两端的电压RLuiT1T2+UCCCAuo++ +- -+ +- -RLuiT1T2+UCCCAuo++ +- -+ +- -(3) (3) 动态时动态时动态时动态时RLuiT1T2Auo+ +- -+ +- -RLuiT1T2Auo+ +- -+ +- - 设输入端在设输入端在UCC/2 直流直流基础上加入正弦信号。

基础上加入正弦信号T T1 1导通导通导通导通、、、、T T2 2截止截止截止截止；；；；T T2 2导通导通导通导通、、、、T T1 1截止截止截止截止；；；；ic1ic2交流通路交流通路uo输入交流信号输入交流信号输入交流信号输入交流信号u ui i的正半周的正半周的正半周的正半周输入交流信号输入交流信号输入交流信号输入交流信号u ui i的的的的负半周负半周负半周负半周UCC/2UCC/2场效应管及其放大电路场效应管及其放大电路耗尽型耗尽型耗尽型耗尽型GSDGSD增强型增强型增强型增强型N沟道沟道P P沟道沟道沟道沟道GSDGSDN N沟道沟道沟道沟道P沟道沟道GG、、、、S S之间加一定之间加一定之间加一定之间加一定电压才形成导电沟道电压才形成导电沟道电压才形成导电沟道电压才形成导电沟道在制造时就具有在制造时就具有在制造时就具有在制造时就具有原始原始原始原始导电沟道导电沟道导电沟道导电沟道场效应管的主要参数场效应管的主要参数场效应管的主要参数场效应管的主要参数(1) (1) 开启电压开启电压开启电压开启电压 U UGS(thGS(th) )：：：：是增强型是增强型是增强型是增强型MOSMOS管的参数管的参数管的参数管的参数(2) (2) 夹断电压夹断电压夹断电压夹断电压 U UGS(off)GS(off)：：：：(3) (3) 饱和漏电流饱和漏电流饱和漏电流饱和漏电流 I IDSSDSS：：：：是结型和耗尽型是结型和耗尽型是结型和耗尽型是结型和耗尽型MOSMOS管的参数管的参数管的参数管的参数(4) (4) 跨导跨导跨导跨导 g gmm：：：： 表示栅源电压对漏极电流的控制能力表示栅源电压对漏极电流的控制能力表示栅源电压对漏极电流的控制能力表示栅源电压对漏极电流的控制能力 场效应管与晶体管的比较场效应管与晶体管的比较 电流控制电流控制电流控制电流控制 电压控制电压控制电压控制电压控制 控制方式控制方式控制方式控制方式电子和空穴两种载电子和空穴两种载电子和空穴两种载电子和空穴两种载流子同时参与导电流子同时参与导电流子同时参与导电流子同时参与导电载流子载流子载流子载流子电子或空穴中一种电子或空穴中一种电子或空穴中一种电子或空穴中一种载流子参与导电载流子参与导电载流子参与导电载流子参与导电类类类类 型型型型 NPNNPN和和和和PNP NPNP N沟道和沟道和沟道和沟道和P P沟道沟道沟道沟道放大参数放大参数放大参数放大参数 r rcece很高很高很高很高 r rdsds很高很高很高很高 输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻较低较低较低较低较高较高较高较高 双极型三极管双极型三极管双极型三极管双极型三极管 单极型场效应管单极型场效应管单极型场效应管单极型场效应管热稳定性热稳定性热稳定性热稳定性 差差差差 好好好好制造工艺制造工艺制造工艺制造工艺 较复杂较复杂较复杂较复杂 简单，成本低简单，成本低简单，成本低简单，成本低对应电极对应电极 B—E—C G—S—D1.1.1.1.自给偏压式偏置电路自给偏压式偏置电路自给偏压式偏置电路自给偏压式偏置电路场效应管放大电路场效应管放大电路 栅源电压栅源电压栅源电压栅源电压U UGSGS是由场效应管自身的电流提供的，是由场效应管自身的电流提供的，是由场效应管自身的电流提供的，是由场效应管自身的电流提供的，故称自给偏压。

故称自给偏压故称自给偏压故称自给偏压U UGSGS = –R= –RS SI IS S = –R= –RS SI ID D+ +U UDDDD R RS SC CS SC C2 2C C1 1R RD DR RGG+ +T T+ +_ _ _ _+ +_ _ _ _u ui iu uo oI IS S + +_ _ _ _U UGSGST T为为为为N N沟道耗尽型场效应管沟道耗尽型场效应管沟道耗尽型场效应管沟道耗尽型场效应管 增强型增强型增强型增强型MOSMOS管因管因管因管因U UGSGS=0=0时，时，时，时， I ID D    0 0，，，，故不能采用故不能采用故不能采用故不能采用自给偏压式电路自给偏压式电路自给偏压式电路自给偏压式电路+ +U UDDDD R RS SC CS SC C2 2C C1 1R RD DR RGG+ +T T+ +_ _ _ _+ +_ _ _ _u ui iu uo oI IS S + +_ _ _ _U UGSGS估算法：估算法：估算法：估算法：U UGSGS = – R= – RS SI ID D由由由由 U UDSDS= = = = U UDD DD –I–ID D( (R RD D+ + R RS S) ) 解出解出解出解出U UDSDS列出静态时的关系式列出静态时的关系式列出静态时的关系式列出静态时的关系式分压式偏置电路分压式偏置电路分压式偏置电路分压式偏置电路+ +– –+ +U UDD DD R RS SC CS SC C2 2C C1 1R RG1G1R RD DR RG2G2R RGG+ ++ +– –R RL Lui iuo o(1)(1) 静态分析静态分析静态分析静态分析+ +– –+ +U UDDDD R RS SC CS SC C2 2C C1 1R RG1G1R RD DR RG2G2R RGG+ ++ +– –R RL Lui iuo o估算法：估算法：估算法：估算法：将已知的将已知的将已知的将已知的U UGS(off)GS(off)、、、、I IDSSDSS代入上两式，解代入上两式，解代入上两式，解代入上两式，解出出出出U UGSGS、、、、I ID D; ; 由由由由 U UDSDS= = = = U UDD DD – I– ID D( (R RD D+ + R RS S) ) 解出解出解出解出U UDSDS列出静态时的关系式列出静态时的关系式列出静态时的关系式列出静态时的关系式流过流过流过流过 R RG G 的电流为零的电流为零的电流为零的电流为零+ +– –+ +U UDD DD R RS SC CS SC C2 2C C1 1R RG1G1R RD DR RG2G2R RGG+ ++ +– –R RL Lui iuo o动态分析动态分析动态分析动态分析RG1RDRG2RG+–RL+–SDGT场效应管微变等效电路场效应管微变等效电路场效应管微变等效电路场效应管微变等效电路S SD DGG微变等效电路图微变等效电路图微变等效电路图微变等效电路图交流通路微变等效电路交流通路微变等效电路交流通路微变等效电路交流通路微变等效电路R RGGR RD DR RL LS SD DGG+ + + +- - - -+ + + +- - - -R RG1G1R RG2G2+ + + +- - - -电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数RG1RDRG2RG+–RL+–SDGT交流通路交流通路交流通路交流通路输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻 R RGG是为了提是为了提是为了提是为了提高输入电阻高输入电阻高输入电阻高输入电阻r ri i而设置的。

而设置的而设置的而设置的(a)选择练习选择练习1 电电 路路 如如 图图 所所 示，示， 设设 晶晶 体体 管管 工工 作作 在在 放放 大大 状状 态，态， 欲欲 使使 静静 态态 电电 流流IC 减减 小，小， 则则 应（应（ 〕〕a) 保保 持持 UCC，，RB 一一 定，定， 减减 小小 RC(b) 保保 持持UCC，，RC 一一 定，定， 增增 大大 RB(c) 保保 持持 RB，，RC 一一 定，定， 增增 大大 UCC 2 如图所示的放大电路如图所示的放大电路( )a)能稳定静态工作点能稳定静态工作点 (b) 不能稳定静态工作点不能稳定静态工作点(c)不仅能稳定静态工作点且效果比接有射极电阻时更好不仅能稳定静态工作点且效果比接有射极电阻时更好。