阻容耦合放大電路ppt課件

1、阻容阻容耦合耦合放大放大電路電路阻容耦合基本阻容耦合基本共射極放大電路共射極放大電路穩(wěn)定工作點(diǎn)的放大電路穩(wěn)定工作點(diǎn)的放大電路耦合電容的作用可以概括為耦合電容的作用可以概括為“隔離直流，傳送交流隔離直流，傳送交流”Uo+_RbVcc+UCEQ+_RcUBEQecbICQIBQ放大電路放大電路直流通路直流通路交流電路交流電路Uo.+_RcRLUi+_.RbRsUs+_.Us+_Rs+_RbVcc+RL+_RcUi.C1C2.+_（一靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算（一靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算根據(jù)直流通路可以寫出根據(jù)直流通路可以寫出BQCQII cCQCCCEQRIVU +_RbVcc+UCEQ+_RcUBEQecbICQ

2、IBQ這種直流偏置電路，在這種直流偏置電路，在VCCVCC和和RbRb選定以后，選定以后，IBQIBQ的的值基本固定，因此稱為固定直流偏置電路。值基本固定，因此稱為固定直流偏置電路。Uo.+_rbeIbRcRLUi+_.RbRsUs+_.B.AIb.Ic.Ii.Io.bebir IU（二性能指標(biāo)的計(jì)算（二性能指標(biāo)的計(jì)算1. 1.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)根據(jù)微變等效電路可得根據(jù)微變等效電路可得)/(LcboRRIUbeLbebLbiourRrIRIUUALcL/RRR 式中式中EQbbbe26)1(Irr oU負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)電壓負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)電壓 與輸入信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓 反相反相iUb

3、ebbebbeibiibRbiiirRr RrURUUIIUIURi 2. 2.輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻（1 1輸入電阻輸入電阻RiRi根據(jù)輸入電阻的定義及微變等效電路可求出根據(jù)輸入電阻的定義及微變等效電路可求出bebi/rRR beirR 一般情況下都能滿足一般情況下都能滿足RbrbeRbrbe，那么那么0s UUo.+_rbeIbRcRLUi+_.RiRbRsUs+_.B.AIb.Ic.Ii.Io.bebir IU（2 2輸出電阻輸出電阻RoRo令交流信號(hào)源令交流信號(hào)源負(fù)載電阻開路負(fù)載電阻開路則可從圖示電路的輸出回路直接觀察得到則可從圖示電路的輸出回路直接觀察得到)(L Rco

4、RR bebibRbi/ r RUI I I Uo.+_rbeIbRcRbRs.Ib.Ic.Io.Ro3. 3.電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)LiuLooRUARUILiuibebLiuioi/RRAUrRRUAIIAbebi/ rRR式中式中根據(jù)圖示電路可列出根據(jù)圖示電路可列出所所以以bebibRbi/ r RUI I I )/(/bebsbebeLisiusiiosousrRRrRrRRRRAUUUUUUAbUo.+_rbeIbRcRLUi+_.RiRbRsUs+_.B.AIb.Ic.Ii.Io.bebir IU4.考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的電壓放大倍數(shù)考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的電壓放大倍數(shù)beLbesbebe

5、LusrRRrRrrRAs在在RbrbeRbrbe時(shí)時(shí)有有Uo.+_rbeIbRcRLUi+_.RiRbRsUs+_.B.AIb.Ic.Ii.Io.bebir IUcCCECCRI UV 5. 5.最大輸出電壓幅值最大輸出電壓幅值根據(jù)直流通路根據(jù)直流通路LcceRIU 再根據(jù)微變等效電路得再根據(jù)微變等效電路得LcL/ RRR ,minFRcemaxUUUceoUU而輸出信號(hào)電壓而輸出信號(hào)電壓故故,minLCQCESCEQomaxRIUUU L1R UCEQM0uCEQ-1/RCiCICQIBQRUCESURUFF 其中其中+_RbVcc+UCEQ+_RcUBEQecbICQIBQ+_RbVcc

6、+UCEQ+_RcUBEQecbICQIBQUo.+_rbeIbRcRLUi+_.RbRsUs+_.Ib.Ic.Ii.Io.bebir IUT為為PNP鍺管。鍺管。=60，UBE=-0.2V，UCES=-0.5V。其他。其他參數(shù)如圖示。求參數(shù)如圖示。求Au，Ri，Ro及在不失真的情況下，信及在不失真的情況下，信號(hào)源號(hào)源Us的最大幅值是多少？的最大幅值是多少？。Us+_Rs+_RbVcc+RLUo+_RcUi.C1C2T400k( -12V )3k1k3k30F30F.BEQbBQCCUR IV 解解:畫出直流通路畫出直流通路+_RbVcc+UCEQ+_RcUBEQecbICQIBQ)V(2.0

7、BEQ U)mA( 8 . 1BQCQ II )V( 6 . 6)(cCQCCCEQ RIVU)mA(03.0bBEQCCBQ RUVI)mA(83. 1BQCQEQ III)k (17.126)1(EQbbbeIrr9 . 76beLiou rRUUA畫出電路的微變等效電路畫出電路的微變等效電路)k(17. 1/bebiiirRIUR)k( 3co RR5 .41besLisiuiousrRRRRRAUUA)mV(65usomaxsmaxAUUV 7 . 2 ,minLCQS CEQCEomax R I UUU9 . 76beLiou rRUUAUo.+_rbeIbRcRLUi+_.RiRb

8、RsUs+_.Ib.Ic.Ii.Io.bebir IURo（一溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響（一溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響1. 變化對(duì)變化對(duì)Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響溫度升高時(shí)，溫度升高時(shí)，隨之增大。隨之增大。體現(xiàn)在輸出特性曲線的間體現(xiàn)在輸出特性曲線的間隔距離增大隔距離增大cCCRV設(shè)設(shè)IBQ=40A，靜態(tài)工作點(diǎn)，靜態(tài)工作點(diǎn)Q將移將移動(dòng)到動(dòng)到Q1點(diǎn)，點(diǎn)，ICQ增大，增大，UCEQ減減小，工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。小，工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。反之，溫度下降，反之，溫度下降，減小，減小，Q點(diǎn)點(diǎn)將向截止區(qū)移動(dòng)。將向截止區(qū)移動(dòng)。變化對(duì)變化對(duì)Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響0iC(mA)uCE(V)020204040iB=60AiB=60AVCC

9、CEOBCI i i QQ1ICQICQ1變大變大ICBOICBO是少子形成的電流，隨是少子形成的電流，隨TT而增加。而增加。CBOCEO)1 (IIICEO也隨T而增加溫度升高，工作點(diǎn)從溫度升高，工作點(diǎn)從Q點(diǎn)移點(diǎn)移到到Q2點(diǎn)，點(diǎn)， ICQ增大，增大，UCEQ減小，工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。減小，工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。硅管的硅管的ICBO很小，這種影響很小，這種影響可忽略。而鍺管的可忽略。而鍺管的ICBO大，大，是造成它的靜態(tài)工作點(diǎn)隨溫是造成它的靜態(tài)工作點(diǎn)隨溫度變化的主要原因。度變化的主要原因。0iC(mA)uCE(V)0020204040iB=60AiB=60AVCCCEOBCI ii QQ2ICQ

10、ICQ2ICBO變化對(duì)變化對(duì)Q點(diǎn)的影點(diǎn)的影響響2. ICBO變化對(duì)變化對(duì)Q點(diǎn)的影點(diǎn)的影響響溫度每升高溫度每升高1， UBE約減小約減小1.8mV2.5mV。溫度升高，晶體管的溫度升高，晶體管的UBE減小，體現(xiàn)在輸入特性曲線減小，體現(xiàn)在輸入特性曲線向左移動(dòng)。向左移動(dòng)。溫度升高，圖中工作點(diǎn)溫度升高，圖中工作點(diǎn)從從Q點(diǎn)移到點(diǎn)移到Q3點(diǎn)，點(diǎn)，IBQ增增大，大，ICQ也將增大。也將增大。-00.6 0.7iB(A)uBE(V)2575UBE變化對(duì)變化對(duì)Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響QQ3IBQIBQ3. UBE變化對(duì)變化對(duì)Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響溫度升高之后晶體管參數(shù)溫度升高之后晶體管參數(shù)，ICBOICBO，UBEUBE

11、的變化都使的變化都使ICQICQ增大，增大，靜態(tài)工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。如果溫度降低，則將使靜態(tài)工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。如果溫度降低，則將使ICQICQ減小，減小，靜態(tài)工作點(diǎn)向截止區(qū)移動(dòng)。另外，更換晶體管，相當(dāng)于改變靜態(tài)工作點(diǎn)向截止區(qū)移動(dòng)。另外，更換晶體管，相當(dāng)于改變了特性曲線也會(huì)使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化。了特性曲線也會(huì)使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化。怎樣穩(wěn)怎樣穩(wěn)定靜態(tài)定靜態(tài)工作點(diǎn)工作點(diǎn)將放大器置于恒溫裝置中將放大器置于恒溫裝置中在直流偏置電路中引入負(fù)反饋來穩(wěn)定在直流偏置電路中引入負(fù)反饋來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)在偏置電路中采取溫度補(bǔ)償措施在偏置電路中采取溫度補(bǔ)償措施BQRbII 0s U（二分壓式電流負(fù)反饋偏置電

12、路（二分壓式電流負(fù)反饋偏置電路1. 1.工作原理工作原理這種電路在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)選擇電阻這種電路在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)選擇電阻Rb1和和Rb2的適當(dāng)阻值范的適當(dāng)阻值范圍，使之滿足下面兩個(gè)條件。圍，使之滿足下面兩個(gè)條件。BEQBQUU CCb2b1b2BQVRRRU )()(eEQEQCQRIIIT可以近似看可以近似看作恒定不變作恒定不變BEQBQCQUIIeBEQBQEQRUUI晶體管基極直流電位晶體管基極直流電位UBQUBQ不不變變)/(/bebsbebeLisiusiiosousrRRrRrRRRRAUUUUUUAb9 . 76beLiou rRUUARb2+VccReRb1becUBEQUBQ

13、ICQIEQIBQIRbUCEQ+_+_eBQRUCCb2b1b2BQVRRRU所以所以也可以近似看作恒定不變也可以近似看作恒定不變工作點(diǎn)穩(wěn)定過程：工作點(diǎn)穩(wěn)定過程：2. 2.射極偏置電路的分析計(jì)算射極偏置電路的分析計(jì)算如果電路參數(shù)滿足穩(wěn)定條件時(shí)可以近似估算。如果電路參數(shù)滿足穩(wěn)定條件時(shí)可以近似估算。eBQeBEQBQEQRURUUI 1EQBQIIBQCQII)(ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVU Rb2+VccReRb1becUBEQUBQICQIEQIBQIRbUCEQ+_+_bebibRbi/ r RUI I I 在不滿足穩(wěn)定條件或者要求較精確計(jì)算時(shí)，可以用戴維南定理化

14、簡。在不滿足穩(wěn)定條件或者要求較精確計(jì)算時(shí)，可以用戴維南定理化簡。 ) 1 ( ebebe ebebiRr I R I r I U +RcVccReRbUBIBQIEQbecICQUCEQ+_（三穩(wěn)定工作點(diǎn)的共射極放大電路（三穩(wěn)定工作點(diǎn)的共射極放大電路1. 1.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)LbLcbo)/(RIRRIULcL/ RRRebeLiou)1(RrRUUA beLurRARe_+IbrbeRiRb1+_RLIi.Ib.IC.Rb2IRb1.IRb2.Ui.Ie.RcUO.Ro+_Rb1Vcc+RL+_RcUi.C1C2Rb2Re+_UoCe無無Ce時(shí)的微變等效電時(shí)的微變等效電路路根據(jù)下圖可

15、以推導(dǎo)出根據(jù)下圖可以推導(dǎo)出Uo.+_rbeIbRcRL+_RiRb2Ui.Rb1Ii.Ib.IC.Ro9 . 76beLiou rRUUA這種帶旁路電容的射極偏置共射極放大電路，既能穩(wěn)這種帶旁路電容的射極偏置共射極放大電路，既能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，又有較大的放大倍數(shù)，在阻容耦合的定靜態(tài)工作點(diǎn)，又有較大的放大倍數(shù)，在阻容耦合的放大電路中應(yīng)用十分廣泛。放大電路中應(yīng)用十分廣泛。有有Ce時(shí)的微變等效電路時(shí)的微變等效電路2. 2.輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻對(duì)于有旁路電容對(duì)于有旁路電容Ce的情況，從圖中的微變等效電路的情況，從圖中的微變等效電路可得可得beb2b1/rRRberRi 在在時(shí)時(shí)coRR

16、 用直接觀察的方法可知輸出電阻用直接觀察的方法可知輸出電阻ecbebb2Rb2b1Rb1iR Ir IRIRIUUo.+_rbeIbRcRL+_RiRb2Ui.Rb1Ii.Ib.IC.Ro當(dāng)無旁路電容當(dāng)無旁路電容CeCe時(shí)，從圖中的微變等效電路可得時(shí)，從圖中的微變等效電路可得ebeb21bbRb2Rb1iii)1(1111RrRRIIIUIURi)1 (/ebeb2b1iRrRRRcoRR所所以以beLurRARe_+IbrbeRiRb1+_RLIi.Ib.IC.Rb2IRb1.IRb2.Ui.Ie.RcUO.Ro計(jì)算輸出電阻計(jì)算輸出電阻負(fù)載負(fù)載RL開路，信號(hào)源開路，信號(hào)源 短接，輸出端外接信

17、號(hào)源短接，輸出端外接信號(hào)源 晶體管輸出電阻晶體管輸出電阻rceoUsU)(EcCCCCERRI VU U ORe_+IbrbeRb1Ib.IC.Rb2Rc.RoRsrceR oIo.RbBEQbBQCCUR IV 3.最大輸出電壓幅值最大輸出電壓幅值UomaxUF圖解法圖解法分析分析UomaxICQUCEQ0uCEQ-1/Rc+ReiCIBQRURVCCUo.+_rbeIbRcRL+_RiRb2Ui.Rb1Ii.Ib.IC.RoRb2+VccReRb1becUBEQUBQICQIEQIBQIRbUCEQ+_+_直流負(fù)載線根據(jù)直流直流負(fù)載線根據(jù)直流通路列出方程得到通路列出方程得到LcceRIU

18、交流負(fù)載線根據(jù)微變等交流負(fù)載線根據(jù)微變等效電路列出方程得到效電路列出方程得到,minLCQCESCEQmaxo,RIUUU在不發(fā)生失真的情況下在不發(fā)生失真的情況下最大輸出電壓幅值最大輸出電壓幅值)V(4b2b1CCb2BQ RRVRU晶體管晶體管T的的UBE=0.7V，=50。求。求1靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)2電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au （3最大輸出電壓幅值最大輸出電壓幅值 （4不接電容不接電容Ce時(shí)的時(shí)的Au （5若選用若選用=50的晶體管，重新估算的晶體管，重新估算1）、（）、（2）9 . 76beLiou rRUUA+_Rb1Vcc+RLUo+_RcUi.C1C2ReRb2Ce( +12V

19、 )2K20K30F10K2K100F4K30F.)mA(65. 1eBEBQEQ RUUI)A(3 .321EQBQII ) V( 5 . 5)(ecCQCCCEQ RRIVU)mA(62.1BQCQ II ) k ( 1 . 126)1 (EQb bbeIrrRb1Vcc+RcReRb2( +12V )2K20K10K2K（1畫出直流通路畫出直流通路（2畫出放大電路的微變等效電路畫出放大電路的微變等效電路6 .601 . 1) 4/2(50beLurRAUo.+_rbeRcRL+_Rb2Ui.Rb1Ib.IC.beLurRA) V( 5 . 415 . 5CESCEQR UUUIb)V(1

20、6. 2) 4/2 (62. 1LCQFRIU) V( 16. 2,minFRmaxo,RUU65.0R)1(ebeLurRA（4 4當(dāng)不接當(dāng)不接CeCe時(shí)時(shí)6 . 60u A9 . 76beLiou rRUUA（3 3求最大輸出電壓幅值求最大輸出電壓幅值 接接CeCe時(shí)時(shí)uA所以不接所以不接CeCe時(shí)的時(shí)的 小得多小得多 ) V( 4b2b1CCb2BQRRVRURe_+IbrbeRb1+_RLIb.IC.Rb2Ui.Ie.RcUO.(5)(5)若換一個(gè)若換一個(gè)=100=100的晶體管的晶體管)mA(65. 1eBEBQEQRUUI)mA(0163.01EQBQ II)mA(63. 1BQC

21、Q II )V(46. 5)(ecCQCCCEQRRIVU)k(89.126)1(300EQbeIr4 .70beLurRA9 . 76beLiou rRUUABQII +_Rb1Vcc+RLUo+_RcUi.C1C2ReRb2Ce( +12V )2K20K30F10K2K100F4K30FUo.+_rbeRcRL+_Rb2Ui.Rb1Ib.IC.Ib（四用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)（四用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)Rb2+VccReRb1UDIEQIBQITRc+_D工作原理工作原理b2b1DCCRRVVI eEQBEQb2DBQRIURIUU eEQb2RIRI eb2b2b1DCCeb2EQRRRRU

22、VRRII eb2b2b1CCEQRRRRVI V660404015BQ U由于由于忽略忽略IBQIBQ的分流作用的分流作用得得到到所所以以通常滿足通常滿足VCCUDVCCUD，所，所以以)/(/bebsbebeLisiusiiosousrRRrRrRRRRAUUUUUUAbbebibRbi/ r RUI I I 若在不同溫度能保持若在不同溫度能保持UD=UBEQ，則有，則有阻容耦合放大電路的三種接法阻容耦合放大電路的三種接法UoUs+_Rb1VCC+RL+_Rc.CbC2ReRb2C1Ui+_Rs.共射極電路共基極電路共集電極電路UoUs+_Rb1VCC+RL+_Rc.C1C2ReRb2Ce

23、Ui+_Rs.Us+_Rb1VCC+RLUo+_Rc.C1C2ReRb2CcUi+_Rs.直流通路相同，直流通路相同，靜態(tài)工作點(diǎn)一致靜態(tài)工作點(diǎn)一致Us50+_Rb115V+RLUo+_Rc.C1C2ReRb2CeUi+_Rs40k3k60k2k1kUs50+_Rb115V+RLUo+_Rc.CbC2ReRb2C1Ui+_Rs40k3k60k2k1k.Us50+_Rb115V+RLUo+_Rc.C1C2ReRb2CcUi+_Rs40k3k60k2k1k共射極電路共基極電路共集電極電路圖中是阻容耦合電路的三種接法，分別求出它們的靜態(tài)圖中是阻容耦合電路的三種接法，分別求出它們的靜態(tài)工作點(diǎn)和工作點(diǎn)和A

24、u，Ri，Ro以及最大輸出電壓以及最大輸出電壓Uomax。.) V( 5 . 415 . 5CESCEQR UUUV7 . 0BEQ U)mA(76.137 .06EQI)mA(74. 1CQ I)A(4 .17BQ I) V( 3 . 6) 32 (74. 115CEQ U)k (79.176.126101300be rbI直流通路相同，靜態(tài)工作點(diǎn)一致直流通路相同，靜態(tài)工作點(diǎn)一致V 7 . 2 ,minLCQS CEQCEomax R I UUURb115V+RcReRb240k3k60k2k9 . 76beLiou rRUUA.+_rbeRcRLUi+_.RiRbRsUs+_.RobI iR37)/(beLcu rRRAUo)k(79. 1bei rR)k(66. 179. 1/24iR)k (2co RR) V( 3 . 513 . 6CESCEQ UU)V(16.1667.074