第二章2三種基本組態(tài)放大zqppt課件

1、問題：放大電路的小信號(hào)等效分析問題：放大電路的小信號(hào)等效分析法的步驟？法的步驟？2.3 三種基本組態(tài)放大電路特性與分析三種基本組態(tài)放大電路特性與分析三種組態(tài)為：三種組態(tài)為：BJT的共射、共基、共集的共射、共基、共集 FET的共源、共柵、共漏的共源、共柵、共漏2.3.1 電阻負(fù)載電阻負(fù)載(偏置偏置)共射共射大信號(hào)特性大信號(hào)特性判斷組態(tài)微變特性微變特性2.3.2 電流源負(fù)載電流源負(fù)載(偏置偏置)共射共射(帶帶載載)2.3.2 電流源負(fù)載電流源負(fù)載(偏置偏置)共射共射2.3.1 電阻負(fù)載共射放大電路的大信號(hào)特性微變特效分析電阻負(fù)載共射放大電路的大信號(hào)特性微變特效分析2.3.1.1 大信號(hào)特性大信號(hào)特

2、性TIScCCcCCCoVvIRVRiVvexpCCoVv )(satCEoVv 截止區(qū)：截止區(qū)：放大區(qū)：放大區(qū)：飽和區(qū)：飽和區(qū)：BJT的大信號(hào)傳輸特性曲線：的大信號(hào)傳輸特性曲線：Q點(diǎn)附近的微變小信號(hào)電壓增益點(diǎn)附近的微變小信號(hào)電壓增益:cmTcCQTISTcQIOvRgVRIVvIVRdvdvA|exp|2.3.1.2 小信號(hào)微變等效分析小信號(hào)微變等效分析1. 輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻輸入電阻輸入電阻Ri，輸出電阻，輸出電阻Ro在放大電路中的位置。在放大電路中的位置。輸入電阻輸入電阻Ri從放大器從放大器A、D兩點(diǎn)向右看進(jìn)去的等效電阻交流電阻）兩點(diǎn)向右看進(jìn)去的等效電阻交流電阻）定義：

3、定義：iiiivR 算法：算法：bibbeibbbiiiiRRRriRrriivR/)(輸出電阻輸出電阻Ro放大器輸出端放大器輸出端F、D兩點(diǎn)向左看進(jìn)去的等效交流動(dòng)態(tài)電阻兩點(diǎn)向左看進(jìn)去的等效交流動(dòng)態(tài)電阻定義：定義：0|SLVRoooivR算法：算法：cocceceocoooooRRRrrvRvvivR/2. 功率增益、電壓和電流增益功率增益、電壓和電流增益Ap=Po/Pi 只有只有Ap1時(shí)差稱為放大器時(shí)差稱為放大器功率增益：功率增益：電壓增益：電壓增益：電壓增益電壓增益 AV=vo/vi 源電壓增益：源電壓增益：AVS=vo/vsvisisovsARRRvvA電流增益：電流增益：電流增益電流增

4、益 Ai=io/ii 源電流增益：源電流增益：AiS=io/isiisssoisARRRiiA輸入能力增益常用分貝表示：增益常用分貝表示：iivvppAdBAAdBAAdBAlg20)(lg20)(lg10)(3. 共射放大電路的電壓增益共射放大電路的電壓增益)/()(LccebmobbbiRRrirgvrrivbeLcebbLccemiovrRrrrRRrrgvvA)/()/(LTCLmvLcebbRVIRgARrrr簡化：簡化：負(fù)號(hào)表示共射放大電路的負(fù)號(hào)表示共射放大電路的vo和和vivs反相反相放大電路微變等效分析的步驟：放大電路微變等效分析的步驟：（1根據(jù)直流通路計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)根據(jù)直流通

5、路計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn) IC、ID，VCE、VDS。（2根據(jù)交流通路，用簡化的低頻小信號(hào)根據(jù)交流通路，用簡化的低頻小信號(hào)混合混合形等效模型代替晶體管，畫出放大器形等效模型代替晶體管，畫出放大器的微變等效電路；的微變等效電路；（3由靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算模型參數(shù)由靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算模型參數(shù) gm、r、rcerdsr。（4由線性等效電路計(jì)算放大器的各項(xiàng)性由線性等效電路計(jì)算放大器的各項(xiàng)性能參數(shù)。能參數(shù)。共射共射BJT的基本小信號(hào)等效電路：的基本小信號(hào)等效電路：2.3.2 有源負(fù)載共射放大電路的大信號(hào)特性與微變等效分析有源負(fù)載共射放大電路的大信號(hào)特性與微變等效分析2.3.2.1 空載大信號(hào)特性空載大信號(hào)特性微變模型)e

6、xp1 (|)|(13RTISAPANAPANAPANANBECCOIVvIVVVVVVVVVv式中：式中：APANAPANVVVV是是T1管和管和T2管的等效厄爾利電壓管的等效厄爾利電壓2.3.2.2 空載微變?cè)鲆婧托⌒盘?hào)特性空載微變?cè)鲆婧托⌒盘?hào)特性ANTAPTQIOvVVVVdvdvA1|)/(12121cecemcecemvrrggggA用小信號(hào)等效電路計(jì)算用小信號(hào)等效電路計(jì)算Av)/()/(211211cecemiceceimiovrrgvrrvgvvA1rrRbbi21/ceceoorrrR2.3.3 有源負(fù)載共射電路帶載下的非線性失真、輸出功率和效率有源負(fù)載共射電路帶載下的非線性失

7、真、輸出功率和效率) 1(expTsQLOVvIRv2.3.3.1 關(guān)于非線性失真地概念關(guān)于非線性失真地概念非線性失真的實(shí)質(zhì)在于放大電路輸出端產(chǎn)生了輸入信號(hào)中所非線性失真的實(shí)質(zhì)在于放大電路輸出端產(chǎn)生了輸入信號(hào)中所沒有的諧波分量沒有的諧波分量非線性失真的大小用非線性失真系數(shù)非線性失真的大小用非線性失真系數(shù)D來衡量來衡量132.oooPPPD式中：式中：Po1，Po2，Po3是輸出的基波，二次諧波，三次諧波功率是輸出的基波，二次諧波，三次諧波功率2.3.3.2 共射放大電路的輸出功率和效率共射放大電路的輸出功率和效率omomomomoIVIVP2122maxVomVccVCE2(sat)Vcc I

8、omVom/RLQCCQEEQCCEIVIVIVP2%2541maxmaxEoPP最大效率：最大效率：電源功率：電源功率：最大輸出功率：最大輸出功率：2.3 三種基本組態(tài)放大電路特性與分析三種基本組態(tài)放大電路特性與分析三種組態(tài)為：三種組態(tài)為：BJT的共射、共基、共集的共射、共基、共集 FET的共源、共柵、共漏的共源、共柵、共漏射隨器射隨器傳輸特性、波傳輸特性、波形失真、輸出形失真、輸出功率和效率功率和效率微變特性微變特性2.3.4 有源負(fù)載射隨器的傳輸特性、波形失真、輸出功率和效率有源負(fù)載射隨器的傳輸特性、波形失真、輸出功率和效率2.3.4.1 傳輸特性傳輸特性11lnSLOQTIBEIOIR

9、vIVvVvv特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)接近于特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)接近于1 而小于而小于1等效模型2.3.4.2 輸入輸出波形及失真輸入輸出波形及失真2.3.4.3 輸出功率和效率輸出功率和效率omomomomoIVIVP2122maxVomVccVCE2(sat)Vcc IomVom/RLQCCQEEQCCEIVIVIVP2%2541maxmaxEoPP最大效率：最大效率：電源功率：電源功率：最大輸出功率：最大輸出功率：2.3.5 射隨器的微變等效分析射隨器的微變等效分析2.3.5.1 輸入電阻輸入電阻RiLbeiRrR)1 (1共集放大器的共集放大器的Ri比比共射大很多共射大很多2.3.5.2 電壓

10、增益電壓增益 Av1)1 ()1 (11LbeLiovRrRvvA電壓放大倍數(shù)接近于電壓放大倍數(shù)接近于1小于小于1因此稱為射隨器因此稱為射隨器2.3.5.3 輸出電阻輸出電阻Ro和和 Ro1111/1becebeorrrRooooRrRR/2共集放大器的共集放大器的Ro比共射的小很多比共射的小很多2.3.6 共基放大電路共基放大電路共基放大電路具有很好共基放大電路具有很好的高頻特性，電流增益的高頻特性，電流增益接近于接近于1小于小于1電壓電壓增益和共射相當(dāng)，輸入增益和共射相當(dāng)，輸入電阻電阻Ri很小，輸出電阻很小，輸出電阻Ro很大很大2.3.6.1 求求Ri和和Ri1beeiirivRieiii

11、RRivR/共基共基Ri比共射低很多比共射低很多2.3.6.2 電壓增益電壓增益AvLmbeLvRgrRAvo和和vi同相，其值和共射放大器的同相，其值和共射放大器的Av相同相同2.3.6.3 輸出電阻輸出電阻Ro和和RorrRRivrRirvgivbessbescemo)/()(11bescebessoorRrrRRivR/)1 (cebessorrRRR)1 (共基輸出電阻大于共基輸出電阻大于rce三種基本組態(tài)放大小結(jié) 各有優(yōu)缺點(diǎn) 信源輸出能力；帶載能力。 組合(串接)取長補(bǔ)短 CE-CB 串接放大器 CC-CB串接放大電路比較比較2.3.7 串接放大電路與達(dá)林頓組態(tài)串接放大電路與達(dá)林頓組

12、態(tài)2.3.7.1 CE-CB 串接放大器串接放大器特點(diǎn)：具有兩種組態(tài)的特點(diǎn)，特點(diǎn)：具有兩種組態(tài)的特點(diǎn)，CE的輸入電阻和電流增益大的輸入電阻和電流增益大 CB的電壓增益和輸出電阻大。的電壓增益和輸出電阻大。問題：多級(jí)放大電路的小信號(hào)等效分析法的問題：多級(jí)放大電路的小信號(hào)等效分析法的步驟？步驟？電路的性能參數(shù)：電路的性能參數(shù)：beibirRRR/beLvvvrRAAA21cecebecececebessorrrrrrrRRR)1 ()1 ()1 (ccooRRRR/sR是第一級(jí)是第一級(jí)CE的輸出的輸出電阻電阻Ro12.3.7.2 CC-CB串接放大電路串接放大電路beiebeiirRRrRR2/)

13、1 (2cmvvvRgAAA2121ceceeeorrrrrR2)1 (cooRRR/2.3.7.3 達(dá)林頓組態(tài)達(dá)林頓組態(tài)2.3.8 JFET 放大電路放大電路DDGGGGVRRRV2122)()1 (offGSGSDSSSSDSVVIRRIV得：得：2)(212)1 (offGSGSDSSSGGDDGSGGSVVIRRRVRVVV問題：問題：FET放大電路的小信號(hào)等效放大電路的小信號(hào)等效分析法的步驟？分析法的步驟？輸入電阻：輸入電阻：GGGGGGGiiRRRRRRRRR2121/)/(電壓增益：電壓增益：DSSDoffGSDSSmIIVIg)(2LmLDdsmiovRgRRrgvvA)/(輸

14、出電阻：輸出電阻：DoodsoRRRrR/構(gòu)造：三種基本組態(tài)放大電路構(gòu)造：三種基本組態(tài)放大電路三種組態(tài)為：三種組態(tài)為：BJT的共射、共基、共集的共射、共基、共集 FET的共源、共柵、共漏的共源、共柵、共漏電阻電阻 /電流源電流源(偏置偏置)共射共射(帶載帶載)大信號(hào)特性大信號(hào)特性判斷組態(tài)微變特性微變特性Ri，Ro，Av共集射隨器）共集射隨器）共基共基CE-CB 串接放大器串接放大器CC-CB串接放大電路串接放大電路作業(yè)：2.8, 14,15,16,掌握分析方法：判斷組態(tài)形式，求Q點(diǎn)(Ic，Vce)，等效模型及參數(shù)，計(jì)算微變性能Av，Ri，Ro。組態(tài)判斷 工作狀態(tài)(如放大)與組態(tài)形式無關(guān)！ 工作狀態(tài)由Q點(diǎn)決定。 共E,C,B針對(duì)交流(信源)而言！返回ETeCAceCTETeTCmIVrrIVrIVIVrVIgrrrrggggceecem810610410210eeee共射共射BJT的基本小信號(hào)等效電路：的基本小信號(hào)等效電路：返回返回三種基本組態(tài)放大電路比較CECCCB電電路路組組態(tài)態(tài)靜靜態(tài)態(tài)工工作作點(diǎn)點(diǎn)bBRI/VccBCIICCCCCERIVVebCCBRRVI)1 (BCIICCCCCE