靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定放大器,射極跟隨器

1、1海南風(fēng)光第第11章章 基本放大電路基本放大電路11.4 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器11.5 射極輸出器射極輸出器 11.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度的變適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)?；瘒?yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)。對(duì)于前面的電路（固定偏置電路）而言，對(duì)于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點(diǎn)由靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、 和和ICEO決定，這三個(gè)參決定，這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化，溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響數(shù)隨溫度而變化，溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響主要體現(xiàn)在

2、這一方面。主要體現(xiàn)在這一方面。Q點(diǎn)點(diǎn)變變UBE ICEO變變T變變IC變變溫度對(duì)溫度對(duì) 值及值及ICEO的影響的影響T 、 ICEOICiCuCEQQ 總的效果是：總的效果是：溫度上升時(shí)溫度上升時(shí)，輸出特性，輸出特性曲線上移，曲線上移，造成造成Q點(diǎn)上點(diǎn)上移。移?？傊嚎傊篢IC常采用常采用分壓式偏置電路分壓式偏置電路來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見下頁(yè)。電路見下頁(yè)。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高時(shí)為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高時(shí),能夠自動(dòng)減少能夠自動(dòng)減少IB， IB IC ，從而抑制從而抑制Q點(diǎn)點(diǎn)的變化。保持的變化。保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。點(diǎn)基本穩(wěn)定。I1I2IBCBBBBERR

3、RV212靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器I2=（510）IBI1= I2 + IB I2RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoBECIE = IC +IB IC分壓式偏置電路RE射極直流負(fù)反饋電阻CE 交流旁路電容ICIERB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程TUBEICICIEVEC2B1B2BERRR VBUBE=VB-VE =VB - IE REVB被認(rèn)為較穩(wěn)定被認(rèn)為較穩(wěn)定ICIEIB由輸入特性曲線由輸入特性曲線本電路穩(wěn)壓的本電路穩(wěn)壓的過(guò)程實(shí)際是由過(guò)程實(shí)際是由于加了于加了RE形成形成了了負(fù)反饋負(fù)反饋過(guò)程

4、過(guò)程ECB直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)估算直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)估算C2B1B2BERRR VBIB=IC/ UCE = EC - ICRC - IEREIC IE =VE/RE = （VB- UBE）/ RE UBE 0.7V +ECRB1RCRB2REICIEIBUCE電容開路電容開路,畫出直流通道畫出直流通道RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo電容短路電容短路,直流電源短路，直流電源短路，畫出交流通道畫出交流通道交流通道及微變等效電路交流通道及微變等效電路BEC9交流通道交流通道RB1RCRB2RLuiuoBECibiciii2i1微變等效電路微變等效電路rbeRCRLiU oU b

5、I RB1RB2iI bI cI BECI1I2微變等效電路及電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、微變等效電路及電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算輸出電阻的計(jì)算beLrRvAri= RB1/ RB2/ rbero= RCrbeRCRLiU oU bI RB1RB2iI bI cI BECI1I2RL= RC / RL)mA(I)mV(26)1()(300rEbe 11例：上述靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器，各參數(shù)如下例：上述靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器，各參數(shù)如下： RB1=100k ， RB2=33k ， RE=2.5k ， RC=5k ， RL=5k ， =60。 求：（求：（1）估算靜態(tài)工作點(diǎn)；）估算靜態(tài)工作

6、點(diǎn)； （2）空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓放大倍）空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓放大倍 數(shù)、輸入電阻、輸出電阻；數(shù)、輸入電阻、輸出電阻； （3）若信號(hào)源有）若信號(hào)源有RS=1 k 的內(nèi)阻，帶載電的內(nèi)阻，帶載電 壓放大倍數(shù)將變?yōu)槎嗌?？壓放大倍?shù)將變?yōu)槎嗌伲?2RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15V解：解：(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn)估算靜態(tài)工作點(diǎn)C2B1B2BERRR VB=（33 15）/（100+33）=3.7VIC IE =VE/RE = (VB- UBE)/ RE = (3.7-0.7)/2.5 =1.2mAIB=IC/ =1.2/60=0.02mA

7、=20 AUCE = EC - ICRC - IERE =15-1.2 (5+2.5)=6V13RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15V解：解：(2)空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓 放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻)mA(I)mV(26)1()(300rEbe =300+61 (26/1.2)=1622 =1.62 k ri= RB1/ RB2/ rbe =100/33/1.62=1.52 k ro= RC =5k Av空空= - RC /rbe=-60 5/1.62=-186 Av載載= - R

8、L /rbe=-60 (5/5)/1.62=-9314RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15V解：解：(3)信號(hào)源有信號(hào)源有RS=1 k 的內(nèi)阻時(shí)，帶載電壓放大倍數(shù)為的內(nèi)阻時(shí)，帶載電壓放大倍數(shù)為Aus載載rbeRCRLiU oU bI RB1RB2iI bI cI BECI1I2RSUSRSUSriiU oU iI cI BECRLri=RB1/ RB2/ rbeRL= RC / RL15RSUSri=RB1/ RB2/ rbeiU oU iI cI BECRLriUi=Usriri + RSUs = Uiri + RSriRL= RC /

9、RL信號(hào)源內(nèi)阻為信號(hào)源內(nèi)阻為0時(shí)的電壓放大倍數(shù)：時(shí)的電壓放大倍數(shù)： Av載載= UoUi信號(hào)源內(nèi)阻為信號(hào)源內(nèi)阻為RS時(shí)的電壓放大倍數(shù)：時(shí)的電壓放大倍數(shù)：Avs載載=UoUsri + RSriAvs載載=UoUs=Uo= Av載載riri + RSUi16RSUSri=RB1/ RB2/ rbeiU oU iI cI BECRLriri= RB1/ RB2/ rbe =1.52 k RL= RC / RLAvs載載= Av載載riri + RS=-93 1.52/(1.52+1)=-56Av載載= - RL /rbe=-93信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，電壓放大倍數(shù)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，電壓放大倍數(shù)Aus減小。減小

10、。輸入電阻越大，若輸入電阻越大，若ri RS ，則，則Avs Av17RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的放大器RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15VRFRECERE=2.4k RF=100 18靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的放大器 直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)+ECRB1RCRB2REICIEIBUCERFR RE E和和R RF F共同起直流負(fù)反饋的共同起直流負(fù)反饋

11、的作用，作用，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)因因R RE E+R+RF F= =2.5k ，所，所以較上述電路以較上述電路靜態(tài)靜態(tài)工作點(diǎn)工作點(diǎn)不變不變19靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的放大器 微變等效電路及電壓放大倍數(shù)微變等效電路及電壓放大倍數(shù)rbeRCRLiU oU bI RB1RB2iI bI cI BECI1I2IeRFRB1=100k RB2=33k RE=2.4k RF=100 RC=5k RL=5k =60EC=15VUi=Ibrbe+IeRF= Ibrbe +（1+ ）IbRF = Ibrbe +（1+ ）RFUo=-Ic（R

12、C/RL）=- Ib RL 20Ui=Ibrbe+IeRF= Ibrbe +（1+ ）IbRF = Ibrbe +（1+ ）RFUo=-Ic（RC/RL）=- Ib RL =- RLrbe +（1+ ）RF=-60 （5/5）/1.62+(1+60) 0.1=-19RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RF=100 RC=5k RL=5k =60EC=15VbeLrRvA=-93Av=UoUi=- Ib RLIbrbe +（1+ ）RF21靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻射極交流負(fù)反饋電阻的放大器的放大器 微變等效電路及輸入電阻輸出微變等效電路及輸入電阻輸

13、出電阻電阻rbeRCRLiU oU bI RB1RB2iI bI cI BECI1I2IeRFUi= Ibrbe +（1+ ）RFIb = Ui /rbe +（1+ ）RF Ii = I1 +I1 +Ib= Ui /RB1 + Ui /RB2+Ui /rbe +（1+ ）RF輸出電阻輸出電阻RO=RC輸入電阻輸入電阻22靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻射極交流負(fù)反饋電阻的放大的放大器器 微變等效電路及輸入電阻輸出電阻微變等效電路及輸入電阻輸出電阻Ui= Ibrbe +（1+ ）RFIb = Ui /rbe +（1+ ）RF Ii = I1 +I1 +Ib= Ui /R

14、B1 + Ui /RB2+Ui /rbe +（1+ ）RF ri = RB1 / RB2 / rbe +（1+ ）RF=5.9k ri = Ui /Ii = Ui Ui /RB1 + Ui /RB2+Ui /rbe +（1+ ）RF 對(duì)比對(duì)比 ri = RB1 / RB2 / rbe =1.52k 23 11.5 射極輸出器射極輸出器RB+ECC1C2RERLuiuo特點(diǎn)：同相放大，放大倍數(shù)約為特點(diǎn)：同相放大，放大倍數(shù)約為1，輸入電阻大，輸入電阻大， 輸出電阻小輸出電阻小RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12V24直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)分析：直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)分析：

15、EBBECBR)1(RUEI BEI )1 (I EECCERIEU EC=IBRB+ UBE +IERE =IBRB+ UBE +(1+ ）IBRE =IB RB+ (1+ ）RE + UBE RB+ECREIBIEUBEUCEIC= IB 或或 IC IE25靜態(tài)工作點(diǎn)估算舉例：靜態(tài)工作點(diǎn)估算舉例：RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12VRB+ECREIBIEUBEUCEEBBECBR)1(RUEI =12-0.7570+(1+100) 5.6=0.01(mA)BEI )1 (I =(1+100) 0.01=1.01 (mA) ICEECCERIEU =12-1

16、.01 5.6=6.3(V)26動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析交流通道及微變等效電路交流通道及微變等效電路RB+ECC1C2RERLuiuo27交流通道及微變等效電路交流通道及微變等效電路rbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB CRBRERLuiuoBCE28動(dòng)態(tài)分析：動(dòng)態(tài)分析：LeoRIU LELR/RR LbRI1 ）（obebiUrIULbbebRI )1 (rI LbbebLbRI)1(rIRI)1( LbeLR)1(rR1 ）（1、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)rbeiU iI bI cI oU bI BRRERLRLIevA=UoUi + + Re Rb 圖圖2.5.4 微微變變

17、等等效效電電路路 b c e rbe iUbIeIbI oUiI292、輸入電阻、輸入電阻rbeiU iI bI cI oU bI BRRERLIRBLebebiRIrIU LbbebRI )1 (rI Ib=Uirbe+(1+ )RLIi=IRB+Ib=UiRB+Uirbe+(1+ )RLri=UiIi=UiUiRB+Uirbe+(1+ )RL=RB/rbe+(1+ )RL303、輸出電阻、輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。用加壓求流法求輸出電阻。rbeiU iI bI cI sU bI BRRERsro置置0保留保留31RsrbeBRRE輸出電阻輸出電阻 U IbI bI eI ebbIII

18、I EsbesbeRURrURrU BssR/RR IUroEsbeR1Rr11 1Rr/RsbeEro=RE/rbe1+ 當(dāng)當(dāng)RS=0時(shí)時(shí)（加壓求流法）（加壓求流法）32動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：)mA(I)mV(26)1()(300rEbe =300+101 (26/1.01)=2.9 k RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12VrbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB CIE=1.01mA33RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12VrbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB Crbe=

19、2.9 k (電壓放大倍數(shù)估算電壓放大倍數(shù)估算)動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：LbeLR)1(rR1 ）（Av=(1+100) (5.6/5.6)2.9+(1+100) (5.6/5.6)=0.9934R)1(r/RrLbeBi =570/ 2.9+(1+100)(5.6/5.6) =190k RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12VrbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB Crbe=2.9 k RS=0 1Rr/RsbeEro=5.6/2.91+100=28 (輸入電阻輸出電阻估算輸入電阻輸出電阻估算)動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：35動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：動(dòng)態(tài)分析及估算舉例：rbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB CRSUSri=190 k 1Rr/RsbeEro=5.6/2.9+1/5701+100=38 設(shè)信號(hào)源內(nèi)阻設(shè)信號(hào)源內(nèi)阻RS=1 k ，求這時(shí)的電壓放大倍數(shù)，求這時(shí)的電壓放大倍數(shù)Avs、輸入電阻、輸出電阻、輸入電阻、輸出電阻Avs= Auriri + RS=0.99 190/(190+1)=0.98536,R)1(rLbe 所以所以，1vA2. 輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故