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1、第19講第11章 基本放大電路11.4 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器11.5 射極輸出器8/24/20221上次課內(nèi)容回顧RB+ECRCC1C2TRLuiuo簡(jiǎn)單的共射極放大器8/24/20222電容開路,畫出直流通道上次課內(nèi)容回顧RB+ECRC用估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)Ic= IBIE= Ic + IB = (+1)IB IC 8/24/20223上次課內(nèi)容回顧電容短路,直流電源短路,畫出交流通道RBRCRLuiuo8/24/20224上次課內(nèi)容回顧用晶體管的微變等效電路代替晶體管,畫出該電路的微變等效電路,并計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻rbeibibiiicuiuoRBRCRLri=RB/ r
2、bero=RCRL=RC/RL若沒接RL,稱為空載,那么 RL=RC8/24/20225 11.4 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)。對(duì)于前面的電路(固定偏置電路)而言,靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、和ICEO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)的影響主要體現(xiàn)在這一方面。Q變UBEICEO變T變IC變8/24/20226溫度對(duì)UBE的影響iBuBE25 C50CTUBEIBIC8/24/20227溫度對(duì)值及ICEO的影響T、 ICEOICiCuCEQQ總的效果是:溫度上升時(shí),輸出特性曲線上移,造成Q點(diǎn)上移。8/24/
3、20228總之:TIC常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見下頁。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IB, IB IC ,從而抑制Q點(diǎn)的變化。保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。8/24/20229I1I2IB靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器UBE=UB-UE =UB - IE REI2=(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ICIE8/24/202210RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定過程TUBEICICIEUEU
4、BUBE=UB-UE =UB - IE REUB被認(rèn)為較穩(wěn)定ICIEIB由輸入特性曲線本電路穩(wěn)壓的過程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過程ECB8/24/202211直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)估算UBIB=IC/UCE = EC - ICRC - IEREIC IE =UE/RE = (UB- UBE)/ RE UBE 0.7V +ECRB1RCRB2REICIEIBUCE電容開路,畫出直流通道8/24/202212RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo電容短路,直流電源短路,畫出交流通道交流通道及微變等效電路BEC8/24/202213交流通道RB1RCRB2RLuiuoBECibici
5、ii2i1微變等效電路rbeRCRLRB1RB2BECI1I28/24/202214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ri= RB1/ RB2/ rbero= RCrbeRCRLRB1RB2BECI1I2RL= RC / RL8/24/202215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:(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn); (2)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; (3)若信號(hào)源有RS=1 k 的內(nèi)阻,帶載電 壓放大倍數(shù)將變?yōu)槎嗌伲?/24/202216RB1=1
6、00kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15V解:(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn)UB=(3315)/(100+33)=3.7VIC IE =UE/RE = (UB- UBE)/ RE = (3.7-0.7)/2.5 =1.2mAIB=IC/=1.2/60=0.02mA=20AUCE = EC - ICRC - IERE =12-1.2 (5+2.5)=6V8/24/202217RB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15V解:(2)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=300+61 (26/1.2)=1622 =1.62
7、kri= RB1/ RB2/ rbe =100/33/1.62=1.52 kro= RC =5kAv空= - RC /rbe=-60 5/1.62=-186 Av載= - RL /rbe=-60 (5/5)/1.62=-938/24/202218RB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15V解:(3)信號(hào)源有RS=1 k 的內(nèi)阻時(shí),帶載電壓放大倍數(shù)為Aus載rbeRCRLRB1RB2BECI1I2RSUSRSUSriBECRLri=RB1/ RB2/ rbeRL= RC / RL8/24/202219RSUSri=RB1/ RB2/ rbeBECRLriUi
8、=Usriri + RSUs = Uiri + RSriRL= RC / RL信號(hào)源內(nèi)阻為0時(shí)的電壓放大倍數(shù):Av載=UoUi信號(hào)源內(nèi)阻為RS時(shí)的電壓放大倍數(shù):Avs載=UoUsri + RSriAvs載=UoUs=Uo= Av載riri + RSUi8/24/202220RSUSri=RB1/ RB2/ rbeBECRLriri= RB1/ RB2/ rbe =1.52 kRS =1 k RL= RC / RLAvs載= Av載riri + RS=-93 1.52/(1.52+1)=-56Av載= - RL /rbe=-93信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí),電壓放大倍數(shù)Aus減小。輸入電阻越大,若ri RS
9、,則Avs Av8/24/202221RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器RB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15VRFRECERE=2.4kRF=1008/24/202222靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器 直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)+ECRB1RCRB2REICIEIBUCERFRE和RF共同起直流負(fù)反饋的作用,穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)因RE+RF=2.5k,所以較上述電路靜態(tài)工作點(diǎn)不變8/24/202223靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器 微變等效電路及電壓放大倍數(shù)rbe
10、RCRLRB1RB2BECI1I2IeRFRB1=100kRB2=33kRE=2.4kRF=100RC=5kRL=5k=60EC=15VUi=Ibrbe+IeRF= Ibrbe +(1+ )IbRF = Ibrbe +(1+ )RFUo=-Ic(RC/RL)=- Ib RL 8/24/202224Ui=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=100kRB2=33kRE=2.4kRF=100RC=5kRL
11、=5k=60EC=15V=-93Av=UoUi=- Ib RLIbrbe +(1+ )RF8/24/202225靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器 微變等效電路及輸入電阻輸出電阻rbeRCRLRB1RB2BECI1I2IeRFUi= Ibrbe +(1+ )RFIb = Ui /rbe +(1+ )RF Ii = I1 +I1 +Ib= Ui /RB1 + Ui /RB2+Ui /rbe +(1+ )RF輸出電阻RO=RC輸入電阻8/24/202226靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且具有射極交流負(fù)反饋電阻的放大器 微變等效電路及輸入電阻輸出電阻Ui= Ibrbe +(1+ )RFIb = Ui /
12、rbe +(1+ )RF Ii = I1 +I1 +Ib= Ui /RB1 + 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 ri = RB1 / RB2 / /rbe =1.52k 8/24/202227 11.5 射極輸出器RB+ECC1C2RERLuiuo特點(diǎn):同相放大,放大倍數(shù)約為1,輸入電阻大, 輸出電阻小RB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100EC=12V8/24/202228直流通道及靜
13、態(tài)工作點(diǎn)分析:EC=IBRB+ UBE +IERE =IBRB+ UBE +(1+ )IBRE =IB RB+ (1+ )RE + UBE RB+ECREIBIEUBEUCEIC= IB 或 IC IE8/24/202229靜態(tài)工作點(diǎn)估算舉例:RB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100EC=12VRB+ECREIBIEUBEUCE=12-0.7570+(1+100)5.6=0.01(mA)=(1+100) 0.01=1.01 (mA)IC=12-1.01 5.6=6.3(V)8/24/202230動(dòng)態(tài)分析交流通道及微變等效電路RB+ECC1C2RERLuiuo8/24/202231交流
14、通道及微變等效電路rbeRERLEBCRBRERLuiuoBCE8/24/202232動(dòng)態(tài)分析:LbbebLbRI)1(rIRI)1(b+b+=1、電壓放大倍數(shù)rbeRERLRLIevA=UoUi8/24/2022331、所以2、輸入輸出同相,輸出電壓跟隨輸入電壓,故稱電壓跟隨器。討論輸出電壓與輸入電壓近似相等,電壓未被放大,但是電流放大了,即輸出功率被放大了。Av8/24/2022342、輸入電阻rbeRERLIRBIb=Uirbe+(1+ )RLIi=IRB+Ib=UiRB+Uirbe+(1+ )RLri=UiIi=UiUiRB+Uirbe+(1+ )RL=RB/rbe+(1+ )RL8/
15、24/2022353、輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。rbeRERsro置0保留8/24/202236RsrbeRE輸出電阻ro=RE/rbe1+ 當(dāng)RS=0時(shí)(加壓求流法)8/24/202237動(dòng)態(tài)分析及估算舉例:=300+101 (26/1.01)=2.9 kRB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100EC=12VrbeRERLEBCIE=1.01mA8/24/202238RB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100EC=12VrbeRERLEBCrbe=2.9 k(電壓放大倍數(shù)估算)動(dòng)態(tài)分析及估算舉例:Av=(1+100) (5.6/5.6)2.9+(1+100) (5.6/
16、5.6)=0.998/24/202239=570/2.9+(1+100)(5.6/5.6)=190kRB=570kRE=5.6kRL=5.6k=100EC=12VrbeRERLEBCrbe=2.9 kRS=0ro=5.6/2.91+100=28 (輸入電阻輸出電阻估算)動(dòng)態(tài)分析及估算舉例:8/24/202240動(dòng)態(tài)分析及估算舉例:rbeRERLEBCRSUSri=190 kro=5.6/2.9+1/5701+100=38 設(shè)信號(hào)源內(nèi)阻RS=1 k,求這時(shí)的電壓放大倍數(shù)Avs、輸入電阻、輸出電阻Avs= Auriri + RS=0.99 190/(190+1)=0.9858/24/202241射極輸出器的輸出電阻很小,帶負(fù)載能力強(qiáng)。
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