放大電路反饋電路

1、放大電路反饋電路第1頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三44444444444444空穴自由電子共價健一、半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識第2頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三N型半導(dǎo)體 半導(dǎo)體中電子的數(shù)目增加，這種半導(dǎo)體導(dǎo)電主要靠電子，所以稱為電子型半導(dǎo)體，又稱 N 型半導(dǎo)體。其中自由電子是多數(shù)載流子，空穴為少數(shù)載流子。44444444454444自由電子第3頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三半導(dǎo)體中空穴的數(shù)目增加，這種半導(dǎo)體導(dǎo)電主要靠空穴，因此稱為空穴型半導(dǎo)體，又稱P型半導(dǎo)體。其中空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子。4444444443

2、4444空穴P型半導(dǎo)體第4頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?通過一定的工藝，使一塊P型半導(dǎo)體和一塊N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時，在他們的交界處會形成一個特殊區(qū)域，稱為PN結(jié)。1. PN結(jié)的形成第5頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三PN結(jié)加正向電壓導(dǎo)通、反向電壓截止?？臻g電荷區(qū)變窄內(nèi)電場正向電流大外電場2. PN結(jié)單向?qū)щ娦訮N+-第6頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三三極管的基本結(jié)構(gòu)、符號發(fā)射結(jié)集電結(jié)PNPNPNB C E 集電區(qū) 發(fā)射區(qū) 基區(qū)發(fā)射極集電極基極B C E C 集電區(qū) 發(fā)射區(qū) 基區(qū)發(fā)射極集電極

3、基極B C E CB C E二、半導(dǎo)體三極管第7頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三BECNNP基極發(fā)射極集電極常見外形第8頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三三極管的放大原理 以NPN型三極管為例，要使三極管具有電流放大作用，發(fā)射結(jié)要正向偏置，集電結(jié)要反向偏置 。第9頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三IB ICIE發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴散，形成發(fā)射極電流IE。擴散到基區(qū)的電子只有少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IB，其余擴散到集電結(jié)邊緣。集電結(jié)反偏，從基區(qū)擴散來的電子漂移過集電結(jié)被集電結(jié)收集，形成IC。RB RC

4、UCC第10頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三三極管的特性曲線RCRBIC UCE A mA V V UEBIBUBE UCC 各電極間的電壓與電流之間的關(guān)系曲線，是分析三極管電路的重要依據(jù)，可用晶體管特性圖示儀直接顯示，或通過測試電路測試。第11頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三UBE/VIB/mA1.0O0.020.040.060.080.100.20.60.40.820UCE=0VUCE1V輸入特性：第12頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三UCE/V42截止區(qū)IC/mAOIB=0放大區(qū)51020（A）40806010

5、0120飽和區(qū)截止區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反偏，IB=0 。放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，IC=IB。飽和區(qū)：集電結(jié)、發(fā)射結(jié)正偏，飽和壓降硅管UCES0.3V。輸出特性：第13頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三1、放大的概念： 在電子線路中，放大的本質(zhì)是在輸入信號的作用下，通過半導(dǎo)體器件對直流電源的能量進行控制和轉(zhuǎn)換，是負(fù)載從電源中獲得的輸出信號能量，比輸入信號的能量大得多，表現(xiàn)為輸出電壓大于輸入電壓，或輸出電流大于輸入電流，或兼而有之。 三極管三、基本放大電路第14頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三+UCCC2C1 RC RBVTBECu

6、iuoRLRSuS2、基本（共射極）放大電路的組成集電極電源UCC使集電結(jié)反偏，為電路提供能量。集電極電阻RC將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。基極電阻RB調(diào)節(jié)偏置電流，使三極管有合適的工作點。耦合電容C1 、C2傳遞交流信號，同時使放大電路與信號源和負(fù)載之間直流相隔離。晶體管T放大元件, 用基極電流控制集電極電流。第15頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三3、基本交流電壓放大電路分析靜態(tài)：放大電路無交流信號輸入。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。 靜態(tài)工作點IBQ、ICQ、UCEQ 。 分析放大電路可分為靜態(tài)分析和動態(tài)分析。動態(tài)：放大電路有交流信號輸入。動態(tài)分析: 分析放大電

7、路的放大作用。 電壓放大倍數(shù)Au、輸入輸出電阻。第16頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三+UCCRBRCVT+UBEQUCEQICQIBQ估算法計算靜態(tài)工作點直流通路第17頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三【例1】已知共射極放大電路UCC=12V， RB=300k， RC=3k， RL=3k， RS=3k，=50，試求放大電路的靜態(tài)工作點。第18頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三 交流通路即為ui單獨作用下的電路。由于電容C1、C2足夠大，容抗近似為零（相當(dāng)于短路），直流電源UCC去掉（短接）。 +RC+uoVTibuoR

8、BRSui+uSic共射極放大電路的交流通路。微變等效電路法分析動態(tài)電路第19頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三三極管的微變等效電路輸入回路輸出回路 ibic C E rceEB ubeibic E Cib uce ibBubeErberce阻值很高，一般忽略不計。第20頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三riroRSRCRBRL uiuSuO RCrbeRSRB RL ibibuiiiicuSuOC2C1RCRBRLUCCRSuSuiuO放大電路的微變等效電路 第21頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三電壓放大倍數(shù)的計算輸入

9、電阻輸出電阻第22頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三【例2】已知共射極基本放大電路UCC=12V，RB=300k，RC=3k，RL=3k，RS=3k，=50，試求：（1）RL接入和斷開兩種情況下電路的電壓放大倍數(shù)；（2）輸入電阻和輸出電阻；（3）輸出端開路時的電源電壓放大倍數(shù)。（1）RL接入時的電壓放大倍數(shù)第23頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三RL斷開時的電壓放大倍數(shù)（2）輸入輸出電阻（3）輸出端開路時的電源電壓放大倍數(shù)第24頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三多級放大電路 耦合：兩級放大電路之間的連接方式。 耦合方式：直

10、接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。輸入級中間級信號源 輸出級 末前級 負(fù)載第25頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三第一級第二級負(fù)載 1.每級的靜態(tài)工作點單獨計算。C2C1CE1 RC1 RB12 RE1RB11VT1C3CE2 RC2 RB22 RE2 RB21 RLU CCVT2uiuouSRSuo1第26頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三 RC2 rbe2 RB22 RL RC1rbe1 RB12 RB21 RB11第二級第一級2. 交流通路第27頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三輸入電阻輸出電阻電壓放大倍數(shù)第28頁，共3

11、6頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三四、集成運算放大器1、集成運放的概念： 集成運放實質(zhì)上是一種具有高放大倍數(shù)、高輸入電阻、低輸出電阻的直接耦合多級放大電路。 集成運放的外形與電路符號第29頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三2、放大電路中的反饋在基本放大電路中引入反饋后，電路的輸出不僅取決于輸入、而且還取決于輸出本身，這樣可以根據(jù)輸出狀況自動調(diào)節(jié)輸出，改善電路性能。 F基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)AXiXfXiXo第30頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三反饋的極性瞬時極性法 負(fù)反饋第31頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三反饋的極性瞬時極性法 正反饋第32頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三根據(jù)輸出端反饋對象不同分反饋采樣對象是輸出電流反饋的類型根據(jù)輸入端采樣對象不同分反饋信號以電壓形式出現(xiàn)在輸入端反饋信號以電流形式出現(xiàn)在輸入端并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 電壓反饋電流反饋反饋采樣對象是輸出電壓第33頁，共36頁，2022年，5月20日，15點34分，星期三負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋的類型穩(wěn)定輸出電壓減小輸出電阻穩(wěn)定輸出電流增大輸出電阻串聯(lián)反饋使輸入電阻增大并聯(lián)反饋使輸入電阻減