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共集電極放大電路和共基電極放大電路1第1頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.5.1共集電極放大電路1.靜態(tài)分析共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示該電路也稱為射極輸出器由得直流通路2第2頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一①小信號(hào)等效電路4.5.1共集電極放大電路2.動(dòng)態(tài)分析交流通路小信號(hào)等效電路3第3頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.5.1共集電極放大電路2.動(dòng)態(tài)分析②電壓增益輸出回路:輸入回路:電壓增益:其中一般,則電壓增益接近于1,電壓跟隨器即。
&14第4頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.5.1共集電極放大電路2.動(dòng)態(tài)分析③輸入電阻當(dāng),,此時(shí)輸入電阻對(duì)比:
共射極基本放大電路輸入電阻::輸入電阻大,且與負(fù)載有關(guān)5第5頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一共集電極電路直流通路交流通路共射極電路6第6頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一④輸出電阻由電路列出方程其中則輸出電阻當(dāng),時(shí),輸出電阻小4.5.1共集電極放大電路2.動(dòng)態(tài)分析7第7頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一共集電極電路特點(diǎn):◆電壓增益小于1但接近于1,◆輸入電阻大,對(duì)電壓信號(hào)源衰減小◆輸出電阻小,帶負(fù)載能力強(qiáng)。4.5.1共集電極放大電路應(yīng)用:1)作多極放大電路的輸入級(jí);2)作多級(jí)大電路的輸出級(jí);3)作多級(jí)放大電路的緩沖級(jí).8第8頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一9第9頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一10第10頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一11第11頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一12第12頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一13第13頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一14第14頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一15第15頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.5.2共基極放大電路1.靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路與射極偏置電路相同直流通路16第16頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)①電壓增益輸出回路:輸入回路:交流通路小信號(hào)等效電路電壓增益:17第17頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一②輸入電阻③輸出電阻2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)小信號(hào)等效電路18第18頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一19第19頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較1.三種組態(tài)的判別以輸入、輸出信號(hào)的位置為判斷依據(jù):信號(hào)由基極輸入,集電極輸出——共射極放大電路信號(hào)由基極輸入,發(fā)射極輸出——共集電極放大電路信號(hào)由發(fā)射極輸入,集電極輸出——共基極電路20第20頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一21第21頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一22第22頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一23第23頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一24第24頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一25第25頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一2.三種組態(tài)的比較26第26頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一3.三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途共射極放大電路:電壓和電流增益都大于1,輸入電阻在三種組態(tài)中居中,輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下,作多級(jí)放大電路的中間級(jí)。共集電極放大電路:只有電流放大作用,沒有電壓放大,有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中,輸入電阻最高,輸出電阻最小,頻率特性好??捎糜谳斎爰?jí)、輸出級(jí)或緩沖級(jí)。共基極放大電路:只有電壓放大作用,沒有電流放大,有電流跟隨作用,輸入電阻小,輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好,常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場(chǎng)合,模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較end27第27頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.6組合放大電路4.6.1共射—共基放大電路4.6.2共集—共集放大電路28第28頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.6.1共射—共基放大電路29第29頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一電壓增益:回顧:基極分壓式射極偏置電路30第30頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一交流通路回顧:共基極放大電路31第31頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.6.1共射—共基放大電路其中所以因?yàn)橐虼私M合放大電路總的電壓增益等于組成它的各級(jí)單管放大電路電壓增益的乘積。前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓,后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的負(fù)載電阻RL。電壓增益&232第32頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.6.1共射—共基放大電路輸入電阻Ri==Rb||rbe1=Rb1||Rb2||rbe1
輸出電阻Ro
Rc2
33第33頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一T1、T2構(gòu)成復(fù)合管,可等效為一個(gè)NPN管(a)原理圖(b)交流通路4.6.2共集—共集放大電路34第34頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.6.2共集—共集放大電路1.復(fù)合管的主要特性兩只NPN型BJT組成的復(fù)合管兩只PNP型BJT組成的復(fù)合管rbe=rbe1+(1+1)rbe2
NPN與PNP型BJT組成的復(fù)合管rbe=rbe1PNP與NPN型BJT組成的復(fù)合管35第35頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一36第36頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.6.2共集—共集放大電路2.共集共集放大電路的Av、Ri、Ro
式中≈12rbe=rbe1+(1+1)rbe2RL=Re||RL
Ri=Rb||[rbe+(1+)RL]
37第37頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.7放大電路的頻率響應(yīng)p1544.7.1單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)4.7.3單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)4.7.4單級(jí)共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng)4.7.5多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)研究放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)(主要是增益)隨信號(hào)頻率變化時(shí)的響應(yīng)。38第38頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.7.1單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)1.RC低通電路的頻率響應(yīng)(電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析)RC電路的電壓增益(傳遞函數(shù)):則令:其中電壓增益的幅值(模)(幅頻響應(yīng))電壓增益的相角(相頻響應(yīng))①增益頻率函數(shù)RC低通電路&139第39頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一最大誤差-3dB②頻率響應(yīng)曲線描述1.RC低通電路的頻率響應(yīng)相頻響應(yīng)&1&2&3&4幅頻響應(yīng)40第40頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一RC高通電路2.RC高通電路的頻率響應(yīng)RC電路的電壓增益:幅頻響應(yīng)相頻響應(yīng)輸出超前輸入(ΨL>0)41第41頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一BJT的高頻小信號(hào)模型4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)p1591.BJT的高頻小信號(hào)模型①物理模型的引出rb‘e---發(fā)射結(jié)電阻re折算到基極回路的電阻發(fā)射結(jié)電容(幾十~幾百pF)集電結(jié)電阻(100kΩ~10MΩ)集電結(jié)電容(2~10pF)
rbb‘---基區(qū)的體電阻(幾十~幾百Ω)
,b'是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)&142第42頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一②簡化模型混合型高頻小信號(hào)模型1.BJT的高頻小信號(hào)模型互導(dǎo)&1&2&3圖4.7.6b圖4.7.6a43第43頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一2.BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得低頻時(shí),混合模型與H參數(shù)模型等價(jià)所以44第44頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一又因?yàn)閺氖謨?cè)中查出所以2.BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得低頻時(shí),混合模型與H參數(shù)模型等價(jià)P161(4.7.14)45第45頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一3.BJT的頻率參數(shù)p161&1由H參數(shù)可知即根據(jù)混合模型得:低頻時(shí)所以當(dāng)時(shí),&2vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce&346第46頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一令的幅頻響應(yīng)—共發(fā)射極截止頻率—特征頻率——共基極截止頻率3.BJT的頻率參數(shù)的相頻響應(yīng)&1&2&347第47頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.7.3單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路48第48頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.7.3單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路對(duì)節(jié)點(diǎn)c列KCL得由于輸出回路電流比較大,所以可以忽略的分流,得稱為密勒電容而輸入回路電流比較小,所以不能忽略的電流。目標(biāo):簡化;斷開輸入輸出間連接49第49頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.7.3單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)同理,在c、e之間也可以求得一個(gè)等效電容CM2,且等效后斷開了輸入輸出之間的聯(lián)系1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路50第50頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.7.3單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路目標(biāo):簡化和變換輸出回路的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于輸入回路時(shí)間常數(shù),考慮高頻響應(yīng)時(shí)可以忽略CM2的影響。51第51頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.7.3單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路目標(biāo):簡化和變換52第52頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一4.7.3單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)p1671.高頻響應(yīng)②高頻響應(yīng)和上限頻率高頻源電壓增益頻響其中上限頻率中頻增益或通帶源電壓增益53第53頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一1.高頻響應(yīng)②高頻響應(yīng)和上限頻率對(duì)RC低通電路有:共射放大電路兩者頻率響應(yīng)曲線變化趨勢(shì)相同=-180-arctg(f/fH)
&1相頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)54第54頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一③增益-帶寬積BJT一旦確定,帶寬增益的乘積基本為常數(shù)。1.高頻響應(yīng)當(dāng)Rb>>Rs及Rb>>rbe時(shí),經(jīng)化簡有55第55頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一例題解:模型參數(shù)為例4.7.1設(shè)共射放大電路在室溫下運(yùn)行,其參數(shù)為:負(fù)載開路,Rb足夠大忽略不計(jì)。試計(jì)算它的低頻電壓增益和上限頻率。低頻電壓增益為又因?yàn)樗陨舷揞l率為56第56頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一2.低頻響應(yīng)①低頻等效電路57第57頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一2.低頻響應(yīng)①低頻等效電路Rb=(Rb1//Rb2)遠(yuǎn)大于R’i
,Ce>>Cb2
R’i&1&2&3圖4.7.13(c)58第58頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一中頻(即通帶)源電壓增益式中則下限頻率取決于2.低頻響應(yīng)p171②低頻響應(yīng)當(dāng)&159第59頁,共67頁,2023年,2月20日,星期一2.低頻響應(yīng)②低頻響應(yīng)下限頻率取決于當(dāng)時(shí),相頻響應(yīng)=-180-arctg(-fL1/f)=-180+arctg(fL1/f)
幅頻響應(yīng)60第60頁,共67頁,2
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