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2.6.1 问题的提出 ——

2.6.1 问题的提出 ——. 一、 单管共射放大电路存在的问题. 2.6 射极偏置放大电路. 当环境温度升高. 这是什么失真？为什么产生失真？. 二、 静态工作点的位置发生变化的原因. 1 温度对晶体管参数的影响. T ↑→ I CBO ↑, 温度每升高 10 o C, I CBO ↑ 一倍. T ↑→ U BE ↓, 温度每升高 1 o C, U BE ↓2.5mV. T ↑→ β ↑, 温度每升高 1 o C,Δ β / β ↑ 0.5 — 1%. 2 温度对静态工作点的影响.

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2.6.1 问题的提出 ——

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Presentation Transcript

  1. 2.6.1 问题的提出—— 一、单管共射放大电路存在的问题 2.6射极偏置放大电路 当环境温度升高 这是什么失真？为什么产生失真？

  2. 二、 静态工作点的位置发生变化的原因 1 温度对晶体管参数的影响 T↑→ICBO↑,温度每升高10oC, ICBO↑一倍 T↑→UBE↓,温度每升高1oC, UBE↓2.5mV • T↑→β↑,温度每升高1oC,Δβ/β ↑ 0.5—1%

  3. 2 温度对静态工作点的影响 IBQ=（Vcc- UBE）/ RB ICQ=βIBQ+(1+β) ICBO T↑→ICQ↑→Q↑→饱和失真

  4. iC iC Q VCC uCE t O O uCE O t ？ 怎么办 3 工作点上移时输出波形分析 ICS NPN 管构成的共射放大电路： “Q”过高引起底部失真（饱和失真）。

  5. 2.6.2 射极偏置放大电路 • 、电路组成 共发射极电路 特点：RB1—上偏流电阻、RB2—下偏流电阻、 RE—发射极电阻

  6. ？ 直流通路 二、 稳定静态工作点的原理 1.直流通路 IBQ ICQ + UBEQ  I1 IEQ

  7. （1）I1 >> IB硅管I1=（5--10）IBQ 锗管I1=（10--20）IBQ （2）UB >> UBE硅管UB=（3--5）V 锗管UB=（1--3）V IBQ IBQ ICQ ICQ + UBEQ  + UBEQ  I1 I1 IEQ IEQ 2.稳定过程（原理） T↑→ICQ↑→ICQ×RE↑→UB固定→UBE↓→IBQ↓→ICQ↓ 若电路调整适当，可以使ICQ基本不变。 3.稳定的条件 UB固定 UB=VCC×RB2 / (RB1+RB2)

  8. IBQ ICQ + UBEQ  I1 IEQ 当I1>>IBQ时， 只要参数RB1、RB2固定，则UB就是固定的。 如果满足UB>> UBEQ，则可求出 故ICQ固定，达到了稳定静态工作点的目的。

  9. 2.6.3 静态分析 求Q点（IBQ、ICQ、UCEQ） 求法：画出直流通路求解 +VCC RC RB1 RB2 RE IBQ ICQ + UCEQ  + UBEQ  I1 IEQ 1. 估算法 2. 利用戴维南定理（同学自己做）

  10. 2.6.4 动态分析 求AU、Ri、RO 一 画出放大电路的微变等效电路 1.画出交流通路

  11. 2.画出放大电路的微变等效电路

  12. “-”表示Uo和Ui反相。 • Au的值比固定偏流放大电路小了。 二、计算动态性能指标 1.计算Au

  13. 2.计算输入电阻 Ri↑，说明公式的记法和折合的概念。

  14. 3. 计算输出电阻Ro Ro=uo/io Us=0 RL=∞ 因此Ro≈Rc。

  15. 1.上述电路Au↓ Ri↑ Ro不变， 如何提高电压放大倍数Au ？ +VCC RB1 RC C2 C1 + uo  + + RS RL + + us  RB2 RE CE 2.6.5 讨论 Ri=RB1//RB2//rbe≈rbe 在RE两端并联一个电容，则放大倍数 与固定偏置放大电路相同。

  16. [解] +VCC RB1 RC C2 C1 + uo  + + RS RL + + us  RB2 RE CE 例  = 100，RS= 1 k，RB1= 62 k，RB2= 20 k, RC= 3 k，RE = 1.5 k，RL= 5.6 k，VCC = 15 V。 求：“Q”，Au，Ri，Ro。 1)求“Q”

  17. +VCC RB1 RC C2 C1 + uo  + RL + RS + us  + RB2 RE CE 2)求 Au，Ri，Ro ，Aus Ro = RC = 3 k

  18. 2.如何使放大倍数减小不大， 但输入电阻有所提高 ？

  19. 小 结 • 分析了固定偏置放大电路产生失真的原因。 • 分析了射极偏置放大电路稳定静态工作点 的原理。 • 重点分析计算了分压式偏置放大电路的性能指标。 • 深入讨论了射极电阻对静态和动态的影响， 为今后学习反馈建立基础概念。

  20. +VCC IBQ RB C1 + C2 + ui – IEQ + uo – RS + + – RL us RE 2. 7共集电极放大 电路 2.7.1 电路组成及特点 (射极输出器、射极跟随器) 特点 (1) 输入b，输出e，交流地c ，称共集电极电路。 (2)负载电阻RL接到发射极回路，故称射极输出器。

  21. +VCC ICQ RB +VCC IBQ IBQ RB UCEQ + C1 IEQ + C2 + ui – IEQ RE + uo – RS + + – RL us RE 2.7.2 静态分析 直流通路： IBQ = (VCC– UBEQ) / [RB +(1+  )RE] ICQ = I BQ UCEQ = VCC –ICQRE

  22. ii ib ic ic ii ib rbe  ib Rs RB +VCC + uo  +  + uo  Rs IBQ us RE RL RB RB RE RL +  C1 + C2 + ui – IEQ + uo – RS + + – RL us RE 2.7.3 动态分析 交流通路 RL = RE // RL 小信号等效电路

  23. ii ib ic rbe  ib Rs RB + uo  +  us RE RL 1.电压放大倍数：  1 讨论：①“+”是输入和输出同相 ② |Au|<1 ，|Au| 接近于1，即Uo与Ui相同，故称射极跟随器。

  24. ii ib ic rbe  ib Rs RB + uo  +  us RE RL 2.输入电阻： 讨论：① Ri提高了 ② 注意rbe与RL’串联时，一定要乘 (1+β) ， 即rbe+(1+β) RL’

  25. ii ib ic ii ib ic  ib rbe rbe  ib Rs Rs RB RB + uo  +  us RE RE RL 3.输出电阻： i + u  us = 0 iRE RS = Rs // RB i = iRE–ib –  ib 讨论：① Ro↓ 一般为几Ω---几十Ω ② 注意RE与rbe+Rs’并联时，一定要除一个折合系数 (1+β)

  26. 射极输出器特点 Au  1输入输出同相 Ri高 Ro低 应用：输入级 输出级 中间隔离级 在输入级中应用，可提高输入电阻；在中间级中应用，进行阻抗变换；在输出级中应用，减小输出电阻，提高带负载能力。

  27. RB +VCC IBQ C1 + C2 + ui – IEQ + uo – RS + + – RL us RE 4.例 =120，RB = 300 k，rbb= 200 ， UBEQ = 0.7 V, RE = RL = Rs = 1 k，VCC = 12V。 求：“Q ”，Au，Ri，Ro。 1)求 “Q” [解] IBQ = (VCC –UBE) /[RB+(1+ )RE] = (12–0.7) / [300 +121  1]  27 (A) IEQ   I BQ= 3.2 (mA) UCEQ = VCC –ICQRE = 12 – 3.2  1 = 8.8 (V)

  28. 2)求 Au，Ri，Ro rbe = 300 + 26 / 0.027  1.18 (k) RL=1//1= 0.4 (k) Ri = 300//(1.18 +121 0.4) = 51.2 (k)

  29. +VCC RB1 C1  = 50 RB +VCC + IBQ C2 C3 RB3 C1 RS + + + C2 + uo – + – + ui – IEQ RE + uo – RS + us RB2 + – RL us RE 5. 自举电路 （1）问题的提出：提高 Ri的电路 (2)电路组成及特点 (3)输入电阻的计算

  30. +VCC 100 k RB1 C1  = 50 + C2 C3 RB3 RS + + + uo – 100 k + – RE us ii RB2 ib ic 100 k rbe RB3  ib + ui  + uo  RE RB 10 k 无 C3、RB3： Ri = (RB1 // RB2) // [rbe + (1 +  ) RE] Ri = 50 // 510 = 45 (k) 无 C3 有 RB3 ： Ri = (RB3 + RB1 // RB2) // [rbe + (1+  )RE] Ri = (100 + 50) // 510 = 115 (k) 接 C3 ： RB3// rbe  rbe Ri = rbe+ (1 + ) (RB// RE) = (1 + ) (RB // RE ) Ri = 51  50 // 10 = 425 (k)

  31. 2. 8共基极放大 电路 2.8 .1 电路组成及特点 输入：发射极e 输出：集电极c 基极b：交流地 ∴共基极放大电路

  32. +VCC RC RB1 C3 +VCC + + uo  RC C1 RB1 RL + + RB2 RS C2 RE + us  RB2 RE IBQ ICQ + UCEQ  + UBEQ  I1 IEQ 2.8.2、静态分析 直流通路 同射极偏置放大电路

  33. ii ic io RS + uo  ib ib RE + us  RL rbe RC RS RC RL RE + us  + ui  2.8.3、动态性能指标分析 讨论：①“+”是输入和输出同相 ② 数值与基本的共射放大电路相同。

  34. ii ic io RS + uo  ib ib RE + us  RL rbe RC + ui  Ri Ri Ro 讨论：①rbe为晶体管等效的输入电阻，当折合到发射极回路时减小到1/（1+β） 。 ②共基极放大电路的输入电阻很低，一般为几欧到几十欧。 Ro = RC 讨论：数值与基本的共射放大电路相同。

  35. 共基极放大电路的特点： 1. Au 、RO大小与共射电路相同。 2. 输入电阻小，Aus小。 应用：很低的输入电阻，使得晶体管的结电容影响不明显，所以其频率特性是三种接法中最好的，常用于宽频带放大电路和高频电压放大的场合。

  36. ic ii ib + uo  Rs RB RE RL +  基本共射放大电路 共集放大电路

  37. RS RC RL RE + us  共基放大电路 Ro = RC

  38. 三种基本组态放大电路的比较 ： ① 共发射极放大电路：电压和电流增益都较大，功率增益是最大，输入和输出电阻并不理想，频带较窄，常用作低频电压放大电路中的主放大级，多级放大电路中的中间级。 ② 共集电极放大电路：有电流增益，电压放大倍数小于且接近于1，具有电压跟随的特点，输入电阻大，输出电阻小，常被用于多级放大电路的输入级和输出级，或作为隔离用的中间级。 ③ 共基极放大电路：有电压增益，没有电流增益，电流增益小于1，且具有很低的输入电阻，这使得晶体管的结电容影响不明显，所以其频率特性是三种接法中最好的，常用于宽频带放大电路和高频电压放大的场合。

  39. 8.2.3迟滞比较器 1. 单门限电压比较器存在的问题 (1) 如果输入变化非常缓慢，输出的摆动也可能相当慢。 (2) 抗干扰能力差。

  40. uI R R3 uO 8 UREF UZ P R2 R1 2. 反相型迟滞比较器 1)电路和门限电压 正反馈的两个作用： ①加速输出电压的跳变过程； ②使传输特性具有滞环。 正反馈 当uI增大到略大于uP时，输出uO将由高电平下降，输出电压经R1、R2反馈到同相端，迫使uP减小，致使uO进一步减小，从而加速了输出电压的跳变过程。

  41. uI R R3 uO 8 UREF UZ P R2 R1 当 uI > uP时， uO = -UZ 讨论： ①滞回比较器的阈值电压有两个。 ②注意阈值电压与输出电压的对应关系。 1)电路和门限电压 当 uI < uP时， uO = +UZ 当 uI = uP时， 状态翻转 uI = UN

  42. uI R R3 uO 8 UREF UZ P R2 R1 例：R1 = 30 k，R2 =15 k,UZ = 6 V, UREF = 0, 求 UT。

  43. uI R R3 uO 8 uI O UREF UZ P R2 R1 U 2)传输特性 uO (a)当UREF不为0时的传输特性 UZ 上门限 UT- UT+ 下门限 当 uI逐渐增大时 回差 电压 -UZ 只要 uI < UT+ ，则 uO = UZ U = UT+- UT- 一旦 uI > UT+ ，则 uO = -UZ 特点： 当 uI 逐渐减小时 uI上升时与上门限比, 只要 uI > U T- ，则 uO = -UZ uI下降时与下门限比。 一旦 uI < UT- ，则 uO = UZ

  44. uI R R3 uO 8 UREF UZ P R2 R1 (b)当UREF=0时的 电压传输特性 讨论： ①改变UREF的大小即可改变传输特性的水平位置。 ②为了使电压传输特性曲线上、下平移，则应改变稳压管的稳定电压。

  45. UREF R N R3 uO 8 uI UZ P R2 R1 3. 同相型迟滞比较器 状态翻转时，uP = uN = UREF 若 UREF = 0

  46. uO UZ uI O UT- UT+ -UZ 传输特性 U = UT+- UT-

  47. uI uI t O t O uO UOH UOH O t O t UOL UOL 抗干扰能力的比较： 单门限比较 迟滞比较 UT+ UT UT- uO

  48. uI uI UT+ UT+ t O t O UT- UT- uO uO UOH UOH O t t O UOL UOL 4. 迟滞比较器的应用 可应用在环境干扰较大的场合或波形整形。 整 形 缺点：工作精度比较低

  49. 【例8-6】： 设电路参数如图8-47(a)所示，

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