電子電路基礎ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 縱坐標值為 ICQ，橫坐標值為 UCEQ，如圖 210(b)所示。由式 (2)所確定的直線稱為輸出回路直流負載線，簡稱直流負載線。 BBBBBE RIVU ??CCCCCE RIVU ??北京郵電大學出版社 圖 210 圖解法分析靜態(tài)特性 北京郵電大學出版社 動態(tài)特性分析 ? 1. 交流負載線 ? 從圖 29(c)所示的交流通路看到，由于該放大電路是阻容耦合的，當電路帶上負載電阻 RL時，輸出交流電壓 uO是集電極交流電流 iC在集電極電阻 RC和負載電阻 RL并聯(lián)總電阻上所產(chǎn)生的電壓，即當iC確定后，輸出電壓的大小將取決于 RC//RL，而不僅僅是 RC。 ? 在靜態(tài)特性分析中得到了直流負載線。在動態(tài)特性分析中，交流信號遵循的負載線稱為交流負載線。與直流負載線類似，交流負載線的斜率為－ 1/RC//RL，同時，由于輸入電壓 ui＝ 0時，三極管的集電極電流為 IC=ICQ， CE極間的管壓降為 UCE=UCEQ，所以交流負載線必過 Q點。因此，交流負載線的表達式為 ? UCE=UCEQ+ICQ RC//RLIC RC//RL 北京郵電大學出版社 ? 2. 電壓放大倍數(shù) ? 當交流輸入信號 ui?0時，輸入回路方程為 ? UBE=VBB+uiIB RB ? 該直線相對于輸入回路負載線向右平移了 ui，與橫坐標的交點為 VBB+ui，與縱坐標的交點為 (VBB+ui)/Rb，與三極管輸入特性曲線的交點表示了交流輸入電流 iB，如圖 (a)所示。在三極管的輸出特性曲線中找到 IB+iB的那條曲線，如圖 (b)所示，此曲線與交流負載線的交點為（ UCEQuO， ICQ+iC）， uO為交流輸出電壓，從而得到放大電路的交流輸出電壓 uO與輸入電壓 ui制比，即電壓放大倍數(shù) Au為 : iou uuA ??北京郵電大學出版社 ? 3. 輸入、輸出波形分析 ? 設輸入電壓 ui為正弦波、且幅度較小，若靜態(tài)工作點 Q選的合適，三極管的輸入特性曲線在 Q附近可視為直線，則三極管 B、 E間的交流電壓 uBE和基極電流 iB也是正弦波 ，如圖 (a)所示。在放大區(qū)內，集電極交流電流 iC與基極電流 iB是 ?倍線性關系，通過交流負載線，將集電極交流電流 iC轉變成交流輸出電壓 uO，如圖 (b)所示。 北京郵電大學出版社 ? 通過上面的分析得到放大電路在輸入特性近似為線性時的各處的電壓、電流波形，如圖所示。 北京郵電大學出版社 ? 若工作點選的過低，下圖和右圖顯示了圖解法分析波形失真及放大電路各點對應波形。 ? 從圖中看出，由于工作點選的過低，當交流輸入電壓較大時，三極管進入了截止狀態(tài)，從而產(chǎn)生了波形失真，稱這種失真為截止失真。 北京郵電大學出版社 若工作點選的過高，下圖和右圖顯示了圖解法分析波形失真及放大電路各點對應波形。從圖中看出，由于工作點選的過高，當交流輸入電壓較大時，三極管進入了飽和狀態(tài)，從而產(chǎn)生了波形失真，稱這種失真為飽和失真。 北京郵電大學出版社 放大電路的等效電路分析 ? 1. 直流模型： 北京郵電大學出版社 ? 2. 靜態(tài)工作點的估算 ? 在下面 (b)圖直流通路中，如果 I1IB（大 10倍以上），三極管基極電壓 UB幾乎不受基極電流 IB的影響， UB可以認為是由 Rb1和Rb2決定的。如此忽略 IB對基極電壓 UB的影響，基極電壓 UB為 CCbb bB VRR RU 21 2??北京郵電大學出版社 ? 利用三極管的直流模型，三極管發(fā)射極電壓 UE為 ? 發(fā)射極電流 IEQ為 ? 基極電流 IBQ為 ? 三極管 CE間電壓 UCEQ為 DBB E QBE UUUUU －－ ??EDBEB E QBEQCQRUURUUII ??????＋1EQBQII ?CCQEEQCCC E Q RIRIVU －－?北京郵電大學出版社 ? 例 21 在圖 220(a)所示的直接耦合放大電路中，三極管發(fā)射極的導通電壓 UD=、 β＝ 100、輸出特性曲線如圖 220(b)， VCC=12V， Rb1=， Rb2=1k，RC=3k，試計算其工作點、畫出直流負載線、標出工作點。 北京郵電大學出版社 解 : 畫出該放大電路的直流通路如右圖所示 UCEQ=VCC/2，說明靜態(tài)工作點比較合適。 根據(jù)電路回路方程，直流負載線滿足直線方程 UCE=VCC－ IC RC，當 IC＝ 0時，UCE=VCC=12V，當 UCE＝ 0時， IC＝VCC/RC=4mA，所以直流負載線及工作點 Q如下圖所示。 北京郵電大學出版社 三極管共射 h參數(shù)等效模型 北京郵電大學出版社 h參數(shù)等效模型及 rbe的表達式 ? 1. 簡化 h參數(shù)等效模型 北京郵電大學出版社 2. rbe的表達式 ? 當三極管處于放大狀態(tài)時，在 Q點附近，三極管的發(fā)射結可用一個電阻來等效，其等效結構如圖 (a)所示。 ? 三極管的輸入回路的等效電路如圖 (b)所示。 EQTbbbeIUrr )1 ????? （北京郵電大學出版社 ? 下面以圖 (a)所示阻容耦合共射放大電路為例，介紹利用 h參數(shù)等效電路來分析放大電路的動態(tài)特性。 北京郵電大學出版社 ? 1. 電壓放大倍數(shù) Au ui＝ iBrbe， uo＝ ?iB RC//RL ? 2. 源電壓放大倍數(shù) AS beLCiourRRuuA //????beLCbebSbebSiioSoSrRRrRRrRuuuuuuA ////// ???????SbebS bebi urRRrRu////??北京郵電大學出版社 ? 3. 輸入電阻 Ri ? Ri是從放大電路輸入端看進去的等效電阻 ? 4. 輸出電阻 Ro ? 首先令信號源電壓 uS?0，在放大電路的輸出端加電壓 uo，產(chǎn)生電流 iC，由于輸出端電壓 uo不能作用到輸入回路，所以在輸入回路中 iB＝ 0，在輸出回路中 ?iB＝ 0，由此 iC＝ uo/RC。輸出電阻 Ro為 bebbebBii rRrRiiuR //1111?????CCoo RiuR ??北京郵電大學出版社 ? 例 25 如圖 (a)所示的基本阻容耦合放大電路，設三極管發(fā)射極的導通電壓 UD=、 rbb?=133?、 β＝ 100，VCC=12V， RS=， Rb=377k， RC=2k， RL=2k，各電容值足夠大，試 (1)計算工作點、 (2)計算電壓放大倍數(shù) Au、源電壓放大倍數(shù) AS、輸入電阻 Ri、輸出電阻 Ro。 北京郵電大學出版社 ? 解 : (1) 畫出該放大電路的直流如右圖所示。 )uA(30377 ???????bDCCbB E QCCBQ R UVR UVI)mA(3301 0 0 ????? BQCQ II ?V)(62312 ?????? CCQCCC E Q RIVU北京郵電大學出版社 ? (2) (k?) 1326100133 ????? ?CQTbbbe IUrr ?1001 2//2100// ????? ＝beLCu r RRA ?5011 1100100////// ???????????beSbebeLCbebSbebS rR rr RRrRR rRA ?k1// ?? bebi rRRk2?? Co RR北京郵電大學出版社 共集放大電路 ? 北京郵電大學出版社 靜態(tài)特性分析 ? 基極電流 IBQ ? 發(fā)射極電流 IEQ為 ? 三極管 CE間電壓 UCEQ為 EbDCCBQRRUVI)1( ?＋???BQEQ II )1( ???EEQCCC E Q RIVU －?北京郵電大學出版社 ? 1. 電壓放大倍數(shù) uo＝ (1+?)iB RE， ui＝ iBrbe+uo＝ iBrbe+(1+?)iB RE 當 (1+?)RE rbe時， Au?1，即 uo?ui 。電路無電壓放大能力，但是輸出電流 iE遠大于輸入電流 iB，所以電路仍有功率放大作用。 EbeEiouRrRuuA)1()1(???????北京郵電大學出版社 ? 2. 輸入電阻 Ri ? 3. 輸出電阻 Ro ? 共集放大電路輸入電阻大、輸出電阻小，因而從信號源索取的電流小而且?guī)ж撦d能力強，所以常用于多級放大電路的輸入級和輸出級 ))1(/ / ( Ebebi RrRR ????)1 ////( ????? SbbeEoooRRrRiuR北京郵電大學出版社 ? 例 27 在圖 227(a)所示電路中， VCC=12V， RS=1k?，Rb=265k?， RE=3k?；三極管的導通電壓 UD=， rbb?=200?，?=99。試計算靜態(tài)工作點、 Au、 Ri和 Ro。 解 : 由式 ()～ () (uA )203100265 )1( ??????? ?? Eb DCCBQ RR UVI ? ( m A )2201 0 0)1( ???? BQEQ II ?＋( V )63212 ????? EEQCCC E Q RIVU － )()1( ??????? ?EQTbbbe IUrr ? 3100)1( )1( ??? ???? ???EbeEiou Rr RuuA ??)(k141)(265))1(//( ???????? Ebebi RrRR ?)()100 1//(3)1 ////( ????????? ? SbbeEooo RRrRiuR北京郵電大學出版社 共基放大電路 ? ： 北京郵電大學出版社 ? 發(fā)射極電流 IEQ為 ? 集電極電流 ICQ為 ? 基極電流 IBQ為 ? 三極管發(fā)射極電壓 UE為 ? 三極管集電極電壓 UC為 ? 三極管 CE間電壓 UCEQ為 EQEQCQ III ??? ?EDEEEQRUVI ???＋1EQBQII ???? DEQ UU ＝CCQCCCQ RIVU －＝CCQCCEQCQC E Q RIVUUU －－＝ ??北京郵電大學出版社 ? 1. 電壓放大倍數(shù) Au ? 2. 輸入電阻 Ri ? 3. 輸出電阻 Ro EbeCiou RrRuuA)1( ?????????? 1beEi rRRCo RR ?北京郵電大學出版社 三種基本電路比較 ? 共射電路既有放大電流能力，又有能放大電壓能力；輸入電阻在三種電路中居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常作為低頻電壓放大電路的單元電路。 ? 共集電路只能放大電流不能放大電壓；在三種基本電路中，輸入電阻最大、輸出電阻最小，并具有電壓跟隨的特點。常用于電壓放大電路的輸人級和輸出級，在功率放大電路中也常采用射極輸出的形式。 ? 共基電路只能做電壓放大，不能放大電流；輸入電阻小，電壓放大倍數(shù)和輸出電阻與共射電路相當；頻率特性是三種接法中最好的電路。常用于寬頻帶放大電路。 北京郵電大學出版社 第三章 放大電路的頻率特性分析 ? 第一節(jié) 頻率特性分析基礎 ? 第二節(jié) 三極管的高頻等效模型 ? 第三節(jié) 三極管交流放大倍數(shù) ?的頻率特性 ? 第四節(jié) 單管放大電路的頻率特性 北京郵電大學出版社 頻率特性分析基礎 低通電路 ? 傳遞函數(shù)為 RCjRUUjHCjCjio?? ??????? 11)(11???北京郵電大學出版社 ? 定義電路的時間常數(shù) ?＝ RC，令 ωH＝ 1/?，則 ? 的幅值和相角可表示為 RCfHH?????21212 ???稱 fH為低通電路的上截止頻率。 HffjjfH ?? 11)(?2211HffH???Hffa rc ta n???)(jfH?北京郵電大學出版社 高通電路 ? 傳遞函數(shù)為 ? 與低通電路相同，電路的時間常數(shù)