电工学2第4章.ppt

1、第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路ECRSus RBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路ECRSus RBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路+VCCRSusRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSus RBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE第四章第四章 信号放大与运算电路信

2、号放大与运算电路oi uUAU=SUSRiIiUoUoU =iiiU RILSRUoooIUR0第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路UBEIBICUCE无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE+VCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路ICUCEOIBUBEOQIBUBEQUCEICIB第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路UBEIB无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE = UBEuCE

3、 = UCE？ uCE = VCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoIC+VCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量动态分析动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析静态分析第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路uitOuotO第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路因因电容电容具有隔直通交的作用。

4、即对具有隔直通交的作用。即对直流直流可以看成可以看成开路开路；在放大电路中可以认为它对交流分量不起作；在放大电路中可以认为它对交流分量不起作用，即对用，即对交流短路交流短路。第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+VCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+VCCRSusRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiERBRCuiuORLRSus+短路短路短路短路对地短路对地短路+VCCRSusRBRCC1C2T+RLu

5、i+uo+uBEuCEiCiBiE第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。）时的工作状态。估算法、图解法。估算法、图解法。各极电压、电流的直流分量。各极电压、电流的直流分量。放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。 (1)静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路BBECCB RUVI 所以所以BCCBRVI 根据电流放大作用根据电流放大作用当当UBE 当当时时，beirr iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRL

6、EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSriBRIbeiBiirURUU bRBiIIU第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路oUoEoooIUr 输出电阻：输出电阻：oUSU第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoooRIUr 例例3：求求ro的步骤：的步骤：1) 断开负载断开负载RLoU3) 外加电压外加电压oI4) 求求or外加外加oICocRIII=+ bcII CoRCRUI 0 0 cb II所所以以2) 令令 或或0i U0S EcRI第四章第四章 信号放大

7、与运算电路信号放大与运算电路常常数数 B)(CECIUfIUCE = VCC ICRC +VCCRBRCT+UBEUCEICIB第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路BBECCBRUVI C1tanRa a= -ICQUCEQCCCRVVCCCCEB()IIUf=常常数数UCEICUCE /VIC/mA直流负载线直流负载线QO第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路Q2uoUCEQuCE/VttiC C/mAICiC C/mAuCE/VOOOQ1CCCRVVCCuiuotiB B/ AiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/V

8、OOUCECCCRVVCC第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路11Ruui iFfRuuio i1FouRRu 1FiofRRuuAu u第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路1FiofRRuuAu 第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路110Rui FfRuuio 1Fiof1RRuuAu i1Fo)1(uRRu uoRFuiR2R1+ u第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路1Fiof1RRuuAu 第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路例：例：电路如下图所示，已知电路如下图所示

9、，已知 R1= 10 k ，RF = 50 k 。求：求：1. Auf 、R2 ； 2. 若若 R1不变，要求不变，要求Auf为为 10，则，则RF 、 R2 应为应为 多少？多少？解：解：1. Auf = RF R1 = 50 10 = 5R2 = R1 RF = 8.3 k 2. 因因 Auf = RF / R1 = RF 10 = 10 故得故得 RF = Auf R1 = (10) 10 =100 k R2 = 10 100 (10 +100) = 9. 1 k uoRFuiR2R1+ 第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路 当当 R1= 且且 RF = 0 时，时，uo

10、= ui ， Auf = 1， 称电压跟随器。称电压跟随器。uoRFuiR2R1+ uoui+ uo+ 15k RL15k +15V 7.5k 例：例：第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路Fo2i2i1i1i RuRuRu 故得故得Fo2i2i1i1iRuuRuuRuu )(iiii2211uRRuRRuFFo第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路)(1 (2i2i1 i1 i1 i2i1 i2i1FouRRRuRRRRRu ui2uoRFui1Ri2Ri1+ R1+u-u+22111212iiiiiiiiuRRRuRRR ouRRRuF11 1i2i1i2iuRRR

11、u 1F o)1( uRRu1i2i1i2i1F)1 (uRRRRR 同理，同理，ui2单独作用时单独作用时2i2i1i1i1F o)1(uRRRRRu 212111iiiiiiRRuuRuu 第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路)(1 (221112121FiiiiiiiiouRRRuRRRRRu ui2uoRFui1Ri2Ri1+ R1+ui2uoRFui1Ri2Ri1+ R2+)(2211iiiiouRRuRRuFF 第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路2i3 23uRRRu uu)(1i2i1FouuRRu 则：则：1i2iouuu 则：则：11F23231F)1iio(uRRuRRRRRu F11RuuRuuoi 第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路例：已知例：已知RF = 2R1，ui = - 2V，试求输出电压，试求输出电压uo 。 第四章第四章 信号放大与运算电路信号放大与运算电路例：例：uI1 和和uI2波形如图所示，波形如图所示，R1=20k ，R2=40k，RF=40k。求平衡电阻。求平衡电阻R3和输出电压和输出电压uO 的波形。的波形。