第15章基本放大电路学习培训模板课件.ppt

1、NNPBECBECIBIEICBECIBIEIC基区：最薄，基区：最薄，掺杂浓度最低掺杂浓度最低发射区：掺发射区：掺杂浓度最高杂浓度最高EEBRBRCEEBRBRCBECNNPEBRBECIEIBEICEICBO基区空穴向基区空穴向发射区的扩散发射区的扩散可忽略。可忽略。发射结正偏，发发射结正偏，发射区电子不断向基射区电子不断向基区扩散，形成发射区扩散，形成发射极电流极电流I IE E。进入进入P P 区的电子少部分区的电子少部分与基区的空穴复合，形与基区的空穴复合，形成电流成电流I IBE BE，多数扩散到，多数扩散到集电结。集电结。集电结反偏，集电结反偏，有少子形成的反有少子形成的反向电流

2、向电流I ICBOCBO。ICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略CEOBCBOBC)(1 IIIII 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出回路CEBBE()UIf U常数IB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VOIB=020 A40 A60 A80 A100 ABCCE()IIf U常数36IC(mA )1234UCE(V)91

3、2O放大区放大区_CBIICBII表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。电路、选用晶体管的依据。CB1.537.50.04IICB2.3 1.5400.060.04IIICBO A+EC AICEOIB=0+ICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区ICUCEOECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEUB

4、EIBICUCE无输入信号无输入信号(ui=0)时时:uo=0uBE=UBEuCE=UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOUBEIB无输入信号无输入信号(ui=0)时时:uo=0uBE=UBEuCE=UCE？uCE=UCC iC RC uo 0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotOICUCEOIBUBEO结论：结论：QIBUBEQUCEIC+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

5、动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析静态分析uitOuotO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。(1)(1)IB、IC、UCE 静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。静态工作点静态工作点Q：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+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiECCBEBBUUIR所以+UCCRBRCT+UBEUCEICIBEECC

6、CCCERIRIUU EBBECCB)1(RRUUI BC II EEBEBBCCRIURIU EBBEBB)1(RIURI 由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIBUCE常常数数 B)(CECIUfIUCE=UCC ICRC +UCCRBRCT+UBEUCEICIB(1)先求出先求出IB：IB=UCC/RB(2)(2)确定确定IC=f(UCE)/IBBBECCBRUUI CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常数数 B)(CECIUfIUCE/VIC/mA直流负载线直流负载线Q由由IB确定的那条确定的那条输出特性与直流输出特性与直流负载

7、线的交点就负载线的交点就是是Q点点O11CCECCCCIUURRCCCRUUCCUCE/VIC/mAQOQ11CCECCCCIUURR Q 放大电路的动态分析放大电路的动态分析0uiUAUiiiUrI000UrI 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路保证在静态工作点附近小范围内保证在静态工作点附近小范围内在小信号情况下工作在小信号情况下工作)mA()mV(26)1()(200EbeIr CEBBEbeUIUr CEbbeUiu OCEBCUII CEbcUii BCCEceIIUr BcceIiu OCIibicicBCEib

8、 ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+-uce+-ube+-uce+-rbeBEC晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替等效代替晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic=ib等效代替等效代替ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiiRBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+-+-+-RSbebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/RRR oui UAUbL I RrbeiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+-+-+-

9、RS LcoRIU LCL/RRR oiuUAULb RI rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSiUiIbIcIoUbISEeIREEebebiRIrIU Ebbeb)1(RIrI EbeL)1(RrRAu iii IUr 输入电阻输入电阻SESRiIiUirSESRiIiUiiIUri beB/rR bRiBIIU EbeBi)1(/RrRr rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSiUiIbIcIoUbISEeIREiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+-+-+-RSririBRIBRIiiIUri i(1)iiBbeEUUURrRoUoEoooIUr 输出电阻：输出电

10、阻：oUSEiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+-+-+-RSCoooRIUr 例例3：1)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oICRcoIII bcII CoRCRUI 0 0 cb II所所以以2)令令 或或0i U0S E求求ro的步骤：的步骤：RCIrbeRBRLEBC+-+-+-RSiUoUSEREEobbR IIIIooobeBSbeBSE/UUUrRRrRRRESbeo1/11RRRrr 外加外加or1)断开负载断开负载RLoU3)外加电压外加电压oI4)求求2)令令 或或0i U0S E求求ro的步骤：的步骤：bIcIbIeI

11、iIoIERI/1beBSErRRRCECCCCCUUIRR 1tgCR L1tg(/)LCLRRRR QiC C/mAuCE/VO交流负载线交流负载线直直流流负负载载线线tgtg,QuCE/VttiB B/AIBtiC C/mAICiB B/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoQ2uoUCEQuCE/VttiC C/mAICiC C/mAuCE/VOOOQ1uiuotiB B/AiB B/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCE当温度升高时当温度升高时UBE IC Q点上移点上移 固定

12、偏置放大电路缺点：固定偏置放大电路缺点：当温度升高使当温度升高使 IC 增加增加时，能够自动时，能够自动减少减少IB，从而，从而抑制抑制Q点点的的变化，保持变化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。为了更好的稳定为了更好的稳定Q点，引入点，引入分压式偏置电路分压式偏置电路：B2II 若若满满足足：基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化不随温度变化2B2BRIV 2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+EBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：BBEBCEEEVUVIIRRVETUB

13、EIBICVEICVB 固定固定VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+CC2B1B2BURRRVB EBEBECRUVII CBIIEECCCCCERIRIUU VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+RB1RCRB2REI1I2IB+UCCIC对交流：对交流：旁路电容旁路电容 CE 将将R 短路，短路，R 不起作不起作用，用，Au，ri，ro与固定偏置电路相同。与固定偏置电路相同。如果去掉如果去掉CE，Au，ri，ro？旁路电容旁路电容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+RB

14、1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+2B1BB/RRR iUiIbIcIoUbISEeIBRIEbeL)1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)1(R/R/Rrr CoRr beBir/Rr CoRr？即：即：Sos EUAu考虑信号源内阻考虑信号源内阻RS 时时iSibeLs rRrrRAu 所以所以SosEUAu SiioEUUU SiEUAu iSiSirRrEU irRB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V,RC=6k,RE1=300，RE2=2.7k，RB1=60k，R

15、B2=20k RL=6k，晶体管，晶体管=50，UBE=0.6V,试求试求:(1)(1)静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2)(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)(3)输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2V3V12206020CCB2B1B2B URRRVBBECEE30.6mA=0.8mA3VUIIR A16 A500.8CB IIV8.4V38.068.012)(1E1EECCCCCE RRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVBk6Co Rrk86.18.026512

16、00I26)1(200Ebe rBB1B2/15 kRRR其中 EbeBi)1(/RrRr k03.8 EbeL)1(RrRAu 69.8 iUiIbIcIoUbISEeIBRICCB BB EBE(1)UR II RU CCCEEEUUI RRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSEBBECCB)1(RRUUI EECCCERIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBICBE)1(II LEL/RRR bLb bebL(1)(1)I RI rI RLbeL)1(1RrR ）（rbeRBRLEBC+-+-+-RSiUbIcIoUbISEeIREiI0uiUAUirir LbeBi)1

17、(/RrRr iibUrILEL/RRR beL(1)rRb beeELb/I rI RRISBS/RRR besE/1rRRrbeRB+-RSbIcIoUbIeIRE0IoroooUrI0bebUIII0000ESbeSbeUUUURRrRr111(1)EbeSRrRLbeL)1()1(RrRAu LbeBi)1(/RrRr Rrr 1sbeo例例1 1：在图示放大电路中，已知：在图示放大电路中，已知UCC=12V,RE=2k,RB=200k，RL=2k，晶体管晶体管=60，UBE=0.6V,信号源内阻信号源内阻RS=100，试试求求:(1):(1)静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 U

18、CE；画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)Au、ri 和和 ro。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSCCBEBBE0.035mA(1 )UUIRREB=(1)2.14mAII+UCCRBR+UCE+UBEIIBIC7.72VCECCEEUUI R3.176010094.0Sbeo Rrrk94.024.1266120026)(1200Ebe Ir LbeBi)1(/RrRr k7.41 LbeL)1()(1RrRAu 98.0 rbeRBRLEBC+-+-+-RSiUbIcIoUbISEeIRE两级之间通过耦合电容与下级输入电阻连接两级之间通过耦合电容与下级输入电阻连接RB

19、1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2 由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通，不相通，。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2第一级第一级第二级第二级oiuUAU2ir1bI2bI1cI2cIrbeRB2RC1EBC+-+-+-RSiUiI1oU1b1ISErbeRC2RLEBC+-oU2b2IB1R B2R RB12i1C1L/rRR 1be1L1io11rRU

20、UAu be2L222io2rRUUAu 1iirr 2oorr L2CL2/RRR o1oii2UUU U12A Auu例例2：如图所示的两级电压放大电路，已知如图所示的两级电压放大电路，已知1=2=50。RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+oUiUB1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 解解:(1)两级放大电路的静态值可分别计算。两级放大电路的静态值可分别计算。A8.9mA2750)(110000.624)(1E1B1BECCB1 RRUUImA 49.0mA 0098.050)(1)1(B1E1 II V77.10V274

21、9.024E1E1CCCE RIUU RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+oUiUB1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k V26.843V438224B2B2B1CCB2 RRRUVmA 96.0mA5.751.06.026.8E2E2BE2B2C2 RRUUIRB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+oUiUB1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 解解:A 2.19mA5096.02C2B2 IICE2CCC2C2E2E2()240.96(100.51 7.5)V6.

22、71VUUIRRR2ir1iirr 2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R 2BR 1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_2ER k58.196.0265120026)1(200Ebe2 Ir k 14)1(/E2be2B2B12 RrRRri k 22.9k14271427/i2E1L1 rRR k 349 02650)(120026)(1200rE11be1 .I k 320)1(/L1be1B1i1i RrRrr k10C2o2o Rrr(3)(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数 994 022 950)(1322 9)501()1()1(L111beL111u.RrRA 2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R 2BR 1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_2ER 1851.050)(179.11050)1(2E2be22C2 RrRAu 总电压放大倍数总电压放大倍数9.1718)(994.021 uuuAAA