第二章 基本放大电路

第二章 基本放大电路

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

第二章 基本放大电路2.1 放大电路的构成2.1.1 放大的概念一、特征:功率放大

二、本质:能量的控制和转换

三、必要条件:有源元件

四、前提:不失真(保真)

五:测试信号:正弦波

2.1.2 怎样构建基本放大电路

一、目标:小功率信号→大功率

二、条件:1、元件 2、电源

三、技术路线

1、三极管→放大状态

2、小信号→iB(UBE)

3、合理的输出(构建的思路去设计:不加Rb,发射结烧掉,不加Rc,输出端口负载上的电压就是VCC)

四。放大电路

1、直接耦合共射放大电路

注:将VBB用VCC取代,输入输出回路共用一套电源,Rb1是为了让VCC不从uI端口走,以便在基极根据叠加定理产生交直流信号

2、阻容耦合

注:输入回路从VCC到Rb到发射结到地,导通,再加上(uI交流信号)

五、工作原理

uBE→iB(三极管输入特性曲线)→iC(=βiB)→uCE(=UCC-iCRC)→uo

交流的iB和uBE是线性关系

2.2 性能指标一、示意图

二、放大倍数

三、Ri

四、Ro

五、通频带

六、非线性失真

七、最大不失真输出电压

八、最大输出功率与效率

2.3 分析方法2.3.1 直流通路与交流通路一、直流通路

交流源置0,电容=断路,电感=短路→判断静态是否合理

二、交流通路

1、直流源置0

2、电容→短路

2.3.2 图解法输入回路

输出回路同理

放大倍数=△uCE/△uI

2.3.3 等效电路法一、直流通路

1、Q点

2、rbe=rb’b+(1+β)UT/IEQ

二、交流通路

1、作出交流通路

2、将三极管变成rbe和受控源

2.3.4 h参数等效模型(不应该记得太详细,把关键枝节点记下,展开部分应该记在自己脑子里,否则记完不想再看第二遍)

简化h参数等效模型即微变等效电路

rbe=rbb’+(1+β)rb’e’

rb’e’=UT/IEQ

rb‘e’的推导见二极管P23

1、静态

(1)直流通路

电位分析法:VCC=IEQ×RE+UBEQ+IB×RB,其中IEQ=(1+β)IBQ

rbe=rbb’+(1+β)rb’e’

2. 动态

(1)交流通路

在交流通路下,才能用h参数等效、才有rbe,即rbe和VCC不能同时出现

rbe上只能标ib

(2)h参数等效

2.4 放大电路Q点的稳定2.4.1 必要性一、对Q点有影响

1、温度

2、电源的波动

3、元器件的老化

二、稳定Q点的思路

2.4.2 Q点稳定的电路一、构成

阻容式/直接耦合

二、分析

戴维南定理指出

①等效二端网络的电动势E等于二端网络开路时的电压

②它的串联内阻抗等于网络内部各独立源和电容电压、电感电流都为零时,从这二端看向网络的阻抗Zi

求出IEQ即可求出rbe见2.3.4中加粗

Uo=-βib×RC//RL

Ui=(1+β)ib×RE+ib×Rbe

基本共集放大电路

Au=【(1+β)ib×RE//RL】/【(1+β)ib×RE//RL+ib×rbe】<1→1

射极输出器,电压跟随器(功率变大)

输出电阻定义:信号源电路中的所有电压源短路,电流源断路,从输出端看进去的电阻

共射:基极入,集电极出

共集:基极入,发射极出

共基:发射极入,集电极出(电流几乎不变)

交流通路画的原则:直流源通通置0

be间连电阻,ce间连流控电流源

电流方向:

①b指向e,c指向e

②e指向b,e指向c

PNP和NPN的直流通路上正负不一样,简化h参数等效电路一样

Au=(βib·Rc//RL)/[(1+β)ib·Re+ib·rbe]=(β·Rc//RL)/[(1+β)Re+rbe]

求Ro是因为RL要看前端等效电阻,不能把RL放进去

如何求Ri:端口加电压电流,求出Ui关系即Ri

ib=i/(1+β)

U=i·Re+[i/(1+β)]·rbe

即Ri=Re+rbe/(1+β)

由左边回路KVL得,ie·Re+rbe·ib=0⇒ib=0⇒Ro=Rc

左边为什么电源视作短路:

下章预告:

类似三极管工作在放大区,场效应管工作在恒流区

且N沟道结型管工作在Ugs<0

2.6 派生电路2.6.1 复合管放大电路一、复合管的组成

ie分成了ib、ic

实际功率输出管(右边的)都是NPN,但功能上一个是一个是NPN,一个是PNP

合理通路下,前面管子是什么,后面等效出的功能就是什么

交流通路

2.6.2 共射-共基放大电路 共集-共基放大电路

这不得干掉一个管子?

场效应管放大电路的三种接法

写成△UGS/Ugs

类似三极管做交流等效时有个rce。MOS管可以不画rds即认为恒流区的线是水平的

恒流区倾斜度很小,rds很大,所以等效时rds可忽略。但当RL大到几十K到上百K时,rds重新提出,因为跟它的量级相同

Q:

Rg3什么用

结型管不考虑温度对静态工作点影响,Rs是否可以去掉

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