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模拟电子技术_放大电路分析-小信号模型分析法
考虑RL对静 态工作点的
影响
3. 含有恒流源的射极偏置电路
静态工作点由恒流源提供 分析该电路的Q点及 Av 、Ri 、Ro
4.5 共集电极放大电路和 共基极放大电路
4.5.1 共集电极放大电路 4.5.2 共基极放大电路 4.5.3 放大电路三种组态的比较
4.5.1 共集电极放大电路
共集电极电路结构如图示
不再先求IBQ
(2)放大电路指标分析 ②电压增益
<A>画小信号等效电路
(2)放大电路指标分析 ②电压增益
<B>确定模型参数
已知,求rbe
rbe
200
(1
)
26(mV) I E Q ( mA )
<C>增益
输出回路: vo β ib (Rc // RL )
输入回路: vi ibrbe ie Re ibrbe ib (1 β)Re
电压增益:
Av
vo vi
β ib (Rc // RL ) ib[rbe (1 β)Re ]
β ( Rc // RL ) rbe (1 β)Re
(可作为公式用)
(2)放大电路指标分析 ③输入电阻
vi ib[rbe (1 β)Re ]
ii ib iRb
vi
vi vi
rbe (1 )Re Rb1 Rb2
(b) 直流通路
T IC IE VE、VB不变 VBE IB
IC
(反馈控制)
动画演示
1. 基极分压式射极偏置电路
(1)稳定工作点原理
b点电位基本不变的条件:
I1 >>IBQ ,VBQ >>VBEQ
此时,VBQ
Rb2 Rb1 Rb2
VCC
VBQ与温度无关
一般取 I1 =(5~10)IBQ , VBQ =3~5V
前一级的输出电压是后一级的输
入电压,后一级的输入电阻是前一级
的负载电阻RL。
4.6.1 共射—共基放大电路
输入电阻
vi Ri=
i =Rb||rbe1=Rb1||Rb2||rbe1
i
输出电阻
Ro Rc2
4.6.2 共集—共集放大电路
(a) 原理图
(b)交流通路
T1、T2构成复合管,可等效为一个NPN管
4.6.2 共集—共集放大电路
1. 复合管的主要特性
PNP
两只NPN型BJT组成的复合管
rbe=rbe1+(1+1)rbe2
4.6.2 共集—共集放大电路
1. 复合管的主要特性
NPN与PNP型BJT组成的复合管
PNP与NPN型BJT组成的复合管
rbe=rbe1
4.6.2 共集—共集放大电路
2. 共集共集放大电路的Av、 Ri 、Ro
2、画出放大电路的交流等效电路,并求出rbe。
3、根据要求求解动态参数Av,Ri,Ro。
练习:画出下图所示电路的小信号模型。
练习:画出下图所示电路的小信号模型。
4.4 放大电路静态工作点 的稳定问题
4.4.1 温度对静态工作点的影响
4.4.2 射极偏置电路
1. 基极分压式射极偏置电路 2. 含有双电源的射极偏置电路 3. 含有恒流源的射极偏置电路
ICQ β IBQ
VCEQ VCC ICQ Rc
射极偏置放大电路
VB Q
Rb2 Rb1 Rb2
VCC
ICQ
IEQ
VB
VB EQ Re
IBQ
ICQ
VCEQ VCC ICQ ( Rc Re )
动态:
ib
ic
vi
i
vo
电压增益: 输入电阻: 输出电阻:
AV
( Rc // RL ) rbe
该电路也称为射极输出器
1.静态分析
由 VCC IBQRb VBEQ IEQ Re IEQ (1 β )IBQ
得
IBQ
VCC VBEQ Rb (1 β)Re
ICQ β IBQ
VCEQ VCC IEQ Re VCC ICQ Re
直流通路
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 ①小信号等效电路
4.5.1 共集电极放大电路
Av 1 。 Ri Rb //[rbe (1 β)RL ]
Ro
Re
//
Rs 1
rbe β
共集电极电路特点:
◆ 电压增益小于1但接近于1,vo与vi同相 ◆ 输入电阻大,对电压信号源衰减小 ◆ 输出电阻小,带负载能力强
动画演示
4.5.2 共基极放大电路
1.静态工作点 直流通路与射极偏置电路相同
1. 基极分压式射极偏置电路
(2)放大电路指标分析
①静态工作点
VB Q
Rb2 Rb1 Rb2
VCC
ICQ
IEQ
VBQ
VB EQ Re
VCEQ VCC ICQ Rc IEQ Re VCC ICQ ( Rc Re )
IBQ
ICQ β
VBQ VEQ , I EQ , ICQ VCEQ , I BQ
4.4.1 温度对静态工作点的影响
动画演示静态工作点
温度升高使IC增加 动画演示温度对静态工作点的影响
4.4.2 射极偏置电路
1. 基极分压式射极偏置电路
(1)稳定工作点原理
目标:温度变化时,使 IC维持恒定。
如果温度变化时,b点电 位能基本不变,则可实现静
态工作点的稳定。
稳定原理:
(a) 原理电路
β2 R'L2 rbe2
β2 ( Rc2 || RL ) rbe2
所以 因为 因此
Av
β1rbe2 (1 β2 )rbe1
•
β2(Rc2 || rbe2
RL )
β2 1
Av
β1( Rc2 || rbe1
RL )
RLBiblioteka rbe2 1 β2组合放大电路总的电压增益等于
组成它的各级单管放大电路电压增益
的乘积。
Ri
vi ii
Rb
// rbe
Ro = Rc
AV
rbe
(Rc // RL )
(1 )Re
Ri Rb1 // Rb2 // rbe (1 )Re
Ro Rc
# 射极偏置电路做如何改进,既可以使其具有温度稳定性, 又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标?
改进1
ib b
ic c
βib
则
Ro
vt ic
rce(1
rbe
β Re ) Rs Re
其中 Rs Rs // Rb1 // Rb2 输出电阻 Ro Rc // Ro
当 Ro Rc 时, Ro Rc ( 一般 Ro rce Rc )
(3) 固定偏流电路与射极偏置电路的比较
固定偏流放大电路
静态:
IBQ
VCC
VB EQ Rb
则输入电阻
Ri
vi ii
1
1
11
rbe (1 β )Re Rb1 Rb2
Rb1 || Rb2 || [rbe (1 β)Re ]
放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻
(2)放大电路指标分析 ④输出电阻
求输出电阻的等效电路
• 网络内独立源置零 • 负载开路 • 输出端口加测试电压
ib (rbe Rs) (ib ic )Re 0 vt (ic β ib )rce (ic ib )Re 0
βR'L rbe
小信号等效电路
RL Rc // RL
2.动态指标
② 输入电阻
ii iRe ie iRe (1 β )ib iRe vi / Re ib vi / rbe
Ri
vi / ii vi
Re
||
rbe 1 β
vi Re
(1
β)
vi rbe
③ 输出电阻
Ro Rc
小信号等效电路
Av
vo vi
1 βR'L rbe 1 β R'L
式中
≈12 rbe=rbe1+(1+1)rbe2
RL=Re||RL
Ri=Rb||[rbe+(1+)RL]
Ro
Re
||
Rs
|| Rb 1
rbe
作业
P190 4.4.3,4.4.4,4.4.5
前一级的输出电压是后一级的 输入电压,后一级的输入电阻是前 一级的负载电阻RL。
4.6.1 共射—共基放大电路
共射-共基放大电路
4.6.1 共射—共基放大电路
电压增益
Av
vo vi
vo1 vi
•
vo vo1
Av1 • Av2
其中
Av1
β1 RL rbe1
β1rbe2 rbe1(1 β2 )
Av 2
2. 含有双电源的射极偏置电路
(1)阻容耦合
静态工作点
IBQ
Rb IBQ VBEQ ( Re1 Re2 )IEQ (VEE ) 0
ICQ IBQ
IEQ ICQ VCEQ VCC (VEE ) ICQ Rc IEQ ( Re1 Re2 )
2. 含有双电源的射极偏置电路 (2)直接耦合
只有电压放大作用,没有电流放大,有电流跟随作用,输入电阻小,输 出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好,常用于高频或宽频带低输入阻抗 的场合,模拟集成电路中亦兼有电位移动的功能。
4.6 组合放大电路
4.6.1 共射—共基放大电路 4.6.2 共集—共集放大电路
组合电路分析基本原则:组合 放大电路总的电压增益等于组成它 的各级单管放大电路电压增益的乘 积。
β RL rbe β RL
1