基本放大电路图教学课件PPT.ppt
第3章 放大电路基础教材：第4章 晶体三极管及其基本放大电路p.74p.126,Fundamental of Amplifier Circuits,本章任务,2.1 放大的概念2.2 基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电路的分析方法和放大电路的 主要性能指标2.4 放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6 基本放大电路的派生电路2.7 场效应管放大电路,概述,放大器的概念：.机械放大.光学放大.电子放大,2.两类放大电路,.交流放大器（阻容耦合的放大电路）.直流放大器（直接耦合的放大电路）.两者的区别：.放大的对象（Signal）不同：.放大器的结构不同：,扩音机示意图,放大电路示意图,Sec.2.1放大电路的组成,.放大的基本条件.放大器输入回路.放大器输出回路.小结,重要概念,教材：第4章 晶体三极管及其基本放大电路p.73p.77,u i,Cc,Ec,Cb,Sec2.1(阻容耦合)共射Amp.的组成及工作原理,1.组成,Rc,Rb,UBE,UCE,+,-,IC,Eb,UBEQ,UCEQ,-,+,-,+,u o,+,-,共射Amp.,IB,阻容耦合共射放大电路工作原理分析,标准（规范）电路图教材：第4章 晶体三极管及其基本放大电路p.77p.87,2.直流静态分析(直流通路求静态工作点),Rb,Ec,Ec,EC=UBE+IBRBEC=UCE+ICRC,Rc,UBE,UCE,+,-,IC,+,共射Amp.,IB,(1).(图解分析法)利用图解法求解静态工作点和电压放大倍数,条件：RL=,EC=UBE+IBRB,EC=UCE+ICRB,（2）.动态分析(基本共射放大电路的波形分析),.条件：RL=,uA,mA,交流负载线(RC耦合共射放大电路及其)交流通路,.条件：RL,Step.1画交流通路,直流负载线和交流负载线,条件：RL,Step.2画交流负载线,3.阻容耦合共射放大电路 的分析方法,Summary:,阻容耦合共射放大电路 的直流通路和交流通路,直流通路,交流通路,图2.3.4 基本共射放大电路,Tr.DC Static Q ANALYSIS共射放大器直流静态工作点静态分析,图2.3.5 利用图解法求解静态工作点 和电压放大倍数,5.Amp.的参数对Q的影响,.基本共射放大电路的截止失真,.基本共射放大电路的饱和失真,Sec.3.2 Amp.的基本分析方法微变等效电路法,1.Amp.的交流通路2.Tr.共射极Amp.的h参数（微变等效电路）3.rbe的计算4.利用微变等效电路计算Amp.的放大倍数5.Amp.的输入电阻和输出电阻,教材：第4章 晶体三极管及其基本放大电路p.87p.95,1.晶体管的共射Amp.h参数等效模型,uBE=f（iB，uCE）,iC=f（iB，uCE）,h参数的物理意义及求解方法,例：高频小功率晶体管3DG6，在IC=1mA，IB=30uA，UCE=5V时，h11e=1.4k h12e=25104h21e=40 h22e=4 104(S),2.rbe的计算(晶体管输入回路的分析),rbe,Tr.简化的h参数等效模型,3.用h参数小信号模型分析 共射放大电路的Av、Ri、Ro(会算),教材：第4章 晶体三极管及其基本放大电路 p.87p.95,3.基本共射放大电路的动态分析,*,共射极Amp.等效模型,等效电压源,3.RC耦合共射AMP.的(交流)微变等效电路,RC耦合共射AMP.微変等效电路,Amp.,计算Au、AuL方法,i,放大电路的输入电阻和输出电阻示意图,VCVS,4.RC耦合共射AMP.的输入/输出电阻（Ri/Ro）,RC耦合共射AMP.微変等效电路,Amp.,Ri=ui/ii,计算Ri方法,b,e,Ri,（1）.RC耦合共射AMP.的输入电阻,i,RC耦合共射AMP.的输出电阻概念,RC耦合共射AMP.微変等效电路,Amp.,Ro,c,e,计算Ro方法,Ic,I,I1,条件:Us=0,RL=,例：,一个共射Amp.电路参数如下：50,rb 200,Vcc=12v.计算Q的值，（us=0,uon=0.7v）；.画出交流微变等效电路，计算Av,AvL,AvS,Ri,Ro;,Lecture-1.p.58,2.4 放大电路静态工作点的稳定,1.环境温度对晶体管输出特性曲线的影响：2.静态工作点稳定电路：3.静态工作点稳定电路的等效电路：4.阻容耦合Q点稳定电路的交流等效电路：,1.T对工作点的影响：,.UBE=UBE(25)（TaT0）2.2103 V或者：UBE=（22.5）mv/./T=（0.51.0）/.ICBO=ICBO（T0）2（TaT0）/10,晶体管在不同环境温度下的输出特性曲线,2.（射极偏置电阻）静态工作点稳定电路,Ce,RC耦合AMP,DC通路,直接耦合DC通路,.静态分析,.电路结构,思路：,AC通路,Re,Rc,Rb1,Rb2,ui,uo,ui,uo,Rb,Rb,rbe,ib,ib,Re,Rc,3.阻容耦合Q点稳定电路的交流等效电路,有Ce,无Ce,计算射极偏置Amp.的输出电阻,Us=0,Ro,ut,图2.4.5 静态工作点稳定电路,?,?,射极偏置Amp.用戴维南定理的等效模型,Rb,Rc,DC通路,Vcc,2.5 单管共集、共基放大电路,1.基本共集放大电路2.基本共集放大电路的交流等效电路3.共集放大电路的输出电阻4.基本共基放大电路5.晶体管单管放大电路的三种基本接法,1.共集放大电路,Rb,Re,Cb,Cc,Rs,us,RL,uo,Ec,.结构特点：A.射极偏置电路；B.射极输出；C.以C极为公共端；,.共集放大电路的直流通路和交流通路,Rb,Re,Rs,Rb,Re,RL,直流通路,交流通路,共集放大电路的交流通路,Rs,Rb,Rc,RL,.共集放大电路的RO等效电路,Re,uo,Us=0,Rb,Rs,-,.基本共集放大电路的交流等效电路直接耦合,Rb,.共集放大电路的输出电阻,Rs,Rb,Ro,共集Amp.的性能特点：,.无电压放大作用；.有电流放大能力；.Ri 较大；.Ro较小；.输出跟隨输入改变；,2.共基放大电路,p.205,Rb1,Rb2,Rc,Re,RL,RS,US,C1,C2,Ec,Cb,.共基放大电路,DC通路,共基极AMP.,Rb1,Rb2,Rc,Cb,Cc,Ce,Vcc,Rb1,Rb2,Re,Rc,Cc,Ce,Vcc,Re,基本共基放大电路,.电路结构特点：A.固定分压、射极偏置电路；B.射极输入、C极输出；C.以B极为公共端；,Ri,Ro,Ro,共基放大电路,DC通路,共基极AMP.恒流源,RL,Rb1,Rb2,Cb,Re,Re,.共基放大电路的性能特点：,A.Au与共E放大器相同；uo与ui同相；B.AI1，无电流放大能力。C.Ri比共E Amp.小；D.Ro与共E Amp.相同；,Finding the parameters of a common-base amplifier,The CB Amp.of last figure has Rb2=13k,Rb1=8k,Re=495,Rc=500,RL=5k,and Rs=250.The parameters of the transistor are rbe=258,=100,and ro=.Assume that c1=c2=.(a)Calculate the input resistance Ri(=vs/is),the no load voltage gain Avo(=vo/vi),the output resistance Ro,the overall voltage gain Av=(vL/vs)(b)Use Multi-sim to verify your results in part(a).,2.6 基本放大电路的派生电路,1 复合管2 阻容耦合复合管共射放大电路3 阻容耦合复合管共集放大电路 4 共射共基放大电路的交流通路 5 共集共基放大电路的交流通路,1.复合管,返回,2.阻容耦合复合管共射放大电路,返回,3.阻容耦合复合管共集放大电路,返回,实际的Amp.,AC通路,4.共射共基放大电路的交流通路,返回,AC通路,5.共集共基放大电路的交流通路,返回,AC通路,2.7.场效应晶体管及放大电路,1.4 场效应管,1 结型场效应管的结构和符号2 N沟道结型场效应管的结构示意图3 uDS 0时uGS对导电沟道的控制作用4 UGS(off)0的情况5 场效应管的输出特性6 场效应管的转移特性曲线,1.结型场效应管的结构和符号,2.N沟道结型场效应管的结构示意图,EG,Rg,Rd,ED,Uds,UGS,3.uDS 0 时uGS对导电沟道的控制作用,UDS0vUGS 0v,UDS0vUGS 0v,UDS0vUGS Vp,4.UGS(off)0的情况,分析：.UGS=0V,UDS0VID0；沟道渐厚.UGS=0V,UDS0VID0；沟道为楔形.UGS=0V,UGS=0V,UGS=UGD=VP；予夹断,5 场效应管的输出特性,1V,4V,6 场效应管的转移特性曲线,UDS=10V,ID=IDSS(1UGS/Vp)2,思考题,己知JFET的UGS（off）Vp=5V，问：在下列三种情况下，FET分别工作在哪个区？.UGS=8v，UDS=4V；.UGS=3v，UDS=4V；.UGS=3v，UDS=1V；,2.MOSFET,.MOSFET管结构及分类：.增强型MOS：A.N沟道MOSFETB.P沟道MOSFET.耗尽型MOS：A.N沟道MOSFETB.P沟道MOSFET,.N沟道增强型MOSFET结构示意图 及增强型MOSFET的符号,.uDS 0时uGS对导电沟道的影响,返回,uGS为大于UGS(th)的某一值时 uDS对iD的影响,返回,N沟道增强型MOS管的特性曲线,返回,.N沟道耗尽型MOS管结构 示意图及符号,返回,2.7 场效应管放大电路,图2.7.1 场效应管放大电路的三种接法图2.7.2 基本共源放大电路图2.7.3 图解法求解基本共源放大电路的静态工作点图2.7.4 自给偏压共源放大电路图2.7.5 分压式偏置电路图2.7.6 MOS管的低频小信号等效模型图2.7.7 从特性曲线求gm和rds图2.7.8 基本共源放大电路的交流等效电路图2.7.9 基本共漏放大电路图2.7.10 求解基本共漏放大电路的输出电阻,返回,2.7 场效应管的应用及放大电路,1.FET的几种应用方式：.FET开关电路.FET放大元件.FET压控电阻：.FET恒流源电路：2.自生柵偏压JFET Amp.静态分析；.动态分析；.FET.Amp.小信号模型；3.分压式自偏压电路：.静态分析；.动态分析；,1.FET的几种应用方式：,.FET开关电路.FET放大元件.FET压控电阻：.FET恒流源电路：,2.自生柵偏压JFET Amp.,Rg,Rs,Rd,ui,uo,Ci,CS,CO,Vdd,JFET Amp.静态分析,DC通路计算Q:,UGS,JFET Amp.动态分析,AC通路计算Q:,Id=f(ugs,uds),E-1,P.52,JFET、MOS管的低频小信号等效模型,3.自给偏压共源放大电路,2.分压式偏置电路,适用于:1.MosFET增强型2.MosFET耗尽型3.JFET,2.分压式偏置电路,适用于:1.MosFET增强型2.MosFET耗尽型3.JFET,JFET、MOS管的低频小信号等效模型,gm求法：E-1.p.54.,从特性曲线求gm和rds,基本共源放大电路的交流等效电路,场效应管放大电路的三种接法,基本共漏放大电路,求解基本共漏放大电路的输出电阻,
