电子电路放大电路-Q点稳定分析.ppt
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电子电路放大电路-Q点稳定分析.ppt
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3.2放大电路的稳定偏置放大电路的稳定偏置设置静态工作点的电路称放大电路的偏置电路。
设置静态工作点的电路称放大电路的偏置电路。
设置静态工作点的电路称放大电路的偏置电路。
设置静态工作点的电路称放大电路的偏置电路。
对偏置电路的要求:
对偏置电路的要求:
对偏置电路的要求:
对偏置电路的要求:
提提提提供供供供合合合合适适适适的的的的静静静静态态态态工工工工作作作作点点点点QQ,保保保保证证证证器器器器件件件件工工工工作作作作在在在在放放放放大模式。
大模式。
大模式。
大模式。
当环境温度等因素变化时,能当环境温度等因素变化时,能当环境温度等因素变化时,能当环境温度等因素变化时,能稳定稳定稳定稳定电路的电路的电路的电路的QQ点。
点。
点。
点。
当当当当QQ点过高或过低时,输出波形有可能产生点过高或过低时,输出波形有可能产生点过高或过低时,输出波形有可能产生点过高或过低时,输出波形有可能产生饱和或饱和或饱和或饱和或截止失真截止失真截止失真截止失真。
VCCRCRBIBICT时时、ICBO、UBE(on)ICQQ点升高点升高iCuCEQQO一、一、静态工作点的稳定静态工作点的稳定11、温度对静态工作点的影响、温度对静态工作点的影响若温度升高时若温度升高时如何要如何要Q回到回到Q?
所谓所谓Q点稳定,是指点稳定,是指ICQ和和UCEQ在温度变化时基在温度变化时基本不变,这是靠本不变,这是靠IBQ的变化得来的。
的变化得来的。
RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+rSeS+22、静态工作点稳定的典型电路、静态工作点稳定的典型电路VCCRCRB1RB2RE直流通路直流通路CE为旁路电容,在交流通路中可视为为旁路电容,在交流通路中可视为短路,在直流通路中可视为断路短路短路,在直流通路中可视为断路短路11)稳定原理稳定原理VCCRCRB1VBQI1RB2REBI2为为了了稳稳定定Q点点,通通常常I2IB,即即I1I2;因此;因此基本不随温度变化。
基本不随温度变化。
分压偏置分压偏置TICQUEQ(ICQRE)UBEQ(=(=UBQ-UEQ)IBQICQRE起直流负反馈作用,其值越大,起直流负反馈作用,其值越大,反馈越强,反馈越强,Q点越稳定。
点越稳定。
关于反馈的一些概念:
关于反馈的一些概念:
将输出量通过一定的方式引回输入回将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措施称为反馈。
路影响输入量的措施称为反馈。
直流通路中的反馈称为直流反馈。
直流通路中的反馈称为直流反馈。
反馈的结果使输出量的变化减小的称反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈,反之称为正反馈。
为负反馈,反之称为正反馈。
IC通过通过RE转换为转换为UE影响影响UBE温度升高温度升高IC增大,增大,反馈的结果使之反馈的结果使之减小减小RE过大过大,会减会减小动态范围小动态范围VCCRCRB1VBQI1RB2REBI22222)QQQQ点的估算点的估算点的估算点的估算VCCRCRB1VBQI1RB2REBI2什么条件下成立?
什么条件下成立?
VCCRCRB1VBQI1RB2REBI2利用戴维宁定理等效变换后求解利用戴维宁定理等效变换后求解Q点点?
VCCRCRBREBVBBRB上静态电压上静态电压可忽略不计!
可忽略不计!
RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2例:
在图示放大电路中,已知例:
在图示放大电路中,已知例:
在图示放大电路中,已知例:
在图示放大电路中,已知UUCCCC=12V,R=12V,RCC=6k,=6k,RRE1E1=300=300,RRE2E2=2.7k=2.7k,RRB1B1=60k=60k,RRB2B2=20k=20kRRLL=6k=6k,晶体管晶体管晶体管晶体管=50=50,UUBEBE=0.6V,=0.6V,试求试求试求试求:
求求求求RRii、RRoo及及及及AAuu。
解解解解:
(1)
(1)由直流通路求静态工作点。
由直流通路求静态工作点。
由直流通路求静态工作点。
由直流通路求静态工作点。
直流通路直流通路直流通路直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEQIEQIBQICQVBQ
(2)2)画交流通路画交流通路画交流通路画交流通路(直流电源短路,耦合、旁路电容短路直流电源短路,耦合、旁路电容短路直流电源短路,耦合、旁路电容短路直流电源短路,耦合、旁路电容短路)。
RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2共发放大电路共发放大电路共发放大电路共发放大电路交流通路图交流通路图交流通路图交流通路图RRE1E1RRBBui+iiRRCCRRLL+-uo微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路RRE1E1RRBBui+iiEErrbebeBBibCCRRCCRRLL+-uo交流通路图交流通路图交流通路图交流通路图RRE1E1RRBBui+iiRRCCRRLL+-uo(3)(3)用用用用三三三三极极极极管管管管的的的的微微微微变变变变等等等等效效效效电电电电路路路路模模模模型型型型代代代代替替替替三三三三极极极极管管管管,得得得得放放放放大电大电大电大电路的微变等效电路。
路的微变等效电路。
路的微变等效电路。
路的微变等效电路。
(4)4)求求求求AAuu、RRii、RRoo。
微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路RRE1E1RRBBui+iiEErrbebeBBibCCRRCCRRLL+-uoRiRRE1E1RRBBiiEErrbebeBBibCCRRCCRRLL+-uo+-rrSS求求Ro的步骤:
的步骤:
1)断开负载断开负载RL3)外加电压外加电压4)求求外加外加2)令令固定偏置电路和分压偏置电路的比较固定偏置电路和分压偏置电路的比较RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+UCCRBRCC1C2T+RLui+uo+AAu减小减小减小减小Rii提高提高提高提高RRoo不变不变不变不变RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+rSeS+旁路电容旁路电容对交流:
对交流:
旁路旁路电容电容CE将将REE短短路路,REE不起作用不起作用,Au,Ri,Ro与固与固定偏置电路相同定偏置电路相同。
VDDTSRG1RG2RDRSGID二、场效应管的偏置电路二、场效应管的偏置电路1111、分压偏置、分压偏置、分压偏置、分压偏置VDDTSRG1RG2RDRSGIDUUGS(th)GS(th)iiDD(mmA)A)uuGGSS(V)(V)UUGS(off)GS(off)结型结型结型结型UUGGS(off)S(off)耗尽型耗尽型耗尽型耗尽型增强型增强型增强型增强型UUGGUUGG/R/RSS哪种场效应管能够哪种场效应管能够采用这种电路形式采用这种电路形式设置设置Q点?
点?
恒流区恒流区:
uGSUGS(th)恒流区恒流区:
uDSuGS-UGS(th)QQ点估算:
点估算:
VDDSRGRDRSGIDiiDD(mmA)A)UUGS(th)GS(th)uuGGSS(V)(V)UUGS(off)GS(off)结型结型结型结型UUGGS(off)S(off)耗尽型耗尽型耗尽型耗尽型增强型增强型增强型增强型2222、自偏置电路、自偏置电路、自偏置电路、自偏置电路哪种场效应管能够哪种场效应管能够采用这种电路形式采用这种电路形式设置设置Q点?
点?
由正电源获得负偏由正电源获得负偏压称为自给偏压压称为自给偏压为什么加为什么加RG?
其数值应大其数值应大些小些?
些小些?
3333、零偏置电路、零偏置电路、零偏置电路、零偏置电路VDDSRGRDGIDQQ点估算:
点估算:
零偏置零偏置零偏置只适合耗零偏置只适合耗零偏置只适合耗零偏置只适合耗尽型尽型尽型尽型MOSMOS管。
管。
管。
管。
3.3各种基本放大电路的分析和比较各种基本放大电路的分析和比较三极管放三极管放大电路有大电路有三种形式三种形式共射极放大器共射极放大器共基极放大器共基极放大器共集极放大器共集极放大器场效应管场效应管放放大电路大电路有三种形有三种形式式共源极放大器共源极放大器共漏极放大器共漏极放大器共栅极放大器共栅极放大器VCCRB1us+-RL+-uoRB2RErS+C1C2一、一、三极管构成的放大电路三极管构成的放大电路11、共集电极放大电路共集电极放大电路VCCRB1RB2RE直流通路直流通路直流通路直流通路特点:
特点:
输入电阻大,输出电阻小;只放大电流,不放大输入电阻大,输出电阻小;只放大电流,不放大电压;在一定条件下有电压跟随作用!
电压;在一定条件下有电压跟随作用!
RERB1us+-RL+-uoRB2rS交流交流交流交流通路通路通路通路微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路rbeibibiiRBus+-rS+-uiioRERL+uo-动态分析:
动态分析:
电压放大倍数:
电压放大倍数:
uoui故称之为故称之为射极跟随射极跟随器器rbeibibiiRBus+-rS+-uiioRERL+uo-输入电阻的分析输入电阻的分析输入电阻的分析输入电阻的分析RiRi折算到折算到b极极射极输出器的射极输出器的输入电阻高,输入电阻高,对前级有利。
对前级有利。
输入电阻和负输入电阻和负载载RL有关有关rbeibibiiRBus+-rS+-uiioRERL+uo-外加外加输出电阻的分析输出电阻的分析输出电阻的分析输出电阻的分析射极输出器的射极输出器的输出电阻很小,输出电阻很小,带负载能力强。
带负载能力强。
折算到折算到e极极输出电阻和信号输出电阻和信号源内阻有关源内阻有关22、共基极放大电路共基极放大电路RB1us+-RL+-uoRB2RECBrSC1C2VCCRC直流通路直流通路直流通路直流通路VCCRCRB1RB2RE特点:
特点:
输入电阻小,频带宽!
只放大电压,不放大电流!
输入电阻小,频带宽!
只放大电压,不放大电流!
微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路rbeibibecbiiREus+-rS+-ui+uo-RLRC动态分析:
动态分析:
交流交流交流交流通路通路通路通路us+-RL+-uoRERSRC输入输出同相输入输出同相rbeibibiiREus+-rS+-ui+uo-RLRC输入电阻分析输入电阻分析输入电阻分析输入电阻分析RiRiii折算到折算到e极极共基放大电路的共基放大电路的输入电阻很小,输入电阻很小,只有几十只有几十33、三种接法的比较:
空载情况下三种接法的比较:
空载情况下接法接法共射共射共集共集共基共基Au大大小于小于1大大Ai1Ri中中大大小小Ro大大小小大大频带频带窄窄中中宽宽rbebcibib由于场效应管由于场效应管由于场效应管由于场效应管IIGG00,所以输入电阻,所以输入电阻,所以输入电阻,所以输入电阻rrgsgs。
gdsugs+-gmugs二、二、场效应管构成的放大电路场效应管构成的放大电路1111、场效应管的微变等效模型、场效应管的微变等效模型、场效应管的微变等效模型、场效应管的微变等效模型(和三极管对应和三极管对应和三极管对应和三极管对应)FET跨导跨导根据根据iD的表达式或的表达式或转移特性可求得转移特性可求得gm。
22、共源放大电路共源放大电路VDDRSCSC2C1RG1RDRG3RG2RLGDS+ui-+uo-为为什什么么加加RG3?
其其数数值值应应大大些小些?
些小些?
分压偏置电路分压偏置电路直流通路直流通路直流通路直流通路VDDRSRG1RDRG3RG2GDSRDRGRL+-uo+-ui微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路RG+-uigd+uugsgs-sRDRL+-uo动态分析:
动态分析:
Ro=RD输入电阻输入电阻相当大相当大33、共漏放大电路共漏放大电路+VDDRS+ui-C1
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- 电子电路 放大 电路 稳定 分析
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