发布时间 : 星期六 文章半导体三极管复习提要更新完毕开始阅读
发射极静态电流为
IUBEEQ?UBQ?R (2-18)
E集电极静态电流
ICQ?IEQ (2-19)
集电极-发射极电压为
UCEQ?UCC??RE?RC?ICQ (2-20)
(2)动态性能指标的估算 电压放大倍数
A?uou???R?Lur (2-21)
ibe其中R?L?RC//RL,若电路未接负载,则RL??RC。 输入电阻ri和输出电阻ro
ri?uii?RB1//RB2//rbe (2-22) i ro?RC (2-23) 三、多级放大电路
一、多级放大器的级间耦合方式
+UCC常见的级间耦合方式有三种:直接耦合、
RRC2 B1 阻容耦合和变压器耦合。
RC1 VT+l.直接耦合
2 u o VT1 前级的输出端不经过任何元器件,与后级u+ -
i - 的输入端直接相连接的方式,称为直接耦合,
图2-20 直接耦合
但直接耦合使各级的静态工作点不独立、相互影响,存在“零点漂移”现象。“零点
漂移”简称“零漂”,指放大电路的输入信号为零时,输出端还有缓慢变化电压产生的现象。电路的级数越多,漂移越严重,目前应用最广泛的抑制“零漂”的方法是采用差分放大器.
2.阻容耦合
通过电容和下一级输入电阻连接起来的方式称为阻容耦合,如图2-21所示。
+UCC
RB11 RC1 RC3 CB21 RC2 2 C1 VT2 + + VT1 uo
ui RB21 RE1 - CRB22 RE2 E1 CE2 -
图2-21 阻容耦合
由于耦合电容具有“隔直通交”的作用,可以防止级间直流工作点的相互影响。
3.变压器耦合
在一些特殊的场合,还会用到通过变压器实现级间连接的耦合方式,称为变压器耦合,由于变压器的一次和二次侧绕组之间没有直接的电路连接,不能传递直流信号,具有“隔直”作用,因此,一次、二次侧的静态工作点也是相互独立的。
+UCRB21 RB11 RL C1 VT2 + VT1 ui RB21 RRB22 E1 CRE2 - E1 CE2 图2-22 变压器耦合
二、多级放大器性能分析
多级放大器的电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积。即
Auu?ou?uo1u?uo2?????uon?Au1Au2???Aun ii1ui2uin多级放大器的输入电阻就是第一级放大器的输入电阻,即Ri?Ri1。
同理,多级放大器的输出电阻就是最后一级放大器的输出电阻,即Ro?Ron。 四、放大电路中的负反馈
一、反馈的概念
将放大电路输出信号的一部分或全部,通过一定的方式送回到放大电路输入端,使放大
电路的输入量不仅受输入信号的控制,而且还受放大电路输出量的影响。这种信号的反送过 程称为反馈。
输出回路中反送到输入回路的那部分信号称为反馈信号。 为实现反馈,必须有
一个既连接输出回路又连接输入回路的中间环节,称为反馈网络,一般由电阻、电容等元件 组成。
引入反馈的放大器叫反馈放大器,也叫闭环放大器;而未引入反馈的放大器称为开环放大器,也叫基本放大器。 信号源 xi 放大器A xo 负载 ?x'i xf
反馈网络F 图2-23 反馈放大器框图
1.反馈的分类及判别 (1)直流反馈与交流反馈
可以通过观察反馈元件是出现在交流通路中还是直流通路中来判断反馈是直流反馈还是交流反馈。若出现于直流通路中则属于直流反馈,即反馈信号中只有直流成分,影响电路的直流性能,如静态工作点。若出现在交流通路中则属于交流反馈,反馈信号中只有交流成分,影响电路的交流性能。反馈信号中既有交流分量也有直流分量的,则称其为交直流反馈。
(2)电压反馈与电流反馈
从反馈放大电路的输出端来看,有两种取样方式:若反馈信号取自输出电压的部分或全部,称为电压反馈
若反馈信号取自输出电流,称为电流反馈,
判断是电压反馈还是电流反馈时,应从放大电路的输出端入手,常用“输出短路法”。还可以根据反馈网络与输出端的接法来直观地判断:若反馈信号与输出端接同一节点为电压反馈,否则为电流反馈。电压反馈稳定输出电压,电流反馈稳定输出电流。
(3)串联反馈与并联反馈
从反馈放大电路的输入端来看,反馈信号送回到输入端有两种方式:若以电压相加减的形式出现,即反馈信号与输入信号、放大电路的净输入信号串联而成输入回路,称为串联反馈。若反馈信号与输入信号、放大电路的净输入信号表现为电流相加减形式,即三信号相并联形成输入回路,称为并联反馈。
判断是串联反馈还是并联反馈时,应从放大电路的输入端口入手,可以采用“输入短路法”,假设放大电路的输入端对地短路,反馈信号还能加到净输入端的为串联
反馈,否则为并联反馈。我们也可以根据反馈网络与输入端的接法来判断:若反馈信号与输入端接同一节点为并联反馈,否则为串联反馈。
(4)正反馈与负反馈
引入反馈后,若反馈信号使净输入信号和输出信号减小,称为负反馈,常用于改善放大电路性能;若反馈信号使净输入信号和输出信号增大,称为正反馈,常用于振荡电路满足相位平衡。
通常采用“瞬时极性法”来判别实际电路反馈极性的正、负。首先假定输入信号在某一瞬时对地面言极性为正,然后由各级输入、输出之间的相位关系分别推出相关各点的瞬时极性(用“”表示升高,用“”表示降低),最后判别反映到电路输人端的作用是加强了输入信号还是削弱了输入信号。加强为正反馈,削弱为负反馈。对于共射极放大电路,晶体管的基极与发射极的瞬时极性相同,基极与集电报的瞬时极性相反。我们下面先来讨论负反馈。
2.负反馈放大器的四种基本类型
上述的几种分类可以相互排列组合构成多种反馈形式。实际负反馈放大器一般有4种基本类型:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。不同类型的反馈,对电路的性能影响不同,只有先对反馈极性和类型判断清楚,才能正确分析电路的性能和特点。
二、负反馈对放大电路性能的影响 1.降低放大倍数,提高放大倍数的稳定性 2.减小非线性失真 3.展宽通频带
4.改变放大电路的输入、输出电阻。
并联负反馈减小输入电阻,串联负反馈增大输入电阻;电压负反馈减小输入电阻,电流负反馈增大输入电阻。
二:正弦波振荡器的搭建与调试 一、振荡的概念
振荡又称自激振荡,是指在电路加上直流电源后,在输入端不外接信号的情况下,输出端仍有一定频率和幅值的信号输出的现象。
一般放大电路中出现自激振荡将会使电路不能正常工作,但振荡电路却是利用振荡现象来工作的。
一、正弦波振荡电路的组成及分类
正弦波振荡电路由4个部分组成,
(1)放大电路 (2)选频网络 (3)正反馈网络 (4)稳幅环节 二、起振条件 1.振幅条件
AuFu?1 (2-32)
2.相位条件
?A??F?2k? (2-33)
式中k为整数,说明产生振荡时,反馈电压的相位与所需输入电压的相位相同,即形成
正反馈。因此,由相位平衡条件可确定振荡器的振荡频率。
四、自激振荡平衡条件 可得到振幅平衡条件:
AuFu?1 (2-34)
相位平衡条件
?A??F?2k?
例题
例1、 共射极基本放大电路中,已知UCC =12V,RB =300kΩ,RC=RL=2kΩ,β= 80。求接入负载电阻RL前后放大电路的电压放大倍数Au、输入电阻ri和输出电阻ro。
+UCC
ic
RRB B + C2 ib CVT 1 + + +
RC RL + VT +
uo
RL uo ui RB ui -
-
- -
b) 图2-11 交流通路图
图2-9 共射极基本放大电路
解:根据相应估算公式可得
IBQ?UCCR?12300mA?0.04mA Br26mVbe?300??1???I?300?26mV?300?26mVmA?950? EmAIBQmA0.04未接入负载电阻RL前,电压放大倍数
ARu???Cr??80?2000950??168 be接入负载电阻RL后,电压放大倍数
R?2?2L?RC//RL?2?2?1k? A?R?80?1000u??Lr????84
be950 输入电阻 ru300?950i?ii?RB//rbe?0?950?22?8
i30输出电阻 ro?RC?2k?
由例题可以看出,放大电路接上负载电阻后,电压放大倍数将下降,即输出电压降减小。
例2、一个三极管接在电路中,看不出它的型号,也无其它标志,但可测出它的三个电极的对地电位。设电极A的VA=?9V;电极B的VB=?6V;电极C的VC=?6.2V;试分析哪个是b、e、c电极。
答:在放大状态工作的三极管应保证发射结正偏,集电结反偏,
即?VC?>?VB?>?VE?,
所以电极A为集电极,电极B为发射极,电极C为基极
例3:电路及参数如图,求Q点值
CC?VBEVCC VCC IB?V330K 4K 15V 15V
Rb?(1?β)ReC330K 4K R?b RC + b2 Rb
RC ?4033015uA??510.?70.5Cb1 vo + ?=50 β?50??1v?=50 i IC?IERe R?50?40uAe 0.5K 0.5K ?2mAVCE?VCC?ICRc?IERe?VCC?IC(Rc?Re)
?15?2?4.5?6V例四、试画出图例3-1各电路的交流等效电路,并用振荡器的相位条件,判断哪些可能产
生正弦波振荡,那些不能产生正弦波振荡?并说明理由。