2.基本放大电路(2)

nullnull2.5　晶体管单管放大电路的三种基本接法三种基本接法共射组态 CE共集组态 CC共基组态 CB2.5.1　基本共集放大电路图 2.5.1　基本共集放大电路(a)电路一、电路的组成信号从基极输入， 从发射极输出（动画3-6）null二、静态工作点由基极回路求得静态基极电流则(a)电路图 图 2.5.1　共集电极放大电路null三、电流放大倍数所以四、电压放大倍数　　结论：电压放大倍数恒小于 1，而接近 1，且输出电压与输入电压同相，又称射极跟随器。null五、输入电阻输入电阻较大。null六、输出电阻 输出电阻低，故带载能力比较强。Ro图 2.5.3　共集放大电路的输出电阻 如输出端加上发射极电阻Re如输出端无发射极电阻Renull2.5.2　共基极放大电路图 2.5.4　共基极放大电路(a)原理电路　　VEE 保证发射结正偏；VCC 保证集电结反偏；三极管工作在放大区。(b)实际电路　　实际电路采用一个电源 VCC ，用 Rb1、Rb2 分压提供基极正偏电压。null一、静态工作点(IBQ , ICQ , UCEQ)图 2.5.4(c)实际电路null二、电流放大倍数微变等效电路由图可得：所以　　由于  小于 1 而近似等于 1 ，所以共基极放大电路 没有电流放大作用。图 2.5.4　(C)共基极放大电路的等效电路null三、电压放大倍数由微变等效电路可得　　共基极放大电路没有电流放大作用，但是具有电压放大作用。电压放大倍数与共射电路相等，但没有负号，说明该电路输入、输出信号同相位。null四、输入电阻暂不考虑电阻 Re 的作用五、输出电阻暂不考虑电阻 RC 的作用 Ro = rcb . 已知共射输出电阻 rce ，而 rcb 比 rce大 得多，可认为rcb  (1 + )rce　　如果考虑集电极负载电阻，则共基极放大电路的输　　出电阻为Ro = Rc // rcb  Rc如考虑电阻 Re 的作用null2.5.3　三种基本组态的比较null2.5.3　三种基本组态的比较null例　如图属于何种组态？其输出电压的波形是否正确？若有错，请改正。解　共集电极组态不正确。null例　 电路如图题所示，BJT的 电流放大系数为β，输入电阻为rbe， 略去了偏置电路。试求下列三种情况下 的电压增益AV、输入电阻Ri和输出电阻RO ①vs2=0，从集电极输出； ②vs1=0，从集电极输出； ③vs2=0，从发射极输出。解　① 　共发射极接法null②共基极组态Ro  RCvs1=0，从集电极输出null共集电极组态vs2=0，从发射极输出null一、复合管的组成及其电流放大系数复合管的构成：iB1由两个或两个以上三极管组成。1.复合管共射电流放大系数  值由图可见2.6　晶体管基本放大电路的派生电路2.6.1　复合管放大电路null则2.复合管输入电阻 rbe其中所以显然，、rbe 均比一个管子 1、rbe1 提高了很多倍。null3.构成复合管时注意事项　（1）. 前后两个三极管连接关系上，应保证前级输　　　　　出电流与后级输入电流实际方向一致。 　（2）. 外加电压的极性应保证前后两个管子均为发　　　　　射结正偏，集电结反偏，使管子工作在放大区。复合管的接法(a) NPN 型(b) PNP 型图 2.6.1　复合管null图 2.6.1　复合管null结 论1. 两个同类型的三极管组成复合管，其类型与原来相同。复　合管的   1 2，复合管的rbe = rbe1 +（1+1 ） rbe2 。 2. 两个不同类型的三极管组成复合管，其类型与前级三极管　相同。复合管的   1 2，复合管的 rbe = rbe1 。 3. 在集成运放中，复合管不仅用于中间级，也常用于输入级　和输出级。null二、复合管共射放大电路图2.6.2　阻容耦合复合管共射放大电路电压放大倍数与没用复合管时相当，但输入电阻大大增加,增强了电流放大能力。null三、复合管共集放大电路图2.6.3　阻容耦合复合管共集放大电路复合管共集放大电路使输入电阻大大增加，输出电阻大大减小。 null2.6.2　共射－共基放大电路特点：电路的输入电阻较大，具有一定的电　　　压放大能力，有较宽的通频带。图2.6.4　共射－共基放大电路的交流通路null2.6.3　共集－共基放大电路图2.6.5　共集－共基放大电路的交流通路输入电阻较大，具有一定的电压放大能力，有较宽的通频带。null2.7　场效应管放大电路场效应管是电压控制电流元件，具有高输入阻抗。2.7.1　场效应管放大电路的三种接法（以N沟道结型场效应管为例）null2.7.2场效应管放大电路的静态工作点的设置方法图 2.7.2　基本共源放大电路与双极型三极管对应关系b  G , e  S , c  D 为了使场效应管工作在恒流区实现放大作用，应满足：　N 沟道增强型 MOS 场效应管组成的放大电路。(UT：开启电压)一、基本共源放大电路null静态分析－－ UGSQ 、 IDQ　 UDSQ两种方法近似估算法图解法 (一) 近似估算法　　MOS 管栅极电流为零，当 uI = 0 时UGSQ = VGG而 iD 与 uGS 之间近似满足(当 uGS > UT)式中 IDO 为 uGS = 2UT 时的值。则静态漏极电流为null (二) 图解法图 2.7.3　图解法求基本共源放大电路的 静态工作点VDDIDQUDSQQ利用式 uDS = VDD - iDRD 画出直流负载线。图中 IDQ、UDSQ 即为静态值。nullUGSQ =UDSQ =已知UP 或 UGS（Off)　VDD- IDQ (Rd + R )- -IDQR可解出Q点的UGS Q、 IDQ 、 UDSQ 如知道FET的特性曲线，也可采用图解法。二、自给偏压电路耗尽型MOS管自给偏压共源电路的分析方法相同。null三、分压式偏置电路(一)Q点近似估算法根据输入回路列方程解联立方程求出 UGSQ 和 IDQ。列输出回路方程求 UDSQUDSQ = VDD – IDQ(RD + RS)将IDQ 代入，求出UDSQnull(二)图解法由式可做出一条直线，另外，iD 与 uGS 之间满足转移特性曲线的规律，二者之间交点为静态工作点，确定 UGSQ， IDQ 。null根据漏极回路方程　　在漏极特性曲线上做直流负载线， 与 uGS = UGSQ 的交点确定 Q，由 Q 确定 UDSQ 和 IDQ值。UDSQuDS = VDD – iD(RD + RS)VDDQIDQQIDQUGSQUGQnull2.7.3场效应管放大电路的动态分析iD 的全微分为上式中定义：—— 场效应管的跨导(毫西门子 mS)。—— 场效应管漏源之间等效电阻。一、场效应管的低频小信号等效模型null如果输入正弦信号，则可用相量代替上式中的变量。成为：根据上式做等效电路如图所示。图 2.7.6　MOS管的低频小信号等效模型由于没有栅极电流，所以栅源是悬空的。null微变参数 gm 和 rDS (1) 根据定义通过在特性曲线上作图方法中求得。(2) 用求导的方法计算 gm在 Q 点附近，可用 IDQ 示上式中 iD，则　　一般 gm 约为 0.1 至 20 mS。 rDS 为几百千欧的数量级。　　当 RD 比 rDS 小得多时，可认为等效电路的 rDS 开路。null二、基本 共源放大电路的动态分析基本共源放大电路的等效电路将 rDS 开路而所以输出电阻Ro = RDMOS 管输入电阻高达 109 。 1.基本共源放大电路动态分析null2.分压式偏置电路的动态分析等效电路入图所示　　由图可知电压放大倍数输入、输出电阻分别为null三、基本共漏放大电路——源极输出器或源极跟随器图 2.7.9基本共漏放大电路　　典型电路如右图所示。1.静态分析分析方法与“分压-自偏压式共源电路”类似，可采用估算法和图解法。null2.动态分析（1）. 电压放大倍数图 2.7.10　微变等效电路而所以（2）. 输入电阻Ri = RG + ( R1 // R2 )null（3）输出电阻图 2.7.11　微变等效电路因输入端短路，故则所以实际工作中经常使用的是共源、共漏组态。null2.7.4　场效应管放大电路的特点1. 场效应管是电压控制元件； 2. 栅极几乎不取用电流，输入电阻非常高； 3. 一种极性的载流子导电，噪声小，受外界温度及　　　　辐射影响小； 4. 制造工艺简单，有利于大规模集成； 5. 存放管子应将栅源极短路，焊接时烙铁外壳应接　　　地良好，防止漏电击穿管子； 6. 跨导较小，电压放大倍数一般比三极管低。