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UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina模拟电路基础课程组第二章基本放大电路§2.1放大的概念与放大电路的性能指标§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§2.4静态工作点的稳定§2.5晶体管放大电路的三种接法§2.6场效应管基本放大电路§2.7放大电路的频率响应模拟电路基础课程组实例电路模拟电路基础课程组定量估算由于放大电路中BJT是一个非线性器件,电路的分析不能运用在电路分析中已掌握的公式和定律。如能在一定条件下,建立BJT的线性化模型,将BJT非线性器件线性化,那么,对放大电路的分析就迎刃而解了。从实际的BJT特性曲线可见,在小范围内可将其非线性作线性化处理,此时,BJT的电流、电压有线性关系存在。这样,在小信号范围可建立BJT的线性模型了。下面介绍常用的线性等效模型,可以简化对放大电路的分析,应注意各种模型的使用范围和条件。模拟电路基础课程组电路模型概念参考文献:PETERH.AAEN,JAIMEA.PLA,JOHNWOOD,ModelingandcharacterizationofRFandmicrowavepowerFETS,CambridgeUniversityPress,2007.模拟电路基础课程组晶体管模型案例参考文献:PETERH.AAEN,JAIMEA.PLA,JOHNWOOD,ModelingandcharacterizationofRFandmicrowavepowerFETS,CambridgeUniversityPress,2007.模拟电路基础课程组BJT用于估算的低频小信号等效模型beTbebb'b'ebb'bEQ(1)(1)UUrrrrII查阅手册利用PN结的电流方程可求得由IEQ算出在输入特性曲线上,Q点越高,rbe越小!BCE模拟电路基础课程组4)根据放大电路的微变等效电路计算放大电路的交流指标Au、Ri、Ro。3.小信号等效电路模型估算分析法的一般步骤1)根据直流通路估算静态工作点,并确定rbe;2)画出放大电路的交流通路;3)根据交流通路用BJT的交流等效模型代替电路中的BJT,画出放大电路微变等效电路。CQTbbEQTbbbeIUrIUrr'')1(ecbbicibi+-ube+-uceberecb模拟电路基础课程组阻容耦合共射放大电路的动态分析交流等效电路rbeRCRbRLecbRbRCRL+-us+-uo+-uiRsbIecbbIrbecIsU+-RsiU+-oU+-bIiIbIcI模拟电路基础课程组1)输入电阻动态指标计算rbeRCRbRLecbsU+-RsiU+-oU+-bIiIbIcIRibebbebii)//(rIrRIUbebibebiii//)//(rRIrRIIURi'iRiIURii或者beb//rR'ib//RR模拟电路基础课程组2)电压放大倍数)//(ccoLRRIUbecbebcbbebccio)//()//()//(rRRrIRRIrIRRIUUALLLurbeRCRbRLecbsU+-RsiU+-oU+-bIiIbIcIbebbebii)//(rIrRIU源电压放大倍数soUUAussiioUUUUrbeRCRbRLecbsU+-RsiU+-oU+-bIiIbIcIRiuARRRisi模拟电路基础课程组问题讨论(1)前级电路阻抗对电压增益的影响?(2)后级电路阻抗对电压增益的影响?模拟电路基础课程组3)输出电阻rbeRCRbRLecbsU+-RsiU+-oU+-bIiIbIcI因'oc//RR+-tUtIRo000osLuRttIUR'oR'oRcRRo输出电阻中不应含有RL!模拟电路基础课程组2.空载和带载两种情况下Uom分别为多少?讨论一beLc)(rRRAu∥已知ICQ=2mA,UCES=0.7V。EQTbb'be)1(IUrr1.在空载情况下,当输入信号增大时,电路首先出现饱和失真还是截止失真?若带负载的情况下呢?3.在图示电路中,有无可能在空载时输出电压失真,而带上负载后这种失真消除?4.增强电压放大能力的方法?模拟电路基础课程组Rb600kΩRc3kΩRL3kΩC110µFC210µFVCC12.0VXSC1ABExtTrig++__+_0VCC4T15XFG107四.Multisim仿真方法1.静态工作点测量2.输入输出波形测量以及放大倍数测量70mV10mV700uA模拟电路基础课程组3.输入电阻测量Rb600kΩRc3kΩRL3kΩC110µFC210µFVCC12.0VXSC1ABExtTrig++__+_0VCC4T15XFG1R12kΩXMM1XMM27200整个放大电路可以看作为信号源的负载电阻,与输入端的取样电阻串联,利用分压公式可以求Ri1i212RXMMXMMXMMRk4.1k2897.2071.7897.2iR模拟电路基础课程组4.输出电阻测量整个放大电路看作有内阻的电压源,这个内阻就是放大器的输出电阻。先测量负载开路时的电压源的开路电压,再将负载接入,测得负载的电压,利用分压公式可求。k3k31605.021.11'oLooRUURRb600kΩRc3kΩRL3kΩC110µFC210µFVCC12.0VVCCT15XFG17XMM10S1键=A24开路电压带载电压模拟电路基础课程组讨论:如何稳定放大器的放大倍数(增益)?模拟电路基础课程组讨论:BJT晶体管还可以构成什么形式的放大器,有什么样的特点?应用小提示:缓冲放大器的特点及应用?(射极跟随器)模拟电路基础课程组三种基本放大电路的静态与动态分析。,,电路:////CECObeibeLVRRrRRRrRβA21。,,电路://CBCObeEibeLVRRβrRRrRβA1。电路://,////,//,])(//[//,)()(CCLELSSSbeEOLbeiLbeLVRRRRRRRβRrRRRβrRRRRβrRβA21211111-+RCVCCR1●●●R2REvsRsC1C2RL-+voCE●●●●-+RCVCCR1●●●R2REvsRsC1C2RL-+voCE●●●●-+RCVCCR1●●●R2REvsRsC1C2RL-+vo●●●●●-+RCVCCR1●●●R2REvsRsC1C2RL-+vo●●●●●-+-+VCCR1●●●R2REvsRsC1C2RLvo●●-+-+VCCR1●●●R2REvsRsC1C2RLvo●●模拟电路基础课程组CE电路:有一定的电压、电流放大倍数;vo与vi反相;Ri阻值适中;RO阻值较高,多用于多级放大器的中间级。CB电路:有电压放大,但无电流放大作用;vo与vi同相;Ri阻值很小;RO阻值较高,多用于高频放大电路。CC电路:有电流放大,但无电压放大作用;vo与vi同相;Ri阻值很大;RO阻值很小,适于作电路的输入或输出级电路。-+RCVCCR1●●●R2REvsRsC1C2RL-+voCE●●●●-+RCVCCR1●●●R2REvsRsC1C2RL-+voCE●●●●-+RCVCCR1●●●R2REvsRsC1C2RL-+vo●●●●●-+RCVCCR1●●●R2REvsRsC1C2RL-+vo●●●●●-+-+VCCR1●●●R2REvsRsC1C2RLvo●●-+-+VCCR1●●●R2REvsRsC1C2RLvo●●模拟电路基础课程组讨论:晶体管增大放大倍数(达林顿管darlingtontransistor)?模拟电路基础课程组设计与仿真设计描述:地震波测量输入的信号Vin的最大电压在50mV~60mV之间,而负载RL要求信号的最大电压至少为1V。模拟电路基础课程组设计与仿真(典型方案之一)共E极放大器成了电压放大器的输入信号Vin的最小幅度为50mV,如果要将它放大到1V,电压增益为:模拟电路基础课程组设计与仿真已知负载RL=47kΩ,假设RC=10kΩ,有:由此可知:可令:VCQ=VCC/2=12V/2=6V于是有:可得:模拟电路基础课程组设计与仿真得:让C极电阻RC的阻值等于E极电阻(RE1+RE2)阻值的10倍,所以:于是有:经过计算知,在共E极放大器的直流等效电路中,有:模拟电路基础课程组设计与仿真对于分压器偏置电路中的电阻R1、R2,可先假设R1=10kΩ,有:从而推出:这样,就得到共E极放大器中所有电阻的参数:R1=10kΩ、R2=1.2kΩ、RC=10kΩ、RE1=360Ω、RE2=620Ω,它们使放大器的电压增益为20。模拟电路基础课程组设计与仿真模拟电路基础课程组◆完成的习题和选作习题。P1382.1,2.2,2.3,2.6,2.9,2.14,P2545.15.4◆仿真分析:2.20,5.14(P257)(仿真分析报告)◆设计案例:音频放大器驱动电路(给出电路设计分析,方案,原理图,PCB版图等,设计报告)提醒:仿真作业电子档提交:QQ传文件(不要用QQ邮箱)或学校邮箱:sbhe@uestc.edu.cn文件名:英才+习题编号(如2.20)+姓名学号
本文标题:2放大电路基本分析及仿真方法---BJT小信号放大.
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