模拟电子技术基础 2篇 2章2

【例2.2.3】由三极管构成的电流源电路如图所示。（1）写出IC与VZ之间的关系式；试求：设β＝50，VBE=0.7V，rce＝50kΩ,令rbb’＝100Ω。电流源（3）分析当负载电阻RL改变时，电流源的静态工作条件。（即RL的取值范围）（2）计算电流源的输出电阻Ro；解：（1）计算静态工作点，写出IC与VZ之间关系式mARVIIeZEC4.1051.07.06V7.02284.102651100mV26)1('EQbbbeIrr（2）画低频小信号等效电路稳压管击穿后动态电阻没有交流信号，为什么可以画低频小信号等效电路?交流通路联解后得0)()//('ebozbbebRIIrRrI''')()(oeboceboVRIIrII列出两个回路方程)////(//1''zbbeecezbebeeooorRrRrrRRrRIVRM78.1505102285105011ceebeeorRrRR代入参数后得：ceebeezbbeecezbebeeooorRrRrRrRrrRRrRIVR1)////(//1''该电流源电路有很高的输出电阻，因而具有较理想的恒流源特性。ceceebeeorrRrRR1beerR当时，道理是什么？（3）当负载电阻RL增大到使VCEQ＜0.7V时，晶体管进入饱和区，ICQ≈IEQ不成立，因而ICQ无法继续保持恒流。该恒流源电路仅允许负载RL在0～576Ω之间变化。CQLeCCCEQIRRVV)(≥0.7VeLRRCQCCIV7.0≤k576.051.04.107.0127.0eCQCCRIVLR≤4．FET放大电路的动态分析共源极（CS）放大电路为例低频小信号微变等效电路采用与BJT电路对偶的思路分析计算''LmgsLgsmiovRgVRVgVVA21//gggiiiRRRIVRddsdRVoooRrRIVRLs//0''LdLddsLRRRRrR//////'iRoR共漏极（CD）放大电路低频小信号微变等效电路11'''.'LmLmLgsmgsLgsmiovRgRgRVgVRVgVVA21//gggiRRRRRRRLL//'iRmmoomoogsmoRVooogRRgRVVgVRVVgVIVRLs1//11'''''0''oR共栅极（CG）放大电路低频小信号微变等效电路''LmgsLgsmiovRgVRVgVVAmmgsmgsgsiiigRgRVgRVVIVR1//11iRdRVoooRIVRLs0''oR三、放大器三种组态下的性能指标比较电压增益输入电阻输出电阻特点用途共射(CE)电压增益大较大(几千欧)较大(≈Rc)有电压放大和电流放大作用应用广泛多用在中间级共集(CC)小于接近1最大最小输入电阻高、输出电阻低阻抗变换或电流放大共基(CB)同相电压增益大最小(几十欧)较大(≈Rc)频率特性好高频振荡或高频放大电路反相同相2.2.4多级放大电路单级放大器的电压放大倍数是有限的，在许多场合必须要有比较大的放大量，如微伏级的电视信号要放大到上百或几百伏以上的电压时，就要有上百或几百万倍以上的电压增益。所以需要多级放大器连接起来。要把多级放大器连接起来，主要应解决各级之间的连接问题。一．级间耦合（级间连接）级间的连接原则：●阻容耦合①静态时各级都应有合适的静态工作点，且不互相影响；②动态时信号能实现畅通有效的传递。优点：电路简单，各级之间的静态工作点互不影响，在多级放大器中应用广泛。阻容耦合的优缺点缺点：由于采用了电容耦合，所以不能放大直流信号或频率较低的信号，从频率特性上讲，低频响应较差，且不便于集成化。●直接耦合从电路图看各级可以有合适的静态工作点和直接耦合信号。其优点是低频特性好，可以放大变化缓慢的或直流信号，易于集成化。缺点是各级静态工作点相互影响，分析、设计和调试较困难；并且还存在零点漂移问题。两级直接耦合放大器•变压器耦合优点是各级静态工作点互不影响，能实现阻抗变换。缺点是频率特性不好，且非常笨重。•光电耦合抗干扰能力强，数字电路中应用广泛。二．多级放大电路的性能指标下图是一个三级放大器框图总电压增益是nkvkvnvvnnooioivAAAAVVVVVVVVA121211210.3212312103vvvooooioivAAAVVVVVVVVA由于要计算每一级的电压增益，在计算每一级的电压增益时必须考虑下一级的负载效应，把后一级放大电路的输入电阻作为前一级放大电路的负载。iiiiIVRR1当第一级为CC电路时，应考虑第二级输入电阻的影响。当末级电路为CC电路时，应考虑末前级输出电阻的影响。输入电阻onoRR输出电阻—末级放大器的输出电阻【例2.2.4】已知β1＝β2＝5０，rbb'=300Ω，求（1）电压放大倍数；（2）输入电阻；（3）在A、B间跨接一个大容量的电容时，有何意义?解：（1）V36.45.751515AVmA26.012511007.036.451)1(7.036.4)1()1(11ebBEQRRII求静态工作点，计算1ber2berk4.526.0265130026)1(1'1EQbbbeIrrV125.3201220552322bbBRRRVmA81.07.0125.322eEQRIk94.181.0265130081.026)β1('2bbberr'11'11)1()1(LbeLvRrRAk038.050194.1//31//222beeirRR21'1//ieLRRRk038.0038.0//12//21'1ieLRRR265.0038.051361.5038.051)1()1('11'11LbeLvRrRA505.894.133.0502'22beLvrRA254.2505.8265.021vvvAAA（2）输入电阻k83.6299.7//54.106038.05136.5//54.6100])1(//[)//('1121LbebiRrRRRR（3）当A、B间用大电容(称自举电容)跨接后，使A点电位与发射极电位相同，从而使A点电位升高。流过Rb支路的电流减小，Rb支路的等效电阻增加。但该题中，由于rbe1支路电阻比Rb支路电阻小得多，所以自举电容对整个放大器的输入电阻增加不多。【例2.2.5】画出图示电路的交流通路，设T1、T2的β和rbe相同，变压器的变比为n,试说明电路组态，并求vA.iRoR表达式交流通路T1和T2都是共发射极放大电路。1.oV2.iV2.oV两级放大器的电压放大倍数：bebebeibeLiovrrnrRrRVVA)(2'21.'1.1.1beLbeLbeLovrRnrRrRVVA)(2'.'.01.2放大器输入电阻Ri:.422.1....nAAVVAvviov121////bebbirRRR放大器输出电阻Ro:22nrRceo【例2.2.6】分析图示电路，画出交流通路，设T1、T2和T3的β，rbe相同，试说明各电路组态，指出输出电压和输入电压间的相位，并求vA.iRoR表达式交流通路解：画交流通路T1共射极放大电路，T2是共基放大电路，T3是共集电极放大电路。输出和输入电压信号的相位关系是反相（-180o）电压放大倍数：1211.beivrRA22521beirRRCB电路的输入电阻15322.beivrRRA]//)1(//[73343LbeiRRrRRLbeLvRRrRRA//)1(//)1(733733.放大器的输入电阻Ri:整个放大器的输入电阻：1211////beiirRRRR整个放大器的输出电阻：322731//beceoorrRRR【例2.2.7】电路如图，晶体管为硅管，=100，rbb`=200，T1、T2特性对称，静态时的|VBEQ|≈0.7V。试求：1.静态时的T1管和T2管的发射极电流。2.若静态时VO0,则应如何调节RC2的值，使VO=0？若静态时VO=0，则RC2=？电压放大倍数为多少？解1：静态时输入为零，T1和T2的基极地。mARIIeEE12.0473.11)12(7.02121静态时，若输出电压大于零，说明IC3电流偏大，应该把IC3电流调小，即IB3电流调小。这只要将VC2电位调高，RC2调小，过程为：RC↓VC2↑IB3↓IC3↓VO↓2CI2CRI3BI3CI3CRILI静态时，输出VO为零，求RC2：AKRVIICEECB121010012333332CI2CRI3BI3CI3CRILI则流过RC2的电流为：mAIIIIIBEBCRC108.0012.012.032322RC2上的压降为：VRIVVeCEBRC0.125.02.17.033322CI2CRI3BI3CI3CRILIkIVRCCRRC3.9108.00.12所以：2CI2CRI3BI3CI3CRILI求放大倍数、输入电阻和输出电阻，画交流通路。2CI2CRI3BI3CI3CRILICC电路CB电路准CE电路三级电压放大倍数分别为：2221222211211.1//)1(1//)1()1()1(beebebeeibeivrRrrRRrRA2333222322.))1(//(beebecbeivrRrRrRA333333.)1(//ebeLcvRrRRA3.2.1..vvvvAAAA【例2.2.7】电路如图，晶体管为硅管，=60，rbb`=100，静态时的|VBEQ|≈0.7V。试求：1.静态时的T1管和T2管的发射极电流。2.若静态时VO0,则应如何调节RC2的值，使VO=0？若静态时VO=0，则RC2=？电压放大倍数为多少？解1：首先组织好解题思路，求T1和T2管射极电流，就是求由T3管组成的电流源的电流。4CRCR4eR3eR1T2TOvIv3T4TRZDK10K2K10500V7.3VVCC12VVEE6mAKVIIIBEEEE15.0203107.321213212.因输出电位大于0，应使输出电位降低，所以RC应减小，其过程为：RC↓VC2↑IB4↓IC4↓VO↓4CRCR4eR3eR1T2TOvIv3T4TRZDK10K2K10500V7.3VVCC12VVEE6当静态输出为零时，AKRVIICEECB10106064444CRCR4eR3eR1T2TOvIv3T4TRZDK10K2K10500V7.3VVCC12VVEE6则流过RC的电流为：mAIIIIIBEBCRC14.001.015.04242RC上的压降为：VRIVVeCEBRC0.15.06.07.04444CRCR4eR3eR1T2TOvIv3T4TRZDK10K2K10500V7.3VVCC12VVEE6KIVRCCRRC143.714.00.1所以：电压放