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7.2 其他放大电路 7.2.1 共集电极放大电 7.2.2 共基极放大电 7.2.3 多级放大电路 7.2.4 场效应管放大电路
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7.2 其他放大电路 7.2.1 共集电极放大电路 ui 1.电路组成 +UCC RB rbe C1 C2 RB RL u0 RE RE
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2.静态分析 3.动态分析 (1)电压放大倍数 HOME
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(2)输入电阻 详看输入输出电阻的推导 输入电阻较大,作为前一级的负 载,对前一级的放大倍数影响较 小且取得的信号大。 的求法?
(3)输出电阻 输出电阻较小,可 以提高带负载能力 HOME
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1. 将射极输出器放在电路的首级,可以提高输入电阻;
特点: 1.输入电阻大; 2.输出电阻小; 3.放大倍数约为 1。 使用: 1. 将射极输出器放在电路的首级,可以提高输入电阻; 2.将射极输出器放在电路的末级,可以降 低输出电阻,提高带负载能力; 3.将射极输出器放在电路的两级之间,可以起到电路的匹配作用。 HOME
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例7.5 已知射极输出器的参数如下:UCC=12V;RB=240kRE=3.9k, RS=600 , RL=12k。 =60,C1 和C2容量足够大,试求Au 、 Ri和Ro 。 RB +UCC C1 C2 RE RL ui u0 解: HOME
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rbe RE RL RB 微变等效电路 例7.5 HOME
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共基极放大电路主要作用是高频信号放大,频带宽.
共基极放大电路 共基极放大电路主要作用是高频信号放大,频带宽. 图 共基极放大电路 HOME
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表7.2 三种组态基本放大电路性能比较 HOME 电路形式 共发射极放大电路 共集电极放大电路 共基极放大电路 电流放大系数
表 三种组态基本放大电路性能比较 电路形式 共发射极放大电路 共集电极放大电路 共基极放大电路 电流放大系数 较大,例如200 <1 电压放大倍数 较大,例如100 功率放大倍数 很大,例如20000 较大,例如300 输入电阻 中等,例如5kΩ 较大,例如50kΩ 较小,例如50Ω 输出电阻 较大,例如10kΩ 较小,例如100Ω 较大,例如5kΩ 200 输出与输入电压相位 相反 相同 HOME
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多级放大电路 1.概述 第一级 放大电路 输 入 输 出 第二级 第 n 级 … … 第 n-1 级 功放级 HOME
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2.级间耦合 耦合:在多级放大器中,每两个单级放大电路之间的连接方式称为级间耦合,实现耦合的电路称级间耦合电路。
常见的两种耦合方式:直接耦合;阻容耦合。 阻容耦合: 其特点是各级静态工作点互不影响,电路调试方便,但信号有损失。 直接耦合: 其特点是信号无损失,但各级静态工作点相互影响,电路调试麻烦。 多级放大电路对耦合电路要求: 要求:波形不失真,减少压降损失。 静态:保证各级Q点设置 动态: 传送信号。 HOME
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3.多级放大电路分析 (1)电压放大倍数 多级放大器中,各级串联连接,前一级的输出电压就是下一级的输入电压,总的电压放大倍数为各级电压放大倍数之积。 其中 …… n 为多级放大器的级数。 HOME
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多级放大器中,各级串联连接,前一级的负载电阻就是下一级的输入电阻,据此求出各级电压放大倍数,再求出总的电压放大倍数,这被称为负载法。
电压放大倍数的求法 多级放大器中,各级串联连接,前一级的负载电阻就是下一级的输入电阻,据此求出各级电压放大倍数,再求出总的电压放大倍数,这被称为负载法。 即 …… k为多级放大器的任一级。 HOME
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一般说来,多级放大器的输入电阻就是输入级的输入电阻;输出电阻就是输出级的输出电阻。即
(2)输入电阻和输出电阻 一般说来,多级放大器的输入电阻就是输入级的输入电阻;输出电阻就是输出级的输出电阻。即 HOME
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参数为:UCC=12V,RB1=100kΩ,RB2=39kΩ,RC1=5.6 kΩ,
两级阻容耦合放大电路如图7.25所示,各元件 参数为:UCC=12V,RB1=100kΩ,RB2=39kΩ,RC1=5.6 kΩ, R E1=2.2kΩ, R´B1 =82 kΩ, R´B2 =47 kΩ,RC2=2.7 kΩ,RE2=2.7kΩ,RL=3.9kΩ,rbe1=1.4kΩ,rbe2=1.3kΩ,β1=β2 =50。求:电压放大倍数,输入电阻,输出电阻。 例7.6 图7.25 HOME
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? ri2 例7.6 前级 后级 静态分析: Q点计算同单级 动态分析: 关键:考虑级间影响 ri2 = RL1 方法: 图7.25
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例7.6 微变等效 电 路 图7.25的微变等效电路 HOME
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RL1= R´B1 // R´B2 // rbe2 = 82 // 47 // 1.3≈1.3 kΩ
解: RL1= R´B1 // R´B2 // rbe2 = 82 // 47 // 1.3≈1.3 kΩ RL´= RC1 // RL1 = 5.6 // 1.3≈1.06 kΩ Ri1 = RB1 // RB2 // rbe1 = 100 // 39 // 1.4≈1.4 kΩ Ro = RC2 = 2.7 kΩ HOME
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(a) (b) Au 0.7Aum f fL fH Aum 0° -90° -180° -270 ° 4.多级放大电路的频率特性 (a)
幅频特性 (a) (b) 相频特性 (b) 图7.26 单级阻容耦合放大电路的频率特性 HOME
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图 两级放大电路的频率特性 HOME
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7.2.4 场效应管放大电路 1. 场效应管偏置电路及静态分析 (1)自偏压电路 UGS = UG - US = - IDRS
场效应管放大电路 1. 场效应管偏置电路及静态分析 场效应管是电压控制器件,它只需要合适的偏压,而不要偏流 。 (1)自偏压电路 由于栅极不取电流,RG上没有压降,栅极电位UG=0,所以栅极偏压为: UGS = UG - US = - IDRS 图7.28 自偏压电路 HOME
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(2)分压偏置电路 自偏压电路只适用由耗尽型MOS管或结型场效管组成的放大电路。对增强型MOS管,其偏置电压必须通过分压器来产生,如图7.29所示。 图7.29 分压式偏置 HOME
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2.场效应管微变等效电路 场效应管也是非线性器件,但当工作信号幅度足够小,且工作在恒流区时,场效应管也可用微变等效电路来代替,如图7.30所示 。 图7.30场效应管微变等效电路 HOME
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3.场效应管放大电路的微变等效电路分析 (1) 共源极放大电路 图 共源极放大电路的微变等效电路 HOME
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① 电压放大倍数Au 式中 RL/= RD∥RL ② 输入电阻Ri和输出电阻Ro Ri = RG Ro= RD HOME
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例7.7 N沟道结型场效应管自偏压放大电路如图7.32所示 ,已知 UDD = 18V,RD =10 kΩ,RS=2 kΩ,RG=4MΩ,RL=10 kΩ,gm=1.16 ms。试求: Au ,Ri,Ro。 解: Ri = RG = 4MΩ Ro= RD =10kΩ 图7.32 HOME
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共漏极放大电路又称源极输出器,其电路和微变等效电路如图7.33所示。
(2)共漏极放大电路 共漏极放大电路又称源极输出器,其电路和微变等效电路如图7.33所示。 (a) 电路图 (b)微变等效电路 图3.33共漏极放大电路 HOME
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可见,输出电压与输入电压同相,且由于gmRL/ >>1,故Au小于1,但接近1。
① 电压放大倍数 式中 RL/= RS∥RL。 可见,输出电压与输入电压同相,且由于gmRL/ >>1,故Au小于1,但接近1。 ② 输入电阻Ri和输出电阻Ro Ri = RG HOME
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由图可知 由于栅极电流 , 故 所以 图7.34 求Ro等效电路 即 HOME
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实用中,利用场效应管和半导体三极管各自的特性互相配合,取长补短,组成混合电路,将具有更好的效果。混合示意图如图7.35所示。
(a)共源极和共发射极电路 (b)共源极和共集电极电路 图 场效应管和三极管混合电路 HOME
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表7.3 场效应管偏置电压的极性 类型 uGS uDS N沟道JFET 负 正 P沟道JFET 增强型NMOS 增强型PMOS
表7.3 场效应管偏置电压的极性 类型 uGS uDS N沟道JFET 负 正 P沟道JFET 增强型NMOS 增强型PMOS 耗尽型NMOS 正 零 负 耗尽型PMOS HOME
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