三極管共集和共基放大電路

1、4.4 小信號(hào)模型分析法,,4.4.1 BJT的小信號(hào)建模,4.4.2 共射極放大電路的分析,? H參數(shù)的引出,? H參數(shù)小信號(hào)模型,? 模型的簡(jiǎn)化,? H參數(shù)的確定,（意義、思路）,? 利用直流通路求Q點(diǎn),? 畫小信號(hào)等效電路,? 求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo),圖解法的適用范圍：信號(hào)頻率低、幅度大的情況。,電路中輸入信號(hào)很小時(shí):,把放大電路當(dāng)作線性電路處理,——微變等效電路,,4.4.1 BJT的小信號(hào)建模,共射接法等效

2、的雙端口網(wǎng)絡(luò)：輸入：Vbe，Ib輸出：Vce，Ic,輸入特性表達(dá)式：vBE= f1 ( iB ,vCE )輸出特性表達(dá)式：iC= f2 ( iB ,vCE ),1. 模型,求全微分：,,輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻,輸入端交流開(kāi)路時(shí)的電壓傳輸比,輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比,輸入端交流開(kāi)路時(shí)的輸出電導(dǎo),2. 參數(shù)的物理意義,,3. 估算rbe,體電阻re’<<結(jié)電阻rb’e發(fā)射極電阻re約為r

3、b’e發(fā)射結(jié)的伏安特性為,分析步驟：畫直流通路，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q計(jì)算 rbe畫交流通路畫微變等效電路計(jì)算電壓放大倍數(shù)Av計(jì)算輸入電阻Ri計(jì)算輸出電阻Ro,,4.4.2 共射極基本放大電路的分析,共射極放大電路,1. 利用直流通路求Q點(diǎn),一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V，? 已知。,2. 在交流通路和小信號(hào)等效電路中分析交流參數(shù),共射極放大電路,根據(jù),則電壓增益為,（可作為公式）,3. 求電壓增益,4

4、. 求輸入電阻,5. 求輸出電阻,令,0,i,=,V,,0,b,=,I,,0,b,=,I,b,例1：電路及參數(shù)如圖，rb=100? 求Av，Ri，Ro,?=50,解： 靜態(tài)工作點(diǎn) （40uA，2mA，6V),=100+51?26/2=0.763K,= -7.62,交流通路：,微變等效電路：,=330K//26.263K,=24.3K,例2 Rs=100?，RL=4K ?，求Avs=Vo/Vs,?=50,

5、解：靜態(tài)工作點(diǎn) （ 40uA,2mA,6V） rbe=0.763K,,交流分析：,例3. 電路如圖所示。試畫出其小信號(hào)等效模型電路。,,本章第三次作業(yè)第5版教材 4.2.1，4.2.2 ，4.3.6,4.5 放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題,,4.5.1 溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響,4.5.2 射極偏置電路,1. 基極分壓式射極偏置電路,2. 含有雙電源的射極偏置電路,3. 含有恒流源的射極偏

6、置電路,,4.5.1 溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響,溫度升高會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)上升。,4.5.2 射極偏置電路,1. 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理,,目標(biāo)：溫度變化時(shí)， 使IC維持恒定。如果溫度變化時(shí)，b點(diǎn)電位能基本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。,2. 放大電路指標(biāo)分析,①靜態(tài)工作點(diǎn),②電壓增益,畫小信號(hào)等效電路,確定模型參數(shù),,輸入回路：,增益,電壓增益：,輸出回路：,③輸入電阻,則輸入電阻,放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻,

7、④輸出電阻,對(duì)回路1和2列KVL方程,,其中,3. 固定偏流電路與射極偏置電路的比較,基本共射極放大電路,從IB開(kāi)始求起,從IE開(kāi)始求起,Ro = Rc,例：電路及參數(shù)如圖，?=50， rb=100?， (1)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn) (2)求Av，Ri，Ro,解：(1） 畫直流通路求靜態(tài)工作點(diǎn),(2) 畫交流通路及微變等效電路， 求Av，Ri，Ro,交流通路：,,Ro=Rc=3K,本章第四次作業(yè)第5版教材

8、 4.3.9，4.5.3,4.6 共集電極電路和共基極電路,,4.6.1 共集電極電路4.6.2 共基極電路4.6.3 三種組態(tài)的比較4.6.4 多級(jí)放大電路,,4.6.1 共集電極電路,1. 電路分析,（1）求靜態(tài)工作點(diǎn),得,（2）電壓增益,令：,共集電路又稱射極跟隨器,（3） 輸入電阻,,令Vi=0，在輸出端加信號(hào)Vo，則：,Io=Ie+Ib+?Ib,（4） 輸出電阻,,4.6.2 共基極電路,1. 靜態(tài)工

9、作點(diǎn),直流通路與射極偏置電路相同,2. 動(dòng)態(tài)指標(biāo),①電壓增益,電壓增益：,② 輸入電阻,③ 輸出電阻,,4.6.3 基本放大電路的三種組態(tài),1.三種組態(tài)的判別,以輸入、輸出信號(hào)的位置為判斷依據(jù)： 信號(hào)由基極輸入，集電極輸出——共射極放大電路 信號(hào)由基極輸入，發(fā)射極輸出——共集電極放大電路 信號(hào)由發(fā)射極輸入，集電極輸出——共基極電路,2.三種組態(tài)的主要性能,3.三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途,共射極放大電路： 電

10、壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級(jí)放大電路的中間級(jí)。共集電極放大電路： 只有電流放大作用，沒(méi)有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好。可用于輸入級(jí)、輸出級(jí)或緩沖級(jí)。共基極放大電路： 只有電壓放大作用，沒(méi)有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗

11、的場(chǎng)合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。,三種組態(tài)電路比較,共射組態(tài),共集組態(tài),共基組態(tài),,,（反相,大）,（同相,大）,（同相，?1）,,,（最大）,（最?。?（最?。?(中),(大 ),(大 ),,,4.6 組合放大電路,4.6.1 共射-共基放大電路,4.6.2 共集-共集放大電路,4.6.1 共射-共基放大電路,,,共射－共基放大電路,4.6.1 共射-共基放大電路,,其中,所以,因?yàn)?因此,組合放大電路總的電壓增

12、益等于組成它的各級(jí)單管放大電路電壓增益的乘積。 前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓，后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的負(fù)載電阻RL。,電壓增益,4.6.1 共射-共基放大電路,,輸入電阻,輸出電阻,Ro ?Rc2,,,T1、T2構(gòu)成復(fù)合管，可等效為一個(gè)NPN管,(a) 原理圖 (b)交流通路,4.6.2 共集-共集放大電路,,4.6.2 共集-共集放大電路,,1. 復(fù)合管的主要特性,兩只NPN

13、型BJT組成的復(fù)合管,兩只PNP型BJT組成的復(fù)合管,rbe＝rbe1＋(1＋?1)rbe2,4.6.2 共集-共集放大電路,,1. 復(fù)合管的主要特性,PNP與NPN型BJT組成的復(fù)合管,NPN與PNP型BJT組成的復(fù)合管,rbe＝rbe1,4.6.2 共集-共集放大電路,,2. 共集-共集放大電路的Av、 Ri 、Ro,式中 ?≈?1?2 rbe＝rbe1＋(1＋?1)rbe2 R?L＝Re||RL,Ri＝

14、Rb|| [ rbe＋(1＋?)R?L ],4.6.3 單級(jí)與多級(jí)放大電路的比較,,單級(jí)電路,(a)阻容耦合 (b)直接耦合 (c)變壓器耦合,本章總結(jié),基本共射電路圖解分析（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)）三極管H參數(shù)等效電路及微變等效電路分析法共射、共集、共基電路分析及性能比較,本章第五次作業(yè)第5版教材 4.6.2,練 習(xí) 1,判斷圖示各電路分別屬于什么組態(tài)（共射、共