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
一、放大的概念
二、放大电路的性能指标
3.通频带
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
由于电容、电感及放大管PN结的电容效应,使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降,并产生相移。
4.最大不失真输出电压Uom:交流有效值。
5.最大输出功率Pom和效率η:功率放大电路的参数
§2.2基本共射放大电路的工作原理
一、电路的组成及各元件的作用
二、设置静态工作点的必要性
为什么放大的对象是动态信号,却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压?
输出电压必然失真!
设置合适的静态工作点,首先要解决失真问题,但Q点几乎影响着所有的动态参数!
三、波形分析
四、放大电路的组成原则
静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电路参数。
动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负载上能够获得放大了的动态信号。
对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。
§2.3放大电路的分析方法
一、放大电路的直流通路和交流通路
通常,放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存,这使得电路的分析复杂化。为简化分析,将它们分开作用,引入直流通路和交流通路的概念。
1.直流通路:①Us=0,保留Rs;②电容开路;③电感相当于短路(线圈电阻近似为0)。
2.交流通路:①大容量电容相当于短路;②直流电源相当于短路(内阻为0)。
阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路
二、图解法
1.静态分析:图解二元方程
2. 电压放大倍数的分析![]()
3.失真分析
截止失真
饱和失真:饱和失真是输出回路产生失真。
三、等效电路法
2.晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)
h参数的物理意义
简化的h参数等效电路-交流等效模型
3.放大电路的动态分析
阻容耦合共射放大电路的动态分析
§2.4静态工作点的稳定
一、温度对静态工作点的影响
所谓Q点稳定,是指ICQ和UCEQ在温度变化时基本不变,这是靠IBQ的变化得来的。
二、静态工作点稳定的典型电路
三、稳定静态工作点的方法
§2.5晶体管放大电路的三种接法
一、基本共集电放大电路
二、基本共基放大电路
1.静态分析
2.动态分析
3.特点:输入电阻小,频带宽!只放大电压,不放大电流!
三、三种解法放大电路的比较
§2.6场效应管及其基本放大电路
一、场效应管(以N沟道为例)
单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作
场效应管有三个极:源极(s)、栅极(g)、漏极(d),对应于晶体管的e、b、c;有三个工作区域:截止区、恒流区、可变电阻区,对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。
栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用
uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电压?
漏-源电压对漏极电流的影响
转移特性
输出特性
2.绝缘栅型场效应管
uGS增大,反型层(导电沟道)将变厚变长。当反型层将两个N区相接时,形成导电沟道。
用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么?
耗尽型MOS管
耗尽型MOS管在uGS>0、uGS<0、uGS=0时均可导通,且与结型场效应管不同,由于SiO2绝缘层的存在,在uGS>0时仍保持g-s间电阻非常大的特点。
3.场效应管的分类
工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性
uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种?
uGS>0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种?
uGS<0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种?
二、场效应管放大电路静态工作点的设置方法
1.基本共源放大电路
根据场效应管工作在恒流区的条件,在g-s、d-s间加极性合适的电源
2.自给偏压电路
哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点?
3.分压式偏置电路
三、场效应管放大电路的动态分析
§2.7派生电路
一、复合管
复合管的组成:多只管子合理连接等效成一只管子。
目的:增大β,减小前级驱动电流,改变管子的类型。
二、派生电路举例
组合的结果带来什么好处?
