浙江大学---模电课件---2-1.ppt

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1、集成电子技术基础教程第二篇模拟电子电路第一章放大电路分析入门半导体三极管如何组成放大电路。分析放大电路的基本方法。为什么放大电路中必须要有静态工作点。如何计算静态工作点。三种放大电路组态。本篇是模拟电路的核心基础篇2.1.1怎样分析交直流共存的放大电路一、放大电路的基本概念基本任务将输入的模拟信号按比例地进行线性放大，使输出信号尽可能地和输入信号的波形保持一致，不产生失真。本质是一种能量的控制作用。静态、动态原因：外部输入模拟信号的双向性、PN结的单向导电性。静态：输入信号中的交流成份为零。动态：输入信号中的交流成份不为零。静态工作点电路分析步骤

2、直流通路、交流通路恒压、恒流源→保留；直流通路（应用于静态分析）输入信号中的交流成份为零，电路中所有信号只有直流；电容→开路；电感（变压器绕组）→短路（或考虑其直流电阻）；恒压源→短路；交流通路（应用于动态分析）输入信号中的直流成份为零，电路中所有信号只有交流；电容（容值较大时）→短路；电感（变压器绕组）→开路（或考虑其交流阻抗）；恒流源→开路；符号表示基本符号下标符号定义大写大写静态（直流）分量小写小写动态（交流）瞬时分量小写大写瞬时总量大写小写动态（交流）分量有效值例：二、交直流共存的放大电路信号源电源负载基本共射放大电路Vcc、Rb和Rc：提

3、供合适的静态偏置；提供能源。C1、C2：（隔直/耦合）电容；隔离直流信号，传输交流信号。当输入信号为零时：仅存在供电电源VCC，电路为：电路中只有直流量：加入输入信号mV则各支路电流和电压为一个直流量叠加了一个交变量V静态动态C1、C2的极性C1、C2：（隔直/耦合）电容；隔离直流信号，传输交流信号。三、如何分析计算交直流共存的放大电路可以用两种方法图解法等效电路估算法—线性化等效处理交直流分别单独作用下进行计算，然后将结果叠加。图解法器件自身的伏安特性图外电路（除器件外）的伏安特性图优点：直观、简单缺点：不精确（1）静态分析从输入特性求

4、IBQ、VBEQ输入直流负载线从输出特性求ICQ、VCEQ输出直流负载线（2）动态分析条件:已知管子导电时VBE、值动态时，输入信号很小，管子仅工作在Q点附近的一小段，故把特性看成线性，用线性电路的方法求解电路中相关的电流和电压。等效电路估算法—线性化等效处理（1）静态分析计算三极管的三极电流、极间电压（2）动态分析采用交流通路晶体管用低频小信号模型代入，求各指标。这些指标在放大电路的动态分析中解决。2.1.3基本放大电路的组成及其静态分析一、放大电路的基本组成以放大器件（BJT、FET）为核心，配以工作电源和电阻，以保证器件始终工作在放大区。信

5、号能畅通地加到放大器的输入端，尽量不影响电路的直流工作状态。（信号耦合）经放大后的信号能尽量大地传到负载上，并从负载上取出。注意：负载上得到的信号，将比输入信号大得多，这是电源提供的能量，经放大电路控制（变换）后以输入信号的变化规律形式输出，这是放大电路所谓“放大”的真实物理内涵。二、BJT放大电路的直流偏置电路的组成为保证以放大器件为核心的电路能正常放大信号,必须加上合适的供电电源和偏置电阻。保证放大器件(晶体管或场效应管)工作在放大区，有合适的发射结、集电结偏置，合适的IB和IC电流。考虑直流偏置时，输入为零，即静态。此时只考虑直流电源作用下的

6、通路，即直流通路。几种常见的偏置电路：基极固定式偏置电路、具有工作点稳定的基极偏置电路、射极偏置电路。由图可得：发射结正偏，集电结可以保证反偏。确保了器件工作在放大状态基极固定式偏置电路电路同样能保证JE正偏，JC反向偏置。其中：戴维南等效具有工作点稳定的基极偏置电路该电路能稳定静态工作点。↑↑↑↑↑↑↑由于发射极接负电源，所以发射极正向偏置；集电极电阻较小，可以满足（VC>VB)的反偏要求。射极偏置电路8.2K40K5.1K三、FET放大电路的直流偏置电路的组成FET晶体管栅极不取电流，而且漏极电流ID受栅源电压vGS控制，所以栅极电位用分

7、压器组成。各种型号的FET，其栅源电压vGS和漏源电压vDS极性如表所示。增强型耗尽型种类电压NMOSPMOSN结型P结型NMOSPMOSvGS正负负正负(或正)正(或负)vDS正负正负正负只要Rg1和Rg2及Rd取得合理:能满足VGS>VT的导电要求，同时保证VDS>VGS-VT，使管子工作在恒流区（放大区）固定栅极电压偏置电路适用于增强型VGS电压靠ID流过源极电阻产生压降，是自己建立起来的—称自偏压。自偏压偏置电路适用于耗尽型Rg1和Rg2组成固定偏压电路，Rs为自给偏压，所以整个偏置电路为混合式偏置。混合偏置电路适用于增强、耗尽型四、信

8、号输入和输出电路输入信号能顺畅、无损失地加到放大器的输入端，并不影响电路的直流偏置。直接耦合优点低频特性好，可以放大变化缓