三极管放大电路分析方法.ppt

二极管电路分析方法例1,例1：判断D1、D2的状态，并求VO。已知,解：、假定D1、D2管断开,、由,得， D2管优先导通,、假定D1管断开,得， D1管截止,二极管构成的限幅电路例5,当vIVIL，D2 导通，D1截止，voVIL,当vIVIH ， D1导通，D2截止，voVIH,当VILvIVIH，D1、D2均截止，vovI,v,IZ,曲线越陡，电压越稳定。,+,VZ,Q,-VZ0,一、稳压二极管 利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。,3.5 特殊二极管,（4）稳定电流IZ、最大、最小稳定电流IZM、IZmin。,（5）耗散功率,稳压二极管的参数:,（1）稳定电压 VZ,（3）动态电阻,并联式稳压电路,基区：较薄，掺杂浓度低,集电区：面积较大,发射区：掺 杂浓度较高,发射结,集电结,简介,放大状态下BJT的工作原理,BJT内部有两个PN结，在应用中可能有三种工作状态： 放大：发射结正偏，集电结反偏 饱和：两个PN结均正偏 截止：两个PN结均反偏,思考：试判断三极管的工作状态,放大,截止,截止,放大,饱和,放大,BJT的电流分配关系（1）,电流分配关系是指晶体三极管在放大状态下各级电流之间的关系式。,三种连接方式,共发射极接法、共集电极接法、共基极接法,无论哪种连接方式，要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。,注意: 1、只有三极管工作在放大模式，上述基本关系式才成立,2、上述电流分配基本关系式与组态（连接方式）无关,3、在一定的电流范围内，与为常数，则IC与IE，IC与IB之间成线性控制关系。,BJT的电流分配关系（3）,放大电路的分析方法,放大电路分析,3、利用小信号等效电路分析电路动态指标（Ri、Ro、Av或Ai）。,1、画直流通路,1、画交流通路,2、由交流通路画出小信号等效电路，并计算小信号电路参数。,直流分析,交流分析,2、计算静态工作点,用BJT小信号模型分析基本放大电路,一、直流分析,1、画直流通路，计算静态工作点,二、交流分析,1. 画出交流通路和小信号等效电路（耦合电容短路，VCC=0）,2. 利用小信号等效电路求Ri、Ro、Av。,（1）输入电阻,（2）输出电阻,（3）电压增益,（4）负载开路时电压增益,c,b,e,BJT的微变等效电路,例4.4.1 如图所示电路中,(2) 静态工作点的估算,若,可以认为与温度无关。,2、动态性能分析,问题：如果电路如下图所示，如何分析？,多级放大器,为了实现高增益和其它某些特定的要求，实际放大器一般都是由多级组成。,第六章 差动放大电路的工作原理,3、任意输入信号,任意输入信号可分解为一对差模信号与一对共模信号的组合，即：,其中：vic为共模信号，vid与- vid 为一对差模信号，有：,差动放大电路只对其中的差模信号进行放大。,结论 （1）无论差动放大电路的输入信号为何种类型，电路只对其中的差模信号进行放大。 （2）与单管放大电路相比，差动放大电路的特点是有效的放大差模信号、有效的抑制共模信号，即有效的抑制零漂。,当两个输入信号满足 时，称为任意输入信号。,令vi1 = vi2 = 0,2、工作原理,射极耦合差分式放大电路分析（2）,REE 对差模信号作用：,vid1,vid2,ib1 , ic1,ib2 , ic2,ic1 = - ic2,iee = ie1+ ie2 = 0,vee = 0,REE对差模信号不起作用，可视为短路,RL 差模分析的处理：,RL一分为二，各与RC并联,射极耦合差分式放大电路分析（4）,差模交流通路：,射极耦合差分式放大电路分析（5）,半边差模特性:,输入电阻,输出电阻,电压增益,差模特性：,差模输入电阻,差模输出电阻,单端输出,双端输出,射极耦合差分式放大电路分析（6）,差模电压增益,单端输出,双端输出,总结：,1、单端输出增益为共射增益的一半，双端输出增益为共射增益。,2、单端输出时，T1管反相端，T2管同相端。,射极耦合差分式放大电路分析（7）,集成运算放大器组成,输入级：多采用各种改进型的差动放大电路，以抑制温漂。,中间级：多采用一级或两级有源负载的共射放大电路，以提供高电压放大倍数。,输出级：多采用功率放大电路，以输出一定的功率。,偏置电路：多采用镜像恒流源电路。,电路有电平位移功能,输出级经常加有过载保护电路,两级之间插入隔离级,集成运放中常采取的改进电路性能措施,理想运放的条件,放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。,运放工作在线性区的特点,第二章 集成运放理想化条件,例2.4.1 求图所示电路的输出电压vo2的表达式，并说明该电路的特点。,电路的输入电阻为无穷大。,当R1=R21时,输入方波，输出是三角波。,1、积分电路,2.4.4 积分电路,第七章,判断反馈类型： 正、负反馈 串、并联反馈 电压、电流反馈 负反馈对放大电路主要参数的影响： 增益、输入电阻、输出电阻,例7.5.1 试写出在深度负反馈条件下该电路的闭环电压增益表达式。,电压串联负反馈,从发射极断开,增益,理想的电 压放大器,假设 vi 为正弦波且幅度足够大，T1、T2导通时均能饱和，此时输出达到最大值。,若忽略晶体管的饱和压降，则负载（RL)上的电压和电流的最大幅值分别为：,L,CC,om,CC,om,R,V,I,V,V,=,=,第八章、乙类功放功率性能分析,死区电压,交越失真：输入信号 vi在过零前后，输出信号出现的失真便为交越失真。,乙类功放存在的问题(交越失真),功放如图所示。已知VCC=26V，RL=8，T1,T2的饱和压降|VCES|=2V，D1、D2导通压降为0.7V, T1，T2的|VBE|=0.7V。,甲乙类功放 例题,试求静态时VA，VB1，VB2的值 若测得负载RL上的电压有效值为15V，求PO，PT，PV及。 求该电路不失真的最大输出功率POmax和。 求管耗最大时的输出功率和效率。,A,B1,B2,静态时vi=0， VA=0，VB1 =0.7V， VB2 =-0.7V,解：,由VO =15V，得,每管耗,最大不失真输出功率,管耗最大时,第九章. 单门限比较器（与参考电压比较）,运放处于开环状态,解：,例,图示为另一种形式的单门限电压比较器，试求出其门限电压(阈值电压)VT，画出其电压传输特性。设运放输出的高、低电平分别为VOH和VOL。,理想情况下，输出电压发生跳变时对应的vPvN0，即,门限电压,三端稳压器的典型接法,输出直流电压V0=XX,VI,整流输出电压VI大于VO 3-5V,防止电路产生自激振荡,滤除输出高频信号,（1）单电源稳压电路,470uF电容作用？,