模电复习2011.12.ppt
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1、VBB = iB Rb + uBE,iB,iC,iB = 46.5 A, iB = 2.3 mA,假设三极管饱和, UCES = 0.3 V,则,ICS =,VCC - UCES,Rc,= 4.85 mA, iB ICS,假设不成立, 三极管工作在放大区。,下页,上页,首页,三极管工作状态判断,电容相当于开路 电感相当于短路,直流通路与交流通路,1. 直流通路,用于放大电路的静态分析。,在直流通路中:,下页,上页,首页,大电容和理想电压源相当于短路 电感和理想电流源相当于开路,2. 交流通路,用于放大电路的动态分析。,在交流通路中:,下页,上页,首页,动画,三极管的微变等效电路,三极管的简化h
2、参数等效电路,rbe,uBE,iC,iB,uCE,iB,e,c,b,此电路忽略了三极管输出回路等效电阻 rce 。,下页,上页,首页,用简化的微变等效电路计算单管共射放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。,rbe,ui,ic,ib,uo,ib,e,c,b,Rc,RL,Rb,单管共射放大电路的等效电路,先画出三极管的等效电路,再依次画出放大电路的交流通路,下页,上页,首页,电压放大倍数:,Au=,uo,ui,=,- ib Rc/ RL,ib rbe,=,rbe,- Rc/ RL,输入电阻:,= Rb/ rbe,输出电阻:,Ro,ui = 0 RL = ,Ri=,ui,ii,uo,io,=,Ro
3、 = Rc,io,下页,上页,rbe,ui,ic,ib,uo,ib,e,c,b,Rc,RL,Rb,首页,仿真,例1 图示放大电路中, = 50 1. 试估算放大电路的静态工作点; 2. 求电压放大倍数; 3. 求输入电阻和输出电阻。,下页,上页,820,3k,3k,首页,240k,(12v),解:直流通路如图所示,IBQRb + UBEQ + IEQ Re = VCC,IBQ =,VCC- UBEQ,Rb+(1+ ) Re,= 0.04 mA,ICQ = IBQ = 50 0.04 mA = 2 mA IEQ,UCEQ =VCC - ICQ Rc - IEQ Re = 12-2 ( 3 + 0
4、.82 ) V = 4.36 V,下页,上页,首页,rbe rbb+(1+ ),26(mV),IEQ, RL,Au,= -,rbe +(1+ ) Re,= - 1.75,Ri=rbe +(1+ ) Re/ Rb = 36.3k,Ro Rc = 3k,射极电阻Re使电压放大倍数降低,下页,上页,首页,例2:已知晶体管的 = 60 , rbe=1.8 k , 信号源电压us =15 mV,内阻Rs = 0.6 k , 其他参数已标在电路图中。求该放大电路的静态工作点; 求该放大电路的输入电阻和输出电阻; 试求输出电压 uo ; 若RF = 0, uo等于多少?,下页,上页,首页,解: 求静态工作点
5、,UBQ ,Rb1+Rb2,Rb1,VCC,IEQ =,ICQ ,UEQ,=,UBQ - UBEQ,IEQ = 1 mA,UCEQ =,VCC,- ICQ Rc,- IEQ ( Re + RF ),VCC,- ICQ ( Rc + Re + RF ),IBQ ,ICQ,uB,IE,IC,IB,uE, 3 V,=,3 0.7,Re+RF,Re+RF,2+ 0.1,= 6 V,mA 1 mA,= 17 A,下页,上页,首页,rbe,ic,ib,ib,c,b,Rc,RL,Rb2,e,io,ii,Rb1,RF,下页,上页,动态分析,首页,Au=,uo,ui,=,rbe + (1 + ) RF,- Rc
6、/ RL,电压放大倍数为,输入电阻为,输出电阻为,Ri = rbe + (1 + ) RF /Rb1/ Rb2,Ro= Rc,uo =,- ib Rc/ RL,ui =,ib rbe,Ri,Ro,+ (1 + ) ib RF,下页,上页,首页,下页,上页,首页,波特图,20dB/十倍频,fH,10fH,fL,0.1fH,0.1fL,10fL,阻容耦合单管共射放大电路的波特图,-20dB/十倍频,下页,上页,首页,多级放大电路的频率响应,已知多级放大电路总的电压放大倍数是各个放大级电压放大倍数的乘积。,多级放大电路总的相位移为:,下页,上页,首页,仿真,交越失真,ui 0时VT1导通VT2截止。
7、,ui 0时VT2导通VT1截止。,iL = iC1 iC2,下页,上页,首页,动画,1. OTL乙类互补对称电路,2. OTL甲乙类互补对称电路,避免了ui较小时两管同时截止 减小了交越失真。,iC1 和 iC2不为零,,下页,上页,首页,下页,上页,(1)最大输出功率,(2)效率,首页,下页,上页,(3)功率三极管的极限参数, 集电极最大允许电流ICM, 集电极最大允许反向电压U(BR)CEO,PTm = 0.2 Pom, 集电极最大允许耗散功率PCM,首页,Icm = (VCC UCES )/RL,静态时 UCE1 = +VCC , UCE2 = VCC,下页,上页,3. OCL甲乙类互
8、补对称电路,首页,仿真,Ucem = VCC UCES,下页,上页,(1)最大输出功率,当满足条件UCES VCC时,首页,下页,上页,(2)效率,当输出最大功率时,放大电路的效率等于最大输出功率Pom与直流电源提供的功率PV之比。,首页,(3)功率三极管的极限参数, 集电极最大允许电流ICM,下页,上页, 集电极最大允许反向电压U(BR)CEO,首页, 集电极最大允许耗散功率PCM,下页,上页,在OCL互补对称电路中,直流电源提供的功率PV,一部分转换成输出功率Po传送给负载,另一部分则消耗在三极管内部,成为三极管的耗散功率PT ,使管子发热。,当集电极输出电压的峰值UOM 0.6 VCC时
9、,三极管的功率损耗达到最大,即PT= PTm 。此时,每个三极管的最大管耗为:,首页,当忽略三极管的管压降时,PTm = 0.2 Pom,因此,在选择功率三极管时应满足,PCM 0.2 Pom,rbe= rbe1 +(1+ 1)rbe2, 12, = 12,rbe= rbe1,与NPN型三极管等效,与NPN型三极管等效,rbe= rbe1 +(1+ 1)rbe2, = 1+2+12 12,与PNP型三极管等效, = 1 (1 +2) 12,rbe= rbe1,与PNP型三极管等效,下页,上页,首页,一、偏置电路 镜像电流源是最简单、最基本的电流源,而比例电流源和微电流源都是在镜像电流源的基础上
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