放大电路、反馈电路

50 3 0.963
156
（2）输入输出电阻
ri RB // rbe 0.96k
ro RC 3k
（3）输出端开路时的电源电压放大倍数
Au S

U U
o S

U i U S

U o U i

ri RS ri
Au

1 (156) 31
38
多级放大电路
Au 2

U o U i 2
β2
RL 2 rbe2
RL 1 RC1 // ri2
RL 2 RC2 // RL
输入电阻
ri ri1
输出电阻
ro ro2
四、集成运算放大器 1、集成运放的概念：
集成运放实质上是一种具有高放大倍数、高输 入电阻、低输出电阻的直接耦合多级放大电路。
2. PN结单向导电性
PN结加正向电压导通、反向电压截止。
空间电荷区变窄
P
-+
N
-+
-+
外电场
内电场
正向电流大
二、半导体三极管
三极管的基本结构、符号
PNP 集电极
C
B 基极
集电区 集电结
基区
B
发射结
发射区
E 发射极
集电极
NPN
C
C
C
集电区
B
B
基区
基极 发射区
E
E
E
发射极
C 集电极
B 基极
常见外形
＋4
＋4
＋4
＋4
＋43
＋4
＋4
＋4
＋4
半导体中空穴的数 目增加，这种半导 体导电主要靠空穴， 因此称为空穴型半 导体，又称P型半 导体。其中空穴是 多数载流子，电子 是少数载流子。
PN结及其单向导电性
1. PN结的形成
通过一定的工艺，使一块P型半导体和一 块N型半导体结合在一起时，在他们的交界 处会形成一个特殊区域，称为PN结。
电流并联负反馈
稳定输出电流 增大输出电阻
电压串联
ii
iid
if
电压并联
i0
电流串联
if iid ii
电流并联
反馈放大电路的基本关系式
基本放大电路的放大倍数
A
Xo
X
' i
反馈网络的反馈系数
F

X f X o
X o

A X
' i
X
' i

X i

X f
X f FX o
电压放大倍数Au、输入输出电阻。
估算法计算静态工作点
+UCC
RC
RB
ICQ
IBQ
+
+ UBEQ
VT UCEQ –
–
UCC IBRB UBE
I BQ

U CC
U BEQ RB
I CQ I BQ
直流通路
UCEQ UCC ICQRC
【例1】已知共射极放大电路UCC=12V， RB=300kΩ， RC=3kΩ， RL=3kΩ， RS=3kΩ， β=50，试求放大电路的静态工作点。
＋ RLuo －
1.每级的静态工作点单独计算。
2. 交流通路
第一级 RB11 RB12 rbe1
第二级
RC1 RB21 RB22 rbe2
RC2 RL
电压放大倍数
Au

U o U i

U o1 U i
U o U i 2

Au1 Au 2
Au1

U o1 U i

β1
RL 1 rbe1
IB/mA 0.10
20℃ UCE=0V UCE≥1V
0.08
0.06
0.04
0.02 O
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
UBE/V
输出特性： IC f (UCE ) IB常数
饱和区：集电结、 发射结正偏，饱
IC/mA
和压降硅管
UCES0.3V。 10 饱和区
放 大 区 5
截止区：发射结
等
ic C
ic C
效 电 路
输出 回路
ib
＋
uce
βib rce
－
E
r一ce阻般值忽E很略高不，
计。
RB
RCi
－－
＋UCC
＋ C2 RL
＋
＋ ＋
RC RL
uO
uO RS ＋ ui
RB
－uS － －
－
放大
ii
电路
＋
的微 变等 效电
RS uS
＋ ui RB －
路
－
ri
ib rbe
和集电结均反偏，
IB=0 。
O
2
120 100 80
放大区：发射 结正向偏置， 集电结反向偏
置，IC=IB。
60
40 20（μA） IB=0
4 截止区
UCE/V
三、基本放大电路
三极管
1、放大的概念： 在电子线路中，放大的本质是在输入信号
的作用下，通过半导体器件对直流电源的能量 进行控制和转换，是负载从电源中获得的输出 信号能量，比输入信号的能量大得多，表现为 输出电压大于输入电压，或输出电流大于输入 电流，或兼而有之。
集成运放的外形与电路符号
2、放大电路中的反馈
在基本放大电路中引入反馈后，电路的输出不 仅取决于输入、而且还取决于输出本身，这样可以 根据输出状况自动调节输出，改善电路性能。
＋
Xi
－
Xi 基本放大电路
A
X
o
Xf
反馈网络 F
反馈的极性 负反馈
瞬时极性法
反馈的极性 正反馈
瞬时极性法
反馈的类型
根据输入 端采样对 象不同分
N P N
E 发射极
三极管的放大原理
以NPN型三极管为例，要使三极管具有电 流放大作用，发射结要正向偏置，集电结要反向 偏置 。
扩散到基区的电子只
有少部分与基区的空
穴复合，形成电流IB，
IC
其余扩散到集电结边
缘。
RB IB
IE
集电结反偏， 从基区扩散来 的电子漂移过 集电结被集电 结收集，形成
RC IC。
VT
+ ui uS－ －
RB
RC
+
uo －
交流通路即为ui单独作用下的电路。由于电 容C1、C2足够大，容抗近似为零（相当于短 路），直流电源UCC去掉（短接）。
ib
三 输入
B＋
ib B＋
ube
rbe
极 回路 管
ub－e
－ E
的 微 变
E
rbe

300 Ω

(1
)
26(mV ) IEQ(mA )
输出端开路时的电源电压放大倍数。
（1）RL接入时的电压放大倍数
rbe

300
(1
) 26
I EQ


300
(1
50) 226

963
33
Au

RL rbe
50 3 3 0.963
78
RL断开时的电压放大倍数
Au

RC rbe
ic β ib
＋ RC RL
uO －
ro
电压放大倍数的计算
Ui rbeIb
输入电阻 输出电阻
Uo RL ' Ic RL ' Ib
Au

U o U i

RL rbe
ri

U i Ii

RB // rbe
ro RC
【例2】已知共射极基本放大电路UCC=12V， RB=300kΩ，RC=3kΩ，RL=3kΩ，RS=3kΩ，β=50， 试求：（1）RL接入和断开两种情况下电路的电 压放大倍数；（2）输入电阻和输出电阻；（3）
I BQ
U CC U BEQ RB
U CC RB
12 300
mA
40μA
ICQ IBQ 50 0.04μA 2mA
UCEQ UCC ICQ RC (12 2 3)V 6V
微变等效电路法分析动态电路
共射极放大
ic
电路的交流
通路。
ib
RS +
一、半导体的基础知识
共价健
自由电子
＋4
＋4
＋4
＋4
＋4
＋4
空穴
＋4
＋4
＋4
N型半导体
＋4
＋4
＋4
＋45
＋4
＋4
自由电子
＋4 ＋4 ＋4
半导体中电子的 数目增加，这种 半导体导电主要 靠电子，所以称 为电子型半导体， 又称 N 型半导体。 其中自由电子是 多数载流子，空 穴为少数载流子。
P型半导体 空穴
2、基本（共射极）放大电路的组成
集电极电阻RC
将变化的电流
转变为变化的 电压。
RB
RC ＋ C2
C
C1 ＋
VT
＋B
R＋ S
RL
ui
uS
E
－－
集电极电源UCC
+UCC 使集电结反偏， 为电路提供能
量。
＋ 耦合电容C1 、
C2传递交流信
uo
号，同时使放 大电路与信号
－ 源和负载之间