集电极放大电路
电路分析使用静态分析和动态分析两种方式，分别针对直流通路和交流通路。前者确定其静态工作点，后者确定其放大参数。
原理：KCL，列写方程如下：\(V_{cc}=I_{BQ}R_b+U_{BEQ}+I_{EQ}R_e\)
从而得到\(Q(I_{BQ},I_{CQ},U_{CEQ})\)如下：
- \(I_{BQ}=\frac{V_{CC}-U_{BEQ}}{R_b}\)
- \(I_{CQ}=\beta I_{BQ}\)
- \(U_{CEQ}=V_{CC}-I_{EQ}R_e=V_{CC}-I_{CQ}R_c\)
- 交流输入电阻：\(r_{be}=r_{bb'}+\beta\frac{U_T(26mv)}{I_{CQ}}\)
- 电压放大倍数：\(A_u=\frac{U_o}{U_i}=-\beta\frac{R_L'(=R_C//R_L)}{R_{be}}\)
- 输入电阻：\(R_i=\frac{U_i}{I_i}=R_b//r_{be}\)
- 输出电阻：\(R_o=R_c\)
注意：下面的讨论限于NPN型电路，PNP型需要反过来理解。
|
|
消除方法 |
| Q点过高：\(I_{BQ}\)偏大 |
饱和失真（底部失真） |
增大\(R_b\) |
| Q点过低：\(I_{BQ}\)偏小 |
截止失真（顶部失真） |
减小\(R_b\) |
功率电子电路：还有一种失真是针对乙型功率放大电路的，它将两个三极管组合起来分别放大正版周期和负半周期。在接近\(U\)轴时，两个三极管均会进入截止区，此时信号会出现交越失真。
共基极放大电路特点：电压跟随、输入电阻大、输出电阻小
多级放大电路
- 耦合方式
- 阻容耦合
- 各级静态工作点独立，便于分析设计
- 难以大规模集成
- 不能放大直流信号和低频信号
- 直接耦合
- 各级静态工作点不独立，存在零点漂移（温度变化造成）
- 可以大规模集成
- 能同时放大直流信号和低频信号
它的放大倍数等于各级放大倍数的乘积。它的动态/静态分析从输入端到输出端进行。
差动放大电路
它使用外部干扰作用于两个端口上的干扰信号程度一致这个特性，将输入分为共模/差模信号，以将干扰抵消。
负反馈电路
- 负反馈
- 降低放大倍数
- 开环放大倍数：\(A=\frac{X_o}{X_i}\)
- 闭环放大倍数：\(A_f=\frac{A}{1+AF}\)
- 提高放大倍数稳定性
- 减小非线性失真
- 展宽放大电路通频带
- 影响输入、输出电阻
- 串联反馈：输入电阻增大
- 并联反馈：输入电阻减小
- 电压型负反馈：输出电阻减小
- 电流型负反馈：输出电阻增大
集成运算放大器
一个三端口元器件，输入\(U_{i1}(-)\)和\(U_{i2}(+)\)，输出\(U_o\)。
- \(U_o=A_{od}(U_{i2}-U_{i1})=A_{od}\cdot
U_i\)
- \(U_o=(1+\frac{R_F}{R_1})U_1\)
理想化条件
- 开环电压放大倍数趋于无穷：\(A_{uo}=\infty\)
- 输入电阻值趋于无穷：\(r_{id}=\infty\)
- 输出电阻值近似为0：\(r_o=0\)
- 共模抑制比趋于无穷
虚短：两输入端电压非常接近于0：\(u_+=u_-\) 虚断：输入端虽不断却无电流：\(i_+=0,i_-=0\)