多级放大电路
级间耦合方式
直接耦合
定义:将两级放大电路用导线、电阻、二极管等直接连接(不使用电容、变压器和光敏管)。
特点:两级之间除能够传递信号外,静态工作点也相互影响。
要考虑后级电压和前级电压之间的电位差,使三极管处于放大状态
同时前级变化(总电阻变化),各级静态自然也会受到影响
优点:可以进行直流电压或者低频信号放大;
缺点:前级静态工作点会影响后级静态,第一,计算会比较麻烦,第二,后级静态工作点很难稳定。
直接耦合多级放大电路的稳压管的作用
图中稳压管具有一个特点,其动态电阻远小于静态电阻,这样在静态分析中它可以消耗静态电压,但在动态分析时,在稳压管上却只有很小的动态电压,有利于提高放大倍数。
直接耦合多级放大电路的 NPN 和 PNP 交替使用的妙处
NPN 管共射极电路,输入为基极,输出为集电极,在放大状态下,集电极电位会高于基极电位——集电极反偏,也就是说,其静态电位从输入到输出,是一个爬坡状态。大家可以想象一下,如果这个多级共射极放大电路都使用 NPN 管,那么各级的 C 端电位将逐级提升,一级一级级联,最后一级的 C 端电位将会很高。而 ...
放大电路的综合分析
四个电阻提供静态工作点的好处
分析(为什么使用4电阻):
引入概率:晶体管出厂时,会标注晶体管β的分散性
可以看到放大倍数的,变化范围还是很大的。
先看第一个电路:
这个电路中U_{CEQ}直接由β控制
U_{CEQ}=E_C-βI_{BQ}*R_C
I_{BQ}=\frac{E_C-U_{BEQ}}{R_B} 放大倍数最大2.5倍的差异,那么就很容易产生静态工作点(Q)的变化。
可以通过电位器(滑动变阻器)来调节,但成本太高。
引入电阻R_E
较少温漂,对静态工作点的影响
处理由于β的分散性,所产生的静态工作点漂移的问题
I_{BQ}=\frac{E_C-U_{BEQ}}{R_B+(1+β)R_E}
U_{CEQ}=E_C-βI_{BQ}*R_C-(1+β)R_E*I_{BQ} 可以发现,当:
(1+β)R_E >> R_B 能够得到:
U_{CEQ} \approx E_C- (E_C - U_{BEQ})(1+\frac{R_C}{R_E}) 此时,静态工作点将不在 ...
三极管中的失真分析
图像分析
截止失真:此电路是共射极放大电路,反相放大,说以当I_B很小时(发生截止失真),反应到图像上就是削顶(R_C分得的电压最小,UC分得的电压就最大)
饱和失真:同样当I_B很大时,R_C分得的电压就会更大,U_C就会越小,但R_C不会超过最大电压
静态负载线:
E_C=U_{CEQ}+I_{CQ}*R_C
动态负载线:
E_C=U_{CE}+I_{C}*R_C上图中动态负载线和静态负载线重合
负载线不重合的情况:
动态分析:
当高频信号输入时,I_C会分配给R_C和R_L,所引发的动态电压也会比之前重合的情况小
在图中我们假设 RL=RC,导致静态工作点为 QA时,失真电压裕度变为原先的 1/2。
部分公式理解:
UCE为什么是这个公式?——看上图,UCE是在静态的基础上变化的,我们平时动态分析,都是分析的变化的量
至于为什么动态UCE的变化量是这个公式,看电路图就能理解了
失真裕度
标准定义为:在一个晶体管放大电路中,输入为正弦波电压信号,输出所能达到的最大的不失真正弦信号的幅度,用U_{OP}表示,单位是 V。
饱 ...
输入电阻和输出电阻算法
无源电路
电阻的等效转换
串并联
星三角转换
扩展知识点:
惠斯通电桥
等电势点可以直接连接
星三角转换
上图所示公式,左侧为星转三角,右侧为三角转星
电压源和电流源转换
有源电路
含独立源
电压源看成导线
电流源看做开路
含受控源
化简时,不能消除掉,受控元素
外加电源
等效为电阻(可能会出现负电阻)
基本放大电路-三极管
共基极放大电路
电路分析
分析:
输入电阻:
输出电阻
注意:
这里的分析和教材上,略有区别——Vin是放在Re上面,还是下面
在教材中,vin需要通过Re,所以分析的放大倍数,和输入电阻都和Re有关系,要求Re尽可能的小
实例
如图所示:共基极放大电路
判断方法:发射极输入,集电极输出。(什么极没有参与,就是什么极)
此电路分析方法:
仿真结果:
放大倍数大致吻合
同相放大。
共集电极放大电路
电路分析
1.RC
共集电极放大电路中,RC可以为0。
分析原因,RC并不是偏置电路所必须的,只是在使用集电极输出时(共射和共基),需要电阻将电流转换为电压
2.放大倍数
则Aui近似为 1。即本电路的电压增益约为 1,且输入输出同相,因此也叫共集电极放大电路为“射极跟随器”。
3.输入电阻
4.输出电阻
计算方法:将受控源等效为电阻,就能够直接计算(受控源等效为:\frac{r_{be}+RS//RB}{β},和基极端的电阻并联,就是上述公式的右半部)
总结:
射极跟随器的输入电 ...
markdown操作-公式
十三、数学公式的输入1、公式的插入①行中公式
代码:1>$公式$
效果:$ i=I_s(e^\frac{qu}{KT}-1) $
②独立公式
代码:
123>$$>公式>$$
效果:
公式
2、上下标
代码:
12>$x^{y^z}=(1+e^x)^{-2xy^w}$>$\sideset{^1_2}{^3_4}{\underset{6}\bigotimes}$
效果:$x^{y^z}=(1+e^x)^{-2xy^w}$$\sideset{^1_2}{^3_4}{\underset{6}\bigotimes}$
3、括号和分隔符
代码:123>$\langle\quad\rangle\quad\lceil\quad\rceil\quad\lfloor\quad\rfloor\quad\lbrace\quad\rbrace\quad\lVert\quad\rVert$>$f(x,y,z)=3y^2z\left(3+\d ...
markdown操作-图表
十一、流程图https://github.com/mermaid-js/mermaid/blob/develop/README.zh-CN.md
1、横向流程图
代码:
12345678```mermaidgraph LRA[方形]==>B(圆角)B==>C{条件a}C-->|a=1|D[结果1]C-->|a=2|E[结果2]F[横向流程图]```
效果:
12345678{% mermaid %} // hexo里的语法,typora不用加graph LRA[方形]==>B(圆角)B==>C{条件a}C-->|a=1|D[结果1]C-->|a=2|E[结果2]F[横向流程图]{% endmermaid %}
graph LR
A[方形]==>B(圆角)
B==>C{条件a}
C-->|a=1|D[结果1]
C-->|a=2|E[结果2]
F[横向流程图]
2、竖 ...
markdown操作—基础操作
markdown的使用说明一、标题1语法:# (一级标题) ## (二级标题) ### (三级标题) ......
效果:
这是一级标题这是二级标题
快捷键:
Ctrl+数字1~6可以快速将选中的文本调成对应级别的标题
Ctrl+0可以快速将选中的文本调成普通文本
Ctrl+加号/减号对标题级别进行加减
二、段落1、换行
代码:12>这是一个段落>这是一个段落
效果:
这是一个段落这是一个段落
2、分割线代码:
1---或者***
效果:
三、文字显示1、字体
代码:12345>**这是粗体**>~~这是删除线~~><u>这是下划线</u>>*这是斜体*>==这是高亮==
效果:这是粗体这是删除线这是下划线这是斜体==这是高亮==
快捷键:
加粗: Ctrl+B
删除线: Shift+Alt+5
下划线: Ctrl+U
斜体: Ctrl+I
2、上下标
代码:12>x^2^>H~2~O
效果:x^2^H~2~O
四、列表1、无序列表
代码:1>*/-/+ +空格
效果 ...
三极管基础
三极管工作原理
概念引入
三极管构成
发射极:面积小,参杂浓度高
集电极:面积大,参杂浓度小
基极:薄参杂浓度低
三极管工作状态
截止区
放大区
饱和区
原理分析
放大作用原理分析
三极管载流子运动情况,如下图所示:
三级管工作在放大状态的条件:发射结正偏,集电结反偏
$I_E$:扩散运动形成(发射极高浓度掺杂,扩散到基区)
$I_B$:扩散到基区的自由电子和空穴的复合运动形成
$I_C$:漂移运动形成(发射区大量的自由电子,扩散到基极之后,由于基极很薄且低掺杂,在集电极反向电压的作用下,大量电子漂移向)
三极管的电路特性
输入特性曲线
解释现象:
曲线右移:当U_{ce}增大时,集电极电场会增大,从而(发射极电子)的漂移运动就会加剧,大部分电子会别收集到集电极,从而要获得一样的I_b只能加大U_{be}
后面的曲线几乎重合了:当电场强到一定程度,大部分非平衡少子(发射极电子),都被集电极收走了,所以I_c基本不变了,I_b也就自然没啥变化了,那么U_{be}几乎就不会对I_b再有什么影响。
输出特性曲线
图形分析:
饱和区:这个阶段I_C几 ...
二极管基础
二极管工作原理
概率引入
本征半导体:纯净的半导体
本征激发: 热激发产生载流子
载流子: 运载电荷的粒子(通常是自由电子和空穴)
复合: 自由电子在运动过程中填补空穴
漂移运动: 在电场力作用下,所产生的运动
扩散运动: 由于浓度原因所产生的运动
势垒电容: pn结耗尽层宽窄,所引起的电容
扩散电容:由非平衡少子浓度变化引起
少子/多子: 少数载流子和多数载流子
齐纳击穿:高掺杂,pn结窄,不大的反向电压可以直接破坏共价键,产生大量载流子,电流急剧增大
雪崩击穿:低掺杂,反向电压增大,漂移运动加强,逐渐碰撞共价键产生新的载流子,从而载流子倍增,电流急剧增大。
原理分析
形成耗尽层:载流子的扩散运动使得中间出现空间电荷区(耗尽层)
外加正向电压时:pn结变窄——势垒电容变小,二极管导通
外加反向电压时:pn结变宽——势垒电容变大,二极管截止
个人理解方式:
空间电荷区形成原因:多子的扩散运动,在运动过程中,填补了晶体结构中的空位。而原子在得到或者失去电子之后,变成带电离子。形成空间电荷区
外加正向电压时:外部电场力的作用下,使得多子向内挤压,而多子和空 ...






