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Mindmap-Galerie Grundlegende Verstärkerschaltung

Grundlegende Verstärkerschaltung

Es gibt drei gängige Konfigurationen grundlegender Verstärkerschaltungen, nämlich Verstärkerschaltung mit gemeinsamem Emitter, Verstärkerschaltung mit gemeinsamer Basis und Verstärkerschaltung mit gemeinsamem Kollektor. Jede Konfiguration hat ihr spezifisches Funktionsprinzip und Anwendungsszenarien.

Bearbeitet um 2024-04-22 11:15:08

Deu-Martina

Grundlegende Verstärkerschaltung

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Grundlegende Verstärkerschaltung

一、 Zoom-Konzept

Grundfunktionen: Leistungsverstärkung Voraussetzung: keine Verzerrung

Leistung

Durchlassbereich und Grenzfrequenz

Amplitudenfrequenz-Kennlinie

fL und fH werden als untere Grenzfrequenz bzw. obere Grenzfrequenz bezeichnet.

Maximale unverzerrte Ausgangsspannung

Gültige WerteUom

Spitze-Spitze-Wert Uopp (Uopp=2 √2Uom)

Spannungs-/Stromverstärkung (vier Arten)

二、 Drei grundlegende Verbindungsmethoden der Transistor-Einzelröhrenverstärkerschaltung

Grundlegende Common-Collector-Verstärkerschaltung (Emitter-Ausgabegerät)

Der Kollektor im Wechselstrompfad ist geerdet, sodass Eingang und Ausgang tatsächlich denselben Kollektor teilen. Die Last ist mit dem Emitter verbunden und wird daher als Emitter-Ausgabegerät bezeichnet.

Parameteranalyse

Spannungsverstärkungsfaktor

Hier sollte das Molekül den möglichen Widerstand Rb an der Base anbringen

Aktueller Verstärkungsfaktor

Hinweis: Io ist der Strom, der durch die RL-Last fließt, Iin ist der Strom am Eingangsanschluss

Vergleich dreier Verbindungsmethoden

Eingangswiderstand

(Ri‘ ist der Widerstand in Richtung der Basis Ib)

Ausgangswiderstand

Signalquelle kurzschließen, RL durch Prüfspannungsquelle ersetzen

Grundlegende Verstärkerschaltung mit gemeinsamer Basis

Basis im Wechselstrompfad geerdet

Parameteranalyse

Spannungsverstärkungsfaktor

Aktueller Verstärkungsfaktor

Eingangswiderstand und Ausgangswiderstand

Grundlegende Verstärkerschaltung mit gemeinsamem Emitter

Statischer Arbeitspunkt Q: Durch Hinzufügen der richtigen Vorspannung zum Eingangsanschluss wird sichergestellt, dass der Transistor betriebsbereit ist und eine Wechselstromverstärkung erreichen kann

Zu den Parametern des statischen Betriebspunkts Q gehören IBQ, ICQ, UCEQ und UBEQ, wobei UBEQ im Allgemeinen als bekannt angesehen wird und die Kenntnis der ersten beiden im Allgemeinen zur Berechnung von UCEQ durch grafische Darstellung verwendet werden kann

Zwei praktische Verstärkerschaltungen

Direkte Kopplung

Mangel

1||| Die Spannungsteilung des Widerstands führt zu Spannungsverlust

2||| Durchgangsverkehr kann nicht blockiert werden

Widerstand-Kondensator-Kopplung

三、 Analytische Methode

DC-Pfad und AC-Pfad

DC-Pfad

Formation: Ein Stromkreis, der unter der Einwirkung einer Gleichstromversorgung entsteht Prinzip: Kondensator-Leerlauf, Induktor-Kurzschluss, AC-Signalquellen-Kurzschluss (Innenwiderstand beibehalten)

Der Rs von in Reihe geschalteten Wechselstromsignalquellen kann nicht ignoriert werden.

Analysezweck: Finden Sie den statischen Arbeitspunkt Q

Kommunikationsweg

Formation: Ein Stromkreis, der unter der Einwirkung von Wechselstrom entsteht Prinzip: Leerlauf des Induktors, Kurzschluss des Kondensators mit großer Kapazität, Gleichstromquelle ohne Innenwiderstandskurzschluss

Analysezweck: Dynamische Parameter finden

Grafische Methode

Belastung der Eingangsschleife

Ausgangsschleifenlast

Anwendung

Spannungsverstärkungsanalyse

uI gibt die Gleichung ein, um iI zu finden, iI gibt die grafische Lösung aus, um uO zu finden

Nichtlineare Verzerrung der Wellenform

Cutoff-Verzerrung (UO-Top-Verzerrung)

Grund: Wenn das Eingangssignal in der negativen Halbwelle einen Spitzenwert hat, ist uBE kleiner als Uon und der Transistor wird ausgeschaltet.

Maximale Uom: IbR-Last/Quadratwurzel zwei

Erläuterung: Versetzen Sie Ic, um den Partialdruck von Rc zu minimieren

Lösung: Erhöhen Sie VBB, um ein Eindringen in den Sperrbereich zu verhindern

Sättigungsverzerrung (UO-Bodenverzerrung)

Grund: Wenn das Eingangssignal in der positiven Halbwelle seinen Höhepunkt erreicht, ist ic zu groß und uce zu klein und der Transistor gelangt in die Sättigungszone.

Maximale Einheit: UCQ-UCES

Lösung: Vcc erhöhen/Rc verringern/Rb erhöhen/Röhre mit kleinerem β austauschen

Es ist am besten, den Q-Punkt in der Mitte der Lastlinie im Verstärkungsbereich (Vcc VCES)/2 festzulegen. Zu diesem Zeitpunkt ist Uom am größten

Bestimmen Sie, welche Verzerrung zuerst auftritt, wenn uI zunimmt

Beim Vergleich von UCEQ-UCES und ICQ·RL‘ stellt ersteres die Spannungsdifferenz vom Q-Punkt bis zum kritischen Zustand der Sättigungsverzerrung dar, und letzteres stellt die Spannungsdifferenz vom Q-Punkt bis zum kritischen Zustand der Grenzverzerrung dar.

DC-Lastleitung und AC-Lastleitung

Beide passieren den Q-Punkt und die AC-Lastlinie umfasst auch die Last RL, sodass der Absolutwert der Steigung der AC-Lastlinie größer ist.

Die beiden fallen bei der direkten Kopplung zusammen, und die beiden fallen bei der Widerstand-Kapazitäts-Kopplung nur zusammen, wenn keine Last vorhanden ist.

Ersatzschaltbildverfahren

Transistor-DC-Äquivalentmodell

UBEQ benötigt einen festen Spannungsabfall, ICQ hängt nur von IBQ ab

Häufig verwendetes h-Parameter-Äquivalentmodell (geeignet für Wechselstrom)

Dies ist nur anwendbar, wenn sich der Transistor in der Verstärkungszone befindet. Daher muss zuerst der Q-Punkt mit der DC-Pfad-Methode und gleichzeitig rbe gefunden werden.

h11: Dynamischer Widerstand rbe zwischen be unter der Wirkung eines kleinen Signals und rbe=Ube/Ib (statische Analyse ist nicht beteiligt)

h12e: Der Einfluss der Ausgangskreisspannung auf die Eingangskreisspannung (sehr gering)

h21e: aktueller Verstärkungskoeffizient β

h22e: Der Kehrwert des dynamischen Widerstands rce zwischen ce (sehr klein)

Die Eingangsschleife entspricht nur einem dynamischen Widerstand rbe und die Ausgangsschleife entspricht nur einer gesteuerten Quelle.

Analyse dynamischer Parameter einer Verstärkerschaltung mit gemeinsamem Emitter

Spannungsverstärkung Au

Das Verhältnis der Ausgangsspannung zur Signalquellenspannung Aus

Eingangswiderstand: das Verhältnis des Effektivwerts der Eingangsspannung zum Effektivwert des Eingangsstroms

Ausgangswiderstand: Der äquivalente verfügbare Gesamtwiderstand von Norton ist die Summe der parallel zur Last geschalteten Widerstände

四、 Stabilisierungsmethode des statischen Betriebspunkts Q

Einfluss der Temperatur auf den Q-Punkt

（1） Eingabekurve: IB steigt und die Kurve bewegt sich nach links

（2） Ausgangskurve: Ic steigt, der Q-Punkt bewegt sich nach oben, das Kurvenintervall nimmt zu (aufgrund von IB) und es kann zu Sättigungsverzerrungen kommen

Lösung: Kollektor-Vorwiderstand Re

Zweck: Icq stabil machen

Prinzip: Im Vergleich zu IB ist Ic größer, Ic steigt, Ue (Re-Shunt) steigt, Ube (Basisspannung) nimmt ab und Ib nimmt ab

Der stabile Zustand ist I1>Ib (d. h. der Basisstrom macht vor dem Rangieren eine Minderheit aus)

Der Wert von Re: Re》Rb/（1 β） wobei Rb Rb1//Rb2 ist

Statische Betriebspunktschätzung (anwendbar für Q-Punkt-Stabilisierungsschaltung)

Abgeleitet von der Thevenin-Transformation

Die aus I1》Ib erhaltene Formel

Bei (1 β)Re》Re sind die beiden Ausdrücke gleich und erfüllen die Stabilitätsbedingung

Dynamische Parameterschätzung

In der Q-Punkt-Stabilitätsschaltung können die dynamischen Parameter geschätzt werden, wenn die Bedingungen für die Q-Punkt-Stabilität erfüllt sind.

Spannungsverstärkungsfaktor

vor der Schätzung

Nach Schätzung

Eingangswiderstand

五、 Feldeffekttransistor

Memo

场效应管特性曲线汇总:书43页

Drei grundlegende Verbindungsmethoden

Grundlegender gemeinsamer Ursprung

Niederfrequentes Kleinsignaläquivalent

Grundlegende häufige Leckage

grundlegendes gemeinsames Tor

Bias-Methode

Autarke Vorspannung: Dem Gate wird keine zusätzliche Gleichspannung zugeführt und das Source-Potenzial wird durch die Spannungsteilung des Source-Widerstands angehoben, um eine Gate-Source-Vorspannung zu erzeugen.

Geteilte Vorspannung: Basierend auf der autarken Vorspannung werden Rg1 und Rg2 verwendet, um Vcc auf den g-Pol zu teilen.

Ein kleiner Kehrwert von rce bedeutet, dass rce extrem groß ist, wenn der Transistor in der statischen Analyse parallel zu Re geschaltet wird, ist UCEQ gleich dem Partialdruck von Re in Re Rc.

zur Ableitung

Ungefährer Ausdruck von rbe

rbe besteht aus rbb' auf der Basisseite und rb'e auf der Emitterseite, wobei ersteres im Allgemeinen gegeben ist und letzteres berechnet werden kann

rbe=rbb‘ UT/Ib (UT ist auf 26 mV festgelegt)