[信息與通信]模電三極管

1、4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路共集電極放大電路和共基極放大電路4.2 共射極放大電路的工作原理共射極放大電路的工作原理4.6 組合放大電路組合放大電路4.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng) 1.掌握掌握bjt的電流分配、放大原理、特性曲線和主要參數(shù)；的電流分配、放大原理、特性曲線和主要參數(shù)； 重點(diǎn)重點(diǎn) 3.能熟練地利用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)，掌握工作點(diǎn)能熟練地利用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)，掌握工作點(diǎn)的設(shè)置與非線性失真的關(guān)系；的設(shè)置與非線性

2、失真的關(guān)系； 2.掌握共射、共集電路的組成、工作原理和計(jì)算；掌握共射、共集電路的組成、工作原理和計(jì)算； 4.能熟練地應(yīng)用能熟練地應(yīng)用h參數(shù)小信號(hào)等效電路計(jì)算放大電路的電參數(shù)小信號(hào)等效電路計(jì)算放大電路的電壓增益、輸入電阻和輸出電阻；壓增益、輸入電阻和輸出電阻； 5.掌握射極偏置電路的工作原理和靜態(tài)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)的計(jì)算；掌握射極偏置電路的工作原理和靜態(tài)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)的計(jì)算； 6.正確理解影響放大電路頻率特性的因素，重點(diǎn)掌握放大電正確理解影響放大電路頻率特性的因素，重點(diǎn)掌握放大電路的高頻特性；路的高頻特性；難點(diǎn)難點(diǎn) 1. h參數(shù)小信號(hào)等效電路的分析和計(jì)算；參數(shù)小信號(hào)等效電路的分析和計(jì)算； 2. 放大電路的頻

3、率特性及高頻響應(yīng)放大電路的頻率特性及高頻響應(yīng); 3. 組合放大電路的分析和計(jì)算。組合放大電路的分析和計(jì)算。4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管4.1.1 bjt的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下bjt的工作原理的工作原理4.1.3 bjt的的vi特性曲線特性曲線4.1.4 bjt的主要參數(shù)的主要參數(shù) 按頻率分：高頻管、低頻管；按頻率分：高頻管、低頻管； 按功率分：小、中、大功率管；按功率分：小、中、大功率管； 按半導(dǎo)體材料分：硅、鍺管；按半導(dǎo)體材料分：硅、鍺管；4.1.1 bjt的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介 bjt的類型的類型： 按結(jié)構(gòu)分：按結(jié)構(gòu)分：npnnpn和和pnppnp管；管；4

4、.1.1 bjt的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介(a) 小功率管小功率管 (b) 小功率管小功率管 (c) 大功率管大功率管 (d) 中功率管中功率管 半導(dǎo)體三極管的結(jié)半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。構(gòu)示意圖如圖所示。它有兩種類型它有兩種類型:npn型型和和pnp型。型。4.1.1 bjt的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介(a) npn型管結(jié)構(gòu)示意圖型管結(jié)構(gòu)示意圖(b) pnp型管結(jié)構(gòu)示意圖型管結(jié)構(gòu)示意圖(c) npn管的電路符號(hào)管的電路符號(hào)(d) pnp管的電路符號(hào)管的電路符號(hào)集成電路中典型集成電路中典型npnnpn型型bjtbjt的截面圖的截面圖4.1.1 bjt的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 發(fā)射區(qū)

5、的摻雜濃度最高；發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高； 集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大； 基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。摻雜濃度最低。 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。流子傳輸體現(xiàn)出來的。外部條件：外部條件：發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下bjt的工作原理的工作原理1. 內(nèi)部載流子的傳輸過程發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送和控制載流子

6、基區(qū)：傳送和控制載流子 （以（以npnnpn為例）為例） 由于三極管內(nèi)有兩種載流子由于三極管內(nèi)有兩種載流子( (自自由電子和空穴由電子和空穴) )參與導(dǎo)電，故稱為雙參與導(dǎo)電，故稱為雙極型三極管或極型三極管或bjtbjt ( (bipolar junction transistor) )。 ic= icn+ icboib =iep+ ibn- icbo = iep+ ien - icn icbo = ie - ic放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下bjtbjt中載流子的傳輸過程中載流子的傳輸過程ie=ien+ iep2. 電流分配關(guān)系發(fā)射極注入電流發(fā)射極注入電流傳輸?shù)郊姌O的電流傳輸?shù)郊姌O的電流設(shè)設(shè) cne

7、 ii即根據(jù)傳輸過程可知根據(jù)傳輸過程可知 ic= icn+ icbo通常通常 ic icboecii 則有則有 為電流放大系數(shù)。它只為電流放大系數(shù)。它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 = 0.9 0.99 。ie=ib+ ic放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下bjtbjt中載流子的傳輸過程中載流子的傳輸過程4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下bjt的工作原理的工作原理 1 又設(shè)又設(shè)bcboc iii則 是另一個(gè)電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管是另一個(gè)電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜

8、濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般一般 1 。根據(jù)根據(jù)ie=ib+ ic ic= icn+ icbocne ii且令且令bccboc iiii時(shí)，當(dāng)iceo= (1+ ) icbo（穿透電流）（穿透電流）2. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下bjt的工作原理的工作原理3. 三極管的三種組態(tài)三極管的三種組態(tài)共集電極接法共集電極接法，集電極作為公共電極，用，集電極作為公共電極，用cc表示。表示。共基極接法共基極接法，基極作為公共電極，用基極作為公共電極，用cb表示；表示；共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用，發(fā)射極作為公共電極，用ce表示；表示；bjt的三種組態(tài)的三

9、種組態(tài)4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下bjt的工作原理的工作原理共基極放大電路共基極放大電路4. 放大作用放大作用若若 vi = 20mv電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mvv98. 0io vvva使使 ie = -1 ma，則則 ic = ie = -0.98 ma， vo = - ic rl = 0.98 v，當(dāng) = 0.98 時(shí)，時(shí)，4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下bjt的工作原理的工作原理 綜上所述，三極管的放大作用，主要是依綜上所述，三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)這一

10、傳輸過程的兩個(gè)條件是：實(shí)現(xiàn)這一傳輸過程的兩個(gè)條件是：（1）內(nèi)部條件：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。向偏置。4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下bjt的工作原理的工作原理4.1.3 bjt的的v-i 特性曲線特性曲線 ib=f(vbe) vce=const(2) 當(dāng)當(dāng)vce1v時(shí)，時(shí)， vcb= vce - - vbe0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收 集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vbe下下

11、ib減小，特性曲線右移。減小，特性曲線右移。(1) 當(dāng)當(dāng)vce=0v時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。1. 輸入特性曲線輸入特性曲線（以共射極放大電路為例）（以共射極放大電路為例）共射極連接共射極連接飽和區(qū)：飽和區(qū)：ic明顯受明顯受vce控制的區(qū)域，控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般該區(qū)域內(nèi)，一般vce0.7v (硅管硅管)。此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小偏電壓很小。ic=f(vce) ib=const2. 輸出特性曲線輸出特性曲線輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域: :截止區(qū)：截止區(qū)：ic接近零的區(qū)域，相當(dāng)接

12、近零的區(qū)域，相當(dāng)ib=0的曲線的下方。此時(shí)，的曲線的下方。此時(shí)， vbe小于死區(qū)小于死區(qū)電壓電壓。放大區(qū)：放大區(qū)：ic平行于平行于vce軸的區(qū)域，曲軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，線基本平行等距。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏。4.1.3 bjt的的v-i 特性曲線特性曲線 (1) 共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) =（iciceo）/ibic / ib vce=const1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 4.1.4 bjt的主要參數(shù)的主要參數(shù)與與ic的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線 (2) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) = ic/ ib vce=c

13、onst1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) (3) 共基極直流電流放大系數(shù)共基極直流電流放大系數(shù) =（icicbo）/ieic/ie (4) 共基極交流電流放大系數(shù)共基極交流電流放大系數(shù) = ic/ ie vcb=const 當(dāng)當(dāng)icbo和和iceo很小時(shí)，很小時(shí)， 、 ，可以不，可以不加區(qū)分。加區(qū)分。4.1.4 bjt的主要參數(shù)的主要參數(shù) 2. 極間反向電流極間反向電流 (1) 集電極基極間反向飽和電流集電極基極間反向飽和電流icbo 發(fā)射極開發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。 4.1.4 bjt的主要參數(shù)的主要參數(shù) (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極

14、間的反向飽和電流iceo iceo=（1+ ）icbo 2. 極間反向電流極間反向電流4.1.4 bjt的主要參數(shù)的主要參數(shù)(1) 集電極最大允許電流集電極最大允許電流icm(2) 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗pcm pcm= icvce 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)4.1.4 bjt的主要參數(shù)的主要參數(shù) 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)(3) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 v(br)cbo發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 v(br) ebo集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 v(br)ceo基極開路時(shí)集電極和發(fā)射基極開路時(shí)

15、集電極和發(fā)射 極間的擊穿電壓。極間的擊穿電壓。幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系 v(br)cbov(br)ceov(br) ebo4.1.4 bjt的主要參數(shù)的主要參數(shù)4.1.5 溫度對(duì)溫度對(duì)bjt參數(shù)及特性的影響參數(shù)及特性的影響(1) 溫度對(duì)溫度對(duì)icbo的影響的影響溫度每升高溫度每升高10，icbo約增加一倍。約增加一倍。 (2) 溫度對(duì)溫度對(duì) 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1， 值約增大值約增大0.5%1%。 (3) 溫度對(duì)反向擊穿電壓溫度對(duì)反向擊穿電壓v(br)cbo、v(br)ceo的影響的影響溫度升高時(shí)，溫度升高時(shí)，v(br)cbo和和v(br)ceo都會(huì)有所提高。都

16、會(huì)有所提高。 2. 溫度對(duì)溫度對(duì)bjt特性曲線的影響特性曲線的影響1. 溫度對(duì)溫度對(duì)bjt參數(shù)的影響參數(shù)的影響討論一討論一1、分別分析、分別分析ui=0v、5v時(shí)時(shí)t是工作在截止?fàn)顟B(tài)還是導(dǎo)通狀態(tài)；是工作在截止?fàn)顟B(tài)還是導(dǎo)通狀態(tài)；2、已知、已知t導(dǎo)通時(shí)的導(dǎo)通時(shí)的ube0.7v，若當(dāng)，若當(dāng)ui=5v，則，則在什么范圍在什么范圍內(nèi)內(nèi)t處于放大狀態(tài)，在什么范圍內(nèi)處于放大狀態(tài)，在什么范圍內(nèi)t處于飽和狀態(tài)？處于飽和狀態(tài)？ 通過通過ube是否大于是否大于uon判斷管子判斷管子是否導(dǎo)通。是否導(dǎo)通。a431007 . 05bbeibruuima4 . 2512ccccmaxrvi56bcmaxii臨界飽和時(shí)的臨界

17、飽和時(shí)的討論二討論二由圖示特性求出由圖示特性求出pcm、icm、u（br）ceo、。ceccmuip2.7iccebcuiiuce=1v時(shí)的時(shí)的ic就是就是icmu（br）ceoend4.2.1 電路組成電路組成4.2.2 共射放大電路的工作原理共射放大電路的工作原理4.2.3 兩種實(shí)用放大電路兩種實(shí)用放大電路4.2 共射極放大電路共射極放大電路4.2.1 電路組成電路組成輸入回路（基極回路）輸入回路（基極回路）輸出回路（集電極回路）輸出回路（集電極回路）習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法 共射極基本放大電路共射極基本放大電路習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法4.2.1 電路組成電路組成4.2.2 共射放大電路的工作原理共射放大

18、電路的工作原理vi=0vi=vsin t1.簡單的工作原理簡單的工作原理 2.靜態(tài)靜態(tài) 電路處于靜態(tài)時(shí)，三極管三個(gè)電極的電壓、電電路處于靜態(tài)時(shí)，三極管三個(gè)電極的電壓、電流在特性曲線上確定為一點(diǎn)，稱為流在特性曲線上確定為一點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)，常稱為常稱為q點(diǎn)。一般用點(diǎn)。一般用ib、 ic和和vce （或（或ibq、icq和和vceq ）表示。）表示。# # 思考題：思考題： 輸入信號(hào)為零（輸入信號(hào)為零（v vi i= 0 = 0 或或 i ii i= 0= 0）時(shí)，放大電）時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)直流工作狀態(tài)。4.2.2 共射放大電路的工作原理共射放大

19、電路的工作原理設(shè)置正確靜態(tài)的必要性設(shè)置正確靜態(tài)的必要性設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，主要是為了設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，主要是為了解決失真解決失真問題；問題；但但q q點(diǎn)將影響所有動(dòng)態(tài)參數(shù)！點(diǎn)將影響所有動(dòng)態(tài)參數(shù)！ 電路的放大對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，為什么要求晶體管在信電路的放大對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，為什么要求晶體管在信號(hào)為零時(shí)有合適的直流電流和極間電壓？號(hào)為零時(shí)有合適的直流電流和極間電壓？不設(shè)置正確的靜態(tài)：不設(shè)置正確的靜態(tài)：輸出電壓必然失真！輸出電壓必然失真！4.2.2 共射放大電路的工作原理共射放大電路的工作原理 （1 1）畫直流通路）畫直流通路 u us s=0=0，保留，保留r rs s；電容開路；電容開路； 電

20、感相當(dāng)于短路（線圈電阻近似為電感相當(dāng)于短路（線圈電阻近似為0 0） 3.靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)(q點(diǎn)）的分析計(jì)算點(diǎn)）的分析計(jì)算步驟：步驟：直流電流流經(jīng)的通路直流電流流經(jīng)的通路 直流通路直流通路 共射極放大電路共射極放大電路原則：原則：求求 ib、ic、vce4.2.2 共射放大電路的工作原理共射放大電路的工作原理（2 2）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)ccbeqbqbvvirbqceobqcqiiii vceq=vccicqrc 直流通路直流通路 3.靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)(q點(diǎn)）的分析計(jì)算點(diǎn)）的分析計(jì)算4.2.2 共射放大電路的工作原理共射放大電路的工作原理 4.動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) 輸入信號(hào)不為零時(shí)，放大

21、電路的工作狀態(tài)，輸入信號(hào)不為零時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱也稱交流工作狀態(tài)交流工作狀態(tài)。 輸入正弦信號(hào)輸入正弦信號(hào)v vs s后，后，電路將處在動(dòng)態(tài)工作情電路將處在動(dòng)態(tài)工作情況。此時(shí)，況。此時(shí)，bjtbjt各極電流各極電流及電壓都將在靜態(tài)值的及電壓都將在靜態(tài)值的基礎(chǔ)上隨輸入信號(hào)作相基礎(chǔ)上隨輸入信號(hào)作相應(yīng)的變化。應(yīng)的變化。 4.2.2 共射放大電路的工作原理共射放大電路的工作原理直流電源相當(dāng)于直流電源相當(dāng)于交流接地。交流接地。交流通路：信號(hào)電流流經(jīng)的通路交流通路：信號(hào)電流流經(jīng)的通路大容量電容相當(dāng)于短路；大容量電容相當(dāng)于短路；原則：原則： 共射極放大電路共射極放大電路交流通路交流通路 4.動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)

22、4.2.2 共射放大電路的工作原理共射放大電路的工作原理4.2.3 兩種實(shí)用放大電路兩種實(shí)用放大電路問題：問題：1、兩種電源、兩種電源2、信號(hào)源與放大電路不、信號(hào)源與放大電路不“共地共地”將兩個(gè)電源將兩個(gè)電源合二為一合二為一共地，且要使信號(hào)共地，且要使信號(hào)馱載在靜態(tài)之上馱載在靜態(tài)之上靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，b1beqruu動(dòng)態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)時(shí)， ubeuiurb11.直接耦合放大電路直接耦合放大電路 耦合電容的容量應(yīng)足夠耦合電容的容量應(yīng)足夠大，即對(duì)于交流信號(hào)近似大，即對(duì)于交流信號(hào)近似為短路。其作用是為短路。其作用是“隔離隔離直流、通過交流直流、通過交流”。靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，c1、c2上電壓？上電壓？ceqc2

23、beqc1uuuu，動(dòng)態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)時(shí)，c1、c2為耦合電容！為耦合電容！ubequcequbeuiubeq，信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。，信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。負(fù)載上只有交流信號(hào)。負(fù)載上只有交流信號(hào)。2.阻容阻容耦合放大電路耦合放大電路4.2.3 兩種實(shí)用放大電路兩種實(shí)用放大電路共射極放大電路共射極放大電路 放大電路如圖所示。已知放大電路如圖所示。已知bjt的的 =80， rb=300k ， rc=2k ， vcc= +12v，求：，求：（1）放大電路的）放大電路的q點(diǎn)。此時(shí)點(diǎn)。此時(shí)bjt工作在哪個(gè)區(qū)域？工作在哪個(gè)區(qū)域？（2）當(dāng)）當(dāng)rb=100k 時(shí)，放大電路的時(shí)，放大電路的q點(diǎn)。此時(shí)點(diǎn)。此時(shí)bjt工工作

24、在哪個(gè)區(qū)域？（忽略作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略bjt的飽和壓降）的飽和壓降）解：解：（1）a40300k2v1bbeccbq rvvi（2）當(dāng)）當(dāng)rb=100k 時(shí)，時(shí)，3.2maa4080bqcq ii 5.6v3.2ma2k-v12cqcccceq irvv靜態(tài)工作點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)為q（40 a，3.2ma，5.6v），），bjt工作在放大區(qū)。工作在放大區(qū)。其最小值也只能為其最小值也只能為0，即，即ic的最大電流為：的最大電流為：a120100k2v1bccbq rvima6 . 9a12080bqcq ii v2 . 79.6ma2k-v12cqcccceq irvvma62k2v1ccesccc

25、m rvvicmbq ii 由由于于，所以，所以bjt工作在飽和區(qū)。工作在飽和區(qū)。vce不可能為負(fù)值，不可能為負(fù)值，此時(shí)，此時(shí)，q（120ua，6ma，0v），），討論討論1 放大電路的組成原則放大電路的組成原則 靜態(tài)工作點(diǎn)合適：靜態(tài)工作點(diǎn)合適：合適的直流電源合適的直流電源 合適的電路參數(shù)合適的電路參數(shù) 輸入輸入信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入端，端，輸出信號(hào)能夠傳送給輸出信號(hào)能夠傳送給負(fù)載。負(fù)載。 對(duì)實(shí)用放大電路的要求：對(duì)實(shí)用放大電路的要求： 共地；共地； 直流電源種類盡可能少；直流電源種類盡可能少； 負(fù)載上無直流分量。負(fù)載上無直流分量。1.1.用用npnnpn型管組成一

26、個(gè)在本節(jié)課中未見過型管組成一個(gè)在本節(jié)課中未見過的共射放大電路。的共射放大電路。2.2.用用pnppnp型管組成一個(gè)共射放大電路。型管組成一個(gè)共射放大電路。照葫蘆畫瓢！照葫蘆畫瓢！討論討論2end4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.3.1 圖解分析法圖解分析法4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析2. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析3. 非線性失真的圖解分析非線性失真的圖解分析4. 圖解分析法的適用范圍圖解分析法的適用范圍1. bjt的的h參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型2. 用用h參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路

27、參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路3. 小信號(hào)模型分析法的適用范圍小信號(hào)模型分析法的適用范圍1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析 采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極管的輸入輸采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極管的輸入輸出特性曲線。出特性曲線。 共射極放大電路共射極放大電路4.3.1 圖解分析法圖解分析法靜態(tài)靜態(tài)1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析 列輸入回路方程列輸入回路方程 列輸出回路方程（直流負(fù)載線）列輸出回路方程（直流負(fù)載線）vce=vccicrc 首先，畫出直流通路首先，畫出直流通路直流通路直流通路 bbbbberiv v4.3.1 圖解分析法圖解分析法靜

28、態(tài)靜態(tài) 在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線 vce=vccicrc，與，與ibq曲曲線的交點(diǎn)即為線的交點(diǎn)即為q點(diǎn)，從而得到點(diǎn)，從而得到vceq 和和icq。 在輸入特性曲線上，作出直線在輸入特性曲線上，作出直線 ，兩線的交點(diǎn)，兩線的交點(diǎn)即是即是q點(diǎn)，得到點(diǎn)，得到ibq。bbbbberiv v4.3.1 圖解分析法圖解分析法靜態(tài)靜態(tài) 根據(jù)根據(jù)vs的波形，在的波形，在bjt的輸入特性曲線的輸入特性曲線圖上畫出圖上畫出vbe 、 ib 的的波形波形2. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析tsinsmsv vbbsbbberiv vv4.3.1 圖解分析法圖解分

29、析法動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) 根據(jù)根據(jù)ib的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫出的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫出ic和和vce 的波形的波形ccccceriv v4.3.1 圖解分析法圖解分析法動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)共射極放大電路中的電壓共射極放大電路中的電壓電流波形電流波形4.3.1 圖解分析法圖解分析法動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)波形的失真波形的失真飽和失真截止失真 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于npnnpn管，管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非

30、線性失真。對(duì)于截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于npnnpn管，管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。注意：對(duì)于pnp管，由于是負(fù)電源供電，失真 的表現(xiàn)形式，與npn管正好相反。3. 靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響4.3.1 圖解分析法圖解分析法波形失真波形失真截止失真截止失真消除方法：增大消除方法：增大vbb，即向上平移輸入回路負(fù)載線。，即向上平移輸入回路負(fù)載線。截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！減小減小rb能消除截止失真嗎？能消除截止失真嗎？4.3.1 圖解分析法圖解分析法波形失真波形失真飽和失真飽和失真飽和失真產(chǎn)生于晶體管

31、的輸出回路！飽和失真產(chǎn)生于晶體管的輸出回路！4.3.1 圖解分析法圖解分析法波形失真波形失真消除飽和失真的方法消除飽和失真的方法 消除方法：增大消除方法：增大rb，減小，減小vbb，減小，減小，減小，減小rc，增大，增大vcc。 q qrb或或或或vbb rc或或vcc2 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓uom ：比較：比較uceq與（與（ vcc uceq ），）， 取其小者，除以取其小者，除以 。這可不是這可不是好辦法！好辦法！4.3.1 圖解分析法圖解分析法波形失真波形失真4. 圖解分析法的適用范圍圖解分析法的適用范圍適用范圍適用范圍：幅度較大幅度較大而工作而工作頻率不太高頻率不太高

32、的情況的情況優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 直觀、形象直觀、形象 有助于建立和理解交、直流共存，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)等重要概念；有助于建立和理解交、直流共存，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)等重要概念； 有助于理解正確選擇電路參數(shù)、合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的有助于理解正確選擇電路參數(shù)、合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的 重要性重要性 能全面地分析放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)工作情況。能全面地分析放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)工作情況。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 不能分析工作頻率較高時(shí)的電路工作狀態(tài)不能分析工作頻率較高時(shí)的電路工作狀態(tài) 不能用來分析放大電路的輸入電阻、輸出電阻等不能用來分析放大電路的輸入電阻、輸出電阻等 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。4.3.1 圖解分析法圖解分析法適用范圍適用范圍

33、4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法1. bjt的的h參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型建立小信號(hào)模型的意義建立小信號(hào)模型的意義建立小信號(hào)模型的思路建立小信號(hào)模型的思路 當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，就可以把三極當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。處理。 由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號(hào)模型，就是將非線性

34、器件做分析非常困難。建立小信號(hào)模型，就是將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。1. bjt的的h參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 h參數(shù)的引出參數(shù)的引出),(ceb1bevvif 在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得cecebebbbebedddbcevvvvv ivii用小信號(hào)交流分量表示用小信號(hào)交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce 對(duì)于對(duì)于bjt雙口網(wǎng)絡(luò)，已知輸入雙口網(wǎng)絡(luò)，已知輸入輸出特性曲線如下：輸出特性曲線如下：ib=f(vbe) vce=const

35、ic=f(vce) ib=const可以寫成：可以寫成：),(ceb2cvifi cececbbccdddbcevv iviiiiibjt雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)cebbeie vih v輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；流放大系數(shù)；輸入端交流開路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。其中：其中：四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（h參數(shù)）。參數(shù)）。vbe= hieib+ hrevcei

36、c= hfeib+ hoevcecebcfe viih bcebere ihvv bcecoe iihv 1. bjt的的h參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 h參數(shù)的引出參數(shù)的引出1. bjt的的h參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 h參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型根據(jù)根據(jù)可得小信號(hào)模型可得小信號(hào)模型bjt的的h參數(shù)模型參數(shù)模型vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevcebjt雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)1. bjt的的h參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 h參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型 h h參數(shù)都是小信號(hào)參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。參數(shù)都是小信號(hào)參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。 h h

37、參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。 h h參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對(duì)交流信號(hào)的分析。參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對(duì)交流信號(hào)的分析。 受控電流源受控電流源h hfefei ib b ，反，反映了映了bjtbjt的基極電流對(duì)集電的基極電流對(duì)集電極電流的控制作用。電流源極電流的控制作用。電流源的流向由的流向由ib的流向決定。的流向決定。 hrevce是一個(gè)受控電壓是一個(gè)受控電壓源。反映了源。反映了bjt輸出回路電輸出回路電壓對(duì)輸入回路的影響。壓對(duì)輸入回路的影響。1. bjt的的h參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 模型的簡化模型的簡化 hre和和hoe都很小，

38、常忽都很小，常忽略它們的影響。略它們的影響。 bjt在共射連接時(shí)，其在共射連接時(shí)，其h參數(shù)的數(shù)量級(jí)一般為參數(shù)的數(shù)量級(jí)一般為 s101010101052433oefereieehhhhh1. bjt的的h參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 h參數(shù)的確定參數(shù)的確定 一般用測(cè)試儀測(cè)出；一般用測(cè)試儀測(cè)出；rbe 與與q點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測(cè)出。點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測(cè)出。rbe= rbb + (1+ ) re其中對(duì)于低頻小功率管其中對(duì)于低頻小功率管 rbb200 則則 )ma()mv(26)1(200eqbeir )ma()mv(26)ma()mv(eqeqeiivrt 而而 (t=300k) 一般也用公式估

39、算一般也用公式估算 rbe （忽略（忽略 re ）4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法2. 用用h參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路（1）利用直流通路求）利用直流通路求q點(diǎn)點(diǎn) 共射極放大電路共射極放大電路bbebbbrvvi 一般硅管一般硅管vbe=0.7v，鍺管，鍺管vbe=0.2v， 已知已知。bcii lccceccce)(rirvvv 2. 用用h參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路（2）畫小信號(hào)等效電路）畫小信號(hào)等效電路h參數(shù)小信號(hào)等效電路參數(shù)小信號(hào)等效電路2. 用用h參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電

40、路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)根據(jù)根據(jù))(bebbirri vbcii )/(lccorri v則電壓增益為則電壓增益為)()/()()/()()/(beblcbebblcbbebblcciorrrrrrirrirrirria vvv（可作為公式）（可作為公式）電壓增益電壓增益h參數(shù)小信號(hào)等效電路參數(shù)小信號(hào)等效電路2. 用用h參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)輸入電阻輸入電阻輸出電阻輸出電阻令令0i v0b i0b iro = rc 所以所以bebbbebbbi

41、iiirrirriiir )( vv lsr,0ttovvir3. 小信號(hào)模型分析法的適用范圍小信號(hào)模型分析法的適用范圍 放大電路的輸入信號(hào)幅度較小，放大電路的輸入信號(hào)幅度較小，bjtbjt工作在其工作在其v vt t特性特性曲線的線性范圍（即放大區(qū)）內(nèi)。曲線的線性范圍（即放大區(qū)）內(nèi)。h h參數(shù)的值是在靜態(tài)工作參數(shù)的值是在靜態(tài)工作點(diǎn)上求得的。所以，放大電路的動(dòng)態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)點(diǎn)上求得的。所以，放大電路的動(dòng)態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)值的大小及穩(wěn)定性密切相關(guān)。值的大小及穩(wěn)定性密切相關(guān)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)(av 、ri和和ro等等)非常方便，非常方便，

42、且適用于頻率較高時(shí)的分析。且適用于頻率較高時(shí)的分析。4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 在在bjt與放大電路的小信號(hào)等效電路中，電壓、電流等與放大電路的小信號(hào)等效電路中，電壓、電流等電量及電量及bjt的的h參數(shù)均是針對(duì)變化量參數(shù)均是針對(duì)變化量(交流量交流量)而言的，不能用而言的，不能用來分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。來分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。end4.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題的穩(wěn)定問題4.4.1 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路2. 含有雙電源的射極偏置電路含有雙電

43、源的射極偏置電路3. 含有恒流源的射極偏置電路含有恒流源的射極偏置電路4.4.1 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 4.1.6節(jié)討論過，溫度上升時(shí)，節(jié)討論過，溫度上升時(shí)，bjt的反向電流的反向電流icbo、iceo及電流放大系數(shù)及電流放大系數(shù) 或或 都會(huì)增大，而發(fā)射結(jié)正向壓降都會(huì)增大，而發(fā)射結(jié)正向壓降vbe會(huì)減小。這些參數(shù)隨溫度的變化，都會(huì)使放大電路中的集電會(huì)減小。這些參數(shù)隨溫度的變化，都會(huì)使放大電路中的集電極靜態(tài)電流極靜態(tài)電流icq隨溫度升高而增加隨溫度升高而增加（icq= ibq+ iceo） ，從，從而使而使q點(diǎn)隨溫度變化。點(diǎn)隨溫度變化。 要想使要想使icq基本穩(wěn)定不變，就要

44、求在溫度升高時(shí)，電路基本穩(wěn)定不變，就要求在溫度升高時(shí)，電路能自動(dòng)地適當(dāng)減小基極電流能自動(dòng)地適當(dāng)減小基極電流ibq 。4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路（1 1）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理 目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使ic維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時(shí)，如果溫度變化時(shí)，b點(diǎn)電點(diǎn)電位能基本不變位能基本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。t 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： ic ie ve 、vb不變不變 vbe ib ic （反饋控制）（反饋控制）1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路(a) 原理電路原理電路 (b) 直流通路直流通路b點(diǎn)電位基本不

45、變的條件點(diǎn)電位基本不變的條件：i1 ibq ，ccb2b1b2bqvrrrv 此時(shí)，此時(shí)，vbq與溫度無關(guān)與溫度無關(guān)vbq vbeqre取值越大，反饋控制作用越強(qiáng)取值越大，反饋控制作用越強(qiáng)一般取一般取 i1 =(510)ibq ， vbq =35v 1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路（1 1）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路（2 2）放大電路指標(biāo)分析）放大電路指標(biāo)分析靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)ccb2b1b2bqvrrrv ebeqbqeqcqrvvii )(eccqcceeqccqccceqrrivririvv iicqbq 電壓增益

46、電壓增益畫小信號(hào)等效電路畫小信號(hào)等效電路（2 2）放大電路指標(biāo)分析）放大電路指標(biāo)分析1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：)/(lcborri v輸入回路：輸入回路：ebbebeebebi)1(riririri v電壓增益：電壓增益：ebelcebeblcbio)1()/()1()/(rrrrrrirria vvv畫小信號(hào)等效電路畫小信號(hào)等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 已知，求已知，求r rbebe)ma()mv(26)1(200eqbeir 增益增益（2 2）放大電路指標(biāo)分析）放大電路指標(biāo)分析（可作為公式用）（可作為公式用）1. 基極分壓式射

47、極偏置電路基極分壓式射極偏置電路輸入電阻輸入電阻則輸入電阻則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻（2 2）放大電路指標(biāo)分析）放大電路指標(biāo)分析)1(ebebirri vb2ib1iei)1( rrrriiivvv bebibrb2b1eiii11)1(11rrrrir bev)1(|ebeb2b1rrrr 1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路輸出電阻輸出電阻輸出電阻輸出電阻oco/ rrr 求輸出電阻的等效電路求輸出電阻的等效電路 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零 負(fù)載開路負(fù)載開路 輸出端口加測(cè)試電壓輸出端口加測(cè)試電壓0)()(ecbsb

48、eb riirri0)()(ebccebct riiriiv其中其中b2b1ss/rrrr 則則)1(esbeecectorrrrrir v當(dāng)當(dāng)corr 時(shí)，時(shí)，corr 一般一般cceorrr （）（2 2）放大電路指標(biāo)分析）放大電路指標(biāo)分析1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路2. 含有雙電源的射極偏置電路含有雙電源的射極偏置電路（1 1）阻容耦合阻容耦合靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)00eeee2e1bebb )()(virrvirecii )()(e1e1ecceecccerririvvv cbii be1ii)( 2. 含有雙電源的射極偏置電路含有雙電源的射極偏置電路（2 2）直接

49、耦合直接耦合3. 含有恒流源的射極偏置電路含有恒流源的射極偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)由恒流源提供靜態(tài)工作點(diǎn)由恒流源提供分析該電路的分析該電路的q點(diǎn)及點(diǎn)及、 、 vairorend4.5 共集電極放大電路和共集電極放大電路和共基極放大電路共基極放大電路4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較放大電路三種組態(tài)的比較4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路1.1.靜態(tài)分析靜態(tài)分析共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示該電路也稱為該電路也稱為射極輸出器射極輸出器ebbeqccbq)1(rrvvi ecqcceeqccceq

50、rivrivv bqcqii eeqbeqbbqccrivriv bqeq)1(ii 由由得得直流通路直流通路 小信號(hào)等效電路小信號(hào)等效電路4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路2.2.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析交流通路交流通路 4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路2.2.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：輸入回路：輸入回路：lbbeblbbbebi)1( )(riririiri v電壓增益：電壓增益：1)1()1()1()1(lbellbellbeblbio rrrrrrrririavvv其中其中l(wèi)el/ rrr lblbbo)1()(ririi v一般一般belrr

51、，則電壓增益接近于，則電壓增益接近于1 1，同同相相與與iovv電壓跟隨器電壓跟隨器1 va即即。4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路2.2.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析輸入電阻輸入電阻當(dāng)當(dāng)1 ，belrr 時(shí)，時(shí)，lbi/rrr 輸入電阻大輸入電阻大)1(| )1(lblibiiiiirrrrrrir bebevvvv輸出電阻輸出電阻由電路列出方程由電路列出方程ebbtriiii )(sbebtrri veterir v其中其中bss/ rrr 則則輸出電阻輸出電阻rrrir 1/besettov當(dāng)當(dāng) 1beserrr，1 時(shí)，時(shí)， besorrr 輸出電阻小輸出電阻小4.5.1 共集電極放大電

52、路共集電極放大電路2.2.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析rrrr 1/beseo共集電極電路特點(diǎn)：共集電極電路特點(diǎn)：同同相相與與iovv 電壓增益小于電壓增益小于1 1但接近于但接近于1 1， 輸入電阻大，對(duì)電壓信號(hào)源衰減小輸入電阻大，對(duì)電壓信號(hào)源衰減小 輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng))1(/lbebirrrr 1 va。4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路1.1.靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) 直流通路與射極偏置電路相同直流通路與射極偏置電路相同ccb2b1b2bqvrrrv ebeqbqeqcqrvvii )( eccqcceeqccqccceqr

53、rivririvv iicqbq 2.2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：輸入回路：輸入回路：電壓增益：電壓增益：lcl/ rrr 交流通路交流通路 小信號(hào)等效電路小信號(hào)等效電路 lbori vbebiri vbeliorra vvv4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路 輸入電阻輸入電阻 輸出電阻輸出電阻corr 2.2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)小信號(hào)等效電路小信號(hào)等效電路 beeeiiiiirr)1(i eerir/iv bebri/iv beieiiiii)1(/rrirvvvvrr 1|bee共基極電路特點(diǎn)：共基極電路特點(diǎn)：同同相相與與iovv 電壓增益較高，電壓增益較高

54、， 輸入電阻小輸入電阻小 輸出電阻和共射放大電路類似輸出電阻和共射放大電路類似4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較放大電路三種組態(tài)的比較1.1.三種組態(tài)的判別三種組態(tài)的判別以輸入、輸出信號(hào)的位置為判斷依據(jù)：以輸入、輸出信號(hào)的位置為判斷依據(jù)： 信號(hào)由基極輸入，集電極輸出信號(hào)由基極輸入，集電極輸出共射極放大電路共射極放大電路 信號(hào)由基極輸入，發(fā)射極輸出信號(hào)由基極輸入，發(fā)射極輸出共集電極放大電共集電極放大電路路 信號(hào)由發(fā)射極輸入，集電極輸出信號(hào)由發(fā)射極輸入，集電極輸出共基極電路共基極電路 2.2.三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較放大

55、電路三種組態(tài)的比較3.3.三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途共射極放大電路：共射極放大電路： 電壓和電流增益都大于電壓和電流增益都大于1 1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級(jí)放大電路的中間級(jí)。電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級(jí)放大電路的中間級(jí)。共集電極放大電路：共集電極放大電路： 只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰?jí)、輸出級(jí)或緩沖輸入電阻最高，輸出電阻

56、最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰?jí)、輸出級(jí)或緩沖級(jí)。級(jí)。共基極放大電路：共基極放大電路： 只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場(chǎng)合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。的場(chǎng)合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。 4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較放大電路三種組態(tài)的比較end4.6 組合放大電路組合放大電路4.6.1 共射共射共基放大電路共基放大電路4.6.2 共集共集共集放大電

57、路共集放大電路4.6.1 共射共射共基放大電路共基放大電路共射共基放大電路共射共基放大電路4.6.1 共射共射共基放大電路共基放大電路21o1oio1iovvvvvvvvvaaa )1(2be1be21be1l11rrrra vbe2lc22be2l222)|(rrrrra v其中其中 be2lc22be12be21)|()1(rrrrra v所以所以 12因?yàn)橐驗(yàn)閎e1lc21)|(rrra v因此因此 組合放大電路總的電壓增益等于組合放大電路總的電壓增益等于組成它的各級(jí)單管放大電路電壓增益組成它的各級(jí)單管放大電路電壓增益的乘積。的乘積。 前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)

58、的輸入電壓，后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)入電壓，后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的負(fù)載電阻的負(fù)載電阻rl。電壓增益電壓增益2be2l1rr 4.6.1 共射共射共基放大電路共基放大電路輸入電阻輸入電阻riiiivrb|rbe1rb1|rb2|rbe1 輸出電阻輸出電阻ro rc2 t t1 1、t t2 2構(gòu)成復(fù)合管，可等效為一個(gè)構(gòu)成復(fù)合管，可等效為一個(gè)npnnpn管管(a) (a) 原理圖原理圖 (b)(b)交流通路交流通路4.6.2 共集共集共集放大電路共集放大電路4.6.2 共集共集共集放大電路共集放大電路1. 復(fù)合管的主要特性復(fù)合管的主要特性兩只兩只npn型型bjt組成的復(fù)合管組成的復(fù)合管 兩只兩

59、只pnp型型bjt組成的復(fù)合管組成的復(fù)合管 rberbe1(1 1)rbe2 4.6.2 共集共集共集放大電路共集放大電路1. 復(fù)合管的主要特性復(fù)合管的主要特性pnp與與npn型型bjt組成的復(fù)合管組成的復(fù)合管 npn與與pnp型型bjt組成的復(fù)合管組成的復(fù)合管 rberbe14.6.2 共集共集共集放大電路共集放大電路end2. 共集共集 共集放大電路的共集放大電路的av、 ri 、ro iovvva lbel11rrr 1|bebseorrrrr式中式中 1 2 rberbe1(1 1)rbe2 r lre|rl rirb|rbe(1 )r l 4.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)

60、4.7.1 單時(shí)間常數(shù)單時(shí)間常數(shù)rc電路的頻率響應(yīng)電路的頻率響應(yīng)4.7.2 bjt的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)4.7.3 單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)4.7.4 單級(jí)共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng)單級(jí)共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng)4.7.5 多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng) 4.7.1 單時(shí)間常數(shù)單時(shí)間常數(shù)rc電路的頻率響應(yīng)電路的頻率響應(yīng)1. rc低通電路的頻率響應(yīng)低通電路的頻率響應(yīng)（電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析）（電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析）rc電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：則則11111ioh11/1/1)