模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)基本放大電路-文檔資料

1、12.1 2.1 放大的概念與放大電路的性能指標(biāo)放大的概念與放大電路的性能指標(biāo)2.2 2.2 基本共射放大電路的工作原理基本共射放大電路的工作原理2.3 2.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法2.4 2.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定2.5 2.5 晶體管放大電路的三種接法晶體管放大電路的三種接法2.6 2.6 場(chǎng)效應(yīng)管及其基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其基本放大電路2.7 2.7 基本放大電路的派生電路基本放大電路的派生電路第2章 基本放大電路22.1 放大的概念與放大電路的主要性能指標(biāo)2.1.1、放大的概念、放大的概念2.1.2、放大電路的性能指標(biāo)、放大電路的性能指標(biāo)32.1.1、放大

2、的概念 （瞬時(shí)模型）u放大的對(duì)象：變化量放大的對(duì)象：變化量u放大的本質(zhì)：能量的控制放大的本質(zhì)：能量的控制u放大的特征：功率放大放大的特征：功率放大u放大的基本要求：不失真放大的基本要求：不失真放大的前提放大的前提判斷電路能否放判斷電路能否放大的基本出發(fā)點(diǎn)大的基本出發(fā)點(diǎn)VCC至少一路直流至少一路直流電源供電電源供電4 由于任何穩(wěn)態(tài)信號(hào)都可以分解為若干頻率由于任何穩(wěn)態(tài)信號(hào)都可以分解為若干頻率正弦信號(hào)（諧波）的疊加，所以正弦信號(hào)（諧波）的疊加，所以放大電路常以放大電路常以正弦波作為測(cè)試信號(hào)。正弦波作為測(cè)試信號(hào)。 重要概念重要概念： 放大電路中既有直流信號(hào)，也有交流信號(hào)放大電路中既有直流信號(hào)，也有交流

3、信號(hào)（電壓、電流、功率）。（電壓、電流、功率）。 當(dāng)三極管、場(chǎng)效應(yīng)管當(dāng)三極管、場(chǎng)效應(yīng)管工作在線性區(qū)域工作在線性區(qū)域時(shí)，時(shí)，根據(jù)疊加原理根據(jù)疊加原理，直流信號(hào)、交流信號(hào)可以分開直流信號(hào)、交流信號(hào)可以分開討論討論。這樣能簡化運(yùn)算過程，節(jié)省運(yùn)算時(shí)間，。這樣能簡化運(yùn)算過程，節(jié)省運(yùn)算時(shí)間，在模電中廣泛采用這一方法。在模電中廣泛采用這一方法。52.1.2、性能指標(biāo) (交流電路)信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源內(nèi)阻內(nèi)阻輸入電壓輸入電壓輸入電流輸入電流輸出電壓輸出電壓輸出電流輸出電流對(duì)信號(hào)而言，任何放大電路均可看成二端口網(wǎng)絡(luò)。對(duì)信號(hào)而言，任何放大電路均可看成二端口網(wǎng)絡(luò)。6ioUUAAuuuioIIAAiiiioIUA

4、uiioUIAiu電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)是最常被研究和測(cè)試的參數(shù)是最常被研究和測(cè)試的參數(shù)電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)互阻放大倍數(shù)互阻放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù)1. 放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比72. 輸入電阻 將輸出等效成將輸出等效成有內(nèi)阻的電壓源，有內(nèi)阻的電壓源，內(nèi)阻就是輸出電內(nèi)阻就是輸出電阻。阻。iiiIUR 輸入電壓與輸輸入電壓與輸入電流有效值入電流有效值之比。之比。從輸入端看進(jìn)去的從輸入端看進(jìn)去的等效電阻等效電阻83. 輸出電阻 將輸出等效成將輸出等效成有內(nèi)阻的電壓源，有內(nèi)阻的電壓源，內(nèi)阻就是輸出電內(nèi)阻就是輸出電阻。阻。LooLo

5、ooo) 1(RUURUUUR空載時(shí)輸出電空載時(shí)輸出電壓有效值壓有效值帶帶RL時(shí)的輸出電壓時(shí)的輸出電壓有效值有效值94. 通頻帶 由于電容、電感及放大管由于電容、電感及放大管PN結(jié)的電容效應(yīng)，使放大電路在信結(jié)的電容效應(yīng)，使放大電路在信號(hào)頻率較低和較高時(shí)電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降，并產(chǎn)生相移。號(hào)頻率較低和較高時(shí)電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降，并產(chǎn)生相移。衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力。衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力。下限頻率下限頻率上限頻率上限頻率LHbwfff105. 非線性失真非線性失真 由元器件非線性特性引起的失真。由元器件非線性特性引起的失真。非線性失真系數(shù)非線性失真系數(shù)21213212)(

6、.)()(AAAAAADn輸出波形中的諧波成分總量與基波成分之比輸出波形中的諧波成分總量與基波成分之比稱為非線性失真系數(shù)。稱為非線性失真系數(shù)。116 6、最大不失真輸出電壓 Uom ( (交流有效值交流有效值) )7、最大輸出功率Pom和效率( (功率放大電路的參數(shù)功率放大電路的參數(shù)) ) POm輸出信號(hào)不失真情況下，負(fù)載上能獲得的最大功率輸出信號(hào)不失真情況下，負(fù)載上能獲得的最大功率 PV電源消耗功率電源消耗功率OmVPP輸入電壓再增大就會(huì)使輸出波形產(chǎn)生非線性失輸入電壓再增大就會(huì)使輸出波形產(chǎn)生非線性失真時(shí)的輸出電壓。真時(shí)的輸出電壓。12課程回顧課程回顧 (1)重要概念重要概念： 當(dāng)三極管、場(chǎng)效

7、應(yīng)管當(dāng)三極管、場(chǎng)效應(yīng)管工作在線性區(qū)域工作在線性區(qū)域時(shí)，時(shí)，根據(jù)疊加原理根據(jù)疊加原理，直流信號(hào)、交流信號(hào)可以分開直流信號(hào)、交流信號(hào)可以分開討論討論。這樣能簡化運(yùn)算過程，節(jié)省運(yùn)算時(shí)間，。這樣能簡化運(yùn)算過程，節(jié)省運(yùn)算時(shí)間，在模電中廣泛采用這一方法。在模電中廣泛采用這一方法。(2)性能指標(biāo)性能指標(biāo) (交流電路交流電路)13ouiUAU放大倍數(shù)：放大倍數(shù)：輸入電阻輸入電阻iiiIUR LooLoooo) 1(RUURUUUR輸出電阻輸出電阻142.2 基本共射放大電路的工作原理2.2.1、電路的組成及各元件的作用、電路的組成及各元件的作用2.2.2、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性2.2.

8、3、波形分析、波形分析2.2.4、放大電路的組成原則、放大電路的組成原則 本節(jié)將以NPN型晶體管組成的基本共射放大電路為例，闡明放大電路的組成原理及電路中各元件的作用。152.2.1、電路的組成及各元件的作用 （瞬時(shí)通路）VBB、Rb：使：使UBE Uon，且有，且有合適的合適的IB。VCC：使：使UCEUBE，同時(shí)作為負(fù)，同時(shí)作為負(fù)載的能源。載的能源。Rc：將變化的集電極電流轉(zhuǎn)換將變化的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出。為電壓輸出。 。 共射共射162.2.2、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性一、靜態(tài)工作點(diǎn)一、靜態(tài)工作點(diǎn) 輸入交流電壓輸入交流電壓ui為零時(shí)為零時(shí)， 晶體管各極的電流、晶體管各極的電流、b-e間

9、的電壓、管壓降稱為靜態(tài)工作點(diǎn)間的電壓、管壓降稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q，記作記作IBQ、 ICQ（IEQ）、）、 UBEQ、 UCEQ。 其中，其中， UBEQ已知，對(duì)于硅管已知，對(duì)于硅管0.7V；（對(duì)于鍺管；（對(duì)于鍺管0.2 V）；）；cCQCCCEQBQCQbBEQBBBQ RIVUIIRUVI求解舉例求解舉例：（直流通路直流通路）17二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn) 去掉去掉VBB后，后，IBQ=0, 輸出電壓必然失真！輸出電壓必然失真！ 對(duì)于放大電路的基本要求，一是不失真，二是能夠放大。對(duì)于放大電路的基本要求，一是不失真，二是能夠放大。 為什么放大的對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，卻要晶體管

10、在信號(hào)為零為什么放大的對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，卻要晶體管在信號(hào)為零時(shí)有合適的直流電流和極間電壓？時(shí)有合適的直流電流和極間電壓？ 設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，首先要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，首先要解決失真問題解決失真問題，但，但Q點(diǎn)點(diǎn)幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)！幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)！182.2.3、基本共射放大電路的波形分析(定性分析、找找感覺)輸出和輸入反相！輸出和輸入反相！動(dòng)態(tài)信號(hào)動(dòng)態(tài)信號(hào)馱載在靜馱載在靜態(tài)之上態(tài)之上與與iC變化變化方向相反方向相反 要想不失真，就要要想不失真，就要在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)保證晶體管始終工作保證晶體管始終工作在放大區(qū)！在放大區(qū)！IBQICQ192.2.3 共發(fā)射極

11、放大電路的工作原理及波形分析RB+ECRCC1C2iCuCuo各點(diǎn)波形iBiBuiuCuo202.2.4、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、合適的電：合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。路參數(shù)。 動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路，在負(fù)在負(fù)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)。 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、直流電源種類共地、直流電源種類盡可能少、負(fù)載上無直流分量。盡可能少、負(fù)載上無直流分量。21兩種實(shí)用放大電路：（1 1）直接耦合放大電路直接耦合放大電路將兩個(gè)電源將兩個(gè)電源合二為一合二為一有

12、直流分量有直流分量有交流損失有交流損失22CCBEQBEQBQb2b1CQBQCEQCCCQcVUUIRRI IUVIR靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)23（2 2）阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路 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”。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)。24CCBEQBQbCQBQCEQCCCQcVUIRI IUVIR靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)

13、瞬時(shí)電路瞬時(shí)電路步驟：先畫直流通路，再計(jì)算。步驟：先畫直流通路，再計(jì)算。25例題例題 2.2.1 現(xiàn)有一個(gè)直流電源，使用一只現(xiàn)有一個(gè)直流電源，使用一只PNP型管組成共射放大電路。型管組成共射放大電路。 （電阻、電容若干）（電阻、電容若干）解：解： 要點(diǎn)：要點(diǎn)： （1）發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏；）發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏； （2）動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路，在負(fù)載上能夠獲得動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路，在負(fù)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)。放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)。（C）輸入端為直接耦合的共射放大電路；）輸入端為直接耦合的共射放大電路；（d）輸入端為阻容耦合的共射放大電路；）輸入端為阻容耦合的共射

14、放大電路；262.3 2.3 放大電路的分析方法2.3.1、放大電路的直流通路和交流通路、放大電路的直流通路和交流通路2.3.2、圖解法、圖解法2.3.3、等效電路法、等效電路法27放大電路分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計(jì)算機(jī)仿真 PSpice 282.3.1、放大電路的直流通路和交流通路1. 直流通路： 交流信號(hào)交流信號(hào)Us=0；電容開路電容開路； 電感相當(dāng)于短路電感相當(dāng)于短路。2. 交流通路：大容量：大容量電容相當(dāng)于短路電容相當(dāng)于短路；直流直流電源相當(dāng)于短路電源相當(dāng)于短路。 通常，放大電路中直流電源的作用和交流信號(hào)通常，放大電路中直流電源的作用和交流信號(hào)的作用共存，這

15、使得電路的分析復(fù)雜化。為的作用共存，這使得電路的分析復(fù)雜化。為簡化簡化分析分析，將它們分開作用，將它們分開作用(小信號(hào)小信號(hào)-非線性電路在一定非線性電路在一定范圍內(nèi)用線性電路分析范圍內(nèi)用線性電路分析)，引入直流通路和交流通，引入直流通路和交流通路的概念。路的概念。29基本共射放大電路的直流通路和交流通路直流通路交流通路舉例舉例1:圖圖2.3.1電容 電感 電壓源 電流源直流通路 開路 短路 保留保留交流通路 短路 保留短路開路30舉例舉例2：圖：圖2.3.2直流通路直流通路交流通路交流通路電容 電感 電壓源 電流源直流通路 開路 短路 保留保留交流通路 短路 保留短路開路31直流通路直流通路阻

16、容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路舉例舉例3：圖：圖2.3.3電容 電感 電壓源 電流源直流通路 開路 短路 保留保留交流通路 短路 保留短路開路32 注意：注意： 在分析放大電路時(shí)，應(yīng)遵循在分析放大電路時(shí)，應(yīng)遵循“先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)”的原則；的原則； 求解靜態(tài)工作點(diǎn)求解靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)應(yīng)利用時(shí)應(yīng)利用直流通路直流通路；求解；求解動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)參數(shù)參數(shù)時(shí)應(yīng)利用時(shí)應(yīng)利用交流通路交流通路，兩種通路切不可混淆。，兩種通路切不可混淆。33課程回顧課程回顧一一. 直流通路和交流通路的畫法直流通路和交流通路的畫法1. 直流通路： 交流信號(hào)交流信號(hào)Us=0；大；大電容開電容開路；路； 電感相當(dāng)于短路。

17、電感相當(dāng)于短路。2. 交流通路：大容量電容相當(dāng)于短路；：大容量電容相當(dāng)于短路；直直流電源相當(dāng)于短路。流電源相當(dāng)于短路。 注意：注意：在分析放大電路時(shí)，應(yīng)遵循在分析放大電路時(shí)，應(yīng)遵循“先靜態(tài)，先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)后動(dòng)態(tài)”的原則；的原則； 求解靜態(tài)工作點(diǎn)（求解靜態(tài)工作點(diǎn)（UBEQ、IBQ、ICQ、UCEQ）時(shí)時(shí)應(yīng)利用應(yīng)利用直流通路直流通路； 求解求解動(dòng)態(tài)參數(shù)（動(dòng)態(tài)參數(shù)（ 、 、 ）時(shí)應(yīng)時(shí)應(yīng)利用利用交流通路交流通路，兩種通路切不可混淆。，兩種通路切不可混淆。uAiRoR 342.3.2、圖解法bBBBBERiVucCCCCERiVu輸入回路輸入回路負(fù)載線負(fù)載線QIBQUBEQ1. 靜態(tài)分析:(ui=0)圖

18、解二元方程圖解二元方程35cCCCCERiVu輸入回路輸入回路負(fù)載線負(fù)載線QIBQUBEQIBQQICQUCEQ負(fù)載線負(fù)載線36電壓放大倍數(shù)的分析:( (u uI I 不等于不等于0 0 時(shí)時(shí)) )符號(hào)為“”。反相，與給定uuAuuuuAuuiiuIOIOOCECBI)(bBIBBBERiuVuIuBBQBiIICiCEu斜率不變斜率不變373. 波形非線性失真的分析（1）正常情況下QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA 20 40 60 QICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交交流流負(fù)

19、負(fù)載載線線 Q Q Q ICQ VCEQ t t 20uA 40uA 60uA Uo38（2）截止失真截止失真bBBBBERiVu消除方法：升高消除方法：升高 Q點(diǎn)。點(diǎn)。t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！39（3）飽和失真飽和失真 消除方法：降低消除方法：降低Q Q點(diǎn)。點(diǎn)。：飽和失真是輸出回路產(chǎn)生失真。：飽和失真是輸出回路產(chǎn)生失真。40 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓Uom ：比較（：比較（UCEQ-UCES）與（）與（ VCC UCEQ ），取其小者，除以），取其小者，除以 。 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓Uom ：比較（：比較（UCEQ-U

20、CES）與（）與（ VCC UCEQ ），取其小者，除以），取其小者，除以 。2QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uA41uCE=VCCiCRC與輸出特性的交點(diǎn)與輸出特性的交點(diǎn)就是就是Q點(diǎn)點(diǎn)4、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線直流負(fù)載線：直流負(fù)載線：42（1）通過輸出特性曲線上的）通過輸出特性曲線上的 Q點(diǎn)做一條直線，其斜點(diǎn)做一條直線，其斜 率為率為- -1/RL 。交流負(fù)載線確定方法：交流負(fù)載線確定方法：RL= RLRc， 是交是交流負(fù)載電阻。流負(fù)載電阻。 動(dòng)態(tài)信號(hào)遵循的負(fù)載線稱為交動(dòng)態(tài)信號(hào)遵循的負(fù)載線稱為交

21、流負(fù)載線。流負(fù)載線。cecLui R 43（2）.交流負(fù)載線與直流交流負(fù)載線與直流 負(fù)載線相交負(fù)載線相交Q點(diǎn)。點(diǎn)。注：注： 對(duì)于放大電路與對(duì)于放大電路與負(fù)載直接耦合的情況，負(fù)載直接耦合的情況，直流負(fù)載線和交流負(fù)載直流負(fù)載線和交流負(fù)載線是同一條直線；線是同一條直線； 而對(duì)于阻容耦合放而對(duì)于阻容耦合放大電路，則只有在空載大電路，則只有在空載時(shí)兩條直線才合二為一。時(shí)兩條直線才合二為一。445、圖解法的適用范圍、圖解法的適用范圍 在實(shí)際應(yīng)用中，多用于分析在實(shí)際應(yīng)用中，多用于分析Q點(diǎn)位置、點(diǎn)位置、最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓和和失真情況失真情況。452.3.3、等效電路法 半導(dǎo)體器件的非線性特性

22、使放大電路的分析復(fù)雜化。半導(dǎo)體器件的非線性特性使放大電路的分析復(fù)雜化。利用利用線性元件線性元件建立模型，來描述建立模型，來描述非線性器件非線性器件的特性。的特性。1. 直流模型：適于：適于Q點(diǎn)的分析點(diǎn)的分析cCQCEQBQCQbBEQBBBQ RIVUIIRUVICC利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上利用了直流模型。利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上利用了直流模型。462.3.3、等效電路法 半導(dǎo)體器件的非線性特性使放大電路的分析復(fù)雜化。半導(dǎo)體器件的非線性特性使放大電路的分析復(fù)雜化。利用利用線性元件線性元件建立模型，來描述建立模型，來描述非線性器件非線性器件的特性。的特性。1. 直流模型：適于：適

23、于Q點(diǎn)的分析點(diǎn)的分析理想二極管理想二極管利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上利用了直流模型。利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上利用了直流模型。cCQCEQBQCQbBEQBBBQ RIVUIIRUVICC輸入回路等效為輸入回路等效為恒壓源恒壓源輸出回路等效為電流控制的電流源輸出回路等效為電流控制的電流源使用條件：使用條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。472. 晶體管的h參數(shù)等效模型（交流等效模型） 在交流通路中可將晶體管看成在交流通路中可將晶體管看成為一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，輸入回路、為一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，輸入回路、輸出回路各為一個(gè)端口。輸出回路各為一個(gè)端口。)()(CEBCCEBBEuif

24、iuifu，低頻小信號(hào)模型低頻小信號(hào)模型48簡化的簡化的h h參數(shù)等效電路交流等效模型參數(shù)等效電路交流等效模型beTbebbbEQUUr r(1)IIUT=kT/q, 常溫下為常溫下為26mA.基區(qū)體電阻基區(qū)體電阻由由IEQ算出算出49 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓Uom ：比較（：比較（UCEQ-UCES）與（）與（ VCC UCEQ ），取其小者，除以），取其小者，除以 。 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓Uom ：比較（：比較（UCEQ-UCES）與（）與（ VCC UCEQ ），取其小者，除以），取其小者，除以 。21、圖解法、圖解法QQQICQVCEQvCE/ViC/mA

25、vCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uA課程回顧課程回顧QQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060502 2 晶體管的晶體管的簡化簡化h h參數(shù)參數(shù)等效模型等效模型（低頻小信號(hào)模型、低頻小信號(hào)模型、 交流等效模型）beTbebbbEQUUr r(1)IIUT=kT/q, 常溫下為常溫下為26mA.基區(qū)體電阻基區(qū)體電阻由由IEQ算出算出513. 放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析ouiUAU(1) 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)(2) 輸入電阻輸入電阻(3) 輸出電阻輸出電阻iiiURIsoooU0URI解釋：解釋： 現(xiàn)令現(xiàn)令 信號(hào)源電壓

26、為零；然后在輸出端將負(fù)載去掉，并加一正弦信號(hào)源電壓為零；然后在輸出端將負(fù)載去掉，并加一正弦波測(cè)試信號(hào)波測(cè)試信號(hào)UO，必然產(chǎn)生動(dòng)態(tài)電流，必然產(chǎn)生動(dòng)態(tài)電流IO.52)()(bebbbebiirRIrRIUccoRIUbebcio rRRUUAuiibbeiURRrIcoRR 放大電路的放大電路的交流等效電路交流等效電路soooU0URI53例題例題 2.3.2(1)、靜態(tài)工作點(diǎn)、靜態(tài)工作點(diǎn)cCQCCCEQBQCQbBEQBBBQ RIVUIIRUVI(2)、 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析TbebbEQUrr(1)Ibebcio rRRUUAuiibbeiURRrIcoRR 54例題例題 2.3.3CCBEQB

27、QbCQBQCEQCCCQcVUIRI IUVIR(1)、靜態(tài)工作點(diǎn)、靜態(tài)工作點(diǎn)TbebbEQUrr(1)I直流通路直流通路瞬時(shí)電路瞬時(shí)電路55動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析beLbebLcio )(rRrIRRIUUAcubebebirrRRuuARRRUUUUUUAisiiosisoscoRR 輸入電輸入電阻中不阻中不應(yīng)含有應(yīng)含有Rs!輸出電輸出電阻中不阻中不應(yīng)含有應(yīng)含有RL!562.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定2.4.1、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2.4.2、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路2.4.3、穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法、穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法572.4.12.4

28、.1、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 所謂所謂Q點(diǎn)穩(wěn)定，是指點(diǎn)穩(wěn)定，是指ICQ和和UCEQ在溫度變化時(shí)基本不在溫度變化時(shí)基本不變，這是靠變，這是靠IBQ的變化抵消作用得來的。的變化抵消作用得來的。 若溫度升高時(shí)要若溫度升高時(shí)要Q回到回到Q，則只有減小則只有減小IBQT（ ）ICQQICEO UBE 降低降低Q58課程回顧課程回顧一一. 微變等效電路法微變等效電路法（1）畫直流通路： 交流信號(hào)交流信號(hào)Us=0；大；大電容開路；電容開路； 電電感相當(dāng)于短路。感相當(dāng)于短路。（2） 求解靜態(tài)工作點(diǎn)（求解靜態(tài)工作點(diǎn)（UBEQ、IBQ、ICQ、UCEQ） (3)求解求解動(dòng)態(tài)參數(shù)動(dòng)態(tài)參數(shù) （ 、 、 ）。uAiRo

29、R 1. 1. 求靜態(tài)工作點(diǎn)求靜態(tài)工作點(diǎn)（1) 畫交流通路畫交流通路：大容量電容相當(dāng)：大容量電容相當(dāng)于短路；于短路；直流電源相當(dāng)于短路。直流電源相當(dāng)于短路。2. 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析（2) 畫微變等效電路畫微變等效電路：將晶體管的：將晶體管的符號(hào)換成晶體管的微變等效電路。符號(hào)換成晶體管的微變等效電路。59二、二、晶體管的晶體管的簡化等效電路簡化等效電路beTbebbbEQUUr r(1)II60三三. 放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析ouiUAU1. 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)2. 輸入電阻輸入電阻3. 輸出電阻輸出電阻iiiURIsoooU0URI612.4.2、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路

30、 （引入直流負(fù)反饋引入直流負(fù)反饋）直流通路？直流通路？Ce為旁路電容，在交為旁路電容，在交流通路中可視為短路流通路中可視為短路1. 電路組成和Q點(diǎn)穩(wěn)定原理（1） 電路組成直接耦合方式阻容耦合方式62CCb21b1bBQVRRRUeBEQBQEQ RUUI（2）穩(wěn)定原理 為了穩(wěn)定為了穩(wěn)定Q點(diǎn)，通常點(diǎn)，通常I1 IBQ，即即I1 I2；因此；因此基本不隨溫度變化?；静浑S溫度變化。63（3）Re 的的作用作用： 引入引入直流負(fù)反饋EQEQeBEQBQEQUIRUUUCCb21b1bBQVRRRUT()ICUE UBE（UB基本不變）基本不變） IB IC CQBQI I64Re起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?，?/p>

31、值越大，反饋越強(qiáng)，起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?，其值越大，反饋越?qiáng)，Q點(diǎn)越穩(wěn)定。點(diǎn)越穩(wěn)定。關(guān)于反饋的一些概念：關(guān)于反饋的一些概念： 將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措施稱為反饋。施稱為反饋。 直流通路中的反饋稱為直流反饋。直流通路中的反饋稱為直流反饋。 反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱為負(fù)反饋，反之稱反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱為負(fù)反饋，反之稱為正反饋。為正反饋。Re有上限值嗎？有上限值嗎？IC通過通過Re轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為UE影響影響UBE溫度升高溫度升高IC增大，反饋的結(jié)果使之減小增大，反饋的結(jié)果使之減小65（4）靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的原因，總結(jié)為

32、 Re的直流負(fù)反饋?zhàn)饔茫?在1BQ的情況下，UBQ在溫度變化時(shí)基本不變。66課程回顧課程回顧一一. 微變等效電路法微變等效電路法（1）畫直流通路： 交流信號(hào)交流信號(hào)Us=0；大；大電容開路；電容開路； 電電感相當(dāng)于短路。感相當(dāng)于短路。（2） 求解靜態(tài)工作點(diǎn)（求解靜態(tài)工作點(diǎn)（UBEQ、IBQ、ICQ、UCEQ） (3)求解求解動(dòng)態(tài)參數(shù)動(dòng)態(tài)參數(shù) （ 、 、 ）。uAiRoR 1. 1. 求靜態(tài)工作點(diǎn)求靜態(tài)工作點(diǎn)（1) 畫交流通路畫交流通路：大容量電容相：大容量電容相當(dāng)于短路；當(dāng)于短路；直流電源相當(dāng)于短路。直流電源相當(dāng)于短路。2. 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析（2) 畫微變等效電路畫微變等效電路：將晶體管

33、的：將晶體管的符號(hào)換成晶體管的微變等效電路。符號(hào)換成晶體管的微變等效電路。67二、二、 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定1、溫度對(duì)靜態(tài)工作、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響EQEQeBEQBQEQUIRUUUCCb21b1bBQVRRRUT()ICUE UBE（UB基本不變）基本不變） IB IC CQBQI I682. Q 點(diǎn)分析eBEQBQEQCCb21b1bBQRUUIVRRRU)( ecEQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVU1EQBQII分壓式電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路分壓式電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路（1）估算法）估算法69b21bbCCb21b1bBBRRRVR

34、RRVBBBEQBQBEQEQeeUUUUIRR)( ecEQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVU1EQBQIIeEQBEQbBQBBRIURIV?)1 (eb2b1RRR討論討論：（2 2）利用戴維南定理法）利用戴維南定理法BBBEQEQe1bUUIRR703. 動(dòng)態(tài)分析beLio rRUUAubeb2b1irRRRcoRR 無旁路電容無旁路電容Ce時(shí)：時(shí)：如何提高電壓如何提高電壓放大能力？放大能力？如何提高電壓如何提高電壓放大能力？放大能力？71eLbee)1 (RRArRu，則若利利?弊弊?)1 (ebeb2b1iRrRRRee)1 ( )( beLebebLcbioRrRRI

35、rIRRIUUAu無旁路電容無旁路電容Ce時(shí)：時(shí)：如何提高電壓如何提高電壓放大能力？放大能力？beLio rRUUAubeb2b1irRRRcoRR 721. 靜態(tài)分析eBEQBQEQCCb21b1bBQRUUIVRRRU)( ecEQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVU1EQBQII重點(diǎn)掌握：估算法重點(diǎn)掌握：估算法課程回顧課程回顧2.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定732. 動(dòng)態(tài)分析beLio rRUUAubeb2b1irRRRcoRR 無旁路電容無旁路電容Ce時(shí)：時(shí)：如何提高電壓如何提高電壓放大能力？放大能力？如何提高電壓如何提高電壓放大能力？放大能力？74eLbee)1 (RRAr

36、Ru，則若利利?弊弊?)1 (ebeb2b1iRrRRRee)1 ( )( beLebebLcbioRrRRIrIRRIUUAu無旁路電容無旁路電容Ce時(shí)：時(shí)：75例例 2.4.1解：解：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)eBEQBQEQCCb21b1bBQRUUIVRRRUCEQCCCQceUVI(RR )1EQBQII（2）動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析當(dāng)有當(dāng)有Ce時(shí)時(shí)beLio rRUUAubeb2b1irRRReLube RAr(1)R )1 (ebeb2b1iRrRRR無旁路電容無旁路電容Ce時(shí)：時(shí)：76（3） 若若Rb1因虛焊而開路：因虛焊而開路： 假設(shè)電路中晶體管仍工作在放大狀假設(shè)電路中晶體管仍工作在

37、放大狀態(tài)，則態(tài)，則CCBEQBQb2e(1)VUIRRCEQCCCQe()21.3 CVVIRRVCQBQII 上式表明，原假設(shè)不成立，晶體管工作在飽和區(qū)。動(dòng)態(tài)分上式表明，原假設(shè)不成立，晶體管工作在飽和區(qū)。動(dòng)態(tài)分析已無意義。析已無意義。 若晶體管的飽和管壓降若晶體管的飽和管壓降 UCES=0.7V，則管子的發(fā)射極電位，則管子的發(fā)射極電位和集電極電位為和集電極電位為V22. 4UUUV52. 3R.RRUVUCESEQCQeeCCESCCEQ771 1、晶體管的晶體管的簡化等效電路簡化等效電路beTbebbbEQUUr r(1)II課程回顧課程回顧782. 微變等效電路法微變等效電路法（1）畫直

38、流通路（2） 求解靜態(tài)工作點(diǎn)（求解靜態(tài)工作點(diǎn)（UBEQ、IBQ、ICQ、UCEQ） (3）求解）求解動(dòng)態(tài)參數(shù)動(dòng)態(tài)參數(shù) （ 、 、 ）。uAiRoR 1 1）. . 求靜態(tài)工作點(diǎn)求靜態(tài)工作點(diǎn)（1） 畫交流通路畫交流通路：2 2）. . 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析（2） 畫微變等效電路畫微變等效電路：將晶體管的：將晶體管的符號(hào)換成晶體管的微變等效電路。符號(hào)換成晶體管的微變等效電路。792.5 2.5 晶體管單管放大電路的三種基本接法2.5.1、基本共集放大電、基本共集放大電路路2.5.2、基本共基放大電路、基本共基放大電路2.5.3、三種接法放大電路的比較、三種接法放大電路的比較802.5.1、基本共集放大

39、電路BBBQbBEQEQeVIRUIReEQCCCEQBQEQebBEQBBBQ)1 ()1 (RIVUIIRRUVI2. 靜態(tài)分析1. 電路的組成81動(dòng)態(tài)分析（1）電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)首先畫交流通路首先畫交流通路82ebebeeebebbeeio)1 ()1 ( )(RrRRRIrRIRIUUAu。，即，則）若（ 1 1iobebeUUArRRu故稱之為射故稱之為射極跟隨器極跟隨器83（2）輸入電阻輸入電阻的分析的分析ebebbiiii)1 (RrRIUIURRi與負(fù)載有關(guān)！與負(fù)載有關(guān)！RL)/)(1 (LebebiRRrRR帶負(fù)載電阻后帶負(fù)載電阻后從基極看從基極看Re，被增，被增大到（

40、大到（1+）倍）倍ibbbee(1)UIRrR已知：84（3）輸出電阻輸出電阻的分析的分析eooooReoooebbebbeeUURIIIU UU(1)RRrRrR /1Ro與信號(hào)源內(nèi)阻有關(guān)！與信號(hào)源內(nèi)阻有關(guān)！ oU令令Us為為零，零，保保留留Rb，在在輸輸出出端端加加Uo，產(chǎn)產(chǎn)生生Io, 。oooI UR 從射極看基極回路電阻，被減從射極看基極回路電阻，被減小到（小到（1+）倍）倍obbee1R 11RrR1RL85（4）. 基本共集放大電路的特點(diǎn)：基本共集放大電路的特點(diǎn)： 輸入電阻大輸入電阻大(幾十幾十-幾百千毆幾百千毆)，輸出電阻?。◣?，輸出電阻小（幾-幾十歐）幾十歐）；只放大電流，不放

41、大電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用?。恢环糯箅娏?，不放大電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用！86例例 2.5.1BBBEQBQbeEQBQCEQCCEQeVUIR(1)RI(1)IUVIR解：靜態(tài)分析TbebbCQUrrIeubbee(1)RARr(1)RibbeeRRr(1)R動(dòng)態(tài)分析bbeeRrRR /187*2.5.2、基本共基放大電路eBEQBBEQRUVI1EQBQIICEQCECCCQcBEQUUUVIRUCCBEQCEQeCQBBeEQBEQVUURIVRIU1. 靜態(tài)分析-（令Ui=0時(shí)）882. 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析首先畫交流通路首先畫交流通路89eeb bebeiiieie

42、eI RI rrUURRIII1coRR ebecbebeeccio)1 ( RrRrIRIRIUUAucoRR 90coRR 913. 特點(diǎn)：輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓( 同相同相)，不放大，不放大電流！電流！1beeirRRcoRR ebecbebeeccio)1 ( RrRrIRIRIUUAu92課程復(fù)習(xí)課程復(fù)習(xí)1.基本共集放大電路eLubbeeL(1)(R /R )ARr(1)(R /R )BBBEQBQbeLEQBQCEQCCEQeLVUIR(1)(R /R )I(1)IUVI(R /R )(1) 靜態(tài)分析(2) 動(dòng)態(tài)分析RL)/)(1 (Lebeb

43、iRRrRR帶負(fù)載電阻后帶負(fù)載電阻后bbeoeRrRR /1 特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸入電阻大輸入電阻大(幾十幾十-幾百千毆幾百千毆)，輸出電阻?。◣?，輸出電阻?。◣?幾十歐）；只放大幾十歐）；只放大電流，不放大電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用！電流，不放大電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用！932.基本共基放大電路eBEQBBEQRUVI1EQBQIICEQCCCQcBEQUVIRU（1） 靜態(tài)分析（2） 動(dòng)態(tài)分析beierRR1coRR cubee RAr(1)R特點(diǎn)：輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓( 同相同相)，不放大，不放大電流！電流！943、三種接法的比較：空載情況下空載情況下 接法接法 共射共射 共集共集 共基共基 Au 大大 小于小于1 大大 Ri 中中 大大 小小 Ro 大大 小小 大大 頻帶頻帶 窄窄 中中 寬寬共射電