第9章電子技術(shù)東湖

1、第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路第第9章章 基本放大電路基本放大電路目前電子設(shè)備中的放大電路多由集成電路構(gòu)目前電子設(shè)備中的放大電路多由集成電路構(gòu)成，集成電路的基本單元是基本放大電路。成，集成電路的基本單元是基本放大電路。本章主要介紹本章主要介紹基本放大電路的工作原理和分析方法基本放大電路的工作原理和分析方法三種基本組態(tài)的基本放大電路三種基本組態(tài)的基本放大電路1.1. 常用的基本放大電路常用的基本放大電路第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路 將微弱的變化信號放大成將微弱的變化信號放大成較大的信號。較大的信號。實(shí)例：實(shí)例：擴(kuò)音器擴(kuò)音器1.1. 熱電偶測溫電路熱電偶測溫電路9. 放大電路

2、的工作原理放大電路的工作原理 按信號波形的不同按信號波形的不同, ,放大電路可分交流放大放大電路可分交流放大電路和直流放大電路。電路和直流放大電路。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路( (一一) )基本放大電路的組成基本放大電路的組成以晶體管共射級接以晶體管共射級接法為例來分析：法為例來分析：輸出回路輸出回路輸入回路輸入回路UCCRSesRBUBBRCT+ui+uo+iCiBiE晶體管晶體管T：放大放大器的核心部件，器的核心部件，在電路中起電流在電路中起電流放大作用；放大作用；電源電源EC：為放大為放大電路提供能量和電路提供能量和保證晶體管工作保證

3、晶體管工作在放大狀態(tài)。在放大狀態(tài)。電源電源EB：使管子使管子發(fā)射結(jié)處于正向發(fā)射結(jié)處于正向偏置；偏置；基極電阻基極電阻RB：保證適保證適當(dāng)?shù)幕鶚O電流當(dāng)?shù)幕鶚O電流IB。集電極電阻集電極電阻RC：將集電極的電流變化變換成集電將集電極的電流變化變換成集電極的電壓變化，以實(shí)現(xiàn)電壓放大作用。極的電壓變化，以實(shí)現(xiàn)電壓放大作用。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路UCCRSesRBUBBRCT+ui+uo+iCiBiEUCCRSesRBRCT+ui+uo+iCiBiEECCRBUBBRCT+ui+iCiBiEuo+UCCRSesRBRCT+ui+uo+iCiBiE實(shí)際使用過程中，一般都采用單電源供電。實(shí)際

4、使用過程中，一般都采用單電源供電。使用單電源供使用單電源供電電用電位表示用電位表示第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路耦合電容耦合電容C1 、C2 ：利用其通交隔直作利用其通交隔直作用，既隔離了放大用，既隔離了放大器與信號源、負(fù)載器與信號源、負(fù)載之間的直流干擾，之間的直流干擾，又保證了交流的暢又保證了交流的暢通。通。輸入信號為正弦信號時(shí)通常接有耦合電容：輸入信號為正弦信號時(shí)通常接有耦合電容：+UCCRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE 有交流信號輸入時(shí)，放大電路是在直流電源有交流信號輸入時(shí)，放大電路是在直流電源和交流輸入信號共同作用下工作，電路中的電壓、和交流輸入信

5、號共同作用下工作，電路中的電壓、電流均包含兩個(gè)分量。電流均包含兩個(gè)分量。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路( (二二) ) 放大電路的電壓放大作用放大電路的電壓放大作用+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBE = UBEuCE = UCEuo = 0UBEIBICUCE無輸入信號無輸入信號(ui = 0)時(shí)：時(shí)：uBEtOiBtOiCtOuCEtO第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路ICUCEOIBUBEO 無輸入信號電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定的無輸入信號電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定的 電壓和電流電壓和電流: :IB、UBE和和 IC、UCE 。QIB

6、UBEQUCEIC圖解法分析靜態(tài)工作點(diǎn)圖解法分析靜態(tài)工作點(diǎn)第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路UBEIB無輸入信號無輸入信號(ui = 0)時(shí)時(shí):uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？有輸入信號有輸入信號時(shí)時(shí) uCE = UCC iC RC uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uouo 0ICui+UCCRBRCC1C2T+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路小小 結(jié)結(jié)靜態(tài)分析靜態(tài)分析:直流通路直流通路動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析:交流通路交流通路第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路

7、討論討論靜態(tài)情況下，放大電路靜態(tài)情況下，放大電路中中C1、C2有無端電壓？有無端電壓？極性如何？極性如何？ 共發(fā)射極放大電路的輸入輸共發(fā)射極放大電路的輸入輸出電壓的相位如何？出電壓的相位如何？反相！反相！+UCCUC2=UCE+RCRB+UC1=UBEUCEUBEui=0u0=0第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路RB+ECREC1C2Tuiuo無放大作用，無放大作用，靜態(tài)靜態(tài)IB、IC=0。判斷各電路對輸入的正弦交流信號判斷各電路對輸入的正弦交流信號ui有無放大作用有無放大作用，并說明原因。假設(shè)各電容對交流信號均可視為短路。并說明原因。假設(shè)各電容對交流信號均可視為短路。 ui 幅度很小，

8、在幅度很小，在10mV以內(nèi)。以內(nèi)。題題1：第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路RE+ECRCC1C2TuiuoCE無放大作用。無放大作用。輸入信號通過直流電源對地短路。輸入信號通過直流電源對地短路。題題2： 第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路題題3：無放大作用。無放大作用。無無RC，輸出電壓，輸出電壓=0。RE+ECC1C2TuiuoRB第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路放大電路無信號輸入（放大電路無信號輸入（ui = 0）時(shí)的工作狀態(tài)。）時(shí)的工作狀態(tài)。估算法、圖解法。估算法、圖解法。 (1)(1)靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q：IB、IC、UCE 。靜態(tài)分析：靜態(tài)分析：確定放大電路的

9、靜態(tài)值。確定放大電路的靜態(tài)值。9.2 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析( (一一) )靜態(tài)工作點(diǎn)的確定靜態(tài)工作點(diǎn)的確定第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路+UCCRBRCT+UBEUCEICIB+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE靜態(tài)分析靜態(tài)分析:直流通路直流通路對直流信號，電容對直流信號，電容 C 可看作開路?？煽醋鏖_路。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路BBECCB RUUI 所以所以BCCBRUI 根據(jù)電流放大作用根據(jù)電流放大作用BCII當(dāng)當(dāng)UBEIBCCB2B1B2BURRRU則：則：常采用常采用分壓式偏置電路分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜

10、態(tài)工作點(diǎn)。來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。1. 1. 電路組成電路組成RE射極直流射極直流負(fù)反饋電阻負(fù)反饋電阻CE 交流旁路交流旁路電容電容RB2偏置電阻偏置電阻第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路B1 II若若滿滿足足：CC2B1B22B2B URRRRIVB2B1BCC21+ RRUIIQ點(diǎn)穩(wěn)定的原理：點(diǎn)穩(wěn)定的原理：VBRB1RCRB2REI1I2IB+UCCIC直流通路直流通路IEEBUVB若若滿滿足足：EBEBECRUVII- = EBECRVII 第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路Q點(diǎn)穩(wěn)定的過程點(diǎn)穩(wěn)定的過程TUBE(B IERE）IBICVE=（IERE）ICVB 固定固定RE：溫度補(bǔ)償

11、電阻溫度補(bǔ)償電阻對直流：對直流：RE越大越大, ,穩(wěn)定穩(wěn)定Q點(diǎn)點(diǎn)效果越好；效果越好；對交流：對交流：RE越大越大, ,交流損失交流損失越大越大, ,為避免交流損失加為避免交流損失加旁旁路電容路電容CE。VBRB1RCRB2REI1I2IB+UCCIC直流通路直流通路IE穩(wěn)壓過程穩(wěn)壓過程實(shí)際是由實(shí)際是由于加了于加了RE，形成了形成了負(fù)負(fù)反饋反饋。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路CC2B1B2BBURRRV EBEBECRUVII CBII VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+)(ECCCCEECCCCCERRIURIRIUU 2. 2. 靜

12、態(tài)分析靜態(tài)分析第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路3.3.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+RSeSRB1RCRB2RLuiuo+2B1BB/=RRR令令第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路beLrRAuLCL/ RRR bebirIU LcoRIULb RIiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSRSeSRB1RCRB2RLuiuo+2B1BB/RRR 令beB/rRIUriiiCoRIUrSCOCiUUA0u第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路RB1RCC1C2RB2RERL+UC

13、Cuiuo+RSeS+RB1RCRB2RERLuiuo+RSeS+iUiIbIcIoUbISEeIBRI第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路 LcoRIULCL/ RRR io UUAuLb RIrbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREEebebiRIrIUEbbeb) 1 (RIrIEbeL) 1 (RrR第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路iiiIUrCoRIUrSCOCEebebiRIrIU Ebbeb)1 (RIrI Ebebi)1 (RrIUrbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbI

14、cIoUbISEeIREriEbeB)1 (/RRrir第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路EbeL) 1 (RrRAu beLurR=AEbeB2B1i)1 (/RRRrrCoRr beBi/=rRrCoRr 第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路例：例：上述靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器，各參數(shù)如下上述靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器，各參數(shù)如下：RB1=100k ， RB2=33k ， RE=2.5k ， RC=5k ，RL=5k ， =60， EC=15V 。求：（求：（1）估算靜態(tài)工作點(diǎn)；（）估算靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）空載電壓放大倍數(shù)、帶載電）空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。

15、壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC解：解：(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn)估算靜態(tài)工作點(diǎn)VERRRVCBBBB7 .33310015332121.2mA0.7)/2.5-(3.7 R)/ U-(V R/ V IIEBEBEEEC0.02mA1.2/60/IICB6V2.5)(5 1.2-15 RI - RI - E UEECCC CE第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15V(2)空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓 放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻放

16、大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻)()(26)1 ()(200mAImVrEbe=200+61 (26/1.2)=1522 =1.52 k ri= RB1/ RB2/ rbe =100/33/1.52=1.52 k ro= RC =5k Av空空= RC /rbe=60 5/1.52=197 Av載載= RL /rbe=60 (5/5)/1.52=99第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路例例: :電路如圖所示，求電路如圖所示，求（1 1）放大器的電壓放大倍數(shù)）放大器的電壓放大倍數(shù)Au Au （有（有C CE E、無、無C CE E）；）；（2 2）若測得輸出波形為）若測得輸出波形為 判斷放大器出

17、現(xiàn)的是何種失判斷放大器出現(xiàn)的是何種失真，如何消除失真？真，如何消除失真？+_+UCCRERCCEIEICIBRB2RB1uouoRL3.3k180k20k1.3k3.3kO20Vtuo0下一節(jié)下一節(jié)上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路解解 ：（1 1）電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)AuAu 有有C CE E：152626200CbeIrkRRRLCL65.1/54526.165.150beLurRA+_RB1RB2RCRLrbeuiuoicib ibii無無C CE E： 1526berkRL65.1icibii+_RB1RB2RCRLrbeuiuo

18、 ibRE下一節(jié)下一節(jié)上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)2 .1)1 (EbeLuRrRA放大器的微變等效電路放大器的微變等效電路第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路+_+UCCRERCCEIEICIBRB2RB1uouoRL3.3k180k20k1.3k3.3kO20V 若要消除失真必須改變?nèi)粢д姹仨毟淖僐B1與與RB2的比例，適當(dāng)抬高的比例，適當(dāng)抬高放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，如：放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，如：使使RB2其變小則抬高了其變小則抬高了UBE。（2 2）據(jù)據(jù)uO的波形可以判斷出由于放大器的靜態(tài)工作的波形可以判斷出由于放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)太低，當(dāng)點(diǎn)太低，當(dāng) ui 幅值幅值U

19、BE時(shí)，三極管發(fā)生了截止，使時(shí)，三極管發(fā)生了截止，使uO發(fā)生了失真，因此該失真為截止失真。發(fā)生了失真，因此該失真為截止失真。 下一節(jié)下一節(jié)上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié) tuo0ib t第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路 在圖示放大電路中，已知在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶體管，晶體管=50， UBE=0.6V, 試求試求: :(1) (1) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 畫出微變等效電路。畫出微變等效電路。RB1R

20、CC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路A 16 =A500.8= CBIIV8 . 4=V38 . 0-68 . 0-12=)+(-=1E1EECCCCCERRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVBVVURRRVBB3=1220+6020=+ CC2B1B2mAmARRUVIIEEBEBEC8 . 0= 36 . 0-3=+- = 21第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路iUiIbIcIoUbISEeIBRIRB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2k 15/2B1BB RRR其中其

21、中第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路1. 1. 電路組成電路組成下一節(jié)下一節(jié)上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)(二二)共集電極放大電路共集電極放大電路RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSRBRRLui+u+第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路EBBECCBR)+1 (+RUU=IBE)+1 (=II2. 2. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析EECCCERIU=U直流通路直流通路+UCCRBR+UCE+UBEIIBICRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSBCI=I第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路3.3.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析LbbebLb)+1 (+)+1 (=

22、RIrIRIAuLbeL)+1 (+1=RrR）（LEL/=RRRLeo=RIULb+1=RI）（Lebebi+=RIrIULbbeb)+1 (+=RIrIRBRRLui+u+rbeRBRLEBC+ +- -+ +iUbIcIoUeIREiI第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路iBi/=rRrLbeBi)+1 (+/=RrRrLbebLEebebbii)1 ()/(RrIRRIrIIUrLEL/=RRRirirrbeRBRLEBC+ +- -+ +iUbIcIoUeIREiIes+RS第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路Rrr+1+sbeoSBS/RRR 令orRr/Eo) +1 (

23、R+R SEber通通常常：or1)1 (obesboeorRIUIUrorrbeRBRLEBC+ +- -+ +iUbIcIoUeIREiIes+RS外加外加1/sbeRrRE第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路 在圖示放大電路中，已知在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶體管，晶體管=60， UBE=0.6V, 信號源內(nèi)信號源內(nèi)阻阻RS= 100，試求試求: :(1) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) IB、IC及及 UCE； 求求Au、ri 和和 ro 。.RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS第第 9 章章 基本放大電路基本放大

24、電路mA0350=mA260)+(1+2006012=R) +(1+RUU=IEBBECCB.mA12=0.035mA60=I=IBC.V727=V1422-12=RI-U=UEECCCE.+UCCRBR+UCE+UBEIIBIC第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路176011009401SbeoRrrk94. 024. 1266120026) (1200EbeIrLbeBR) +1 (+rR=r/ik2 .76LbeLuR) +1 (+rR)+(1=A99.0 rbeRBRLEBC+ +- -+ +iUbIcIoUeIREiIes+RS第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路,)1 (L

25、beRr所以所以，1VA輸出電壓與輸入電壓近似相等，電壓未被放大，輸出電壓與輸入電壓近似相等，電壓未被放大，但是電流放大了，即輸出功率被放大了。但是電流放大了，即輸出功率被放大了。1.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)LbeLR)1(rR1 ）（Av射極輸出器的輸入電阻很大，從信號源取得射極輸出器的輸入電阻很大，從信號源取得的信號大。的信號大。R)1(r/RrLbeBi 2.2.輸入電阻輸入電阻第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。 1Rr/RsbeEro3.3.輸出電阻輸出電阻所謂所謂帶負(fù)載能力強(qiáng)帶負(fù)載能力強(qiáng)，是指當(dāng)負(fù)載

26、變化時(shí)，是指當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，放大倍數(shù)基本不變。放大倍數(shù)基本不變。對上例射極輸出器：對上例射極輸出器：對前面共射放大器：對前面共射放大器：空載時(shí)空載時(shí), =0.995RL=5.6k 時(shí)時(shí), =0.990RL=1k 時(shí)時(shí), =0.967VAVAVA空載時(shí)空載時(shí), =-197RL=5k 時(shí)時(shí), =-99RL=1k 時(shí)時(shí), =-31VAVAVA變化率很小變化率很小變化率很大變化率很大第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路討論討論共集放大電路是否能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)？共集放大電路是否能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)？共集放大電路的主要特點(diǎn)？共集放大電路的主要特點(diǎn)？TUBE(B IER

27、E）IBICIEIC第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路(三三)共基極放大電路共基極放大電路下一節(jié)下一節(jié)上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)1. 1. 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)uoui與共射極的分壓式放與共射極的分壓式放大電路的區(qū)別：大電路的區(qū)別：）信號從發(fā)射極）信號從發(fā)射極輸入。輸入。）增加了基極電容）增加了基極電容CB，使基極成為公共，使基極成為公共端。端。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路2. 2. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)與共射極電與共射極電路相同。路相同。uoui第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路3. 3. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析下一節(jié)下一節(jié)上一頁上一頁下一頁

28、下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)uoui先畫出共基放大電路的交流通路：先畫出共基放大電路的交流通路：B E C 第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路由交流通路可看出基極是輸入和輸出的公共端。由交流通路可看出基極是輸入和輸出的公共端。由交流通路可畫出其微變等效電路：由交流通路可畫出其微變等效電路：BCEB E C B E C rbeBEC晶體管的晶體管的B、E之間可用之間可用rbe等效代替。等效代替。C、E之間可用一受控電之間可用一受控電流源流源ic= ib等效代替。等效代替。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路3. 3. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析1）無電流放大作用，但有電壓放大和功率放大作用；）無

29、電流放大作用，但有電壓放大和功率放大作用；2）輸出電壓與輸入電壓同相位；）輸出電壓與輸入電壓同相位；3）輸入電阻比射極輸出器小，）輸入電阻比射極輸出器小， 輸出電阻與射極輸出器相同。輸出電阻與射極輸出器相同。CRr o) 1 ( /)1 (beEirRrURUUIUrbeiEiiiibeLbeLrRrIRIUUAbbiou第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路uoui熟悉三種連接方式熟悉三種連接方式第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+分壓式偏置放大電路分壓式偏置放大電路如果出現(xiàn)以下情況的變化如果出現(xiàn)以下情況的

30、變化 1)RB1斷路斷路; 2)RB2斷路斷路; 3)CE斷路。斷路。1)1)無基極電流，在輸入無基極電流，在輸入為負(fù)半周時(shí)截止。為負(fù)半周時(shí)截止。2 2）基極電流迅速增加，）基極電流迅速增加，進(jìn)入飽和區(qū)。進(jìn)入飽和區(qū)。3 3）使放大倍數(shù)降低。）使放大倍數(shù)降低。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路在多級放大電路中，每兩個(gè)單級放大器之間的連在多級放大電路中，每兩個(gè)單級放大器之間的連接方式。接方式。減少壓降損失減少壓降損失保證各級有合適的保證各級有合適的Q Q點(diǎn)點(diǎn)波形不失真波形不失真9.6 多級放大電路多級放大電路第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路( (一一) )阻容耦合阻容耦合兩級之間通過

31、兩級之間通過耦合電容耦合電容 與與下級偏置電阻下級偏置電阻連接。連接。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1RB2RT1T2第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路多級阻容耦合放大器的分析多級阻容耦合放大器的分析(1) 由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，分別估算。點(diǎn)相互獨(dú)立，分別估算。(2) 前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓。前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓。(3) 總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)=各級放大倍數(shù)的乘積。各級放大倍數(shù)的乘積。(4) 后一級的輸入電阻是前一級

32、的交流負(fù)載電阻。后一級的輸入電阻是前一級的交流負(fù)載電阻。(5)總輸入電阻即為第一級的輸入電阻總輸入電阻即為第一級的輸入電阻ri1 。(6)總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻ro2.第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1RB2RT1T2IC2IB2UCE2rbe2第一級靜態(tài)工作點(diǎn)第一級靜態(tài)工作點(diǎn)第二級靜態(tài)工作點(diǎn)第二級靜態(tài)工作點(diǎn)IC1IB1UCE1rbe1第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21

33、C22R22CE2RE2RLuori=ri1ro=ro2ri2uo1ui2前一級的輸出電壓前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓是后一級的輸入電壓后一級的輸入電阻是后一級的輸入電阻是前一級的交流負(fù)載電阻。前一級的交流負(fù)載電阻。兩級單管放大器級聯(lián)兩級單管放大器級聯(lián), ,可提高可提高電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù); ;但輸入電阻仍但輸入電阻仍很小很小, ,輸出電阻仍很大。輸出電阻仍很大。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路多級阻容耦合放大器的微變等效電路多級阻容耦合放大器的微變等效電路rbe2RC2RLoU R22BECIc2Ib2R21rbe1RC2iU R11R12BECIc1Ib1Uo1R11RC

34、1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuo第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算ri2rbe1RC1iU R11R12BECIc1Ib1Uo1第一級的微變等效電路第一級的微變等效電路第一級的負(fù)載為第一級的負(fù)載為第二級的輸入電阻第二級的輸入電阻beLVrRAri= ri 1 = R11/ R12/ rbe1=- 1RC1/ri2rbe1AV1=Uo1Ui第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算

35、ri 2 = R21/ R22/ rbe2 ro = RC2rbe2RC2RLoU R22BECIc2Ib2R21Ui2第二級的微變等效電路第二級的微變等效電路=- 2RC2/RLrbe2AV2=UoUi2beLVrRA第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路=Uo1UiUoUi2總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)= 1RC1/ri2rbe1 2RC2/RLrbe2rbe2RC2RLoU R22BECIc2Ib2R21rbe1RC2iU R11R12BECIc1Ib1Uo1Ui2Au為正，輸入輸出同相。為正，輸入輸出同相。總放大倍數(shù)等于各級總放大倍數(shù)等于各級放大倍數(shù)的乘積。放大倍數(shù)的乘積。= AV1

36、AV2AV=UoUi第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路uiRBC1RER11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLui2uo用射極輸出器作為輸入級用射極輸出器作為輸入級, ,構(gòu)成兩級放大器，構(gòu)成兩級放大器，可提高放大器的輸入電阻?？商岣叻糯笃鞯妮斎腚娮?。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路用射極輸出器作為輸出級用射極輸出器作為輸出級, ,構(gòu)成兩級放大器，可構(gòu)成兩級放大器，可減小放大器的輸出電阻減小放大器的輸出電阻, ,提高帶負(fù)載的能力。提高帶負(fù)載的能力。R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoRB+ECC1C2RERLui2uo第第 9 章章 基本放大電路

37、基本放大電路 將前級的輸出端直接接將前級的輸出端直接接后級的輸入端。后級的輸入端。 由于不采用電容，所以由于不采用電容，所以直接耦合放大電路具有良直接耦合放大電路具有良好的低頻特性。適合于集好的低頻特性。適合于集成化的要求，在集成運(yùn)放成化的要求，在集成運(yùn)放的內(nèi)部，級間都是直接耦的內(nèi)部，級間都是直接耦合。合。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2( (二二) )直接耦合直接耦合f|Au |0.707| Auo |OfH| Auo |可用來放大緩慢變化的信可用來放大緩慢變化的信號或直流量變化的信號。號或直流量變化的信號。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路2.2.零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移

38、指輸入信號電壓為零時(shí)，輸出電壓發(fā)生指輸入信號電壓為零時(shí)，輸出電壓發(fā)生 緩慢地、無規(guī)則地變化的現(xiàn)象。緩慢地、無規(guī)則地變化的現(xiàn)象。uotO晶體管參數(shù)隨晶體管參數(shù)隨溫度變化、電源電壓波動(dòng)、溫度變化、電源電壓波動(dòng)、電路元件參數(shù)的變化。電路元件參數(shù)的變化。1.1.前后級靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響前后級靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路只能放大交流信號只能放大交流信號; ; 可放大交、直流信號，可放大交、直流信號，但存在著但存在著“零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移”。尤其第一級的。尤其第一級的“零漂零漂”可被逐級放可被逐級放大，致使放大器無法區(qū)分信號電壓和漂移電壓而不能正常放大，致使放大器無法區(qū)分信號電壓

39、和漂移電壓而不能正常放大。大。 抑制零點(diǎn)漂移是制作高質(zhì)量直接耦合放大電抑制零點(diǎn)漂移是制作高質(zhì)量直接耦合放大電路的一個(gè)重要的問題。路的一個(gè)重要的問題。差動(dòng)放大電路是抑制零點(diǎn)差動(dòng)放大電路是抑制零點(diǎn)漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路如圖所示的兩級電壓放大電路，已知如圖所示的兩級電壓放大電路，已知1 1= = 2 2 =50 =50。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+oUiUB1RB2RT1T2E2RE1R1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路 A8 . 9=mA2750)+(1+

40、10000.6-24=) +(1+-=E1B1BECCB1RRUUImA 49. 0=mA 0098. 050=I= I IB1C1E1V77. 10V2749. 0-24-E1E1CCCE1RIUU RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+oUiUB1RB2RT1T2E2RE1R1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路V26. 8=43V43+8224=+=B2B2B1CCB2RRRUVmA 96. 0=mA5 . 7+51. 06 . 026. 8=R+RUV=I2E1EBE2B2C2RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V

41、+oUiUB1RB2RT1T2E2RE1R1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k A 2 . 19=mA5096. 0=2C2B2IIV71. 6=)V5 . 7+51. 0+10(96. 0-24=)R+R+R(I-U=UE2E1C2C2CCCE2第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路微變等效電路微變等效電路RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+oUiUB1RB2RT1T2E2RE1R1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R2BR1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_1ER第第 9 章章

42、 基本放大電路基本放大電路L111beL111u)1 ()1 (RrRA2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R2BR1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_1ER1E2be22C2)1 (RrRAu21uuuAAA第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R2BR1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_1ER放大電路的輸入電阻放大電路的輸入電阻 ri 第一級的輸入電阻第一級的輸入電阻ri1 ，第一級射極輸出器的第一級射極輸出器的RL1第二級輸入電阻第二級輸入電阻 ri2 ，放大電路的輸出電阻放大電路的輸出電阻 r

43、o 第二級的輸出電阻第二級的輸出電阻ro2 。微變等效電路微變等效電路1 ii= rr2oo= rr2ir第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R2BR1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_1ER k58. 196. 0265120026)1 (200Ebe2Ir k 14)1 (/1be2B2B12EiRrRRr k 22. 9=k14+271427=/=i2E1L1rRR2ir第一級射極輸出器的負(fù)載第一級射極輸出器的負(fù)載RL1: i2L1rR 第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路 k 349. 02650)(120026)

44、 (1200rE11be1I2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R2BR1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_1ER 994. 0=22. 950)+(1+322. 9)50+1 (=)+1 (+)+1 (=L111beL111uRrRA k 22. 9/i2E1L1rRR第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R2BR1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_1ER k58. 196. 0265120026)1 (200Ebe2Ir 1851. 050)(179. 11050)1 (1E2be22C2RrRA

45、u第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路 994. 0)1 ()1 (L111beL111uRrRA2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R2BR1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_1ER 18)1 (1E2be22C2RrRAu9 . 17=18)(994. 0=AA=A21uuu第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路9.7 差分放大電路差分放大電路( (一一) ) 工作原理工作原理 電路結(jié)構(gòu)對稱，在理想的情況下，兩管的特性及電路結(jié)構(gòu)對稱，在理想的情況下，兩管的特性及對應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。對應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。差分放大電路是差分放大電路是抑制零點(diǎn)漂移

46、最抑制零點(diǎn)漂移最有效的電路構(gòu)。有效的電路構(gòu)。基本差分放大電路基本差分放大電路 T1 T2B1E1C1B2E2C2第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0靜態(tài)時(shí)靜態(tài)時(shí)，ui1 = ui2 = 0當(dāng)溫度升高時(shí)當(dāng)溫度升高時(shí)ICVC （兩管變化量相等）（兩管變化量相等）對稱差分放大電路對兩對稱差分放大電路對兩個(gè)管子所產(chǎn)生的同向漂個(gè)管子所產(chǎn)生的同向漂移都有抑制作用。移都有抑制作用。T1 T2B1E1C1B2E2C2B1E1兩個(gè)晶體管的偏流均由電源兩個(gè)晶體管的偏流均由電源UEE和和RE提供。提供。兩管兩管靜態(tài)工

47、作點(diǎn)相同靜態(tài)工作點(diǎn)相同第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路共模電壓放大倍數(shù)：共模電壓放大倍數(shù)：0cAT1 T2B1E1C1B2E2C2第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路抑制零漂原理：抑制零漂原理：（1 1）靠電路的對稱性，抵）靠電路的對稱性，抵消每個(gè)管子的零漂。消每個(gè)管子的零漂。（2 2）靠）靠RE負(fù)反饋?zhàn)饔?，減負(fù)反饋?zhàn)饔?，減少每個(gè)管子的零漂。少每個(gè)管子的零漂。溫度溫度 IC1 IC2 2IE URE UBE1 UBE2 IB1 IB2 IC1 IC2 （3 3）為了增大抑制零漂的效果可用恒流源代替）為了增大抑制零漂的效果可用恒流源代替RE 。下一節(jié)下一節(jié)上一頁上一頁下一頁下一頁返返

48、 回回上一節(jié)上一節(jié)T1 T2B1E1C1B2E2C2第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路差模電壓放大倍數(shù)：差模電壓放大倍數(shù)：0dAT1 T2B1E1C1B2E2C2第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV 這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動(dòng)控制這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中是

49、常見的。系統(tǒng)中是常見的。 第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路CdCMRAAK 為了衡量差動(dòng)放大電路放大差模信號和抑制共為了衡量差動(dòng)放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力，引入共模抑制比作為評價(jià)指標(biāo)。模信號的能力，引入共模抑制比作為評價(jià)指標(biāo)。差模放大倍數(shù)差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù) KCMR越大，說明差分放大電路分辨差模信號越大，說明差分放大電路分辨差模信號的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號的能力越強(qiáng)。的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號的能力越強(qiáng)。共模抑制比共模抑制比第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路( (二二) ) 輸入輸出方式輸入輸出方式 單端輸入即將一端的輸入接單端輸入即將一端的輸入

50、接“地地”, , 而另一端接而另一端接輸入信號。單端輸出是只將一端對輸入信號。單端輸出是只將一端對“地地”輸出。輸出。1.反向輸入反向輸入+-iu21-+iu21輸入信號一半在左，另一半輸入信號一半在左，另一半在右，形成差模輸入信號。在右，形成差模輸入信號。ui uBE1 iC1 uo 輸入與輸出電壓相位相反，輸入與輸出電壓相位相反，稱反向輸入。稱反向輸入。輸入分雙端輸入分雙端/ /單端輸入。單端輸入。輸出也分為雙端輸出也分為雙端/ /單端輸出。單端輸出。單端輸入單端輸出有以下兩種輸入方式：單端輸入單端輸出有以下兩種輸入方式：T1 T2B1E1C1第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路2.同

51、向輸入同向輸入+-iu21-+iu21uo 輸入與輸出電壓相位相同，輸入與輸出電壓相位相同，稱同向輸入。稱同向輸入。輸入信號一半在左，另一半輸入信號一半在左，另一半在右，形成差模輸入信號。在右，形成差模輸入信號。ui -1/2ui uBE1 iC1 T1 T2B1E1C1第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路例例: :在在圖示電路中圖示電路中,已知已知UCC=12V，EE = 12V, = 50, RC = 10 k , RE =10 k , RB = 20 k ，RP =100 , 并在輸出并在輸出端接負(fù)載電阻端接負(fù)載電阻RL = 20k , 試求電路的靜態(tài)值試求電路的靜態(tài)值。+Uuoui

52、1RCRPT1RBRCui2RERB+TEE+第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路靜態(tài)時(shí)，設(shè)靜態(tài)時(shí)，設(shè) IB1 = IB2 = IB， IC1= IC2 = IC，忽略阻值很小的忽略阻值很小的 RP 可列出可列出 EEEBEBB12EIRUIR 前兩項(xiàng)較第三項(xiàng)小得多略去，則前兩項(xiàng)較第三項(xiàng)小得多略去，則EEEC2REII +Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TEE+電位器電位器 RP : 起調(diào)零作用。起調(diào)零作用。分析分析: :第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路解解: :mA0.6A101021223EEC REImA0.012mA500.6CB IIV6V)100.610

53、1012(33CCCCCE IRUU+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TEE+第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路例：例：擴(kuò)音系統(tǒng)擴(kuò)音系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)功功率率放放大大電電壓壓放放大大信信號號提提取取9.8 功率放大電路功率放大電路（一）功率放大電路的概述（一）功率放大電路的概述 功率放大電路：是放大電路的輸出功率放大電路：是放大電路的輸出級級，去推動(dòng)負(fù)，去推動(dòng)負(fù)載工作。例如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、電動(dòng)機(jī)載工作。例如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)等。旋轉(zhuǎn)等。第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路1. 分析功放電路應(yīng)注意的問題分析功放電路應(yīng)注意的問題(1) 注意電

54、路參數(shù)不能超過晶體管的極限值注意電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。 ICMPCMUCEMIcuce第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路(2) (2) 注意防止波形失真。注意防止波形失真。(3)(3)注意提高電路的效率注意提高電路的效率（ ），），電源提供的能量電源提供的能量盡可能轉(zhuǎn)換給負(fù)載。盡可能轉(zhuǎn)換給負(fù)載。Po: 負(fù)載上得到的交流信號功率。負(fù)載上得到的交流信號功率。PE ： 電源提供的直流功率。電源提供的直流功率。%100EoPPPo= 輸出電壓輸出電壓Uo 輸出電流輸出電流IoPE = 電源電壓電源電壓UCC 電源輸出的平均電流電源輸出的平均電流Iav 第第 9 章章 基本放大電路基本放大電路ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶體管在輸入信號晶體管在輸入信號的整個(gè)周期都導(dǎo)通的整個(gè)周期都導(dǎo)通, ,靜態(tài)靜態(tài)IC較大，波形好較大，波形好, , 管耗大，效率低管耗大，效率低。晶體管只在輸入信號晶體管只在輸入信號的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài)靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重失，波形嚴(yán)重失真真,