模擬電路CH04

1、14.1 BJT4.3 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(wèn)題放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)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 基本共射極放大電路基本共射極放大電路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)*4.8 單級(jí)放大電路的瞬態(tài)響應(yīng)單級(jí)放大電路的瞬態(tài)響應(yīng)24.1 BJT4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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V-I 特性曲線特性曲線4.1.4 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)

2、及特性的影響參數(shù)及特性的影響34.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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4 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(lèi)型它有兩種類(lèi)型:NPN型型和和PNP型。型。4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)5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(jiǎn)介的結(jié)

3、構(gòu)簡(jiǎn)介6 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過(guò)載三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過(guò)載流子傳輸體現(xiàn)出來(lái)的。流子傳輸體現(xiàn)出來(lái)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(guò)程內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)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

4、極型三極管或BJTBJT ( (Bipolar Junction Transistor) )。 IC= INC+ ICBOIE=IB+ IC放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT中載流子的傳輸過(guò)程中載流子的傳輸過(guò)程72. 電流分配關(guān)系電流分配關(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) ENCII 即即根據(jù)傳輸過(guò)程可知根據(jù)傳輸過(guò)程可知 IC= INC+ ICBO通常通常 IC ICBOECII 則則有有 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(wú)關(guān)。一般有關(guān)，與外加電壓無(wú)關(guān)。一般 = 0.9 0.99 。

5、IE=IB+ IC放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT中載流子的傳輸過(guò)程中載流子的傳輸過(guò)程8 1 又設(shè)又設(shè)BCEOCIII 則則 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(wú)關(guān)。子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無(wú)關(guān)。一般一般 1 。根據(jù)根據(jù)IE=IB+ IC IC= INC+ ICBOENCII 且令且令BCCEOCIIII 時(shí)時(shí)，當(dāng)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93. 三極管的三種組態(tài)三極管的三種組態(tài)(c) 共集電極接法共集電極接法，集電極作為公共電極，用，集電

6、極作為公共電極，用CC表示。表示。(b) 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；(a) 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；BJT的三種組態(tài)的三種組態(tài)10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)，11 綜上所述，三極管的放大作用，主要是依綜上所述，三極管的

7、放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過(guò)基區(qū)傳輸，然后到靠它的發(fā)射極電流能夠通過(guò)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)這一傳輸過(guò)程的兩個(gè)條件是：實(shí)現(xiàn)這一傳輸過(guò)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。區(qū)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)發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。反向偏置。124.1.3 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(kāi)，集電

8、結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的始收集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vBE下下 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13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=const.2. 2. 輸出

9、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14 (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=const.1. 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)

10、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=const.151. 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)16 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(kāi)發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電結(jié)的反向

11、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)17 (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 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18(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)19 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) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 V(BR)CBO發(fā)射極開(kāi)路時(shí)的集電結(jié)反發(fā)射極開(kāi)

12、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(kāi)路時(shí)發(fā)射結(jié)的反集電極開(kāi)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(kāi)路時(shí)集電極和發(fā)射基極開(kāi)路時(shí)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) EBO204.1.5 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

13、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end214.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路4.2.1 基本共射極放大電路的組成基本共射極放大電路的組成4.2.2 基本共射極放大電路的工作原理基本共射極放大電路的工作原理224.2.1 基本共射極放大電路的組成基本共射極放大電路的組成基本共射極放大電路基本共射極放大電路 234.2.2 基本共射極放大電路的工作原理基本共射極放大電

14、路的工作原理1. 靜態(tài)靜態(tài)(直流工作狀態(tài)直流工作狀態(tài)) 輸入信號(hào)輸入信號(hào)vi0時(shí)，時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)稱放大電路的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)或直流工作狀態(tài)。為靜態(tài)或直流工作狀態(tài)。 直流通路直流通路 bBEQBBBQRVVI BQCEOBQCQIIII VCEQ=VCCICQRc 244.2.2 基本共射極放大電路的工作原理基本共射極放大電路的工作原理2. 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) 輸入正弦信號(hào)輸入正弦信號(hào)vs后，電路后，電路將處在動(dòng)態(tài)工作情況。此時(shí)，將處在動(dòng)態(tài)工作情況。此時(shí)，BJT各極電流及電壓都將在各極電流及電壓都將在靜態(tài)值的基礎(chǔ)上隨輸入信號(hào)靜態(tài)值的基礎(chǔ)上隨輸入信號(hào)作相應(yīng)的變化。作相應(yīng)的變化。 交流通路交流通路 e

15、nd254.3 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264.3.1 圖解分析法圖解分析法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 采用該方

16、法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極管的輸入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。輸出特性曲線。 共射極放大電路共射極放大電路274.3.1 圖解分析法圖解分析法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 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(huà)出直流通路首先，畫(huà)出直流通路直流通路直流通路 bBBBBERiV v28 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

17、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 v29 根據(jù)根據(jù)vs的波形，在的波形，在BJT的輸入特性曲線圖上畫(huà)出的輸入特性曲線圖上畫(huà)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tVsinsms vbBsBBBERiV vv30 根據(jù)根據(jù)iB的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫(huà)出的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫(huà)出iC和和vCE 的波形的波形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cCCCCERiV v312. 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 共射極放大電路中

18、的電壓、共射極放大電路中的電壓、電流波形電流波形323. 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)波形失真的影響截止失真的波形截止失真的波形 33飽和失真的波形飽和失真的波形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344. 圖解分析法的適用范圍圖解分析法的適用范圍幅度較大而工作頻率不太高的情況幅度較大而工作頻率不太高的情況優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 直觀、形象。有助于建立和理解交、直流共存，靜態(tài)和直觀、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；有助于理解正確選擇電路參數(shù)、合理設(shè)置動(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)的重要性。能全面地分析放大電路的靜態(tài)

19、、動(dòng)態(tài)靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性。能全面地分析放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)工作情況。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)，也不能用來(lái)不能分析工作頻率較高時(shí)的電路工作狀態(tài)，也不能用來(lái)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)。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)。354.3.2 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(lái)代替，從而可以

20、管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來(lái)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(lái)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(lái)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(jiǎn)化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。線性化處理，從而簡(jiǎn)化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。361. 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

21、CECEBEBBBEBEdddBQCEQvvvvv 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=constiC=f(vCE) iB=const可以寫(xiě)成：可以寫(xiě)成：),(CEB2Cvifi CECECBBCCdddBQCEQvv IViiiiiBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)37CEQBBEie 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

22、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(kāi)路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開(kāi)路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開(kāi)路時(shí)的輸出電導(dǎo)。輸入端交流開(kāi)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+ hrevceic= hfeib+ hoevceCEQBCfe Viih BQCEBEre Ihvv BQCECoe 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381. 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

23、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)391. 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

24、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。401. 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(jiǎn)化模型的簡(jiǎn)化 hre和和hoe都很小，常忽都很小，常忽略它們的影響。略它們的影響。 BJT在共射極連接時(shí)，其在共射極連接時(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 S101010101052433oefereieehhhhh411. 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)

25、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) 一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe （忽略（忽略 re ）424.3.2 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bBEBBBR

26、VVI 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 432. 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(huà)小信號(hào)等效電路）畫(huà)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442. 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)根據(jù)根據(jù))(bebbirRi vbcii )/(LccoRRi v則電壓增益為則電壓增益為bebLcbebbLcbbebbLccio)/()()/()()/(rRRRrRiR

27、RirRiRRiA 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452. 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bebbbebbbiiiirRirRiiiR )( vv LsR,0ttovviR463. 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-T特性曲特性曲線的線性范圍（即放大區(qū)）內(nèi)。

28、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)工作點(diǎn)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)值上求得的。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)。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，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

29、化量(交流量交流量)而言的，不能用而言的，不能用來(lái)分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。來(lái)分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。47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)，3.2mA

30、A4080BQCQ II5.6V3.2mA2kV12CQcCCCEQ 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 IRVVmA62k2V1cCESCCCM 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），），end484

31、.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(wèn)題的穩(wěn)定問(wèn)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494.4.1 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(guò)，溫度上升時(shí)，節(jié)討論過(guò)，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)

32、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 。504.4.2 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

33、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51b點(diǎn)電位基本不變的條件點(diǎn)電位基本不變的條件：I1 IBQ ，CCb2b1b2BQVRRRV 此時(shí)，此時(shí)，VBQ與溫度無(wú)關(guān)與溫度無(wú)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521

34、. 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 53電壓增益電壓增益畫(huà)小信號(hào)等效電路畫(huà)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54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(huà)小信號(hào)等效電路畫(huà)小

35、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）55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 56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

36、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(kāi)路負(fù)載開(kāi)路 輸出端口加測(cè)試電壓輸出端口加測(cè)試電壓0)()(ecbsbeb 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572. 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 BE1

37、II)( 582. 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）直接耦合直接耦合593. 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、 、 vAiRoRend604.5 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614.5.1 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

38、該電路也稱為射極輸出器射極輸出器ebBEQCCBQ)1(RRVVI eCQCCeEQCCCEQRIVRIVV BQCQII eEQBEQbBQCCRIVRIV BQEQ)1(II 由由得得直流通路直流通路 62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 634.5.1 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 RrRRr

39、RRriRiAvvv其中其中LeL/ RRR LbLbbo)1()(RiRii v一般一般beLrR ，則電壓增益接近于，則電壓增益接近于1 1，同相同相與與iovv電壓跟隨器電壓跟隨器1 vA即即。644.5.1 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 bebevvvv65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|be

40、settov當(dāng)當(dāng) 1beserRR，1 時(shí)，時(shí)， besorRR 輸出電阻小輸出電阻小4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路2.2.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析66rRRR 1|beseo共集電極電路特點(diǎn)：共集電極電路特點(diǎn)：同相同相與與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 vA4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路674.5.2 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

41、偏置電路相同CCb2b1b2BQVRRRV eBEQBQEQCQRVVII )( ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVV IICQBQ 682.2.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 vvv69 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 )1(/beieiiiiirRiRvvvv rR 1

42、|bee704.5.3 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路共集電極放大電路 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 712.2.三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較723.3.三種組態(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

43、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(méi)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(méi)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。可用于輸入級(jí)、輸出級(jí)或緩沖輸入電阻最高，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(méi)有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸只有電

44、壓放大作用，沒(méi)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end734.6 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-共集放大電路共集放大電路744.6.1 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754.6.1 共射共射-共基放大電路共基放大電路

45、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)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 764

46、.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 77T 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784.6.2 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 兩只兩只PNP型型BJT組成的復(fù)合管組成的復(fù)合管 rberbe1(1 1)rbe2 794.6.2 共集共集-共集放大電路

47、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 rberbe1804.6.2 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 rRRRR 1|bebseo式中式中 1 2 rberbe1(1 1)rbe2 R LRe|RL RiRb| rbe(1 )R L 814.7 放大電路的頻率響應(yīng)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)4.7.2 BJT的高頻小信

48、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)共基極和共集電極放大電路的高頻響應(yīng)單級(jí)共基極和共集電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) 研究放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信研究放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信號(hào)頻率變化時(shí)的響應(yīng)。號(hào)頻率變化時(shí)的響應(yīng)。824.7.1 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

49、則sRCsCRsCsVsVsAV 11/1/1)()()(ioHfsj2j 且令且令RCf21H 又又)/j(11HioHffVVAV 電壓增益的幅值（模）電壓增益的幅值（模）2HH)/(11ffAV （幅頻響應(yīng)）（幅頻響應(yīng)）電壓增益的相角電壓增益的相角)/(arctanHHff （相頻響應(yīng)）（相頻響應(yīng)）增益頻率函數(shù)增益頻率函數(shù)RC低通電路低通電路 83最大誤差最大誤差 -3dB頻率響應(yīng)曲線描述頻率響應(yīng)曲線描述幅頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)2HH)/(11ffAV 1. RC低通電路的頻率響應(yīng)低通電路的頻率響應(yīng)相頻響應(yīng)相頻響應(yīng))/(arctanHHff 842. RC高通電路的頻率響應(yīng)高通電路的頻率響應(yīng)RC

50、電路的電壓增益：電路的電壓增益：RCsssCRRsVsVsAV/1 /1)()()(ioL 幅頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)2LL)/(11ffAV 相頻響應(yīng)相頻響應(yīng))/(arctanLLff 輸出超前輸入輸出超前輸入RC高通電路高通電路 854.7.2 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)1. BJT的高頻小信號(hào)模型的高頻小信號(hào)模型模型的引出模型的引出 rbe 發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射結(jié)電阻re歸算到基極回路的電阻歸算到基極回路的電阻 Cbe 發(fā)射結(jié)電容發(fā)射結(jié)電容rbc 集電結(jié)電阻集電結(jié)電阻 Cbc 集電結(jié)電容集電結(jié)電容 rbb 基區(qū)的體電阻，基區(qū)的體電阻，b是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)是假想的基區(qū)內(nèi)

51、的一個(gè)點(diǎn)互導(dǎo)互導(dǎo)CECEEBCEBCmVViig vvBJT的高頻小信號(hào)模型的高頻小信號(hào)模型 86簡(jiǎn)化模型簡(jiǎn)化模型混合混合 形高頻小信號(hào)模型形高頻小信號(hào)模型 cecbrr和和忽忽略略 1. BJT的高頻小信號(hào)模型的高頻小信號(hào)模型872. BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得低頻時(shí)，混合低頻時(shí)，混合 模型模型與與H參數(shù)參數(shù)模型等價(jià)模型等價(jià)ebbbbe rrrEQbbebbbe)1()1( IVrrrrT 又又所以所以EQeb)1(IVrT ebbebb rrr88又因?yàn)橛忠驗(yàn)閑bbeb rIVbebmIVg Tmeb2 fgC 從手冊(cè)中查出從手冊(cè)中查出 Tcbf

52、C和和 所以所以TVIrgEQebm 2. BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得低頻時(shí)，混合低頻時(shí)，混合 模型模型與與H H參數(shù)參數(shù)模型等價(jià)模型等價(jià)893. BJT的頻率參數(shù)的頻率參數(shù)由由H參數(shù)可知參數(shù)可知CEBCfeViih 即即0bcce VII 根據(jù)混合根據(jù)混合 模型得模型得cbebebmc1/j CVVgI )j/1(|)j/1(|cbebebbeb CCrIV低頻時(shí)低頻時(shí)ebm0 rg 所以所以)(j1/jcbebebcbmbc CCrCgII 當(dāng)當(dāng)cbm Cg 時(shí)，時(shí)，ebcbeb0)(j1 rCC 90ebcbeb0)(j1 rCC 令令ebcb

53、eb21 rCCf)( 的幅頻響應(yīng)的幅頻響應(yīng)201)/(ff 共發(fā)射極截止頻率共發(fā)射極截止頻率f特征頻率特征頻率Tfebmcbebm0T22 CgCCgff)( Tfff 共基極截止頻率共基極截止頻率 f3. BJT的頻率參數(shù)的頻率參數(shù)arctanff 的相頻響應(yīng)的相頻響應(yīng) f (1 0)f f fT 914.7.3 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)1. 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng) 形高頻等效電路形高頻等效電路924.7.3 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)1. 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng) 形高頻等效電路形高頻等效電路對(duì)節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn) c 列列KCL得得0j )(cbe

54、boLoebm CVVRVVg 由于輸出回路電流比較大，所由于輸出回路電流比較大，所以可以以可以cb C忽略忽略 的分流，得的分流，得ebLmo VRgVcboebj )( cb CVVIC 又又因因?yàn)闉榉Q為稱為密勒電容密勒電容M1CcbLmebMj )1(1cb CRgIVZC 則則表示表示若用若用之間存在一個(gè)電容之間存在一個(gè)電容和和相當(dāng)于相當(dāng)于 e b M1,C cbLmM1)1( CRgC而輸入回路電流比較小，所以而輸入回路電流比較小，所以不能不能cb C忽略忽略 的電流。的電流。目標(biāo)：斷開(kāi)輸入輸出之間的連接目標(biāo)：斷開(kāi)輸入輸出之間的連接934.7.3 單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)單級(jí)共射

55、極放大電路的頻率響應(yīng)cbLmM1)1( CRgC同理，在同理，在c、e之間也可以求得之間也可以求得一個(gè)等效電容一個(gè)等效電容CM2，且，且cbM2 CC等效后斷開(kāi)了輸入輸出之間的聯(lián)系等效后斷開(kāi)了輸入輸出之間的聯(lián)系1. 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng) 形高頻等效電路形高頻等效電路944.7.3 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)1. 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng) 形高頻等效電路形高頻等效電路目標(biāo)：簡(jiǎn)化和變換目標(biāo)：簡(jiǎn)化和變換cbLmM1)1( CRgC 輸出回路的時(shí)間常數(shù)輸出回路的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于輸入回路時(shí)間常數(shù)，遠(yuǎn)小于輸入回路時(shí)間常數(shù)，考慮高頻響應(yīng)時(shí)可以忽略考慮高頻響應(yīng)時(shí)可以忽略CM2的影響。的影響。c

56、bM2 CCM1M2CCM1ebCCC 954.7.3 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)1. 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng) 形高頻等效電路形高頻等效電路目標(biāo)：簡(jiǎn)化和變換目標(biāo)：簡(jiǎn)化和變換cbLmM1)1( CRgCM1ebCCC ebbbbs|)|( rrRRRsbebsbebbeebs|VrRRrRrrV ebbbberrr 964.7.3 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)1. 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng)高頻響應(yīng)和上限頻率高頻響應(yīng)和上限頻率ebLmo VRgV由電路得由電路得soHVVAVS 電壓增益頻響電壓增益頻響其中其中RCf21H 中頻增益或通中頻增益或通帶源電

57、壓增益帶源電壓增益上限頻率上限頻率sbebsbebbeebs|VrRRrRrrV RCrRRrRrrRg j11|bebsbebbeebLm)/j(1HMffAVS M1ebCCC ebbbbs|)|( rrRRRsebj11VRCV bebsbebbeebLmSM|rRRrRrrRgAV bebsbebbeL0|rRRrRrR 971. 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng)高頻響應(yīng)和上限頻率高頻響應(yīng)和上限頻率RC低通電路低通電路)/j(11HHffAV )/j(11HMHffAAVSVS 共射放大電路共射放大電路頻率響應(yīng)曲線變化趨勢(shì)相同頻率響應(yīng)曲線變化趨勢(shì)相同 180 arctan(f /fH) 相頻響應(yīng)相頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)2HMH)/(11lg20 |lg20|lg20ffAAVSVS 98增益增益-帶寬積帶寬積RC21 BJT 一旦確定，一旦確定，帶寬增益積基本為常數(shù)帶寬增益積基本為常數(shù)1. 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng)HSMfAV cbLmebsbbbebbebsbebbeebLm1|21|CRgCRRrrrRRrRrrRg bebsbebbe