精編第二章放大電路分析基礎(chǔ)資料

1、第三章放大電路實際中常常需要把一些微弱信號，放大到便于測量和利用的程度。 例如，從 收音機(jī)天線接收到的無線電信號或者從傳感器得到的信號，有時只有微伏或毫伏的數(shù)量級，必須經(jīng)過放大才能驅(qū)動揚(yáng)聲器或者進(jìn)行觀察、記錄和控制。所謂放大，表面上是將信號的幅度由小增大， 但是，放大的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn) 換，即由一個較小的輸入信號控制直流電源， 使之轉(zhuǎn)換成交流能量輸出，驅(qū)動負(fù) 載。第二講共射極放大電路§ 1、放大電路的組成原理1 放大電路的組成的原則是：為保證三極管工作在放大區(qū)， 發(fā)射結(jié)必須正向偏置；集電結(jié)必須反 向運用。尺b+ 5Lr1L1cc1共發(fā)射極基本放大電路電路中應(yīng)保證輸入信號能加至 三極管的

2、發(fā)射結(jié)，以控制三極管的電 流。同時，也要保證放大了的信號從 電路中輸出。耦合電容（隔直電容）的作用：使交流信號順利通過，而無直流聯(lián)系實際中，為了方便，采用單電源，如下左圖。習(xí)慣畫法如下右圖。2.、直流通路和交流通路直流通路：電容視為開路，電感視為短路交流通路：電容和電感作為電抗元件處理， 一般電容按短路處理，電感按開 路處理。直流電源因為其兩端的電壓固定不變， 內(nèi)阻視為零，故在畫交流通路時 也按短路處理。放大電路的分析也包含兩部分直流分析：又稱為靜態(tài)分析，用于求出電路的直流工作狀態(tài)，即基極直流電流Ib;集電極直流電流lc;集電極與發(fā)射極間的直流電壓 UCE。交流分析：又稱為動態(tài)分析，用來求出電

3、壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻§ 2放大電路的直流工作狀態(tài)放大電器核心器件是具有放大能力的三極管， 而三極管要保證在放大區(qū)，其 e結(jié)應(yīng)正向偏置，c結(jié)應(yīng)反向偏置，即要求對三極管設(shè)置正常的直流工作狀態(tài)，直流工作點，又稱靜態(tài)工作點，簡稱 Q點。一、解析法確定靜態(tài)工作點根據(jù)放大電路的直流通路，可以估算出該放大電路的靜態(tài)工作點 求靜態(tài)工作點就是求Ib lc Uce1.求 IbU CC -U bel BQ 二Rb由于三極管導(dǎo)通時，Ube變化很小，可視為常數(shù)。一般地硅管 Ube = 0.60.8V 取 0.7V鍺管 Ube = 0.1 0.3V 取 0.2V當(dāng)Ucc、Rb已知，可求出Ibq2. 求

4、 lcl cq|BQ3.求 UceU cEQ = U cc - l C Rc、圖解法確定靜態(tài)工作點三極管電流、電壓關(guān)系可用其輸入特性曲線和輸出特性曲線表示。 我們可以 在特性曲線上，直接用作圖的方法來確定靜態(tài)工作點圖解法求Q點的步 驟：1. 在輸出特性曲線 所在坐標(biāo)中，按直流負(fù) 載線方程Uce U cc _ ic Rc 作出直 流負(fù)載線。2. 由基極回路求出Ibqif mA?IJUA圖2T辭態(tài)工年歳的圖幣法3. 找出iB =Ibq這 一條輸出特性曲線與直 流負(fù)載線的交點即為 Q 點。讀出Q點的電流、 電壓即為所求?！纠咳缦聢D電路，已知Rb=280kQ, Rc=3kQ, Ucc=12V，三極管

5、的輸出特 性曲線也如下圖所示，試用圖解法確定靜態(tài)工作點。解：首先寫出直流負(fù)載方程，并做出直流負(fù)載線uce=Ucc ieRcic=0，uce=Ucc=12V，得 M 點；uce=0, ic=Ucc/Rc=12/3=4mA，得 N 點；連 接MN，即得直流負(fù)載線。Rb280 00直流負(fù)載線與iB=lBQ=40卩A這一條特性曲線的交點，即為Q點，從圖上可得I cQ=2mA， U ceq=6V三、電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響在后面我們將看到靜態(tài)工作點的位置十分重要， 而靜態(tài)工作點與電路參數(shù)有 關(guān)。下面將分析電路參數(shù)Rb、Rc、Ucc對靜態(tài)工作點的影響，為調(diào)試電路給出理 論指導(dǎo)。a電必牡數(shù)時q慮的冊響1.

6、 Rb對Q點的影響Rb T- Ibq工作點沿直流負(fù)載線下移RbIbq T工作點沿直流負(fù)載線上移2. &對Q點的影響Rc的變化，僅改變直流負(fù)載線的N點，即僅改變直流負(fù)載線的斜率。RcN點上升直流負(fù)載線變陡工作點沿ib=lBQ這一條特性曲線右移RcN點下降f直流負(fù)載線變平坦f工作點沿ib=|BQ這一條特性曲線左移3. Ucc對Q點的影響Ucc的變化不僅影響Ibq，還影響直流負(fù)載線，因此，Ucc對Q點的影響較 復(fù)雜。UccIbqTt Mff Nff直流負(fù)載線平行上移f工作點向右上方移動UccIbqMjf N直流負(fù)載線平行下移f工作點向左下方移動實際調(diào)試中，主要通過改變電阻Rb來改變靜態(tài)工作點

7、，而很少通過改變Ucc 來改變工作點。§ 3放大電路的動態(tài)分析我們討論當(dāng)輸入端加入信號Ui時，電路的工作情況。由于加進(jìn)了輸入信號， 輸入電流iB不會靜止不動，而是變化的。這樣三極管的工作狀態(tài)將來回移動， 故 又將加進(jìn)輸入交流信號時的狀態(tài)稱為動態(tài)。一、圖解法分析動態(tài)特性通過圖解法，我們將畫出對應(yīng)輸入波形時的輸出電流和輸出電壓的波形。由于交流信號的加入，此時應(yīng)按交流通路來考慮。交流負(fù)載 rL = & 。 在信號的作用下。三極管的工作狀態(tài)的移動不再沿直流負(fù)載線，而是按交流負(fù)載 線移動。因此，分析交流信號前。應(yīng)先畫出交流負(fù)載線。1.畫交流負(fù)載線交流負(fù)載線具有如下兩個特點交流負(fù)載線必通

8、過Q點，因為當(dāng)輸入信號u的瞬時值為零時，如忽略電 容ci和c2的影響，則電路狀態(tài)和靜態(tài)相同。交流負(fù)載線的斜率由rl決定。因此，按上述特點，可做出交流負(fù)載線，即通過 Q點，作一條AU /糾=Rl 的直線，就是交流負(fù)載線。具體作法如下：首先作一條 U /= RL的輔助線（此線有無數(shù)條），然后過Q點作一 條平行于輔助線的直線即為交流負(fù)載 線。由于 R； Rc/Rl，所以 RL “ Rc， 故一般情況下交流負(fù)載線比直流負(fù)載 線陡。交流負(fù)載線的另外一種作法： 交流負(fù)載線也可以通過求出交流 負(fù)載線在UCE坐標(biāo)的截距，再與 Q點 相連即可得到。設(shè)截距點為Ucc，則有：IIU CC U CEQ * I CQ

9、Rl推導(dǎo)過程如下：Ucc - U CEQ 例：如下圖所示電路，做出交流負(fù)載線。RL=3kQ。 解：首先做出直流負(fù)載線，求出 Q點(2)做出交流負(fù)載線的輔助線R_ = RC / Rl =1.5 k； 1U '.R_ = 1.5k<Al取 U=6V可得 I =4mA,連接這兩點即為 交流負(fù)載線的輔助線。過Q點做輔助線的平行線，即為交流負(fù)載線。 也可以用：T = o 一 Icq=_R_IIU cc - U CEQ 二 I cq RlI cq Rl已知 Rb=280kQ ,艮=3kQ , Ucc=12V,p+%屁6+ ni収/ mAJB 2 - 8 例3中交流負(fù)戟線的畫法Ucc=Uceq

10、+IcqR_=6+21.5 = 9/做出交流負(fù)載線。2.畫輸入輸出的交流波形圖Ui =U im si ntU BE - U BEQUi - U BEQ U im sin tiB = I BQ i = I BQ I bm Sin 't設(shè)電路使Ibm =20A則:Ui = U m sin tU be =U BEQ Ui = U BEQ ' U im sin ；.-：ti B = I BQ ' i- I BQ ' I bm sin ；.-： ti C 1 CQ i c 1 CQ 1 cm s in ；譏UCE 二UcEQ Uce 二UcEQU cem Si n（t：；

11、嘖）iB =40 + 20si n(ot(AA)從圖28可讀出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，畫出波形，數(shù)據(jù)如下表所示3 t0 nn /2n3n /22niB/uA4060402040Ic/mA23212Uce/V64.567.56ic、ib、Ube三者同相，Uce與它們的相位相反。即輸出電壓與輸入電壓相位是 相反的，這是共發(fā)射極放大電路的特征之一。二、放大電路的非線性失真作為對放大電路的要求，應(yīng)使輸出電壓盡可能的大，但它受到三極管非線性 的限制，當(dāng)信號過大或工作點選擇不合適， 輸出電壓波形將產(chǎn)生失真。這些失真 是由于三極管的非線性(特性曲線的非線性)引起的失真，所以稱為非線性失真。1.由三極管特性曲線非線性引起

12、的失真非線性失真。輸入特性曲線彎曲引起的失真。輸出曲線簇上疏下密引起的失真。輸出曲線簇上密下疏引起的失真。仙）輸人特性曲線國曲引起的尖真（"輸岀0統(tǒng)預(yù)上乳下冨引起的失真（計輸出曲線上思下疏引起的失頁三極管特性曲線的非線性弓I起的失真輸出曲線彎曲也引起失真。2.工作點不合適引起的失真截止失真和飽和失真。截止失真當(dāng)工作點設(shè)置過低（Ib過?。?，在輸入信號的負(fù)半周，三極管的工作狀態(tài)進(jìn)入 截止區(qū)。因而引起iB、ic、Uce的波形失真，稱為截止失真。對于NPN型共e極放大電路，截止失真時，輸出電壓UCE的波形出現(xiàn)頂部失 真。對于PNP型共e極放大電路，截止失真時，輸出電壓uce的波形出現(xiàn)底部失

13、真。飽和失真當(dāng)工作點設(shè)置過高（Ib過大），在輸入信號的正半周，三極管的工作狀態(tài)進(jìn)入 飽和區(qū)。因而引起ic、Uce的波形失真，稱為飽和失真。對于NPN型共e極放大電路，飽和失真時，輸出電壓Uce的波形出現(xiàn)底部失 真。對于PNP型共e極放大電路，飽和失真時，輸出電壓Uce的波形出現(xiàn)頂部失抵止"3艷列餐N£2-11靜毒工作點弟金連產(chǎn)主的非取4±先鼻直。由于存在截止失真和飽和失真，放大電路存在最大不失真輸出電壓幅值Umax(或最大峰一峰Up-p)最大不失真輸出電壓：當(dāng)直流工作狀態(tài)已定的前提下，逐漸增大輸入信號， 三極管尚未進(jìn)入截止或飽和時，輸出所能獲得的最大不失真電壓。如

14、Ui增大首先進(jìn)入飽和區(qū)，則最大不失真輸出電壓受飽和區(qū)限制，則U cem U ceq _ U ces如Ui增大首先進(jìn)入截止區(qū)，則最大不失真輸出電壓受截止區(qū)限制，則IU cem - I CQ R_最大不失真輸出電壓值，選取其中小的一個。三、微變等效電路微變等電路法的基本思想是：當(dāng)輸入信號變化的范圍很小時，可以認(rèn)為三極 管電壓、電流變化量之間的關(guān)系基本上是線性的。即在一個很小的范圍內(nèi)，輸入特性輸出特性均可近似地看作是一段直線。給三極管建立一個小信號的線性模 型。這就是微變等效電路。利用微變等效電路，可以將含三極管的放大電路，轉(zhuǎn) 化為我們熟悉的線性電路，然后，就可利用電路分析的有關(guān)方法求解。1.三極管

15、的h參數(shù)微變等效電路三極管處于共發(fā)射極狀態(tài)時，輸入回路和輸出回路各變量之間的關(guān)系由以下 形式表示。輸入特性：Ube = f QbUce)輸出特性：ic = f(iB,UcE)式中訂、ic、Ube、Uce代表各電量的總瞬時值，為直流分量和交流瞬時值之 和，即：用全微分形式表示Ube和ic，則有UbedUBE :di bU CEQ;Ube:UcedUcE1 BQdic；icdiB.:icdUCEU ceq-uce1 BQhii0UBEJbh12UCEQ-UBE-uceIBQh21h22-icUceq-UceIBQ貝duBE = hudiBhducEdie h2idib ' hducE前已指

16、出iB "BQ ib，而diB 代表其變化量，故diB "b，同理 有 dUBE =Ube, die =ic, dUcE =Uce 當(dāng)輸入為正弦量并用有效值表示 時，則有boiUbe 二 hiilbhi2U ce史2Av14I c = h2ll b ' h22U ce根據(jù)上兩式可以畫出共e極時的三極管的微變等效電路。2. h參數(shù)的意義和求法(hybrid)hii-'UBEUCEQUBE- i bU CEQrbe三極管輸出交流短路時輸入電阻。hi2§UBE.'Uce1 BQ-UBE-UceI BQ三極管輸入交流開路時電壓反饋系數(shù)h2iJbU

17、CEQ二氓-UCE1 BQ：icU CEQ ：ic-UCE1 BQ三極管輸出交流短路時的電流放大系數(shù) B三極管輸入開路時的輸出導(dǎo)納U be - rbe 1 bI c = I b411ZU三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖輸入等效電路由于hi2、h22、是uce變化通過基區(qū)寬度變化對ic及Ube的影響，一般這個影響很小，可忽略不計。、式可簡化為'U be = h( b1 c = h2il b令be二hii，：= h21，并用有效值 代替各變化量，可得三極管的簡化等 效電路。簡化的溝參數(shù)等效電路求beUbele1 b rbb'1 e re=(V JlbU BE = I bbb' （1 ；

18、 "）1 be = I bbb'，（1be =學(xué) f，（1 J：1 b-空mVK空）1 EQ （mA） 1 EQbe 二學(xué)二bb （V ：）-26C1）I b1 EQ四、三種基本組態(tài)放大電路的分析放大電路的性能指標(biāo)電壓放大倍數(shù)Au電壓放大倍數(shù)，是衡量放大電路的電壓放大能力的指標(biāo)。 它定義為輸出電壓 的幅值或有效值與輸入電壓幅值或有效值之比，有時也稱為增益。Ui有時亦定義源電壓放大倍數(shù) Aus，它表示輸出電壓與信號源電壓幅值或有效 值之比。顯然，當(dāng)信號源內(nèi)阻Rs=0時，AuS=Au，Aus就是考慮了信號源內(nèi)阻Rs影 響時的電壓放大倍數(shù)。電流放大倍數(shù)Ai電流放大倍數(shù)定義為輸出電流

19、與輸出電流幅值或有效值之比。A -11功率放大倍數(shù)ApUoIolUiiil"Au Ai功率放大倍數(shù)定義為輸出功率與輸入功率之比A 一旦-輸入電阻ri放大電路由信號源提供輸入信號,ApR當(dāng)放大電路與信號源相連，就要從信號源 索取電流。索電流的大小表明了放大電路對信號源的影響程度。 所以定義輸入電 阻來衡量放大電路對信號源的影響。 電壓放大時，希望輸入電阻要高，進(jìn)行電流 放大時，又希望輸入電阻要低；有的時候又要求阻抗匹配，希望輸入電阻為某一 特殊的數(shù)值。Ui輸出電阻ro輸出電阻是從輸出端看進(jìn)去的放大電路的等效電阻， 稱為輸出電阻ro。輸出電阻高低表明了放大器所能帶動負(fù)載的能力。Ro越小，

20、表明帶負(fù)載能力越強(qiáng)。U2，并計算出該電壓源由微變等效電路求輸出電阻的方法，一般是將輸入信號源 Us短路(電流源開路)，注意應(yīng)保留信號源內(nèi)阻。然后在輸出端外接電源供給的電流12，則輸出電阻由下式算出0U2I 2實驗測°方法:Uo為開路電壓,U0為接有&的輸出電壓u；Rlo +RlU o （o Rl U o Rl。=（生-1）&U oT :tppII.I呂 丨 心51 T =fi!1花測量履理圖(a)共發(fā)射板加丈電路1.共e極放大電路(b)共發(fā)射核放丈電路的第蝕電蹈Ci、C2根據(jù)共發(fā)射極放大電路畫出微變等效電路，畫微變等效電路時，把 和直流電源Ucc視為短路。三極管用微變

21、等效電路代替。電壓放大倍數(shù)Ui式中 Rl = Rc Rl從輸入回路得U i 二 I bbebe電流放大倍數(shù)AIIiIbb輸入電阻*r Rb / ri'U iU iIbrberirbelb lb lb當(dāng)Rb仏時，ri = Rb rbe 止 rbe輸出電阻由于當(dāng)Uo=0時，lb=O,從而受控源B lb=0,因此可直接得出O = Rc注意：因ro常用來考慮帶負(fù)載Rl的能力，所以求ro時不應(yīng)含Rl,應(yīng)將其斷 開。源電壓放大倍數(shù)八UoUi UoU i八AusAuUsU s U iUsUiriUsRsrAus :E AuRsri3. 共c極放大電路電路如下圖所示，信號從基極輸入，射極輸出，故又稱為

22、射極輸出器，等效 電路如下圖所示。注意共集電極的理解，不能當(dāng)共發(fā)射極。電壓放大倍數(shù)UiUo P JbRe式中 Re = Re / RlUi 二 lb% ci JRelbUo （1）氏 u? （i：）R通常（1，）Re朕，所以Au<1且Au" 1。即共集電極放大電路的電壓放大 倍數(shù)小于1而接近于1,且輸入電壓的輸出電壓同相位，故又稱為射極跟隨器。電流放大倍數(shù)Ai-(1)lblb一 (1J輸入電阻rif=Rbll rlri =牛二be （1 ： ）Reri =Rb/rbe +（1 + R）Re共c極放大電路輸入電阻高，這是共 c極電路的特點之一。 輸出電阻ro按輸出電阻的計算辦法，

23、信號源 則有：Us短路，在輸出端加入U2,求出電流12,其等效電路如圖I 2 = I可得nI I - IbIU2U2UoIRsrbe式中Rs = Rs 尺Rsrbe竺.(1 JU2IReRsrbe冒當(dāng)ro是一個很小的值。輸出電阻小，這是共 c極電路的又一特點。4.共b極放大電路共b極電路是從發(fā)射極輸入信號，從集電極輸出信號。電路和等效電路如下: 注意共基極的理解，是交流信號共基極。電壓放大倍數(shù)Au定義:UoAu旦Ui- IbRLU -lb Tbeu。_ - ibR； _rLrbeAuUi_ 1 b rbe式子與共發(fā)射極相同，但輸出與輸入同相。輸入電阻ririli = -I u i _ rbeI

24、 i'1-二 一(1)bA =Re斤譏嚴(yán)：廠與共e極放大電路相比，其輸入電阻減小輸出電阻r。當(dāng) Us=0 時，lb=0, B I b=0,故 ro=Rc§ 4靜態(tài)工作點的穩(wěn)定及其偏置電路一、溫度對晶體管的影響(Cff ICBOTICEOT輸出特性曲線上移(2)C Ube J- Ib TCT - B T-輸出特性曲線間距增大 可見，CT IcT二、電流反饋式偏置電路我們知道，工作點的變 化集中在集電極電流Ic的 變化。因此，工作點穩(wěn)定的 具體表現(xiàn)就是Ic的穩(wěn)定。 為了克服Ic的漂移，可將 集電極電流或電壓變化量 的一部分反過來饋送到輸 入回路，影響基極電流I b 的大小，以補(bǔ)償

25、IC的變化， 這就是反饋法穩(wěn)定工作點。 反饋法中常用的電路有電T I+Ucc甩 尺宅C2電流反憒式保置電路流反饋式偏置電路、電壓反 饋式偏置電路和混合反饋式偏置電路三種，其中最常用的是電流反饋式偏置電路，電路如上圖 原理：CT Ic T Ue T Ube J Ib J Ic J 電路上要滿足要保持基極電位Ub恒定，使它與Ib無關(guān) Ucc=(Ir+Ib) Rb2+IrRbiI r>>IbU CCRb1Rb2說明Ub與晶體管無關(guān)，不隨溫度而改變(2)由于IE=UE/Re，所以要穩(wěn)定工作點，應(yīng)使 Ue恒定，不受Ube的影響，因 此要求滿足條件Ub>>Ube.U e _ U b

26、 _ U be . U bI e -ReReRe具備上述條件，就可以認(rèn)為工作點與三極管參數(shù)無關(guān)， 達(dá)到穩(wěn)定工作點的目 的。同時，當(dāng)選用不同B值的三極管時，工作點也近似不變，有利于調(diào)試和生產(chǎn)。穩(wěn)定工作點的過程可表示如下：Cf IeI EReUbeJt IeJ實際公式中應(yīng)滿足如下關(guān)系Ir > （510）Ib（硅管可以更小）Ub（510）Ube對于硅管，Ub=35V;鍺管，Ub=13V三、靜態(tài)工作點的計算1 .近似算法UbUe1 EQ_Rbi_u RbiRb2U cc二Ub -UbeUe . |1 CQl =J_EQ_Ibi -U CEQ u cc -l CQ ( Rc ' Re)2

27、應(yīng)用戴維寧定理可以更精確地計算基極回路等效為UbbRb1Ucc尺1 + Rb2Rb = Rb1 / Rb2直流工作點的計算U BB U BEl BV四、動態(tài)分析Rb(1 JRI cUce : Ucc -lc(RcRe)利用戴維寧定理后的等效電路首先畫出微變等效電路圖，和原來的電路相比只是多了一個電阻， 只對輸入 電阻有影響。其它不變。電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻五、舉例UI b rberLri = Rb1 尺2 rbero 二 Rcr t+ Sc甩 珞q2電流反端式偏置電路例 1:如圖 Ucc=24V, Rbi=20k Q , Rb2=60kQ, Re=1.8kQ, Rc=3.3kQ, B=5

28、0, Ube=0.7V,求其靜態(tài)工作點Ub 匹 Ucc 2024 = 6V解：Rb1Rb260 20Ue 二Ub -Ube =6 - 0.7 = 5.3/ ,Ue|5.3*八I eqI cq2.9 mARe1.8IB1EQ 品 AUceq : Ucc -Icq(RoRe) = 24 -2.9 5.1 = 9.21V例2:如圖(a)、(b)為兩個放大電路。已知三極管的參數(shù)均為B =50, rbb =200Q , Ubeq=0.7V,電路的其它參數(shù)如圖所示。分別求出兩個放大電路的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻。如果三極管的B值均增大一倍，分析兩個電路的 Q點各將發(fā)生什么變化。 三極管的B值均增加一倍

29、，兩個放大電路的電壓放大倍數(shù)如何變化。(a)0)解：求Au, r和ro圖(a)是共發(fā)射極基本放大電路，圖(b)是具有電流負(fù)反饋的工作點穩(wěn)定電路。 它們的微變等效電路分別如下圖所示。為求出動態(tài)特性參數(shù)，首先得求出它們的靜態(tài)工作點。放大電路(a)的靜態(tài)工作點：I BQU CC-U BERb12-0.7560 103:0.02mA =20I CQ = 'I BQ =500.02 =1mAU ceq 二u CC - ICQ R =12 -15 =7V放大電路(b)的靜態(tài)工作點：RbUcc20 12 .3.4Rb1 Rb220 50=Ub -Ube =3.4-0.7 = 2.7VU 2 7Icq

30、 Teq E1mAUbUeRe2.7U CEQ : U CC -Icq(Rc Re) =12 -1 71 = 4.3VI CQ 1I bq0.02mA50放大電路(a)的動態(tài)特性參數(shù)：rbe =rbb +(1 + B)26 = 200+5126=1.5kCI eq1玉二 50(55) , £3.3rbe1.5ri 二 &/% =560/1.5 ： 1.5kr° = & = 5 k1.1放大電路(b)的動態(tài)特性參數(shù)：-2651 26be =心 +(1 + p)= 200 +=1.5kOI EQ1仃 平1 撿/仏-20/50/1.51.36k'.1r。=

31、 Ro = 5 k1.1B變?yōu)?00時，兩個電路的工作點將發(fā)生什么變化(a)I BQU cc - U beRb12-0.73560 10:0.02mA =20I BQ不變Icq 八I bq =1000.02 = 2mAUceq 二Ucc -IcqRc =12-2 5 =2V(b)其它都沒有變工柞點和定電路£2-283睛丸時兩奔共射我光電牯血的變比時觀1 BQ二型 -0.01mA100B變?yōu)?00時，兩個放大電路的電壓放大倍數(shù)如何變化(a)=（1弋=200皆"、100 (5/5) _ 1671.5(b)rbe= 200101 26 =2826" : 2.8k'

32、;11Au =Rl皿尊 89.3rbe2.8§ 5多級放大電路-、多級放大電路的組成多級放大電路方框圖如下所示。對輸入級的要求，與信號源的性質(zhì)有關(guān)，例如，當(dāng)輸入信號源為高阻電壓源 時，則要求輸入級也必須有高的輸入電阻（例如用共集電極放大電路），以減少信 號在內(nèi)阻上的損失。如果輸入信號為電流源，為了充分利用信號電流，則要求輸 入級有較低的輸入電阻（例如用共基極放大電路）。中間級的主要任務(wù)是電壓放大，多級放大電路的放大倍數(shù)，主要取決于中間 級，它本身就可能由幾級放大電路組成。輸出級主要是推動負(fù)載。當(dāng)負(fù)載僅需較大的電壓時，則要求輸出具有大的電 壓動態(tài)范圍。更多場合下，輸出級推動揚(yáng)聲器、電機(jī)

33、等執(zhí)行部件，需要輸出足夠 大的功率，常稱為功率放大電路。二、多級放大電路的耦合方式1 阻容耦合通過電阻、電容將前級輸出接至下級輸入。從圖上看實際上只接入了一個電 容，但考慮到輸入電阻，貝U每個電容都與電阻相連，故稱這種連接為阻容耦合。P 且客槻含啟大屯路阻容耦合的優(yōu)點：由于前后級是通過電容相連的，所以各級的靜態(tài)工作點是 相互獨立的，不互相影響，這給放大電路的分析、設(shè)計和調(diào)試帶來了很大的方便。 而且只要電容選的足夠大，就可以使得前級輸出的信號在一定的頻率范圍內(nèi)， 幾 乎不衰減地傳到下一級。所以阻容耦合方式在分立元件組成的放大電路中得到廣 泛的應(yīng)用。阻容耦合的缺點：不適用傳送緩慢變化的信號。更不能

34、傳送直流信號；另外, 大容量的電容在集成電路中難以制造， 所以，阻容耦合在線性集成電路中無法采 用。2 直接耦合為了避免電容對緩慢信號帶來的不良影響， 去掉耦合電容，將前級輸出直接 連到下一級，我們稱之為直接耦合。但這又出現(xiàn)了新問題。第二級發(fā)射結(jié)正向電壓僅有0.7V左右，所以限制了第一級管子的集電極電 壓，使其處于飽和狀態(tài)附近，限制了輸出電壓。如果選擇過大，將會使V2管的基極電流增大，可使V2管進(jìn)入飽和，甚至燒毀 V2管的發(fā)射結(jié)。解決辦法：在V管的發(fā)射極接入電阻Re2,提高了 V管的基極電位UB2，從而保證第 一級集電極可以有較高的靜態(tài)電位，而不致于進(jìn)入飽和區(qū)。但是，Re2的接入，將使第二級的

35、電壓放大倍數(shù)大降低。（加旁路電容因頻率低作用不大，如果頻率直接紹合方式實例較高就采用阻容耦合方式）用穩(wěn)壓管VDZ代替電阻Re2,由于穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻很小，這樣可使第二 級的放大倍數(shù)損失較小，解決了前一電路物缺陷。但V2集電極電壓變化范圍變小,限制了輸出電壓的幅度。如果是多于二級的放大電路，還會帶來電平上移問 題。（如果Uz=5.3V，則Ub2=5.3+0.7=6V，為保證V2管工作在放大區(qū)，且也要求 具有較大的動態(tài)范圍，即要求 UCE2較大，設(shè)UCE2=5伏，J則 Uc2=Ue2=Uz=5+5.3V=10.3V。若有第三級，則Uc3=Uce3+Ue3=Uce3+Ub3-0.7=Uce3+Uc2

36、-0.7=5+10.3-0.7=14.6V如此下去，使得基極、集電極電位逐級上升，最終由于Ucc的限制而無法實 現(xiàn)。）前一級的集電極經(jīng)過穩(wěn)壓管接至下一級基極，這樣既降低了UB2，又和致使放大倍數(shù)下降太多。但穩(wěn)壓管噪聲大。第二級采用PNP管，由于PNP管的集電極電位比基極電位低，可使各級 獲得合適的工作點。在集成電路中經(jīng)常采用這種電路形式。但輸入電壓為0時,輸出電壓不為0采用雙電源（正負(fù)電源）供電。可解決此問題。在第六章還要專門討論。3 變壓器耦合通過變壓器，把初級的交流信號傳送到次級。而直流電壓和電流通不過變壓 器。變壓器耦合主要用于功率放大電路。它的優(yōu)點是不光實現(xiàn)交流的傳送而直流不能通過。而

37、且可變換電壓和實現(xiàn)阻抗匹配。但缺點是體積大、重量大、頻率特 性差。ct尺5變壓器耦合放大電路%"Cei F三、多級放大電路的指標(biāo)計算1 電壓放大倍數(shù)r1J11-fici6%尺C251T1Tl十5V3511+甩1+ll-r¥凡w他2三5L盡+uQ三級給容耦合啟大屯路多級放大電路如下圖所示，其電壓放大倍數(shù)為：A旦 代UiA Uoi U02 U03AAl - - _ = Al A AjUi Ui Ui 123i i2i3Au 二代2 代3 Aun說明多級放大電路的電壓放大倍數(shù)，等于各級電壓放大倍數(shù)的乘積。2 輸入輸出電阻一般說來，多級放大電路的輸入電阻就是輸入級的輸入電阻，而輸出電阻就是輸出級的電阻。由于多級放大電路的放大倍數(shù)為各級放大倍數(shù)的乘積，所以， 在設(shè)計多級放大電路的輸入和輸出級時，主要考慮輸入電阻和輸出電阻的要求， 而放大倍數(shù)的要求由中間級完成。具體計算輸入電阻和輸出電阻時，可直接利用已有的公式。但要注意，有的 電路形式要考慮后級對輸入電阻的影響和前一級對輸出電阻的影響