第02章放大器的基本原理

1、第一節(jié)第一節(jié) 晶體二極管晶體二極管第二節(jié)第二節(jié) 晶體三極管晶體三極管第三節(jié)第三節(jié) 基本放大電路基本放大電路第四節(jié)第四節(jié) 射極輸出器射極輸出器第五節(jié)第五節(jié) 場效應(yīng)管及其放大電路場效應(yīng)管及其放大電路第一節(jié)第一節(jié) 晶體二極管晶體二極管一、半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性一、半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性三、晶體二極管及其特性三、晶體二極管及其特性二、二、PN結(jié)及其單向?qū)щ娦越Y(jié)及其單向?qū)щ娦运?、特殊二極管四、特殊二極管GeSi 本征半導(dǎo)體（本征半導(dǎo)體（intrinsic semiconductor） 現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。它們的最外層電子

2、（價(jià)電子）都是四個(gè)。單晶硅（單晶硅（SiSi）和單晶鍺（）和單晶鍺（GeGe）的原子結(jié)構(gòu)：）的原子結(jié)構(gòu)：一、半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性一、半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性GeSiGeSiSi載流子（載流子（carrier）：）：熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生自由電子自由電子空穴空穴 常溫下都可以定向運(yùn)動(dòng)常溫下都可以定向運(yùn)動(dòng)形成電流。形成電流。 本征半導(dǎo)體內(nèi)的自由電本征半導(dǎo)體內(nèi)的自由電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)，兩子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)，兩種載流子的濃度相同。種載流子的濃度相同。 2. 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 （extrinsic semiconductor） 摻入微量的摻入微量的5價(jià)元素價(jià)元素 摻入微量的摻入微量的3價(jià)元素價(jià)元素 N型半導(dǎo)

3、體型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體二、二、PN結(jié)的形成及其特性結(jié)的形成及其特性 擴(kuò)散擴(kuò)散復(fù)合復(fù)合空間電荷區(qū)空間電荷區(qū) 內(nèi)電場內(nèi)電場阻止擴(kuò)散阻止擴(kuò)散少子漂移少子漂移 漂移漂移= =擴(kuò)散擴(kuò)散動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡PNPN結(jié)形成結(jié)形成 加正向電壓（正向偏置）：加正向電壓（正向偏置）： E0與與Ei 的方向相反的方向相反 空間電荷區(qū)變窄空間電荷區(qū)變窄 擴(kuò)散電流變大擴(kuò)散電流變大PN結(jié)導(dǎo)通結(jié)導(dǎo)通加反向偏置：空間電荷區(qū)變寬加反向偏置：空間電荷區(qū)變寬 PN結(jié)截止結(jié)截止 PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕航Y(jié)的單向?qū)щ娦裕?內(nèi)電場被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)能夠內(nèi)電場被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)能夠形成較大的擴(kuò)散電流。形成較大的擴(kuò)散電流。* * PN

4、 結(jié)正向偏置結(jié)正向偏置* * PN 結(jié)反向偏置結(jié)反向偏置內(nèi)電場被加強(qiáng)，多子的擴(kuò)散受抑制。內(nèi)電場被加強(qiáng)，多子的擴(kuò)散受抑制。少子漂移加強(qiáng)，但少子數(shù)量有限，只少子漂移加強(qiáng)，但少子數(shù)量有限，只能形成較小的反向電流。能形成較小的反向電流。PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕航Y(jié)的單向?qū)щ娦裕?三、晶體二極管及其特性三、晶體二極管及其特性N區(qū)引出的電極是二極管的負(fù)極區(qū)引出的電極是二極管的負(fù)極 晶體二極管晶體二極管PN結(jié)兩端引出電極結(jié)兩端引出電極P區(qū)引出的電極是二極管的正極區(qū)引出的電極是二極管的正極二極管的特性：二極管的特性： 死區(qū)電壓死區(qū)電壓Uon ：一般：一般硅管為硅管為0.5V、鍺管、鍺管略小于略小于0.2V。 正常工

5、作管壓降：正常工作管壓降：硅管通常為硅管通常為0.7V、鍺管鍺管0.20.3V。 二極管的伏安特性曲線 二極管具有單向?qū)щ娦裕欢O管具有單向?qū)щ娦裕?二極管的伏安特性具有非線性；二極管的伏安特性具有非線性； 二極管的伏安特性與溫度有關(guān)。二極管的伏安特性與溫度有關(guān)。 二極管的主要參數(shù)二極管的主要參數(shù) ： （1）最大整流電流：指二極管長時(shí)間工作時(shí)允）最大整流電流：指二極管長時(shí)間工作時(shí)允許通過的最大正向平均電流，超過此值會(huì)損壞。許通過的最大正向平均電流，超過此值會(huì)損壞。（2）最大反向工作（峰值）電壓：它是保證二）最大反向工作（峰值）電壓：它是保證二極管能正常工作而設(shè)定的極限反向電壓，一般定極管能正常

6、工作而設(shè)定的極限反向電壓，一般定為反向擊穿電壓的一半或三分之二。為反向擊穿電壓的一半或三分之二。（3）反向飽和電流：指二極管未被擊穿前的最）反向飽和電流：指二極管未被擊穿前的最大反向電流，反映二極管的單向?qū)щ娦阅?。大反向電流，反映二極管的單向?qū)щ娦阅?。?）最高工作頻率：指二極管正常工作的上限）最高工作頻率：指二極管正常工作的上限頻率。頻率。 四、特殊二極管四、特殊二極管穩(wěn)壓二極管（穩(wěn)壓二極管（zener diode） 工作在反向擊穿區(qū)的特殊二極管工作在反向擊穿區(qū)的特殊二極管 所加的反向電壓小所加的反向電壓小于擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓管于擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓管有極大的內(nèi)阻；超過反有極大的內(nèi)阻；超過反向擊穿

7、電壓時(shí)，電流急向擊穿電壓時(shí)，電流急劇增大，電流能在很大劇增大，電流能在很大范圍內(nèi)變化，但管子兩范圍內(nèi)變化，但管子兩端的電壓基本不變。端的電壓基本不變。 使用穩(wěn)壓管時(shí)要注意三點(diǎn)：使用穩(wěn)壓管時(shí)要注意三點(diǎn)： （1 1） 穩(wěn)壓管一般都是硅管；穩(wěn)壓管一般都是硅管；（2 2） 連接電路時(shí)應(yīng)反接；連接電路時(shí)應(yīng)反接；（3 3） 穩(wěn)壓管需串入一電阻。穩(wěn)壓管需串入一電阻。 限流以保護(hù)穩(wěn)壓管；限流以保護(hù)穩(wěn)壓管； 當(dāng)輸入電壓或負(fù)載電流變化時(shí)，通過該電當(dāng)輸入電壓或負(fù)載電流變化時(shí)，通過該電阻上電壓降的變化，取出誤差信號(hào)以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管的阻上電壓降的變化，取出誤差信號(hào)以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管的工作電流，從而起到穩(wěn)壓作用。工作電流，從而起到

8、穩(wěn)壓作用。穩(wěn)壓管主要參數(shù)：穩(wěn)壓管主要參數(shù)： 穩(wěn)定電壓：正常工作時(shí)的穩(wěn)定電壓值。穩(wěn)定電壓：正常工作時(shí)的穩(wěn)定電壓值。 穩(wěn)定電流：指穩(wěn)壓效果較好的工作電流。穩(wěn)定電流：指穩(wěn)壓效果較好的工作電流。 動(dòng)態(tài)電阻：正常工作時(shí)的動(dòng)態(tài)電阻：正常工作時(shí)的rU/I，它是衡，它是衡量穩(wěn)壓管穩(wěn)壓性能好壞的指標(biāo)，其值越小越好。量穩(wěn)壓管穩(wěn)壓性能好壞的指標(biāo)，其值越小越好。 最大允許耗散功率：管子不致發(fā)生熱擊穿的最最大允許耗散功率：管子不致發(fā)生熱擊穿的最大功率損耗。大功率損耗。 電壓溫度系數(shù)：指溫度每增加電壓溫度系數(shù)：指溫度每增加1時(shí)，穩(wěn)壓值時(shí)，穩(wěn)壓值所變化的百分?jǐn)?shù)。低于所變化的百分?jǐn)?shù)。低于6V為負(fù)值為負(fù)值 高于高于6V為正值為

9、正值 6V左右受溫度的影響比較小左右受溫度的影響比較小 變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管 （capacitance diode） PN結(jié)電容效應(yīng)：結(jié)電容效應(yīng)： 結(jié)電容隨外加電壓結(jié)電容隨外加電壓變化而顯著改變的二極變化而顯著改變的二極管，反向運(yùn)用。管，反向運(yùn)用。 應(yīng)用：電子調(diào)諧器應(yīng)用：電子調(diào)諧器 光電二極管光電二極管 photo diode 反向偏置時(shí)，光反向偏置時(shí)，光照可使照可使PN結(jié)產(chǎn)生新結(jié)產(chǎn)生新的載流子，雖然多子的載流子，雖然多子不能穿過不能穿過PN結(jié)，但結(jié)，但少子在內(nèi)電場作用下少子在內(nèi)電場作用下可以漂移過結(jié)，反向可以漂移過結(jié)，反向飽和電流增加，形成飽和電流增加，形成光電流。光電流。 發(fā)光二極管發(fā)光二

10、極管 light emitting diode ，LED 在正向?qū)〞r(shí)會(huì)發(fā)光在正向?qū)〞r(shí)會(huì)發(fā)光 正向電壓作用下，一部分在正向電壓作用下，一部分在PN結(jié)內(nèi)擴(kuò)散的自結(jié)內(nèi)擴(kuò)散的自由電子和空穴發(fā)生直接復(fù)合。復(fù)合過程產(chǎn)生原子由電子和空穴發(fā)生直接復(fù)合。復(fù)合過程產(chǎn)生原子的能級(jí)躍遷，即從高能級(jí)躍遷至低能級(jí)，能量差的能級(jí)躍遷，即從高能級(jí)躍遷至低能級(jí)，能量差將以光子形式向外發(fā)射。將以光子形式向外發(fā)射。第二節(jié)第二節(jié) 晶體三極管晶體三極管一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)二、晶體三極管的放大作用二、晶體三極管的放大作用三、晶體三極管的特性曲線三、晶體三極管的特性曲線四、晶體三極管的主要參數(shù)四、晶體三極管的主要參

11、數(shù)一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)三區(qū)三區(qū) 三極三極 兩結(jié)兩結(jié)基區(qū)基區(qū) 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū) 集電區(qū)集電區(qū)基極基極B（base） 發(fā)射極發(fā)射極E（emitter） 集電極集電極C（collector） 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié) 集電結(jié)集電結(jié) BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極基區(qū)：較薄，基區(qū)：較薄，摻雜濃度低摻雜濃度低集電區(qū)：集電區(qū)：面積較大面積較大發(fā)射區(qū)：摻發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高雜濃度較高制造工藝要求：制造工藝要求：二、晶體管三極的放大作用二、晶體管三極的放大作用共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法: 基極電位高于發(fā)射極基極電位高于發(fā)射極集電極電位高于基極集電極電位高于基極 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)- -正向偏置正向偏

12、置 集電結(jié)集電結(jié)- -反向偏置反向偏置(UCUBUE) 晶體管的發(fā)射極是輸入回路和輸出回路的公共晶體管的發(fā)射極是輸入回路和輸出回路的公共 端，所以稱這種電路為共發(fā)射極放大電路。端，所以稱這種電路為共發(fā)射極放大電路。 還可構(gòu)成共基極放大電路和共集電極放大電路。還可構(gòu)成共基極放大電路和共集電極放大電路。 三極管放大原理：三極管放大原理：BECNNPEBRBIE基區(qū)空穴基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可的擴(kuò)散可忽略。忽略。IBE進(jìn)入進(jìn)入P區(qū)的電子區(qū)的電子少部分與基區(qū)的少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成空穴復(fù)合，形成電流電流IBE ，多數(shù)，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。擴(kuò)散到集電結(jié)。ECRc發(fā)射結(jié)正發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射偏，發(fā)

13、射區(qū)電子不區(qū)電子不斷向基區(qū)斷向基區(qū)擴(kuò)散，形擴(kuò)散，形成發(fā)射極成發(fā)射極電流電流IE。IE集電結(jié)反偏，有少集電結(jié)反偏，有少子（空穴）形成的子（空穴）形成的反向電流反向電流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBO ICEIBEICEECRc從基區(qū)擴(kuò)從基區(qū)擴(kuò)散來的電散來的電子作為基子作為基區(qū)的少子，區(qū)的少子，漂移進(jìn)入漂移進(jìn)入集電區(qū)而集電區(qū)而被收集，被收集，形成形成ICE。BECNNPEBRB三極管放大原理：三極管放大原理：IB=IBE-ICBO IBEIBEBRBIEICBOICEIBEBECNNPIC=ICE+ICBO ICEECRc三極管放大原理：三極管放大原理： 發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射電子：發(fā)射區(qū)向基區(qū)

14、發(fā)射電子：形成發(fā)射極電流形成發(fā)射極電流I IE E 電子在基區(qū)中擴(kuò)散與復(fù)合：電子在基區(qū)中擴(kuò)散與復(fù)合：形成基極電流形成基極電流I IB B 集電區(qū)收集電子：集電區(qū)收集電子：形成集電極電流形成集電極電流I IC C 滿足：基爾霍夫定律：滿足：基爾霍夫定律：IB IC IE I IC CIIB B直流電流直流電流放大系數(shù)放大系數(shù)ICIB交流電流交流電流放大系數(shù)放大系數(shù) 基極電流一個(gè)很小基極電流一個(gè)很小的變化的變化I IB B，可以引起集，可以引起集電極電流一個(gè)大的變化電極電流一個(gè)大的變化I IC C 。三極管放大原理：三極管放大原理：三、晶體三極管的特性曲線三、晶體三極管的特性曲線 實(shí)驗(yàn)電路：實(shí)驗(yàn)電

15、路： 輸出特性曲線：輸出特性曲線： 一般情況下均滿足一般情況下均滿足U UCECE1V1V，所以輸入特性曲線通常，所以輸入特性曲線通常只畫出最右邊那一條。只畫出最右邊那一條。 輸出特性曲線：輸出特性曲線： IB為常數(shù)時(shí)，為常數(shù)時(shí)，IC與與UCE之之間函數(shù)關(guān)系曲線間函數(shù)關(guān)系曲線ICf（UCE） 隨著隨著UCE的增大，的增大，IC迅迅速增大。當(dāng)速增大。當(dāng)UCE1V以后，以后，UCE再增加，再增加，IC也幾乎不也幾乎不再增大了。此時(shí)，再增大了。此時(shí)，IC主要主要由由IB決定。決定。 三個(gè)工作區(qū)三個(gè)工作區(qū)放大區(qū)：放大區(qū)： 截止區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反偏截止區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反偏飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均

16、正偏飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏發(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 滿足滿足I IC CI IB B四、晶體三極管的主要參數(shù)四、晶體三極管的主要參數(shù) 1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)IC/IB UCE常數(shù) 直流電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù)IC/IBUCE常數(shù) 交流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)2. 極間反向電流極間反向電流ICB0和和ICE0 ICB0 發(fā)射極開路、集電結(jié)加反向電壓時(shí)，在基發(fā)射極開路、集電結(jié)加反向電壓時(shí)，在基 極回路中所測得的電流（反向飽和電流）。極回路中所測得的電流（反向飽和電流）。 ICE0 基極開路時(shí)，集電極和發(fā)射極間的反向電基極開路時(shí)，集電極和發(fā)射極間的反向電

17、流（穿透電流）。流（穿透電流）。 ICE0ICB0ICB0（1）ICB0 ICB0 越小越好，越小越好，ICE0越大越好。他們都受溫度影響。越大越好。他們都受溫度影響。3. 3. 極限參數(shù)極限參數(shù) (1)(1)集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM：值下降到原來的值下降到原來的 2/32/3時(shí)的時(shí)的IC 。 (2)(2)集集- -射極擊穿電壓射極擊穿電壓BUCE0：集電極和發(fā)射極之間集電極和發(fā)射極之間 的最大允許電壓。的最大允許電壓。 (4)(4)集電極最大耗散功率集電極最大耗散功率PCM ：溫度升到晶體管的：溫度升到晶體管的 最高允許溫度時(shí)，在集電極上耗散的功率值被最高允許溫度時(shí)，在集電

18、極上耗散的功率值被 規(guī)定為集電極最大耗散功率。規(guī)定為集電極最大耗散功率。 PCMICUCE PCM1W的管子加散熱片 (3)(3)射射- -基極反向擊穿電壓基極反向擊穿電壓BUEB0：集電極開路時(shí)，：集電極開路時(shí)， 發(fā)射結(jié)允許的最大反向電壓。發(fā)射結(jié)允許的最大反向電壓。 五、多級(jí)放大電路五、多級(jí)放大電路第三節(jié)第三節(jié) 基本放大電路基本放大電路一、放大電路的基本概念一、放大電路的基本概念二、基本放大電路及其工作狀態(tài)分析二、基本放大電路及其工作狀態(tài)分析三、放大電路性能指標(biāo)的計(jì)算三、放大電路性能指標(biāo)的計(jì)算四、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路四、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路一、放大電路的基本概念一、放大電路的基本概念1 1信號(hào)的

19、輸入、輸出和放大信號(hào)的輸入、輸出和放大 基本作用基本作用: :在輸入信號(hào)幅度過低時(shí)，將信號(hào)原樣放大，以便滿足檢測、傳輸或輸出的需要。 2 2放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo)（1）電壓放大倍數(shù)：）電壓放大倍數(shù)： iouuuA 同相位；與iou, 0uuA 反相位。與iou, 0uuA （2）輸入電阻：輸入電阻： 如果信號(hào)源的電動(dòng)勢為ES、內(nèi)阻為RS siiierrrus輸入阻抗越大越好輸入阻抗越大越好 rirbe iiiiur SiSiiErRruri越大，ui就越大 （3）輸出電阻：）輸出電阻：當(dāng)輸入信號(hào)不變而負(fù)載電阻改變當(dāng)輸入信號(hào)不變而負(fù)載電阻改變時(shí)，輸出電壓與輸出電流之比。時(shí)，

20、輸出電壓與輸出電流之比。oooiur oLoLouRrRu負(fù)載負(fù)載RLRL實(shí)際獲得的輸出電壓為實(shí)際獲得的輸出電壓為輸出電阻越小越好：輸出電阻越小越好： ro越小，越小，uo就越大，電路帶負(fù)就越大，電路帶負(fù)載的能力強(qiáng)，載的能力強(qiáng)，RL的變化對(duì)輸?shù)淖兓瘜?duì)輸出電壓的影響也越小。出電壓的影響也越小。2 2放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo)（4）通頻帶：）通頻帶： 2 2放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo)下限頻率下限頻率 上限頻率上限頻率 放大電路在高頻和低頻端的放大倍數(shù)會(huì)明顯下降。放大電路在高頻和低頻端的放大倍數(shù)會(huì)明顯下降。 7 . 0BWLHff通頻帶：通頻帶： 通頻帶越寬放大通

21、頻帶越寬放大器適應(yīng)能力越強(qiáng)器適應(yīng)能力越強(qiáng) （5）噪聲系數(shù)噪聲系數(shù) NSPPSNR信噪比應(yīng)越大越好信噪比應(yīng)越大越好 oiSNRSNRNF輸出端信噪比輸入端信噪比（有用信號(hào)功率）（有用信號(hào)功率） （噪聲信號(hào)功率）（噪聲信號(hào)功率） 信噪比信噪比噪聲系數(shù)噪聲系數(shù) 衡量放大電路抑制噪聲的能力衡量放大電路抑制噪聲的能力 2 2放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo)（1 1）共發(fā)射極放大電路的組成：共發(fā)射極放大電路的組成： T：電流放大；：電流放大；C1、C2：隔直、耦合；：隔直、耦合；EC：滿足偏：滿足偏置、提供輸出能量；置、提供輸出能量；RC：實(shí)現(xiàn)電壓放大。：實(shí)現(xiàn)電壓放大。 二二 基本放大電路及其

22、工作狀態(tài)分析基本放大電路及其工作狀態(tài)分析 1. 基本放大電路基本放大電路 （2）共發(fā)射極基本放大電路的工作過程：）共發(fā)射極基本放大電路的工作過程： ui （ ） iB （ ） iC （ ） uCE （ ） uo （ ）2. 放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 放大電路沒有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)。即確放大電路沒有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)。即確定放大電路的靜態(tài)（即直流）值定放大電路的靜態(tài)（即直流）值IB、IC和和UCE。 （1 1）直流通路法）直流通路法 開路開路 開路開路 BCBBECBRERUEIICIB UCEECICRC （2）用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)：）用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)： 線性元件上

23、線性元件上的電壓與電的電壓與電流的關(guān)系：流的關(guān)系：晶體管電晶體管電壓與電流壓與電流的關(guān)系：的關(guān)系：輸出特輸出特性曲線性曲線 交點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)交點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn) 步驟：步驟：1作直流負(fù)載線：直線方程作直流負(fù)載線：直線方程 UCEECICRC 2求求IB：IBEC/RB 3交點(diǎn)交點(diǎn)Q為放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)為放大器的靜態(tài)工作點(diǎn) UCEECICRC 直流負(fù)載線直流負(fù)載線3.放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析 交流通路：交流通路： 交流負(fù)載線：交流負(fù)載線： RLRC/RL 通過輸出特性曲線上的通過輸出特性曲線上的Q點(diǎn)做斜率為點(diǎn)做斜率為-1/RL 一條直一條直線，即為線，即為交流負(fù)載線交流負(fù)載線。LcoRi

24、u電路的輸出電壓電路的輸出電壓L1RL1R交流負(fù)載線的斜率為交流負(fù)載線的斜率為直流負(fù)載線的斜率為直流負(fù)載線的斜率為交流負(fù)載線比直交流負(fù)載線比直流負(fù)載線陡。流負(fù)載線陡。uiubeibicuceu0 動(dòng)態(tài)分析過程：動(dòng)態(tài)分析過程： 瞬時(shí)極性：瞬時(shí)極性：4放大電路的非線性失真放大電路的非線性失真 （non-linear distortion） 因因Q點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)或信號(hào)幅度過大，而使得放大電路點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)或信號(hào)幅度過大，而使得放大電路超出晶體管線性工作范圍所導(dǎo)致的輸出信號(hào)失真。超出晶體管線性工作范圍所導(dǎo)致的輸出信號(hào)失真。分兩種：分兩種：飽和失真飽和失真 Q點(diǎn)靠近飽和區(qū)點(diǎn)靠近飽和區(qū) 截止失真截止失真 Q點(diǎn)靠近

25、截止區(qū)點(diǎn)靠近截止區(qū)三三 放大電路性能指標(biāo)的計(jì)算放大電路性能指標(biāo)的計(jì)算1.微變等效電路微變等效電路 輸入回路將三極管等效為一只電阻輸入回路將三極管等效為一只電阻rbe，其定義為，其定義為BBEbeiur輸出回路可視為一只電流源，其大小被定義為輸出回路可視為一只電流源，其大小被定義為bc ii 只在低頻小信號(hào)情況下適用只在低頻小信號(hào)情況下適用 2.2.用微變等效電路計(jì)算性能指標(biāo)用微變等效電路計(jì)算性能指標(biāo) NPN型共發(fā)射極放大電路的微變等效電路型共發(fā)射極放大電路的微變等效電路電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)： beLiou rRuuA輸入阻抗：輸入阻抗： beBiii/rRiur輸出阻抗：輸出阻抗： CC

26、CE0/RRrr四、四、 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定電路 當(dāng)溫度升高時(shí)，反向飽和電流當(dāng)溫度升高時(shí)，反向飽和電流 ICBO和和 ICEO都都將增加，而且溫度升高還會(huì)提高三極管的將增加，而且溫度升高還會(huì)提高三極管的 值，值，從而引起從而引起IC增大，使輸出特性曲線整體上移。增大，使輸出特性曲線整體上移。 原來設(shè)置原來設(shè)置好的工作點(diǎn)發(fā)好的工作點(diǎn)發(fā)生偏移。生偏移。導(dǎo)致導(dǎo)致改進(jìn)電路改進(jìn)電路 分壓式偏置放大電路分壓式偏置放大電路 不能太大 旁路電容 RB1、RB2組成了電源組成了電源EC的分壓電路。的分壓電路。 IB1IB2IBIB2 三極管參數(shù)引起的三極管參數(shù)引起的IB變化基本上不會(huì)影響變化基

27、本上不會(huì)影響UB。 CBBBBBBERRRRIU21222固定固定UB：穩(wěn)定過程：穩(wěn)定過程：tICIEIEREUEUBE（UBUE）IBIC五、多級(jí)放大器五、多級(jí)放大器 阻容耦合阻容耦合變壓器耦合變壓器耦合直接耦合直接耦合 耦合的方式耦合的方式總放大倍數(shù)：總放大倍數(shù)： Au Au1 Au2 Aun 輸入電阻就是輸輸入電阻就是輸入級(jí)的輸入電阻，輸入級(jí)的輸入電阻，輸出電阻就是輸出級(jí)的出電阻就是輸出級(jí)的輸出電阻。輸出電阻。 阻容耦合：阻容耦合：第四節(jié)第四節(jié) 射極輸出器射極輸出器一、射極輸出器的工作狀態(tài)一、射極輸出器的工作狀態(tài)二、射極輸出器的應(yīng)用二、射極輸出器的應(yīng)用射極輸出器射極輸出器（emitter

28、 followeremitter follower）= =射極跟隨器射極跟隨器= =共集電極放大器共集電極放大器 輸出信號(hào)是從發(fā)射輸出信號(hào)是從發(fā)射極和集電極兩端取極和集電極兩端取出的。出的。 一、射極輸出器的工作狀態(tài)一、射極輸出器的工作狀態(tài)1.靜態(tài)分析靜態(tài)分析 射極輸出器直流通路射極輸出器直流通路 BBBCBE)1 (IIIIIIEBBECCB)1 (RRUUIEECCCEIRUU2.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析bLeLo)1 (iRiRuLRRR/ELbLbbeeLbbei)1 (iRiriRirubLbbebLiou)1 ()1 (iRiriRuuA電壓放大倍數(shù)接近電壓放大倍數(shù)接近1 1，且略小，且略

29、小1 1。輸出電壓和輸入電壓同相位，具有跟隨作用。輸出電壓和輸入電壓同相位，具有跟隨作用。 （1 1）電壓放大倍數(shù)：）電壓放大倍數(shù)： 微變等效電路微變等效電路（2 2）輸入電阻）輸入電阻 和共發(fā)射極電路不同的是：和共發(fā)射極電路不同的是：射極輸出器大大提高了自射極輸出器大大提高了自身的輸入電阻。身的輸入電阻。LbeBi)1 (/RrRr2.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析（3 3）輸出電阻）輸出電阻 EoSbeoSbeoebboRuRruRruiiii)()1 ()(1)1 (1SbeESbeEESbeoooRrRRrRRRriur)()1 (SbeERrRSbeoRrr 射極輸出器的輸出電阻很低，有很強(qiáng)的帶負(fù)

30、載能力。 -恒壓源。 2.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析二、射極輸出器的應(yīng)用二、射極輸出器的應(yīng)用作輸入級(jí)作輸入級(jí)輸入電阻高輸入電阻高特性特性應(yīng)用應(yīng)用作輸出級(jí)作輸出級(jí)輸出電阻低輸出電阻低輸入電阻高輸入電阻高輸出電阻低輸出電阻低作中間級(jí)作中間級(jí)效果效果提高了放大倍數(shù)；減提高了放大倍數(shù)；減小了對(duì)信號(hào)源的影響小了對(duì)信號(hào)源的影響 提高了驅(qū)動(dòng)能力提高了驅(qū)動(dòng)能力 電阻轉(zhuǎn)換電阻轉(zhuǎn)換二、絕緣柵場效應(yīng)管的主要參數(shù)二、絕緣柵場效應(yīng)管的主要參數(shù)第五節(jié)第五節(jié) 場效應(yīng)管及其放大電路場效應(yīng)管及其放大電路一、絕緣柵型場效應(yīng)管一、絕緣柵型場效應(yīng)管三、場效應(yīng)管基本放大電路三、場效應(yīng)管基本放大電路一、絕緣柵場效應(yīng)管一、絕緣柵場效應(yīng)管 N溝道增強(qiáng)

31、型絕緣柵場效應(yīng)管溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管 （金屬（金屬-氧化物氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管）半導(dǎo)體場效應(yīng)管） Metal-Oxide-Semiconducter，MOSMOS場效應(yīng)管：場效應(yīng)管： 三個(gè)電極：柵極三個(gè)電極：柵極G、源極、源極S和漏極和漏極D NMOSPMOS增強(qiáng)型增強(qiáng)型耗盡型耗盡型增強(qiáng)型增強(qiáng)型耗盡型耗盡型1. 增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管 在在UGS=0時(shí)沒有導(dǎo)電溝道，只在時(shí)沒有導(dǎo)電溝道，只在UGS增加至電增加至電場達(dá)到一定強(qiáng)度后才能形成導(dǎo)電溝道。場達(dá)到一定強(qiáng)度后才能形成導(dǎo)電溝道。 增強(qiáng)型增強(qiáng)型NMOS的特性的特性轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性開啟電壓開啟電壓UT ：剛好能夠形成導(dǎo)電：剛好能夠形成導(dǎo)電溝道的柵源電壓。溝道的柵源電壓。在在MOS管的柵極和源極之間加管的柵極和源極之間加輸入信號(hào)，則通過輸入電壓輸入信號(hào)，則通過輸入