第4章 多級(jí)放大器和負(fù)反饋放大器

1、第第 4 4 章多級(jí)放大器和反饋放大器章多級(jí)放大器和反饋放大器本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)4.1 多級(jí)放大器多級(jí)放大器4.2負(fù)反饋放大器負(fù)反饋放大器4.3三種組態(tài)電路性能比較三種組態(tài)電路性能比較本章小結(jié)本章小結(jié)學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)分配序號(hào)序號(hào)內(nèi)容內(nèi)容學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)4.1多級(jí)放大器多級(jí)放大器224.2負(fù)反饋放大器負(fù)反饋放大器634.3三種組態(tài)電路的比較三種組態(tài)電路的比較24實(shí)驗(yàn)五兩級(jí)阻容耦合放大器實(shí)驗(yàn)五兩級(jí)阻容耦合放大器25實(shí)驗(yàn)六負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)六負(fù)反饋放大電路26本章小結(jié)本章小結(jié)7本章總學(xué)時(shí)本章總學(xué)時(shí)14本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1.清楚多級(jí)放大器間耦合方式。清楚多級(jí)放大器間耦合方式。2.理解阻容放大器的頻率特

2、性，理解通頻帶的概念。理解阻容放大器的頻率特性，理解通頻帶的概念。3.理解反饋的概念，清楚反饋的分類(lèi)，掌握判別反饋的方法。理解反饋的概念，清楚反饋的分類(lèi)，掌握判別反饋的方法。4.理解負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響。理解負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響。5.清楚射極輸出器的電路組成，掌握該電路輸入電阻、輸出電阻的工作特點(diǎn)。清楚射極輸出器的電路組成，掌握該電路輸入電阻、輸出電阻的工作特點(diǎn)。6.了解三種組態(tài)的電路性能。了解三種組態(tài)的電路性能。4.14.1多級(jí)放大器多級(jí)放大器4.1.1放大器的級(jí)間耦合方式放大器的級(jí)間耦合方式4.1.2阻容耦合多級(jí)放大器阻容耦合多級(jí)放大器4.14.1多級(jí)放大器多級(jí)放大器 多級(jí)放大器：

3、多級(jí)放大器：把多個(gè)單級(jí)放大電路串接起來(lái)，使輸入信號(hào)把多個(gè)單級(jí)放大電路串接起來(lái)，使輸入信號(hào) vi 經(jīng)過(guò)多次放大的電路。經(jīng)過(guò)多次放大的電路。特點(diǎn)：特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)高，通頻帶窄。電壓放大倍數(shù)高，通頻帶窄。4.1.14.1.1放大器的級(jí)間耦合方式放大器的級(jí)間耦合方式級(jí)間耦合：級(jí)間耦合：放大器級(jí)與級(jí)之間的連接，其方式有三種：阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合。放大器級(jí)與級(jí)之間的連接，其方式有三種：阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合。1阻容耦合阻容耦合：級(jí)間通過(guò)電容級(jí)間通過(guò)電容 C2 和基極電阻和基極電阻 Rb(Rb12 / Rb22)連接。連接。由于電容由于電容 C2 的的“隔直通交隔直通交”作用，使各級(jí)靜態(tài)

4、作用，使各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立；交流信號(hào)順利通過(guò)工作點(diǎn)獨(dú)立；交流信號(hào)順利通過(guò) C2 輸送到下一級(jí)。輸送到下一級(jí)。2變壓器耦合變壓器耦合：級(jí)間通過(guò)變壓器級(jí)間通過(guò)變壓器 T1 連接。由于連接。由于 T1 一、二次線圈之間具有一、二次線圈之間具有“隔直通交隔直通交”的性能，使各級(jí)靜態(tài)的性能，使各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立，而交流信號(hào)通過(guò)工作點(diǎn)獨(dú)立，而交流信號(hào)通過(guò) T1 互感耦合順利輸送到下一級(jí)。互感耦合順利輸送到下一級(jí)。3直接耦合直接耦合：級(jí)間通過(guò)級(jí)間通過(guò)導(dǎo)線導(dǎo)線( (或電阻或電阻) )直接連接。前級(jí)輸出信號(hào)直接輸送到下一級(jí)；但各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互直接連接。前級(jí)輸出信號(hào)直接輸送到下一級(jí)；但各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。影

5、響。對(duì)耦合方式的基本要求：對(duì)耦合方式的基本要求：( (1) )信號(hào)傳輸無(wú)損失。信號(hào)傳輸無(wú)損失。( (2) )靜態(tài)工作正常。靜態(tài)工作正常。( (3) )信號(hào)失真小，傳輸效率高。信號(hào)失真小，傳輸效率高。4.1.24.1.2阻容耦合多級(jí)放大器阻容耦合多級(jí)放大器一、阻容耦合多級(jí)放大器的放大倍數(shù)一、阻容耦合多級(jí)放大器的放大倍數(shù)b1b21b11b21b11b21b11/RRRRRRRb2b22b12b22b12b22b12/RRRRRRR電路：電路：交流通路：交流通路：一、阻容耦合多級(jí)放大器的放大倍數(shù)一、阻容耦合多級(jí)放大器的放大倍數(shù) 第一級(jí)的輸入電阻為第一級(jí)的輸入電阻為be1be1b1be1b1be1b1

6、i1/rrRrRrRr第二級(jí)的輸入電阻為第二級(jí)的輸入電阻為 be2be2b2be2b2be2b2i2/rrRrRrRr第一級(jí)交流負(fù)載為第一級(jí)交流負(fù)載為i2c1i2c1L1rRrRR第二級(jí)交流負(fù)載為第二級(jí)交流負(fù)載為 Lc2Lc2L2RRRRR一、阻容耦合多級(jí)放大器的放大倍數(shù)一、阻容耦合多級(jí)放大器的放大倍數(shù)由放大倍數(shù)的定義得由放大倍數(shù)的定義得be1L111rRAv 第一級(jí)電壓放大倍數(shù)第一級(jí)電壓放大倍數(shù)be2L222rRAv 第二級(jí)電壓放大倍數(shù)第二級(jí)電壓放大倍數(shù)i1i2i2o2i1o2VVVVVVAv 兩級(jí)電壓放大倍數(shù)應(yīng)為兩級(jí)電壓放大倍數(shù)應(yīng)為 因因 Vi2 = Vo112i1o1i2o2vvvAAV

7、VVVA 所以所以得得Av = Av1 Av2結(jié)論：結(jié)論：兩級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)兩級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù) Av 等于單級(jí)電壓放大倍數(shù)等于單級(jí)電壓放大倍數(shù) Av1 與與 Av2 的乘積。的乘積。同理，同理，n 級(jí)放大器的放大倍數(shù)為級(jí)放大器的放大倍數(shù)為vnvvvvAAAAA 321注意，分析多級(jí)放大器的放大倍數(shù)時(shí)要考慮后級(jí)對(duì)前級(jí)的影響。即把后級(jí)的輸入電阻作為前級(jí)負(fù)載來(lái)考慮。注意，分析多級(jí)放大器的放大倍數(shù)時(shí)要考慮后級(jí)對(duì)前級(jí)的影響。即把后級(jí)的輸入電阻作為前級(jí)負(fù)載來(lái)考慮。ri = Rb / rbe rbe be1be1b1i1/rrRrbe2be2b2i2/rrRrb21b11b1/ RRRb22b1

8、2b2/ RRRi2c1L1/ rRRLc2L2/ RRRbe1L111rRAv be2L222rRAv 例例 4.1.1 兩級(jí)阻容耦合放大器中，按給定的參兩級(jí)阻容耦合放大器中，按給定的參數(shù)，并設(shè)兩管的數(shù)，并設(shè)兩管的 1 = 2 = 40，rbe1 = 1.3 k ，rbe2 = 1 k ，試，試估算：估算：( (1) )各級(jí)的電壓放大倍數(shù)；各級(jí)的電壓放大倍數(shù)；( (2) )總的電壓總的電壓放大倍數(shù)。放大倍數(shù)。解解( (1) )先估算有關(guān)參數(shù)先估算有關(guān)參數(shù) k1/be2b22b12i2rRRrk19.0k110110/i2c1L1 rRRk25.1/Lc2L2 RRR( (2) )估算各級(jí)電壓

9、放大倍數(shù)估算各級(jí)電壓放大倍數(shù)28k 1.3k0.9140be1L11 rRAv 50k 1k 1.2540be2L222 rRAv ( (3) )總的電壓放大倍數(shù)總的電壓放大倍數(shù)4001)50()28(21 vvvAAA 例例 4.1.2 某多級(jí)放大器其各級(jí)電壓增益為：第一級(jí)是某多級(jí)放大器其各級(jí)電壓增益為：第一級(jí)是 20 dB、第二級(jí)是、第二級(jí)是 30 dB、第三級(jí)為、第三級(jí)為 35 dB，求該放，求該放大器總的電壓增益是多少分貝？大器總的電壓增益是多少分貝？解解該多級(jí)放大器總電壓增益應(yīng)為各級(jí)電壓增益之和該多級(jí)放大器總電壓增益應(yīng)為各級(jí)電壓增益之和d85d353020 ）（vG 例例 4.1.3

10、 有一收音機(jī)，其各級(jí)功率增益為：天線輸入級(jí)有一收音機(jī)，其各級(jí)功率增益為：天線輸入級(jí) 3 dB、變頻級(jí)、變頻級(jí) 20 dB、第一中放級(jí)、第一中放級(jí) 30 dB、第二、第二中放級(jí)中放級(jí) 35 dB、檢波級(jí)、檢波級(jí) 10 dB、末前級(jí)、末前級(jí) 40 dB、功放級(jí)、功放級(jí) 20 dB，求收音機(jī)的總功率增益。，求收音機(jī)的總功率增益。解解總功率增益為各級(jí)功率增益之和。總功率增益為各級(jí)功率增益之和。d 132d 2040103530203P ）（G二、阻容耦合放大器的頻率特性二、阻容耦合放大器的頻率特性1放大器的頻率特性放大器的頻率特性理想放大器：理想放大器：對(duì)于不同頻率的信號(hào)具有相同的放大倍數(shù)。對(duì)于不同頻

11、率的信號(hào)具有相同的放大倍數(shù)。實(shí)際放大器：實(shí)際放大器：對(duì)不同頻率的信號(hào)，放大倍數(shù)不一樣。對(duì)不同頻率的信號(hào)，放大倍數(shù)不一樣。頻率特性：頻率特性：放大器的放大倍數(shù)與頻率之間的關(guān)系，又稱(chēng)為頻率響應(yīng)。放大器的放大倍數(shù)與頻率之間的關(guān)系，又稱(chēng)為頻率響應(yīng)。單級(jí)放大器頻響曲線單級(jí)放大器頻響曲線( (1) )中頻段中頻段 信號(hào)頻率信號(hào)頻率在在 fL 和和 fH 之間之間，放大倍數(shù)基本不隨信號(hào)頻率而變化。，放大倍數(shù)基本不隨信號(hào)頻率而變化。中頻放大倍數(shù)中頻放大倍數(shù)| |Avo| |：中頻段的放大倍數(shù)。：中頻段的放大倍數(shù)。 上限頻率上限頻率 fH 和下限頻率和下限頻率 fL：| |Av| |下降下降到到 0.707|

12、|Av| | 時(shí)所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率。時(shí)所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率。通頻帶通頻帶 BW： LHffBW 可分為三個(gè)頻段：可分為三個(gè)頻段：( (2) )低頻段低頻段信號(hào)頻率小于信號(hào)頻率小于 fL，放大倍數(shù)隨頻率下降而減小。放大倍數(shù)隨頻率下降而減小。在低頻段，放大倍數(shù)下降的主要原因是耦合電容和射極旁路電容的容抗增大、分壓作用增大。在低頻段，放大倍數(shù)下降的主要原因是耦合電容和射極旁路電容的容抗增大、分壓作用增大。( (3) )高頻段高頻段信號(hào)頻率大于信號(hào)頻率大于 fH ，放大倍數(shù)隨頻率升高而減小。，放大倍數(shù)隨頻率升高而減小。在高頻段，放大倍數(shù)下降的主要原因是晶體管結(jié)電容在高頻段，放大倍數(shù)下降的主要原因是晶體管結(jié)電

13、容的容抗減小、分流作用增大；另外，頻率升高，的容抗減小、分流作用增大；另外，頻率升高， 值降低。值降低。2多級(jí)放大器的頻率特性多級(jí)放大器的頻率特性 兩級(jí)放大器的通頻帶：兩級(jí)放大器的通頻帶：在在 fL 和和 fH 處總電壓放大倍數(shù)為處總電壓放大倍數(shù)為o2o1o2o1o5.05.02121vvvvvAAAAA 可見(jiàn)，兩級(jí)放大器的可見(jiàn)，兩級(jí)放大器的 f L 和和 f H 兩點(diǎn)間的頻率范圍比兩點(diǎn)間的頻率范圍比 fL 和和 fH 的范圍減小了。的范圍減小了。結(jié)論，多級(jí)放大器的放大倍數(shù)提高了，但通頻帶比每個(gè)單級(jí)放大器的通頻帶窄。級(jí)數(shù)越多，通頻帶越窄。結(jié)論，多級(jí)放大器的放大倍數(shù)提高了，但通頻帶比每個(gè)單級(jí)放大

14、器的通頻帶窄。級(jí)數(shù)越多，通頻帶越窄。兩級(jí)放大器中頻段的電壓放大倍數(shù)為。兩級(jí)放大器中頻段的電壓放大倍數(shù)為。2vo1vovoAAA兩級(jí)放大器的通頻帶兩級(jí)放大器的通頻帶4.24.2負(fù)反饋放大器負(fù)反饋放大器4.2.1反饋及其分類(lèi)反饋及其分類(lèi)4.2.2負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善4.2.3射極輸出器射極輸出器4.2.14.2.1反饋及其分類(lèi)反饋及其分類(lèi)反饋放大器框圖反饋放大器框圖反饋：反饋：把放大器輸出端或輸出回路的輸出信號(hào)通過(guò)反饋電路送到輸入端或輸入回路，與輸入信號(hào)一起控制把放大器輸出端或輸出回路的輸出信號(hào)通過(guò)反饋電路送到輸入端或輸入回路，與輸入信號(hào)一起控制放大器的過(guò)程。放大器的過(guò)

15、程。反饋電路：反饋電路：由電阻或電容等元件組成。由電阻或電容等元件組成。圖中圖中 vi 為輸入信號(hào)，為輸入信號(hào)，vo 為輸出信號(hào)，為輸出信號(hào)，vf 為反饋信號(hào)。為反饋信號(hào)。反饋的分類(lèi)及判別方法：反饋的分類(lèi)及判別方法：一、正反饋和負(fù)反饋一、正反饋和負(fù)反饋正反饋：正反饋：反饋信號(hào)起到增強(qiáng)輸入信號(hào)的作用。反饋信號(hào)起到增強(qiáng)輸入信號(hào)的作用。判斷方法：判斷方法：若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同相，則為若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同相，則為正反饋正反饋。負(fù)反饋：負(fù)反饋：反饋信號(hào)起到削弱輸入信號(hào)的作用。反饋信號(hào)起到削弱輸入信號(hào)的作用。判斷方法：判斷方法：若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)反相，則為負(fù)反饋。若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)反相，則為負(fù)反饋

16、。二、電壓反饋和電流反饋二、電壓反饋和電流反饋電壓反饋電壓反饋：反饋信號(hào)與輸出電壓成正比。反饋信號(hào)與輸出電壓成正比。判斷方法：判斷方法：把輸出端短路，如果反饋信號(hào)為零，則為電壓反饋。把輸出端短路，如果反饋信號(hào)為零，則為電壓反饋。電流反饋電流反饋：反饋信號(hào)與輸出電流成正比。反饋信號(hào)與輸出電流成正比。判斷方法：判斷方法：把輸出端短路，如果反饋信號(hào)不為零，則為電流反饋。把輸出端短路，如果反饋信號(hào)不為零，則為電流反饋。三、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋三、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：凈輸入電壓由輸入信號(hào)和反饋信號(hào)串聯(lián)而成。凈輸入電壓由輸入信號(hào)和反饋信號(hào)串聯(lián)而成。判斷方法：判斷方法：把輸入端短路，如果反饋信

17、號(hào)為零，則為并聯(lián)反饋。把輸入端短路，如果反饋信號(hào)為零，則為并聯(lián)反饋。判斷方法：判斷方法：把輸入端短路，如果反饋信號(hào)不為零，則為串聯(lián)反饋。把輸入端短路，如果反饋信號(hào)不為零，則為串聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋：凈輸入電流由反饋電流與輸入電流并聯(lián)而成。凈輸入電流由反饋電流與輸入電流并聯(lián)而成。 例例 4.2.1 判別電路中反饋元件引進(jìn)的是何種反饋類(lèi)型。判別電路中反饋元件引進(jìn)的是何種反饋類(lèi)型。解解( (1) )電壓反饋和電流反饋的判別電壓反饋和電流反饋的判別當(dāng)輸出端分別短路后，圖當(dāng)輸出端分別短路后，圖( (a) )中中 vf 消失，而圖消失，而圖( (b) )中，管子中，管子 V2 的的 iE2 不消失，即

18、不消失，即 vf 不等于零，所以圖不等于零，所以圖( (a) )是電是電壓反饋，圖壓反饋，圖( (b) )是電流反饋。是電流反饋。( (2) )串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判別串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判別當(dāng)輸入端分別短路后，圖當(dāng)輸入端分別短路后，圖( (a) )中中 vf 不消失，圖不消失，圖( (b) )中的中的 vf 消失，所以圖消失，所以圖( (a) )是串聯(lián)反饋，圖是串聯(lián)反饋，圖( (b) )是并聯(lián)反饋。是并聯(lián)反饋。( (3) )正反饋和負(fù)反饋的判別正反饋和負(fù)反饋的判別采用信號(hào)瞬時(shí)極性法判別，設(shè)某一瞬時(shí)，輸入信號(hào)采用信號(hào)瞬時(shí)極性法判別，設(shè)某一瞬時(shí)，輸入信號(hào) vi 極性為正極性為正“+”+”，并標(biāo)注

19、在輸入端晶體管基極上，然后，并標(biāo)注在輸入端晶體管基極上，然后根據(jù)放大器的信號(hào)正向傳輸方向和反饋電路的信號(hào)反向傳輸方向，在晶體管的發(fā)射極、基極和集電極各點(diǎn)標(biāo)注同一根據(jù)放大器的信號(hào)正向傳輸方向和反饋電路的信號(hào)反向傳輸方向，在晶體管的發(fā)射極、基極和集電極各點(diǎn)標(biāo)注同一瞬時(shí)的信號(hào)的極性。瞬時(shí)的信號(hào)的極性?？梢?jiàn)，圖可見(jiàn)，圖( (a) )中反饋到輸入回路的中反饋到輸入回路的 vf 的極性是的極性是“+”+”，與輸入電壓，與輸入電壓 vi 反相，削弱了反相，削弱了 vf f 的作用，所以是負(fù)反饋；的作用，所以是負(fù)反饋；而圖而圖( (b) )中，反饋到輸入端的中，反饋到輸入端的 vf 極性是極性是“-”-”，它

20、削弱了，它削弱了 vi 的作用，所以也是負(fù)反饋。的作用，所以也是負(fù)反饋。電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋看輸出：看輸出：信號(hào)反饋端與信號(hào)輸入端如果在同一個(gè)點(diǎn)，則為電壓反饋；不在同一個(gè)點(diǎn)，為電流反饋；串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋看輸入：看輸入：反饋加入端與信號(hào)輸入端如果在同一個(gè)電極，則為并聯(lián)反饋；反之，不在同一個(gè)電極，則為串聯(lián)反饋；簡(jiǎn)易判斷方法：簡(jiǎn)易判斷方法：RF1：電流 串聯(lián) 正反饋RF2：電壓 串聯(lián) 負(fù)反饋：并聯(lián)：串聯(lián)：電壓：電流：電壓并聯(lián)負(fù)反饋：電流并聯(lián)正反饋：電壓串聯(lián)正反饋：電流串聯(lián)負(fù)反饋4.2.24.2.2負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善一、提高了放大倍數(shù)的

21、穩(wěn)定性一、提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性由圖可知，由圖可知，o212fvRRRv 反饋電壓反饋電壓ofvvF 反饋系數(shù)反饋系數(shù) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋的電路框圖電壓串聯(lián)負(fù)反饋的電路框圖設(shè)設(shè) Av 放大器無(wú)反饋時(shí)的放大倍數(shù)；放大器無(wú)反饋時(shí)的放大倍數(shù)；v i 凈輸入電壓；凈輸入電壓；Avf 加入負(fù)反饋后的放大倍數(shù)，則加入負(fù)反饋后的放大倍數(shù)，則iofvvAv iovvAv fiivvv iofvFAFvvv 因因iiivFAvvv 故故 vvvvvAFAvFAvAA 11)1(iif所以所以 即即Avf 1 時(shí)，則時(shí)，則 FFAAFAAAvvvvv11f 可見(jiàn)，在深度負(fù)反饋條件下，反饋放大器的放大倍數(shù)可見(jiàn)，在深度負(fù)

22、反饋條件下，反饋放大器的放大倍數(shù) Avf 僅取決于反饋系數(shù)僅取決于反饋系數(shù) F，而與，而與 Av 無(wú)關(guān)。當(dāng)晶體管參數(shù)、無(wú)關(guān)。當(dāng)晶體管參數(shù)、電源電壓、環(huán)境溫度及元件參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)受其影響很小，基本不變，從而使放大倍電源電壓、環(huán)境溫度及元件參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)受其影響很小，基本不變，從而使放大倍數(shù)穩(wěn)定性獲得了提高。數(shù)穩(wěn)定性獲得了提高。結(jié)論結(jié)論：負(fù)反饋使放大器放大倍數(shù)減?。贺?fù)反饋使放大器放大倍數(shù)減小 (1 + FAv) 倍；在深度負(fù)反饋條件下負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)很穩(wěn)定。倍；在深度負(fù)反饋條件下負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)很穩(wěn)定。二、改善了放大器的頻率特性二、改善了

23、放大器的頻率特性無(wú)反饋時(shí)，中頻段的電壓放大倍數(shù)為無(wú)反饋時(shí)，中頻段的電壓放大倍數(shù)為 | Avo |，其上、下限頻率分別為，其上、下限頻率分別為 fH 和和 fL。加入負(fù)反饋后，中頻段的。加入負(fù)反饋后，中頻段的電壓放大倍數(shù)下降到電壓放大倍數(shù)下降到 | A vo | 。負(fù)反饋對(duì)頻響的改善負(fù)反饋對(duì)頻響的改善而高頻段和低頻段由于原放大倍數(shù)較小其反而高頻段和低頻段由于原放大倍數(shù)較小其反饋量相對(duì)于中頻段要小，因此放大倍數(shù)的下降量饋量相對(duì)于中頻段要小，因此放大倍數(shù)的下降量相對(duì)中頻段要少，使放大器的頻率特性變得平坦。相對(duì)中頻段要少，使放大器的頻率特性變得平坦。即通頻帶展寬了，使放大器的頻率特性得到改善。即通頻帶

24、展寬了，使放大器的頻率特性得到改善。三、減小了放大器的波形失真三、減小了放大器的波形失真在圖中。設(shè)無(wú)反饋時(shí)，輸入信號(hào)在圖中。設(shè)無(wú)反饋時(shí)，輸入信號(hào) vi 為正弦波為正弦波( (A半周與半周與B 半周一樣大半周一樣大) )，由于晶體管特性曲線的非線性，放，由于晶體管特性曲線的非線性，放大器輸出信號(hào)大器輸出信號(hào) vo 發(fā)生了失真，出現(xiàn)了發(fā)生了失真，出現(xiàn)了 A 半周大、半周大、B 半周小的波形。半周小的波形。加入負(fù)反饋后，加入負(fù)反饋后， 反饋信號(hào)反饋信號(hào) vf 與輸入信號(hào)與輸入信號(hào) vi 進(jìn)行疊加，產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)行疊加，產(chǎn)生一個(gè) A 半周小、半周小、B 半周大的預(yù)失真信號(hào)半周大的預(yù)失真信號(hào) vi ，再經(jīng)放

25、大器放大，由于放大器對(duì)再經(jīng)放大器放大，由于放大器對(duì) A 半周放大能力較大，從而使輸出信號(hào)半周放大能力較大，從而使輸出信號(hào) vo 中中A半周與半周與 B 半周的差異縮小了，因半周的差異縮小了，因此放大器的輸出波形得到了改善。此放大器的輸出波形得到了改善。 四、改變了放大器的輸入電阻、輸出電阻四、改變了放大器的輸入電阻、輸出電阻放大器引入負(fù)反饋后，輸入電阻的改變?nèi)Q于反饋電路與輸入端的聯(lián)接方式；輸出電阻的改變?nèi)Q于反饋放大器引入負(fù)反饋后，輸入電阻的改變?nèi)Q于反饋電路與輸入端的聯(lián)接方式；輸出電阻的改變?nèi)Q于反饋量的性質(zhì)。量的性質(zhì)。1輸入電阻的改變輸入電阻的改變 對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋，在輸入電壓對(duì)于串聯(lián)負(fù)反

26、饋，在輸入電壓 vi 不變時(shí)，反饋電壓不變時(shí)，反饋電壓 vf 削減了輸入電壓削減了輸入電壓 vi 對(duì)輸入回路的作用，使凈輸入電對(duì)輸入回路的作用，使凈輸入電壓壓 vi 減小，致使輸入電流減小，致使輸入電流 ii 減小，相當(dāng)于輸入電阻增大。減小，相當(dāng)于輸入電阻增大。即串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻。即串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻。對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋，在輸入電壓對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋，在輸入電壓 vi 不變時(shí)，反饋電流不變時(shí)，反饋電流 if 的分流作用致使輸入電流的分流作用致使輸入電流 ii 增加，相當(dāng)于輸入電阻減增加，相當(dāng)于輸入電阻減小。小。即并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻。即并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻。2輸出電阻的改變輸出電阻的改變

27、 電壓負(fù)反饋維持輸出電壓不受負(fù)載電阻變動(dòng)的影響而趨于恒定，說(shuō)明輸出電阻比無(wú)反饋時(shí)輸出電阻要??；電壓負(fù)反饋維持輸出電壓不受負(fù)載電阻變動(dòng)的影響而趨于恒定，說(shuō)明輸出電阻比無(wú)反饋時(shí)輸出電阻要?。欢娏髫?fù)反饋維持輸出電流不受負(fù)載電阻變動(dòng)的影響而趨于恒定，說(shuō)明輸出電阻比無(wú)反饋時(shí)輸出電阻要大。而電流負(fù)反饋維持輸出電流不受負(fù)載電阻變動(dòng)的影響而趨于恒定，說(shuō)明輸出電阻比無(wú)反饋時(shí)輸出電阻要大。即即電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小；電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。電壓負(fù)反饋使輸出電阻減?。浑娏髫?fù)反饋使輸出電阻增大。 結(jié)論：結(jié)論：放大器引入負(fù)反饋后，使放大倍數(shù)下降；但提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性；擴(kuò)展了通頻帶；減小了非線放大器引入負(fù)反饋后

28、，使放大倍數(shù)下降；但提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性；擴(kuò)展了通頻帶；減小了非線性失真；改變了輸入、輸出電阻。性失真；改變了輸入、輸出電阻。4.2.3 4.2.3 射極輸出器射極輸出器一、反饋類(lèi)型一、反饋類(lèi)型電路如圖所示。其反饋信號(hào)電路如圖所示。其反饋信號(hào) vf 取自發(fā)射極，若輸出端短路，則取自發(fā)射極，若輸出端短路，則 vf = 0 ，所以是電壓反饋。用瞬時(shí)極性法判別，所以是電壓反饋。用瞬時(shí)極性法判別，可得可得 vb 和和 ve( (即即 vf f ) )極性相同，反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，所以是負(fù)反饋。極性相同，反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，所以是負(fù)反饋。在輸入回路在輸入回路 vi = vbe +

29、vf ，所以是串聯(lián)反饋。綜合看來(lái)，電路的反饋類(lèi)型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器。，所以是串聯(lián)反饋。綜合看來(lái)，電路的反饋類(lèi)型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器。由于信號(hào)是從晶體管基極輸入、發(fā)射極輸出，集電極作為輸由于信號(hào)是從晶體管基極輸入、發(fā)射極輸出，集電極作為輸入、輸出公共端，故為共集電極電路，又稱(chēng)為入、輸出公共端，故為共集電極電路，又稱(chēng)為射極輸出射極輸出。二、性能分析二、性能分析交流通路交流通路1電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)oibevvv vbe 一般很小，則一般很小，則 vo vi。1io vvAv于是電壓放大倍數(shù)為于是電壓放大倍數(shù)為可見(jiàn)，射極輸出器的輸出電壓近似等于輸入電壓，電壓放大倍數(shù)可見(jiàn)，射極輸出器的輸出電

30、壓近似等于輸入電壓，電壓放大倍數(shù)約等于約等于1，而且輸出電壓的相位與輸入電壓相同，故又稱(chēng)射極跟隨器。，而且輸出電壓的相位與輸入電壓相同，故又稱(chēng)射極跟隨器。射極輸出器是一射極輸出器是一種種電電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器交流通路交流通路2輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻( (1) )輸入電阻輸入電阻LeL/ RRR 設(shè)設(shè) ，忽略，忽略 Rb 的分流作用，則輸入電阻為的分流作用，則輸入電阻為 LbebLbbebbLeebbbii)1()1(RriRiriiRiriivr LiRr Lbe)1(Rr 由于，于是，如果考慮由于，于是，如果考慮 Rb 的分流作用，則實(shí)際的輸入電阻為的分流作用

31、，則實(shí)際的輸入電阻為bLi/ RRr由此可見(jiàn)，與共射極放大電路相比，射極輸出器的輸入電阻高得多。為了由此可見(jiàn)，與共射極放大電路相比，射極輸出器的輸入電阻高得多。為了充分利用輸入電阻高的特點(diǎn)，射極輸出器一般不采用分壓式偏置電路。充分利用輸入電阻高的特點(diǎn)，射極輸出器一般不采用分壓式偏置電路。交流通路交流通路( (2) )輸出電阻輸出電阻分析分析 ro 示意圖示意圖設(shè)設(shè) vs = 0，令，令 Rs = Rs / Rb ，不記，不記 Re，則輸出端外加交流電壓，則輸出端外加交流電壓 vo 產(chǎn)生的電流產(chǎn)生的電流 ie 為為 )1(bbbe iiiisbeo)1(Rrv 于是得該支路的輸出電阻為于是得該支

32、路的輸出電阻為 1sbeeooRrivresbeeoo/1/RRrRrr 考慮考慮 Re 時(shí)，射極輸出器的輸出電阻為時(shí)，射極輸出器的輸出電阻為 1beorr 1beerR0s R如果信號(hào)源內(nèi)阻很小如果信號(hào)源內(nèi)阻很小 Rs = 0 ，則；若，則射極輸出器的輸出電阻近似為。，則；若，則射極輸出器的輸出電阻近似為。所以射極輸出器的輸出電阻是很小的。所以射極輸出器的輸出電阻是很小的。三結(jié)論三結(jié)論射極輸出器具有輸入電阻大，輸出電阻??；電壓放大倍數(shù)略小于且近似等于射極輸出器具有輸入電阻大，輸出電阻?。浑妷悍糯蟊稊?shù)略小于且近似等于 1；輸出電壓的相位與輸入電壓；輸出電壓的相位與輸入電壓相同的特點(diǎn)。輸出電流是

33、輸入電流的相同的特點(diǎn)。輸出電流是輸入電流的 ( (1 + ) ) 倍，所以具有電流放大和功率放大能力。倍，所以具有電流放大和功率放大能力。四應(yīng)用四應(yīng)用利用輸入電阻大的特點(diǎn)，作為多級(jí)放大器的輸入級(jí)，以減小對(duì)信號(hào)源的影響；利用輸出電阻小的特點(diǎn)，作利用輸入電阻大的特點(diǎn)，作為多級(jí)放大器的輸入級(jí)，以減小對(duì)信號(hào)源的影響；利用輸出電阻小的特點(diǎn)，作為多級(jí)放大器的輸出級(jí)，以提高帶負(fù)載的能力；還可用作阻抗變換器，以實(shí)現(xiàn)級(jí)間阻抗匹配；作為隔離級(jí)，減為多級(jí)放大器的輸出級(jí)，以提高帶負(fù)載的能力；還可用作阻抗變換器，以實(shí)現(xiàn)級(jí)間阻抗匹配；作為隔離級(jí)，減少后級(jí)對(duì)前級(jí)的影響。少后級(jí)對(duì)前級(jí)的影響。工程應(yīng)用工程應(yīng)用1. 當(dāng)放大器與高

34、阻抗的信號(hào)源當(dāng)放大器與高阻抗的信號(hào)源 ( (或高阻輸出的放大器或高阻輸出的放大器) ) 連接時(shí)，通常采連接時(shí)，通常采用射極輸出器作為輸入極，以提高放大器的輸入阻抗，提高信號(hào)的有用射極輸出器作為輸入極，以提高放大器的輸入阻抗，提高信號(hào)的有效輸入。效輸入。2. 將射極輸出器用作輸出極，可以提高帶負(fù)載能力。將射極輸出器用作輸出極，可以提高帶負(fù)載能力。3. 將射極輸出器用作阻抗變換器，當(dāng)放大器與低阻抗負(fù)載將射極輸出器用作阻抗變換器，當(dāng)放大器與低阻抗負(fù)載(如揚(yáng)聲器如揚(yáng)聲器)連連接時(shí)，會(huì)出現(xiàn)阻抗不匹配，在放大器與低阻抗負(fù)載之間接一阻抗較低接時(shí)，會(huì)出現(xiàn)阻抗不匹配，在放大器與低阻抗負(fù)載之間接一阻抗較低的射極輸

35、出器，就可解決阻抗匹配的問(wèn)題。的射極輸出器，就可解決阻抗匹配的問(wèn)題。4射極輸出器可以作為隔離極，以減小前后電路的相互影響。射極輸出器可以作為隔離極，以減小前后電路的相互影響。4.34.3電路性能比較電路性能比較4.3.1共基極電路共基極電路4.3.2三種組態(tài)電路性能比較三種組態(tài)電路性能比較4.3.14.3.1共基極電路共基極電路信號(hào)從發(fā)射極輸入、放大后從集電極輸出，基極交流接地。故稱(chēng)為共基極電路。該電路的直流電路采用分壓式信號(hào)從發(fā)射極輸入、放大后從集電極輸出，基極交流接地。故稱(chēng)為共基極電路。該電路的直流電路采用分壓式偏置電路。因此，靜態(tài)工作點(diǎn)比較穩(wěn)定。偏置電路。因此，靜態(tài)工作點(diǎn)比較穩(wěn)定。 共基

36、共基極放大極放大電路電路理論和實(shí)驗(yàn)證明，共基極電路具有下列特點(diǎn)理論和實(shí)驗(yàn)證明，共基極電路具有下列特點(diǎn)：( (1) )輸入電阻低、輸出電阻高；輸入電阻低、輸出電阻高；( (2) )電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)接近于接近于 1并小于并小于 1；( (3) )輸出電壓與輸入電壓同相位；輸出電壓與輸入電壓同相位；( (4) )較好的高頻特性和工作穩(wěn)定性。較好的高頻特性和工作穩(wěn)定性。 根據(jù)其特點(diǎn)，共基極電路廣泛應(yīng)用在高頻、寬帶放大或?qū)Ψ€(wěn)定性要求較高的電子線路中。根據(jù)其特點(diǎn)，共基極電路廣泛應(yīng)用在高頻、寬帶放大或?qū)Ψ€(wěn)定性要求較高的電子線路中。4.3.24.3.2三種組態(tài)電路性能比較三種組態(tài)電路性能比較晶體管的三種組態(tài)基本放大電路性能特點(diǎn)不同，可根據(jù)需要選擇采用。性能比較可參考下表。晶體管的三種組態(tài)基本放大電路性能特點(diǎn)不同，可根據(jù)需要選擇采用。性能比較可參考下表。三種組態(tài)性能比較表三種組態(tài)性能比較表 組態(tài)組態(tài)性能性能 共發(fā)射極共發(fā)射極共集電極共集電極共基極共基極輸入阻抗輸入阻抗小小最大最大最小最小輸出阻抗輸出阻抗大大最小最小最大最大電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)大大大大小小電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)大大小小( (接近于接近于 1) )大大功率放大倍數(shù)功率放大倍數(shù)大大較小較小大大頻率特性頻率特性差差好好好好應(yīng)用情況應(yīng)用情況