第3章分立元件基本電路第4版(應(yīng))

3.1共發(fā)射極放大電路3.2共集電極放大電路3.3共源極放大電路3.4分立元件組成的基本門電路第3章分立元件基本電路3.1.1電路組成3.1.2靜態(tài)分析3.1.3動(dòng)態(tài)分析3.1.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定3.1.5頻率特性3.1共發(fā)射極放大電路RBRCUCEUBE+－－++UCC++C1C2+－ui+－u0直流電源集電極電阻輸出電容晶體管基極電阻輸入電容3.1.1電路組成各元件的作用晶體管：電流放大作用，發(fā)射極正偏，集電極反偏；直流電源UCC：提供放大所需的能量；偏置電阻RB：調(diào)節(jié)RB

，可調(diào)節(jié)基極電流；集電極負(fù)載電阻RC：將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓

的變化送到輸出端；耦合電容C1、C2：隔直，不適用于低頻電路。

所謂靜態(tài)是指當(dāng)放大器沒有輸入信號(hào)（ui=0)時(shí)，電路中各處的電壓電流都是直流恒定值，亦稱為直流工作狀態(tài)。靜態(tài)分析內(nèi)容：在直流電源作用下，確定三極管

1）基極電流IB

；

2）集電極電流IC；

3）集電極與發(fā)射極之間的電壓值UCE。靜態(tài)分析方法：1）圖解法；

2）估算法。3.1.2靜態(tài)分析靜態(tài)分析目的：1）確定三極管工作狀態(tài)2）確定三極管靜態(tài)工作點(diǎn)的合理性1）圖解法iBuBEUCCUCCRB0UBEQIBQQB輸入回路UCCUCCUCEIC+－IBUBE+RBRC－線性線性非線性輸出回路UCCUCCUCEIC+－IBUBE+RBRC－IB=IBQICQUCEQQUCC——UCCRC直流負(fù)載線uCE0iC2）估算法RBRCICIBUCEUBE+－－++UCC直流通路所謂動(dòng)態(tài)是指放大電路有信號(hào)輸入時(shí)，電路中各處的電壓電流都處于變動(dòng)工作狀態(tài)。動(dòng)態(tài)分析內(nèi)容：輸入信號(hào)變化時(shí)，電路中各種變化量的變動(dòng)情況和相互關(guān)系。

1）電壓放大倍數(shù)AU；

2）輸入電阻ri；

3）輸出電阻ro。動(dòng)態(tài)分析方法：1）圖解法；

2）微變等效電路分析方法。3.1.3動(dòng)態(tài)分析1）圖解法輸入電路ωt輸出電路1）圖解法iC=IC+ic

uCE=UCE+uce

經(jīng)電容隔直后：uo=uCE-UCE

=uce

工作點(diǎn)與波形失真1）圖解法Q點(diǎn)過高飽和失真Q點(diǎn)過低截至失真2）微變等效電路分析法+－uiRBRCUCEUBE+－－++UCC++C1C2+－u0RLiBiCu0RB+－－++－ui+－RLRCubeuceicibii交流通路交流通路：將電路中的電容和直流電源短路。bubebrbe

ec

ibibicuce＋__＋微變等效電路：將晶體管用小信號(hào)模型來代替。uceubeibibce＋－－＋ic晶體管的小信號(hào)模型ui＋_rbe

ibibicRCRBuo_＋RL微變等效電路+RBRCUCEUBE+－－++UCC++C1C2+－u0RLiBiC（1）電壓放大倍數(shù)帶負(fù)載時(shí)不帶負(fù)載時(shí)＋_rbe

RCRB_＋RL上式說明，選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)，可使信號(hào)得到放大。Au為負(fù)值，說明輸出信號(hào)與輸入信號(hào)反相，即共射極放大電路具有倒相作用?？梢妿ж?fù)載使放大倍數(shù)下降。（2）輸入電阻ui＋_rbe

ibibicRCRBuo_＋RLri放大電路的輸入電阻：根據(jù)以上的微變等效電路：

對信號(hào)源而言，放大電路相當(dāng)于它的負(fù)載，負(fù)載電阻即為放大電路的輸入電阻。（2）輸入電阻US＋_?RSri＋_uiri是衡量放大電路對輸入電壓衰減程度的重要指標(biāo)。如右圖所示，把一個(gè)內(nèi)阻為RS，源電壓為US的信號(hào)源加到放大電路的輸入端，由于ri的存在，實(shí)際的Ui為：（3）輸出電阻對負(fù)載而言,放大電路相當(dāng)于一個(gè)具有內(nèi)阻的信號(hào)源，信號(hào)源的內(nèi)阻就是放大電路的輸出電阻。rorbe

IbRCRBUo_＋RL?US＋_??RSU’o＋_?roRL＋_uO?IO?US＋_?RSri＋_uiIi?放大電路（3）輸出電阻（3）輸出電阻RS放大電路I?US?=0可用外加電壓法

求roroU?+－對于前面所述的共發(fā)射極放大電路ICUCE0UCC——UCCRCQ1IB=80μAIB=60μAIB=40μAIB=20μAQ2溫度升高時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)將沿直流負(fù)載線上移。3.1.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路RB2+－ui+－RLRCIBTC2C1++RB1CERE+UCCICIEI1I2RB2RCICIBTRB1RE+UCCVBIE+_UEUBE+_ＵBB＋_R’BRCICIBRE+UCCIEUCE+_靜態(tài)分析rbe

IbIbIcRCRB2RL?Uo_＋?Ui＋_???RB1bec動(dòng)態(tài)分析例題3.1.3電路如右圖所示，β=80，UBE=0.7V試計(jì)算：（1）電壓放大倍數(shù)（2）輸入電阻（3）輸出電阻靜態(tài)工作點(diǎn)：ＵBB＋_R’BRCICIBRE+UCCIEUCE+_直流等效電路例題3.1.3例題3.1.3晶體管輸入電阻rbe

IbIbIcRCRB2RL?Uo_＋?Ui＋_???RB1becRE1例題3.1.3微變等效電路：（1）放大倍數(shù)例題3.1.3微變等效電路：（2）輸入電阻rbe

IbIbIcRCRB2RL?Uo_＋?Ui＋_???RB1becRE1r’iriro（3）輸出電阻3.1.5頻率特性|Aum|√2|Au|fo|Aum|fLfHfBWf27001800900幅率特性相頻特性uS+－RLiCiBTC2C1++RBRE+UCCRS+－uO靜態(tài)分析：3.2共集電極放大電路RSuS+－RLiCiBTC2C1++RBRE+UCC+－uOcRS+－uSRBRERL+－uObe共集電極放大電路交流通路eRS+－uSRBRERL+－uObceRS+－uSRBRERL+－uObcrbeibβib電壓放大倍數(shù)動(dòng)態(tài)分析：動(dòng)態(tài)分析：輸入電阻rir’ieRS+－uSRBRERL+－uObcrbeibβib+－ui動(dòng)態(tài)分析：輸出電阻

求ro的等效電路例題3.2.1已知：US=20mV，UBE1=UBE2=0.7V，β1=β2=80求：1）第一級Au1、ri1、ro1;2)Ui2；

3）若e、d與a、b直接相連，Ui2?R4+－+－R3T2C3C2++C4+UCCRL.U0.Ui2R6R3例題3.2.1RS+－ri2iC1T1C2C1++

R1R2+UCC+－.US.U01iB1例題3.2.1（1）第一級靜態(tài)電流第二級的輸入電阻ri2即為第一級的負(fù)載電阻RS+－ri2iC1T1C2C1++

R1R2+UCC+－.US.U01iB1例題3.2.1電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻例題3.2.1（2）信號(hào)源輸出電壓第二級輸入電壓（3）若e、d與a、b直接相連，則Ui2就是信號(hào)源的輸出電壓共基極放大電路電路只能放大電壓信號(hào)，不能放大電流；

輸出與輸入同相，ri小，ro大?；痉糯箅娐方涣魍?.3.1靜態(tài)分析3.3.2動(dòng)態(tài)分析3.3共源極放大電路3.3.1靜態(tài)分析自給式偏置共源極放大電路僅適用于耗盡型場效應(yīng)管分壓式自偏置共源極放大電路（耗盡型）兩方程聯(lián)立求得ID和UGS3.3.2動(dòng)態(tài)分析微變等效電路電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻[例題3.3.1]已知電路如圖，且gm=2mS，UGS(off)=-2V，IDSS=0.5mA。2M+24V500k100k10k15k15k10μF10μF10μF求：(1)

靜態(tài)工作點(diǎn)ID、UGS、UDS(2)AU、ri、ro。[解](1)

聯(lián)立解得①②根據(jù)題意第①組解不符，因此靜態(tài)工作點(diǎn)為解②(2)電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻3.4.1二極管與門電路3.4.2二極管或門電路3.4.3晶體管及場效晶體管非門電路3.4分立元件組成的基本門電路基本門電路概述

門電路是一種開關(guān)電路，其輸入和輸出之間存在一定的因果關(guān)系即邏輯關(guān)系。

正邏輯：1表示高電平，0表示低電平；

負(fù)邏輯：0表示高電平，1表示低電平。

在邏輯電路中，輸入輸出信號(hào)通常用高低電平來描述，用0和1來表示兩種對立的邏輯狀態(tài)?；镜倪壿嬯P(guān)系有：與邏輯、或邏輯、非邏輯；

相對應(yīng)的基本門電路有：與門、或門、非門。3.4.1二極管與門電路工作原理：（1）當(dāng)UA=UB=0V時(shí)，D1、D2均導(dǎo)通，故UF=0V，即F為低電平0；（2）當(dāng)UA=0V，UB=3V時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止，故UF=0V，即F為低電平0；（3）當(dāng)UA=3V，UB=0V時(shí)，D1截止，D2導(dǎo)通，故UF=0V，即F為低電平0；（4）當(dāng)UA=UB=3V時(shí)，D1、D2均截止，故UF=3V，即F為高電平1。3.4.1二極管與門電路二輸入與門邏輯表輸入輸出ABF000010100111二輸入與門邏輯符號(hào)函數(shù)表達(dá)式：3.4.2二極管或門電路工作原理：（1）當(dāng)UA=UB=0V時(shí)，D1、D2均導(dǎo)通，故UF=0V，即F為低電平0；（2）當(dāng)UA、UB不全為0時(shí)，D1、D2至少有一個(gè)導(dǎo)通。如UA=3V時(shí)，D1導(dǎo)通，此時(shí)UF=UA=3V，即F為高電平1。3.4.2二極管或門電路二輸入或門邏輯表輸入輸出ABF000011101111二輸入或門邏輯符號(hào)函數(shù)表達(dá)式：3.4.3晶體管及場效晶體管非門電路1.晶體管非門電路輸入U(xiǎn)A為低電平0時(shí)，UBE<0，晶體管發(fā)射結(jié)反偏，管子截止，輸出端F為高電平1；輸入U(xiǎn)A為高電平時(shí)，管子飽和，輸出端F為低電平0。保證晶體管飽和的條件IB≥IBS

要使得管子飽和，須滿足此時(shí)基極電流至少為——臨界飽和基極電流

非門邏輯表輸入輸出AF0110

非門邏輯符號(hào)函數(shù)表達(dá)式：非門邏輯表、邏輯符號(hào)及函數(shù)表達(dá)式例3.4.1已知：RB1=2.7k?,RB2=10k?,RC=1k?,UCC=5V,-UBB=-5V,

β=30,UBES=0.7V，UCES≈0V，截止時(shí)IC≈0，UIL=0V，

UIH=3V；試分析管子的輸出狀態(tài)。解：（1）輸入U(xiǎn)A為低電平0時(shí)此時(shí)晶體管可靠截止，UF≈UC=5V，輸出F為高電平。（2）輸入U(xiǎn)A為高電平1時(shí)臨界基極飽和電流將晶體管基極左側(cè)作戴維寧等效開路電壓基極電流因IB>IBS，晶體管處于飽和，UF=UCES≈0V，F(xiàn)為0。等效電阻NMOS非門電路工作原理：（1）當(dāng)輸入U(xiǎn)A