第三章放大電路的基礎(chǔ)

第三章放大電路的基礎(chǔ)第1頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3.1放大電路的基礎(chǔ)知識一、放大的概念二、放大電路的組成三、放大電路的分類四、放大電路的主要性能指標(biāo)五、放大電路中電壓、電流方向及符號的規(guī)定第2頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三放大電路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)受輸入信號控制的能量轉(zhuǎn)換器。第3頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三需要放大的電信號

可等效為電壓源或電流源接受放大電路輸出信號的元件(或電路)

能量供給二、放大電路的組成直流電源、信號源和負(fù)載也會(huì)對放大電路的工作和性能產(chǎn)生影響。第4頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)際放大電路一般都是由基本單元放大電路組成的多級放大電路,或是由多級放大電路組成的集成器件構(gòu)成。二、放大電路的組成第5頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三三、放大電路的分類：按器件可分為：晶體管放大器、場效應(yīng)管放大器、電子管放大器和集成運(yùn)算放大器等。按用途可分為：電壓放大器、電流放大器、功率放大器等。按工作頻率可分：低頻放大器、高頻放大器和超高頻放大器等。而低頻放大器又可分為音頻放大器（電壓放大器和功率放大器）、寬帶放大器（視頻放大器和脈沖放大器）、直流放大器。本課程主要研究低頻放大器。第6頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三四、放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的四端網(wǎng)絡(luò)表示第7頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三四、放大電路的主要性能指標(biāo)電壓放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)功率放大倍數(shù)放大倍數(shù)又稱增益，其實(shí)質(zhì)是反映放大電路將電源能量轉(zhuǎn)換為信號能量的能力。1.放大倍數(shù)第8頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三四、放大電路的主要性能指標(biāo)2.輸入電阻3.輸出電阻4.頻率響應(yīng)、通頻帶第9頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三四、放大電路的主要性能指標(biāo)4.頻率響應(yīng)、通頻帶第10頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三放大電路中既有直流量如直流電源VCC

；又有交流量如交流電壓ui，還有交直流復(fù)合（疊加）量如交流電流iB。

直流分量：大寫字母+大寫下標(biāo)；如：IB交流分量：小寫字母+小寫下標(biāo)；如：ib瞬時(shí)值：小寫字母+大寫下標(biāo)；如：iB

直流分量+交流分量；如：iB=IB+ib交流有效值：大寫字母+小寫下標(biāo)；如：Ib為便于區(qū)分，特作以下規(guī)定：五、放大電路中電壓、電流方向及符號的規(guī)定。。iB、iC、uBE、uCE總變化量（總瞬時(shí)值）：是直流量與交流量的疊加量，字母小寫，下標(biāo)大寫，如：第11頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3.2基本共發(fā)射極放大電路3.2.1電路組成共射極放大電路共射極放大電路習(xí)慣畫法第12頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3.2.1基本共射極放大電路的組成1、電路中各元件的作用UCC：直流電源RB：基極偏置電阻RC：集電極負(fù)載電阻RL：負(fù)載電阻C1(C2)：耦合電容第13頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三03五月202314(1)

RB,RC,UCC使放大器工作在放大區(qū)。(2)采用RB,RC,C1,C2構(gòu)成阻容耦合連接方式。選擇合適的電容C1、C2使其對交流信號的容抗近似為0，交流信號可無損耗地送入發(fā)射結(jié)。2.放大電路中各元件的作用RCUoUs＋V＋＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第14頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三

靜態(tài)

圖3.2.2電路的直流通路

二、放大電路的兩種工作狀態(tài)圖3.2.2：共射極放大電路習(xí)慣畫法圖3.2.2電路的交流通路

動(dòng)態(tài)靜態(tài):當(dāng)vi＝0時(shí)，放大電路處于靜態(tài)或直流工作狀態(tài)(靜態(tài)工作點(diǎn)Q)。動(dòng)態(tài):當(dāng)有正弦輸入信號時(shí)，電路將處在動(dòng)態(tài)工作情況。3.2.1基本共射極放大電路的組成第15頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3.2.2靜態(tài)分析(1)畫出直流通路，標(biāo)出各支路電流。(2)由基極—發(fā)射極回路求IBQ

簡化為(3)由三極管電流分配關(guān)系可得ICQ=

IBQ(4)由集電極—發(fā)射極回路求UCEQUCEQ=UCC－ICQRC

圖3.2.2共射極放大電路習(xí)慣畫法圖3.2.2電路的直流通路

ui＝0（短路），耦合電容開路一、由直流通路分析法估算靜態(tài)工作點(diǎn)第16頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三靜態(tài)工作點(diǎn)第17頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三二、由圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)

1、用輸入特性曲線確定第18頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三

步驟：列輸入回路的方程：TVCCRBRCVBEQ+–UCEQ+–IBQICQ令UBE=0時(shí)，UCC=IBQRB+

UBEQ令I(lǐng)B=0時(shí)，UBE=VCCIBUBEO輸入特性曲線IB=f(UBE)IBQVBEQVCC/RBVCCQ

連接上式求解所得兩點(diǎn)的直線稱為三極管輸入回路的直流負(fù)載線。直流負(fù)載線與輸入特性曲線的交點(diǎn)即為三極管在輸入特性上的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。二、由圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)

1、用輸入特性曲線確定第19頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三TVCCRBRCUCEQ+–IBQICQ列輸出回路的方程：令UCE=0時(shí)，UCC=ICQRC+

UCEQ令I(lǐng)C=0時(shí)，UCE=VCC

連接上式求解所得兩點(diǎn)的直線稱為三極管輸出回路的直流負(fù)載線。

當(dāng)管子一定，且IB保持不變時(shí)，直流負(fù)載線與輸出特性曲線的交點(diǎn)即為三極管在輸出特性上的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。IB=020A40A60A80A100AIC(mA)UCE(V)O輸出特性曲線VCC/RCICQUCEQVCCQ2.用輸出特性曲線確定具體步驟第20頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三

例3.1：在例3.1圖（a）所示放大電路中，設(shè)輸出特性曲線分別如圖例3.1（b）所示V，k，k。試用圖解法確定該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。

書本P42第21頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三221.圖解法共射極放大電路原理圖圖解法三極管非線性部分3.2.3共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析在三極管的伏安特性曲線上，通過作圖對放大電路的輸入輸出波形關(guān)系進(jìn)行分析。圖解法分析思路

將電路分成三部分輸入回路線性部分輸出回路線性部分

輸入回路求解vBE、iB

輸出回路求解iC

、vCE第22頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三23（1）.在特性曲線上確定Q點(diǎn)的位置圖解法

在輸入回路中:vBE=VBB－iBRb

(b)輸出回路的圖解分析 (a)輸入回路的圖解分析圖

靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析三極管輸入特性曲線輸入回路線性部分的方程交點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q

（IBQ、VBEQ）輸入直流負(fù)載線第23頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三24

圖解法在輸出回路中:vCE=VCC－iCRc

(b)輸出回路的圖解分析 (a)輸入回路的圖解分析圖3.3.2靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析三極管一條輸出特性曲線輸出回路線性部分的方程交點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q（ICQ、VCEQ）直流負(fù)載線

（1）.在特性曲線上確定Q點(diǎn)的位置第24頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三25（2）：動(dòng)態(tài)工作情況的圖解圖解法動(dòng)態(tài)圖解分析是在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，分析步驟如下：(1)根據(jù)vi的波形在三極管的輸入特性曲線圖上畫出的iB波形UBE=UBEQ+ui=UBBiBRB+ui

圖3.3.3動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析第25頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三26圖3.3.3動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析（2）.動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析圖解法(2)根據(jù)iB的變化在輸出特性曲線圖上畫出iC和vCE的波形注意:

動(dòng)態(tài)時(shí)工作點(diǎn)移動(dòng)的軌跡是交流負(fù)載線，(3)電壓增益的確定第26頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三27圖3.3.3動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析

（2）.動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析圖解法關(guān)于交流負(fù)載線有兩個(gè)特點(diǎn)：圖3.3.3交流通路

它必然通過靜態(tài)工作點(diǎn)Q；其斜率為1/RL

由交流通路可得:所以交流負(fù)載線方程為:第27頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三基本共發(fā)射極放大電路各點(diǎn)電壓及電流波形圖解法第28頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三29（3）.波形非線性失真的圖解分析圖3.3.5共射極放大電路的截止失真(a)輸入回路的失真波形(b)輸出回路的失真波形因三極管截止而產(chǎn)生的失真稱為截止失真圖解法第29頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三30圖3.3.6飽和失真的波形(a)輸入回路的失真波形(b)輸出回路的失真波形因三極管飽和而產(chǎn)生的失真稱為飽和失真

三極管的截止失真及飽和失真都是由于三極管特性曲線的非線性引起的，因此稱為非線性失真。

（3）.波形非線性失真的圖解分析

圖解法第30頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三31（4）.圖解分析法的適用范圍圖解法特點(diǎn):直觀、形象反映三極管放大電路的交流和直流信號共存現(xiàn)象；輸入信號幅值較大時(shí)，觀察截止失真和飽和失真的現(xiàn)象。合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的位置確定輸出電壓的最大動(dòng)態(tài)范圍。工作頻率較高時(shí)不適用由于三極管的特性曲線只反映了信號頻率較低時(shí)的電壓與電流的關(guān)系，因此不能用于分析工作頻率較高時(shí)的電路工作狀態(tài)。圖解法第31頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三P47例3.2第32頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三03五月202333補(bǔ)充例題：放大電路如下圖所示。設(shè)UCC=12V,RC=2kΩ,

RL=∞,RB=280kΩ,=100，忽略晶體管的飽和壓降。RCUo＋V＋Us＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC（3）調(diào)節(jié)RB，使ICQ=3mA時(shí)，

Uopp=？（1）試確定該電路的Uopp=？（2）調(diào)節(jié)RB，使ICQ=2mA時(shí)，

Uopp=？第33頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三03五月202334（1）試確定該電路的Uopp=？RCUo＋V＋Us＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第34頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三03五月202335（2）調(diào)節(jié)RB，使ICQ=2mA時(shí)，Uopp=？RCUo＋V＋Us＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第35頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三03五月202336（3）調(diào)節(jié)RB，使ICQ=3mA時(shí)，Uopp=？RCUo＋V＋Us＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第36頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三2.放大電路的微變等效電路分析法

微變等效電路法思路：把非線性的晶體管線性化，等效為一個(gè)線性元件。線性化的條件

晶體管在小信號（微變）情況下，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)，晶體管的特性曲線可用直線近似代替。微變等效電路法

利用晶體管的微變等效電路分析計(jì)算放大電路電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。第37頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三1)三極管輸入回路的等效

當(dāng)輸入信號較小時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的輸入特性在小范圍內(nèi)可近似線性化。UBEIBQ輸入特性IBUBEO

晶體管的輸入電阻:

三極管的B、E兩端可等效為一個(gè)線性電阻rbe。其中：rbb'為基區(qū)材料體電阻，取值一般為200Ω；rb'e為發(fā)射結(jié)電阻；（1）晶體管的微變等效電路：第38頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三

在線性工作區(qū)，輸出曲線是一簇等距平行直線。

晶體管的電流放大系數(shù)

三極管C、E兩端可用一受控電流源ic=ib等效代替。輸出特性ICUCEQO一般在20～200之間，在手冊中常用hfe表示。（1）晶體管的微變等效電路：第39頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三晶體管及其微變等效電路+–Tvce–+vbeibebciCβibrbe+–bcvce–+vbeeiCib（1）晶體管的微變等效電路：第40頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三（2）放大電路的微變等效電路的微變等效電路建立了三極管的微變等效模型后，便可很方便地得到放大電路的微變等效電路。放大電路交流通路微變等效電路第41頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三4（3）基本共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的估算1.微變等效電路法的動(dòng)態(tài)分析步驟計(jì)算Q點(diǎn)及交流參數(shù)rbe；②畫放大電路的交流通路；③畫微變等效電路；④根據(jù)微變等效電路求解Au、ri、ro；①畫直流通路：ui=0；電容開路。直流電壓源、耦合電容短路。三極管的b、e間用交流電阻rbe代替；三極管的c、e間用受控電流源βib代替。第42頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三bceRBui+–uo+–RCRLiiibicTRBui+–uo+–RCRL交流通路ibTVCCRBRCC1C2++ui+–uo+–ic2.共射極放大電路的微變等效電路rbeβib微變等效電路第43頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三(1)電壓放大倍數(shù)AubceRBui+–uo+–RCRLiiibicrbeβibio其中：R'L=RC//RL定義：所以：因?yàn)椋狠敵隹蛰d時(shí)：3.動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算第44頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3.動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算(2)輸入電阻ribceRBui+–uo+–RCRLiiibicrbeβibiori定義：輸入電阻ri越大，放大電路從信號源獲得的電壓越大。因此一般總希望得到較大的輸入電阻。若rbe<<RB時(shí)，則：ri=rbe因?yàn)椋旱?5頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三bceRBui+–uo+–RCibicrbeβibiT(3)輸出電阻roRL輸出電阻rO是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。輸出電阻rO越小，負(fù)載RL變化時(shí)輸出電壓UO的變化愈小，放大電路帶負(fù)載的能力越強(qiáng)。因此一般總希望得到較小的輸出電阻。UT+–輸出電阻：3.動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算第46頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三P50例3.3第47頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三補(bǔ)充例題：共射極單管放大電路如圖所示。設(shè)UBEQ=0.7V，β=100,試用微變等效電路法估算：(1)靜態(tài)的IBQ，ICQ和UCEQ；(2)動(dòng)態(tài)的Au，ri和ro。ibT1VCC+12VRB300KC1C2++vi+vo+–icRC2KRL2K共射極放大電路T1RB300KRC2K直流通路VCC+12V第48頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三解：(1)靜態(tài)分析VCEQ=VCC–

ICQRC=4.46V動(dòng)態(tài)電阻rbe為：T1RB300KRC2K直流通路VCC+12V第49頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三+–vo+–ibicRB300KRC2KRL2K微變等效電路iivi(2)動(dòng)態(tài)分析T1vi+–vo+–交流通路ibicRB300KRC2KRL2Krbeβib式中負(fù)號表明輸出電壓與輸入電壓反相。第50頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三微變等效電路的適用范圍適用范圍微變等效電路分析方法適用于三極管放大電路動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的計(jì)算，即電壓增益、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。當(dāng)輸入電壓幅度較小，三極管工作在線性范圍，可用微變等效電路來分析，特別是對于比較復(fù)雜電路的計(jì)算非常方便。當(dāng)輸入電壓幅度較大，并且三極管工作在非線性范圍時(shí)，需要采用圖解法。注意事項(xiàng)在等效電路中，電壓、電流均是交流量，因此，不能用于分析直流靜態(tài)工作情況。但H參數(shù)值的獲得是在靜態(tài)工作點(diǎn)上進(jìn)行的。所以，放大電路的動(dòng)態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置有密切的聯(lián)系。第51頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三圖解法與微變等效電路法的比較與微變等效電路法之比較圖解法與微變等效電路法的優(yōu)缺點(diǎn)：1.圖解法直觀、清晰，分析手段主要是通過作圖，比較直觀、精確參數(shù)的變化。既可以分析直流；也可以分析交流；既可以定量分析，也可以定性分析；主要用于大信號放大電路.

圖解法的關(guān)鍵在點(diǎn)在于：畫直、交流負(fù)載線；2.微變等效電路只適用于對小信號作用下的放大電路的分析，且只適用于估算。但由于大多數(shù)電路為小信號狀態(tài),因此微變等效分析法應(yīng)用十分廣泛.第52頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三533.3靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射放大電路一、放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題二、靜態(tài)分析三、動(dòng)態(tài)分析四、例題第53頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三一、電路結(jié)構(gòu)uCEiBTvBE+VCCRB1RCC1C2ui+–uo+–+––iCRERB2RLCE

UB與前述單管共射放大電路基本相同，不同點(diǎn)在于：①基極偏流由電阻RB1、RB2分壓供給。②發(fā)射極回路串聯(lián)電阻RE，利用其負(fù)反饋?zhàn)饔梅€(wěn)定工作點(diǎn)。③RE兩端并聯(lián)旁路電容CE，供交流信號通過，使其不致在RE上產(chǎn)生壓降損失。3.3靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射放大電路第54頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三uCEiBTvBE+VCCRB1RCC1C2ui+–uo+–+––iCRERB2RLCE目的：溫度變化時(shí)，使IC維持恒定如果溫度變化時(shí)，B點(diǎn)電位UB能保持基本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。穩(wěn)定原理T

ICIEIC

UE、但UB不變

UBE

IB（反饋控制）二、靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定

UB3.3靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射放大電路第55頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三UB保持穩(wěn)定的條件I1≈I2>>IB，UB>>UBE此時(shí)，UB值僅由電阻確定，不隨溫度變化而變化。一般取I1=(5~10)IB，UB=3V~5V。RE在電路中起負(fù)反饋?zhàn)饔茫遀BE=UB－IERE，

RE若取大些，反饋控制作用更強(qiáng)。

畫出電路的直流通路如右T

ICIEIC

UE、但UB不變

UBE

IBTVCCRB1RCRERB2IBI1

UBUE

ICI2第56頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三三、靜態(tài)分析——畫直流通路，求靜態(tài)工作點(diǎn)TVCCRB1RCRERB2所以：3.3靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射放大電路第57頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三vi+–vo+–RB1//RB2RCRLibTvi+–vo+–icRB1//RB2RLRCCBErbeCBEibβiBic1、交流通路與微變等效電路四、動(dòng)態(tài)分析第58頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三ui+–vo+–RB1//RB2RCRLibTui+–vo+–icRB1//RB2RLRCCBErbeβiBCBEibic2、交流性能指標(biāo)ri四、動(dòng)態(tài)分析第59頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三補(bǔ)充例題：圖示電路中已知UBE=0.7V，β=50，求：(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn)Q；(2)估算電壓放大倍數(shù)Au和AuS，輸入電阻ri和輸出電阻ro；TVCCRB150KRB220KRC5KRE2.7KTVCCRB150KC1C2vi+–vo+–CERB220KRC5KRE2.7KRL5KRS1K~VS第60頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三TVCCRB150KRB220KRC5KRE2.7K動(dòng)態(tài)電阻rbe為：解：(1)畫直流通路，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)所以：第61頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三(2)動(dòng)態(tài)分析——畫交流通路，微變等效電路，求Au、ri、roTvi+–uo+–RB14.3KRC5KRL5KRS1K~VSibicCBEui+–uo+–RB14.3KRC5KRL5KRS1K~VSβibibicrbe1.53KCBE其中RB=RB1∥RB2=14.3K第62頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三ui+–uo+–RB14.3KRC5KRL5KRS1K~USβibibicrbe1.53KCBE第63頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三（1）待放大的信號不一定是單一頻率的，而是有一定的頻率范圍。如語音信號：300~3400Hz；視頻信號：25Hz~6MHz。（2）實(shí)際的放大器中存在電抗元件（管子的極間電容：Cb’e，Cb’c，以及電路的耦合電容，分布電容引線電感等）使得放大器對不同頻率的信號放大倍數(shù)和延遲時(shí)間不同。前面的討論中，我們把放大器的增益看作是與頻率無關(guān)的參量，但實(shí)際上：五、共發(fā)射極放大電路的頻率特性1、頻率失真的概念第64頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三由此產(chǎn)生的波形畸變稱為頻率失真，屬于線性失真。振幅頻率失真：由于放大倍數(shù)隨頻率變化而引起的失真。（對不同諧波的放大能力不同）相位頻率失真：放大器對不同頻率分量信號的延遲不同所引起的失真。第65頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三第66頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三項(xiàng)目線性失真非線性失真不同點(diǎn)起因由電路的中的線性電抗元件引起（如R、L、C）由電路的中的非線性電抗元件引起結(jié)果只會(huì)使各頻率分量信號的比例關(guān)系和時(shí)間關(guān)系發(fā)生變化，或?yàn)V掉某些頻率分量的信號，但不會(huì)產(chǎn)生新的頻率分量信號能產(chǎn)生新的頻率分量的信號相同點(diǎn)使輸出信號產(chǎn)生畸變2、線性失真與非線性失真的比較第67頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3、理想頻率響應(yīng)理想放大器：輸出與輸入信號波形完全相同，除了一個(gè)常數(shù)的放大，應(yīng)真實(shí)再現(xiàn)。不失真條件（理想放大器的條件）：放大器對不同頻率分量信號的放大倍數(shù)相同，延遲時(shí)間也相同。|Au(jω)|Kω0φ(jω)ω0φ∝ω

理想頻率響應(yīng)(a)理想振幅頻率響應(yīng)；(b)理想相位頻率響應(yīng)第68頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三4、實(shí)際的頻率特性及通頻帶定義圖5―3實(shí)際的放大器幅頻響應(yīng)第69頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三上限頻率fH：為高頻區(qū)放大倍數(shù)下降為中頻區(qū)的0.707時(shí)所對應(yīng)的頻率。下限頻率fL：為低頻區(qū)放大倍數(shù)下降為中頻區(qū)的0.707時(shí)所對應(yīng)的頻率。通頻帶BW：

BW=fH-fL≈fH

——表征放大器的線性失真許可范圍內(nèi)的信號頻帶寬度。第70頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三5、頻率特性分析中頻段：耦合電容和旁路電容都視為開路，中頻段的電壓放大倍數(shù)與頻率幾乎無關(guān)。低頻段：各種電容的容抗隨頻率的下降而增大，導(dǎo)致電壓放大倍數(shù)下降。高頻段：各種電容的容抗隨頻率的升高而減小，導(dǎo)致放大倍數(shù)下降。第71頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三CC電路直流通路3.4基本共集電極放大電路又稱射極輸出器、射極跟隨器1.電路組成和靜態(tài)分析IBQ=(VCC

–UBEQ)/[RB+(1+)

RE]ICQ=

IBQUCEQ=VCC–

ICQ

REVCC=RB

IBQ+UBEQ+(1+)IBQ

RE第72頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三2.動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分析與電路特點(diǎn)交流通路小信號等效電路CC電路第73頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三小信號等效電路(1)輸出電壓跟隨輸入電壓變化，相位相同，放大倍數(shù)接近于1。2.動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分析與電路特點(diǎn)

由于上述特點(diǎn)，共集電極電路又稱為射極輸出器、電壓跟隨器等。第74頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三小信號等效電路（2）輸入電阻高。2.動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分析與電路特點(diǎn)（3）輸出電阻低。第75頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三（3)輸出電阻低。設(shè)RS=Rs//RB由于i=iRE

+

ib+ib故射極輸出器特點(diǎn)：電壓跟隨、Ri很大、Ro很小應(yīng)用：多級放大電路的輸入級、輸出級、緩沖級bb+￠+=+￠++==1)(//

)1/()(SbeESbeEoRrRRruRuuiuR第76頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三例3.5下圖中

=120，RB=300k，UBEQ=0.7V，RE=RL=Rs=1k，VCC=12V。求：Q點(diǎn)，Au、Ri、Ro。解：（1）求Q點(diǎn)和rbeIBQ=(VCC–

UBE)/[RB+(1+)RE]=(12

–

0.7)V/[300+1211]k

0.027mAIEQ

IBQ

=3.2mAUCEQ=VCC–

ICQ

RE=12V–3.21V=8.8Vrbe=200+26mV/0.027mA1.18(k)第77頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三例題

解續(xù)：（2）求Au、Ri、

RoRi=300k//(1.18+1210.5)k=51.2kRL=1//1=0.4(k)第78頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3.5基本共基極放大電路P571.電路組成CB電路直流通路Q點(diǎn)與CE電路相同第79頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三2.性能、特點(diǎn)與應(yīng)用通過與前述電路相同的分析可知電路特點(diǎn)與應(yīng)用：1、uo與ui同相，Au大；2、Ri很小，可小于100；Ro大，約為幾千歐姆；3、通頻帶在三種接法中最寬，用于高頻放大電路、寬帶放大電路。第80頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三三種組態(tài)放大電路在電路結(jié)構(gòu)上有何異同？如何判斷放大電路的組態(tài)？

討論第81頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三討論小結(jié)答：均要求有合理的直流通路和交流通路，但輸入、輸出接法不同，如下表所示。該表也反映了組態(tài)的判斷方法。第82頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三討論2.判斷下圖放大電路的組態(tài)。2.答：從uO1輸出時(shí)為CE電路，從uO2輸出時(shí)為CC電路。第83頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3.6三種晶體管基本放大電路的比較相同點(diǎn)：直流偏置電路基本相同。不同點(diǎn)：主要體現(xiàn)在交流通路和動(dòng)態(tài)指標(biāo)上。

用途不同。它們的主要性能特點(diǎn)及應(yīng)用總結(jié)在表3.1中，（假定元器件配置基本相同）：第84頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三03五月202385表3.1晶體管三種組態(tài)放大電路基本特性比較第85頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三2、特點(diǎn)輸入阻抗極高，噪聲低，熱穩(wěn)定性好。但放大倍數(shù)較小。3.7場效應(yīng)管基本放大電路1、三種組態(tài)：共源極、共漏極、共柵極場效應(yīng)管放大電路概述：第86頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三場效應(yīng)管放大電路概述3.場效應(yīng)管放大電路的組成與偏置

要使場效應(yīng)管具有放大能力，必須使管子工作于恒流區(qū)（放大區(qū)）。

右圖為典型的分壓式偏置場效應(yīng)管放大電路，其中V為增強(qiáng)型N溝道絕緣柵場效應(yīng)管。RG1、RG2柵極偏置分壓電阻RD漏極電阻RS源極電阻第87頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三4、場效應(yīng)管常用偏置電路（了解）場效應(yīng)管放大電路概述第88頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三5.場效應(yīng)管的微變等效電路三極管（BJT）與場效應(yīng)管（FET）的微變等效電路:

BJT微變等效電路FET微變等效電路場效應(yīng)管放大電路概述第89頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三

自給偏壓電路分壓式偏置電路3.7.1共源極（CS）放大電路（1）電路組成及靜態(tài)分析

只適于耗盡型對耗盡型、增強(qiáng)型均適用UGSQ=–IDQRS將偏壓方程與電流方程聯(lián)列求解可得UGSQ、IDQUDSQ=VDD

–IDQ(RS+RD

)第90頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三（2）動(dòng)態(tài)分析（以分壓式偏置電路為例）一、共源極（CS）放大電路續(xù)第91頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三一、CS放大電路續(xù)（2）動(dòng)態(tài)分析（以分壓式偏置電路為例）柵極電阻RG的作用：(1)為柵偏壓提供通路;(2泄放柵極積累電荷;(3)提高輸入電阻。第92頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3.7.2共漏極（CD）放大電路（源極輸出器）共漏極放大電路又稱源極輸出器或源極跟隨器，通過微變等效電路法分析可知它具有與晶體管射極輸出器相似的特性：電壓放大倍數(shù)小于1并接近于1；輸入電阻高，輸出電阻低。第93頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三表3.2場效應(yīng)管三種組態(tài)放大電路性能比較P61場效應(yīng)管放大電路與晶體管放大電路相比，最突出的優(yōu)點(diǎn)是可以組成高輸入電阻的放大電路。此外，由于場效應(yīng)管還有噪聲低、溫度穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)于晶體管的特點(diǎn)，而且便于集成化，構(gòu)成低功耗電路，所以被廣泛的應(yīng)用于各種電子電路中。第94頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三基本放大電路小結(jié)

掌握三種組態(tài)放大電路的組成、工作原理、分析方法、性能特點(diǎn)，了解其應(yīng)用。

主要要求：1.放大電路Q點(diǎn)、Au、Ri、Ro的計(jì)算。

2.三種基本組態(tài)電路及其性能特點(diǎn)。

重點(diǎn)：第95頁，共105頁，2023年，2月20日，星期三3.8多級放大電路3.8.3多級放大電路的頻率特性3.8.1多級放大電路的組成及耦合方式

3.8.2多級放大電路性能指標(biāo)的估算第96頁，共105頁，2023年，2月20日