第2章三極管及放大電路課件

2.1半導(dǎo)體三極管2.2基本放大電路2.3放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形的影響2.4放大電路的直流偏置方式2.5放大電路的三種組態(tài)2.6放大電路性能指標(biāo)的估算2.7多級放大電路2.8放大電路的頻率特性本章小結(jié)2.1半導(dǎo)體三極管12.1半導(dǎo)體三極管

2.1.1三極管的結(jié)構(gòu)三極管是由兩個PN結(jié)構(gòu)成的，其基本特性是具有電流放大作用。三極管按其結(jié)構(gòu)不同分為NPN型和PNP型兩種。相應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖及電路符號如圖2.1所示。

2.1半導(dǎo)體三極管2.1.1三極管的結(jié)構(gòu)2圖2.1三極管的結(jié)構(gòu)及符號圖2.1三極管的結(jié)構(gòu)及符號3三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)，相應(yīng)的引出電極分別為發(fā)射極e、基極b和集電極c。發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電結(jié)。電路符號中，發(fā)射極的箭頭方向表示三極管在正常工作時發(fā)射極電流的實(shí)際方向。

三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)，4三極管在制作時，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：(1)發(fā)射區(qū)摻雜濃度高；(2)基區(qū)很薄，且摻雜濃度低；(3)集電結(jié)面積大于發(fā)射結(jié)面積。以上特點(diǎn)是三極管實(shí)現(xiàn)放大作用的內(nèi)部條件。三極管在制作時，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：5三極管按其所用半導(dǎo)體材料不同，分為硅管和鍺管；按用途不同，分為放大管、開關(guān)管和功率管；按工作頻率不同，分為低頻管和高頻管；按耗散功率大小不同，分為小功率管和大功率管等。一般硅管多為NPN型，鍺管多為PNP型。三極管按其所用半導(dǎo)體材料不同，分為硅管和鍺管；62.1.2三極管的電流放大作用

1.三極管放大的條件三極管實(shí)現(xiàn)電流放大的外部偏置條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，此時，各電極電位之間的關(guān)系是：NPN型UC＞UB＞UEPNP型UC＜UB＜UE如圖2.2所示。

2.1.2三極管的電流放大作用7圖2.2三極管放大的外部偏置條件圖2.2三極管放大的外部偏置條件8

2.電流分配關(guān)系

圖2.3是NPN管放大實(shí)驗電路。圖2.3放大實(shí)驗電路2.電流分配關(guān)系圖2.3放大實(shí)驗電路9電路中的三極管的偏置滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，可使發(fā)射區(qū)的多子（自由電子）通過PN結(jié)注入到基區(qū)，以形成基極電流IB；集電結(jié)反偏，使集電極電位高于基極電位，于是在集電結(jié)上有一個較強(qiáng)的電場，把由發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的自由電子大部分拉到集電區(qū)，形成集電極電流IC。調(diào)節(jié)Rb，改變IB的大小，得出相應(yīng)的IC和IE的數(shù)據(jù)，如表2.1所示。電路中的三極管的偏置滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏10表2.1電流放大實(shí)驗數(shù)據(jù)

IB(mA)

-0.004

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

IC(mA)

0.0040.01

1.09

2.08

3.07

4.06

5.05

IE(mA)0

0.01

1.10

2.10

3.10

4.105.10由表可得：三極管各電極電流分配關(guān)系是：

IE=IB+IC由于基極電流很小，因而IE≈IC。表2.1電流放大實(shí)驗數(shù)據(jù)IB(mA)11

通常稱為共射極直流電流放大系數(shù)，因而有：通常稱為共射極交流電流放大系數(shù)。

由表2.1還可知：β≈通常12

3.放大作用的實(shí)質(zhì)

由上述實(shí)驗結(jié)果可知，當(dāng)IB有一微小變化時，能引起IC較大的變化，這種現(xiàn)象稱為三極管的電流放大作用。

電流放大作用的實(shí)質(zhì)是通過改變基極電流IB的大小，達(dá)到控制IC的目的，而并不是真正把微小電流放大了，因此稱三極管為電流控制型器件。

3.放大作用的實(shí)質(zhì)13

例2.1測得工作在放大狀態(tài)的三極管兩個電極的電流如圖2.4所示。（1）求另一個電極的電流，并在圖中標(biāo)出實(shí)際方向。（2）標(biāo)出e、b、c極，并判斷出該管是NPN型還是PNP型管。（3）估算其β值。例2.1測得工作在放大狀態(tài)的三極管兩個電14圖2.4例2.1圖圖2.4例2.1圖15

解：（1）圖2.4(a)中①、②管腳的電流均為流入，則③管腳的電流必為流出，且大小為0.1+4=4.1(mA)，如圖2.4(b)所示。（2）由于③管腳的電流最大，①管腳的電流最小，因此①管腳為b極，②管腳為c極，③管腳為e極。又由于③管腳的發(fā)射極電流為流出，故該管為NPN型管。

（3）由于IB=0.1mA，IC=4mA，故：解：16

2.1.3三極管的特性曲線

1.輸入特性曲線三極管的輸入特性曲線如圖2.5所示。圖2.5三極管的輸入特性曲線2.1.3三極管的特性曲線圖2.5三17由圖2.5所示的輸入特性曲線可以看出：曲線是非線性的，也存在一段死區(qū)，當(dāng)外加UBE電壓小于死區(qū)電壓時，三極管不能導(dǎo)通，處于截止?fàn)顟B(tài)。三極管正常工作時，UBE變化不大，對于硅管，UBE約為0.7V左右，鍺管的約為0.3V左右。由圖2.5所示的輸入特性曲線可以看出：18

2.輸出特性曲線當(dāng)IB取值不同時，就有一條不同的輸出特性曲線，如圖2.6所示。

圖2.6三極管的輸出特性曲線2.輸出特性曲線圖2.6三極管的輸出19

3.三極管的三個工作區(qū)(1)三極管輸出特性曲線中，IB=0的輸出特性曲線以下，橫軸以上的區(qū)域稱為截止區(qū)。其特點(diǎn)是：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為反偏，各電極電流很小，相當(dāng)于一個斷開的開關(guān)。(2)輸出特性曲線中，截止區(qū)以上平坦段組成的區(qū)域稱為放大區(qū)。其特點(diǎn)是：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。此時IC受控于IB；同時IC與UCE基本無關(guān)，可近似看成恒流。此區(qū)內(nèi)三極管具有電流放大作用。3.三極管的三個工作區(qū)(2)輸出特性20(3)輸出特性曲線中，UCE≤UBE的區(qū)域，即曲線的上升段組成的區(qū)域稱為飽和區(qū)。飽和區(qū)的特點(diǎn)是：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏。

飽和時的UCE稱為飽和壓降，用UCES表示，UCES很小，一般約為0.3V。工作在此區(qū)的三極管相當(dāng)于一個閉合的開關(guān)，沒有電流放大作用。(3)輸出特性曲線中，UCE≤UBE的區(qū)域21

2.1.4三極管的主要參數(shù)

1.電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)是反映三極管電流放大能力的基本參數(shù)，主要有和β

2.極間反向電流(1)ICBO是指發(fā)射極開路時從集電極流到基極的反向電流。如圖2.7(a)所示。2.1.4三極管的主要參數(shù)2.極22圖2.7極間反向電流

第2章三極管及放大電路ppt課件23(2)穿透電流ICEO是指基極開路（IB=0）、集電極與發(fā)射極之間加上規(guī)定的電壓時，從集電極流到發(fā)射極的電流。如圖2.7(b)所示。它與ICBO之間的關(guān)系為：

ICEO=(1+β)

ICBO3.極限參數(shù)(1)集電極最大允許電流ICM

(2)集電極—發(fā)射極間擊穿電壓U(BR)CEO(3)集電極最大允許功耗PCM(2)穿透電流ICEO24

例2.2若測得放大電路中工作在放大狀態(tài)的三個三極管的三個電極對地電位U1、U2、U3分別為下述數(shù)值，試判斷它們是硅管還是鍺管？是NPN型還是PNP型？并確定c、b、e極。(1)U1=2.5VU2=6VU3=1.8V(2)U1=-6VU2=-3VU3=-2.7V(3)U1=-1.7VU2=-2VU3

=0V例2.2若測得放大電路中工作在放大狀態(tài)的三25解：(1)由于U13=U1-U3=0.7V，故該管為硅管，且1、3管腳中一個是e極，一個是b極，則2腳為c極。又因為2腳電位最高，故該管為NPN型，從而得出1腳為b極，3腳為e極。(2)由于∣U23∣=0.3V，故該管為鍺管，且2、3管腳中一個是e極，一個是b極，則1腳為c極。又因為1腳電位最低，故該管為PNP型，從而得出2腳為b極，3腳為e極。解：26(3)由于∣U12∣=0.3V，故該管為鍺管，且1、2管腳中一個是e極，一個是b極，則3腳為c極。又因為，3腳電位最高，故該管為NPN型，從而得出1腳為b極，2腳為e極。(3)由于∣U12∣=0.3V，故該管為鍺27

2.1.5三極管的測試及手冊的使用

1.萬用表測試三極管常見幾種國產(chǎn)三極管管腳圖排列如表2.2所示。2.1.5三極管的測試及手冊的使用28表2.2常用三極管管腳排列表2.2常用三極管管腳排列29

①基極及管型的判別：具體測試方法如圖2.8（a）所示。

②集電極和發(fā)射極的判別：具體測試方法如圖2.8（b）所示，在實(shí)際測試中，常用手指代替100kΩ的電阻。

30(a)基極的測試(b)集電極和發(fā)射極的測試圖2.8三極管管腳的測試(a)基極的測試(31

(2)判別ICEO的大小對于NPN管，將萬用表置于電阻檔的R×100或R×1K檔后，將黑表筆接c極，紅表筆接e極，測量阻值，所測阻值越大，表明ICEO越小。PNP管的接法與之相反。(3)判別β的大小將萬用表置于hFE檔，將三極管的c、b、e管腳插入面板上相映的插孔中，利用表頭讀數(shù)即可。

32

2.手冊的使用(1)根據(jù)電路對三極管的要求查閱手冊，從而確定選用三極管的型號，其極限參數(shù)ICM、U(BR)CEO和PCM應(yīng)分別大于電路對管子的集電極最大允許電流、集電極—發(fā)射極間擊穿電壓和集電極最大允許功耗的要求。(2)當(dāng)三極管的型號確定后，應(yīng)選極間反向電流小的管子。2.手冊的使用33(3)在維修電子設(shè)備時，若發(fā)現(xiàn)三極管損壞，應(yīng)該用同型號的管子替換。若找不到同型號的管子而需要用其它型號的管子來替換時，應(yīng)注意：要用同種材料、同種類型的管子替換；替換管子的參數(shù)ICM、U(BR)CEO和PCM一般不得低于原管。

三極管的命名方法見附錄1，型號參數(shù)舉例見附錄4及附錄5。(3)在維修電子設(shè)備時，若發(fā)現(xiàn)三極管損壞，34

2.1.6特種三極管簡介1.光電三極管光電三極管如圖2.9所示。

(a)結(jié)構(gòu)示意圖(b)電路符號(c)基本電路圖2.9光電三極管2.1.6特種三極管簡介(a)結(jié)構(gòu)示意35

2.光電耦合器光電耦合器如圖2.10所示。圖2.10光電耦合器2.光電耦合器圖2.10光電耦合器36試說出三極管的各種分類。如何在三極管輸出特性曲線的放大區(qū)求出某一工作點(diǎn)Q的和β？如何利用萬用表檢測三極管的管腳及其好壞？比較普通三極管和特殊三極管的異同。2.1思考題返回試說出三極管的各種分類。2.1思考題返回372.2基本放大電路

2.2.1放大電路的基本知識1.放大的概念

所謂放大，就是用較小的輸入信號去控制較大的輸出信號，且輸出與輸入之間有相應(yīng)的變化關(guān)系。其方框圖如圖2.11所示。2.2基本放大電路2.2.1放大電路的基本38圖2.11放大電路方框圖圖2.11放大電路方框圖39

2.放大電路的性能指標(biāo)(1)放大倍數(shù)2.放大電路的性能指標(biāo)40（2）輸入電阻riri就是向放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻，ri越大，表明放大電路從信號源索取的電流越小，放大電路輸入端所得的電壓越接近信號源電壓，對于電壓放大器，要求ri要大。（3）輸出電阻ro對于負(fù)載來說，放大器相當(dāng)于一個帶有內(nèi)阻的信號源，這個內(nèi)阻就是輸出電阻，ro的大小反映了放大器帶負(fù)載能力的強(qiáng)弱。如圖2.12所示。

（2）輸入電阻ri 41圖2.12求輸出電阻的等效電路圖2.12求輸出電阻的等效電路42（4）非線性失真放大器的輸出信號波形與輸入信號波形如圖2.13所示。(a)不失真波形(b)失真波形圖2.13放大器的非線性失真（4）非線性失真(a)不43

2.2.2基本放大電路的組成及原理

1.電路組成電路如圖2.14所示。

圖2.14基本放大電路2.2.2基本放大電路的組成及原理圖2.144

2.2.2基本放大電路的組成及原理

1.電路組成電路如圖2.14所示。

圖2.14基本放大電路直流通路

交流通路例2.5圖2.14基本放大電路直流通路交流通路45

2.工作原理設(shè)輸入正弦交流信號為ui，則

uBE=UBE+ui

iB=IB+ib

iC=IC+ic

uCE=UCC

iCRC，最后，通過隔直電容的作用，uCE中的交流成分uce到達(dá)輸出端，形成輸出電壓uo。上述各電流、電壓波形如圖2.15所示。2.工作原理46圖2.15放大器有關(guān)電流、電壓波形

圖2.15放大器有關(guān)電流、電壓波形47由圖2.15可以看出：uo的幅度遠(yuǎn)大于ui的幅度，可見該電路將ui進(jìn)行了放大，且uo與ui的相位相反。晶體管放大電路中各電流、電壓的名稱和符號如表2.3所示。由圖2.15可以看出：uo的幅度遠(yuǎn)大于ui的幅48名稱靜態(tài)值正弦交流分量總電流或電壓直流電源瞬時值有效值瞬時值對地電壓基極電流IBibIbiB集電極電流IC

icIciC發(fā)射極電流IE

ieIeiE集-射極電壓UCE

uceUceuCE基-射極電壓UBEubeUbeuBE集電極電源VCC基極電源VBB發(fā)射極電源VEE表2.3放大電路中各電流、電壓的名稱和符號名稱靜態(tài)值正弦交流分量總電流或電壓492.2思考題

簡述基本放大電路的工作原理。放大電路的性能指標(biāo)有那些?返回2.2思考題簡述基本放大電路的工作原理。502.3放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形的影響

放大電路輸入端未加交流信號（即ui=0）時，電路的工作狀態(tài)稱為直流狀態(tài)，簡稱靜態(tài)。將靜態(tài)時IB、UBE、IC、UCE稱為靜態(tài)工作點(diǎn)，用Q表示。

Q點(diǎn)過高或過低都將產(chǎn)生非線性失真，所以必須設(shè)置合適的Q點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形的影響如圖2.16所示。2.3放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)放大電路輸入端未加51圖2.16靜態(tài)工作點(diǎn)的影響圖2.16靜態(tài)工作點(diǎn)的影響52

當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)位置適當(dāng)（Q0）時，輸出信號將隨輸入信號相應(yīng)變化，無非線性失真。在(b)圖中，若Q點(diǎn)位置偏高（Q1），由于在輸入信號正半周的部分時間內(nèi)三極管工作于飽和狀態(tài)，使輸出電壓uo=uce出現(xiàn)了下平頂失真，這種失真稱為飽和失真。當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)位置適當(dāng)（Q0）時，輸出信號將隨53若Q點(diǎn)位置偏低（Q2），由于在輸入信號負(fù)半周的部分時間內(nèi)三極管工作于截止?fàn)顟B(tài)，使輸出電壓uo=uce出現(xiàn)了上平頂失真，這種失真稱為截止失真。有時，盡管靜態(tài)工作點(diǎn)位置適當(dāng)（如Q），但當(dāng)輸入信號幅度過大時，輸出信號將會同時出現(xiàn)飽和失真和截止失真，稱之為雙向失真。若Q點(diǎn)位置偏低（Q2），由于在輸入信號負(fù)半周的部分時542.3思考題放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形有什么影響？返回2.3思考題放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形有什么552.4放大電路的直流偏置方式

1.固定偏置方式

（1）電路組成靜態(tài)情況下放大器各電流的通路稱為放大器的直流通路。畫直流通路的原則是：電容開路，電感短路。

圖2.14電路的直流通路如圖2.17所示，這種直流通路稱為固定偏置電路。2.4放大電路的直流偏置方式1.固定偏置方式56圖2.17固定偏置電路圖2.17固定偏置電路57

（2）Q點(diǎn)的計算（2）Q點(diǎn)的計算58

2.具有發(fā)射極電阻的偏置方式（1）電路組成電路如圖2.18所示。圖2.18具有發(fā)射極電阻的偏置電路2.具有發(fā)射極電阻的偏置方式圖2.18具59（2）Q點(diǎn)的計算（2）Q點(diǎn)的計算60與固定偏置的放大器相比，這種偏置方式有一定的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用。簡單表示如下：T↑→ICQ↑→IEQ↑→IEQRe↑

ICQ↓←IBQ↓←UBEQ↓與固定偏置的放大器相比，這種偏置方式有一定的穩(wěn)61

3.分壓偏置方式（1）電路組成及原理電路如圖2.19所示。圖2.19分壓式偏置電路3.分壓偏置方式圖2.19分壓式偏置電62該電路的熱穩(wěn)定作用的原理簡單表示如下：T↑→ICQ↑→IEQ↑→(UBQ--IEQRe)↓↓

ICQ↓←

IBQ↓←UBEQ↓

該電路的熱穩(wěn)定作用的原理簡單表示如下：T↑63（2）Q點(diǎn)的計算（2）Q點(diǎn)的計算64

例2.3電路如圖2.17所示，若Rb=250KΩ，Rc=1KΩ，VCC=10V，三極管的=100。求電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。解：

ICQ=

IBQ=100×40μA=4mAUCEQ=VCC

ICQ

RC=6V例2.3電路如圖2.17所示，若Rb=265

例2.4電路如圖2.19所示，若Rb1=36kΩ，Rb2=24kΩ，Rc=3kΩ，Re=2kΩ，RL=4kΩ，VCC=12V，三極管的=80，求Q。解：

例2.4電路如圖2.19所示，若Rb1=66

例2.4電路如圖2.19所示，若Rb1=36kΩ，Rb2=24kΩ，Rc=3kΩ，Re=2kΩ，RL=4kΩ，UCC=12V，三極管的=80，求Q。解：

UCEQ≈VCC

ICQ

(Rc+Re)=2V例2.6例2.4電路如圖2.19所示，若Rb1=672.4思考題

放大電路的直流偏置方式有哪幾種？如何計算其靜態(tài)工作點(diǎn)？返回2.4思考題放大電路的直流偏置方式有哪幾種68

2.5.1共發(fā)射極放大電路電路如圖2.20(a)所示。交流輸入信號經(jīng)電容C1從基極輸入，交流輸出信號從集電極經(jīng)電容Ｃ2隔直后傳送給負(fù)載ＲＬ。電路圖的下方為交流通路，可以看出，發(fā)射極是交流信號的公共端，故稱為共發(fā)射極放大器。2.5放大電路的三種組態(tài)2.5.1共發(fā)射極放大電路2.5放大電路的三69

(a)共發(fā)射極放大器

圖2.20放大器的三種組態(tài)(a)70(a)共發(fā)射極放大器

圖2.20放大器的三種組態(tài)例2.6(a)共發(fā)射極放大器71交流通路的下方是輸入輸出信號波形。從波形圖可以看出，輸出信號電壓比輸入信號電壓的幅度大，具有電壓放大作用，且相位相反。交流通路的下方是輸入輸出信號波形。從波形圖可722.5.2共基極放大電路電路如圖2.20（b）所示。交流信號從發(fā)射極輸入，從集電極輸出，電路的下方為交流通路，由交流通路可看出，三極管的基極為公共端，因此，該電路稱為共基極放大電路。圖(b)中還畫出了輸出電壓波形，從波形圖中可以看出，輸出信號電壓的幅度比輸入信號電壓的幅度大，具有電壓放大作用，且相位相同。2.5.2共基極放大電路73

(b)共基極放大器圖2.20放大器的三種組態(tài)(b)共基極放大器74

2.5.3共集電極放大電路

電路如圖2.20(c)所示。交流信號從基極輸入，發(fā)射極輸出，故該電路又稱為射極輸出器。電路圖的下方為交流通路，可以看出，集電極為交流輸入輸出的公共端，故稱為共集電極放大電路。圖(c)中還畫出了輸出信號電壓與輸入信號電壓波形，從圖中可以看出，二者幅度大致相等，無電壓放大作用，且相位相同。但由于ie?ib，故該電路具有電流放大作用。2.5.3共集電極放大電路75(c)共集電極放大器圖2.20放大器的三種組態(tài)(c)共集電極放大器76(c)共集電極放大器圖2.20放大器的三種組態(tài)例2.7(c)共集電極放大器例2.7772.5思考題三種基本放大電路各自有什么特點(diǎn)？返回2.5思考題三種基本放大電路各自有什么特點(diǎn)？返回78

1.放大電路的交流通路及微變等效電路(1)放大電路的交流通路放大器交流信號的流經(jīng)途徑叫放大器的交流通路。畫交流通路的原則是：電容短路，直流電壓源短路。其余元件按原連接關(guān)系畫出。

交流通路用作分析放大器的交流工作狀態(tài)。圖2.14的交流通路如圖2.21所示。2.6放大電路性能指標(biāo)的估算

1.放大電路的交流通路及微變等效電路2.6放79圖2.21放大器的交流通路圖2.21放大器的交流通路80(2)放大電路的微變等效電路三極管的輸入回路可用一個等效電阻rbe來等效，如圖2.22(b)所示，rbe稱做三極管的等效輸入電阻，且

當(dāng)三極管的輸入信號是微小的交流量時，其等效輸入電阻也可表示為(2)放大電路的微變等效電路81

圖2.22三極管輸入等效電路

(a)輸入特性曲線(b)輸入等效電路圖2.22三極管輸入等效電路(a)輸入特性曲82低頻小功率三極管的等效輸入電阻可用下式估算：三極管的輸出回路可用一個受控的恒流源來等效。綜上所述，三極管在小信號條件下工作時，其完整的等效電路如圖2.23(b)所示。低頻小功率三極管的等效輸入電阻可用下式估算：83圖2.23三極管簡化微變等效電路

(a)輸出特性曲線(b)簡化微變等效電路圖2.23三極管簡化微變等效電路(a)輸出特性曲線84

2.性能指標(biāo)的估算

例2.5已知共射放大器如圖2.14所示。已知Rb=220kΩ，Rc=3kΩ，RL=4kΩ，VCC=12v,晶體管的rbe=800Ω，=40，求放大器的輸入電阻ri、輸出電阻ro、電壓放大倍數(shù)Au。2.性能指標(biāo)的估算85圖2.24固定偏置共射放大器的微變等效電路

解：（1）畫微變等效電路，如圖2.24所示。圖2.24固定偏置共射放大器的微變等效電路86

（2）性能指標(biāo)計算ri=Rb//rbe800Ωro=Rc=3kΩ圖中，=RL//Rc=1.7kΩ則：

式中的“”號表示輸出信號電壓與輸入信號電壓相位相反。（2）性能指標(biāo)計算87

例2.6電路如圖2.20(a)所示，已知條件如例2.4，求此分壓式偏置放大器的輸入電阻ri、輸出電阻ro、電壓放大倍數(shù)Au。例2.6電路如圖2.20(a)所示，已知條88解：（1）畫微變等效電路，如圖2.25所示。

圖2.25分壓偏置式共e放大器的微變等效電路解：圖2.25分壓偏置式共e放89（2）性能指標(biāo)計算

rbe=300+(1+)=1353Ωri=Rb1//Rb2//rbe

1.3kΩro=Rc=3kΩ其中，=RL//Rc=1.7kΩ

則（2）性能指標(biāo)計算90

例2.7共集電極放大電路如圖2.20(c)所示，其中硅三極管的β=100，電阻Rb=200KΩ，Re=2KΩ，RL=2KΩ，RS=1KΩ，電源VCC=12V。試：（1）畫出微變等效電路（2）求Au的值（3）求ri的值（4）求ro的值。例2.7共集電極放大電路如圖2.20(c91解：（1）畫微變等效電路，如圖2.26(a)所示。圖2.26共c放大器的微變等效電路(a)微變等效電路(b)求ro的微變等效電路解：圖2.26共c放大器的微變等效電路92（3）ri=Rb∥[rbe+（1+β）RL＇]=67.5KΩ（2）IBQ=（VCC–UBEQ）/[Rb+(1+β)Re]=28μA

IEQ=(1+β)IBQ≈2.8mA

rbe=300+（1+β）×26/IE≈1.2KΩ

Au=（1+β）RL＇/[rbe+（1+β）RL＇]=0.99（3）ri=Rb∥[rbe+（1+β）RL93

（4）ro的估算在圖2.26(a)中，令us=0，并去掉負(fù)載RL′，在輸出端加一電壓uo，則可畫成如圖2.26(b)所示的形式。由圖可得：ro=Re∥ro＇

ro＇=uo/-ie=-uo/[（1+β）ib]uo=-ib（rbe+RS

∥Rb）ro＇=（rbe+RS∥Rb）/（1+β）ro=Re∥[（rbe+RS∥Rb）/（1+β）]

=20Ω

（4）ro的估算94通過上述計算結(jié)果，可得共集電極放大電路的特點(diǎn)是：

①Au<1，而又近似等于1。②ri很大。③ro很小。通過上述計算結(jié)果，可得共集電極放大電路的特點(diǎn)是953.三種基本放大電路的性能比較三種組態(tài)的基本放大電路的比較見表2.4。3.三種基本放大電路的性能比較96表2.4三種組態(tài)的基本放大電路的比較共射放大電路共基放大電路共集放大電路電路形式交流等效電路Au

-βRL＇rbe（RL＇=Rc∥RL）大

βRL＇rbe（RL＇=Rc∥RL）大

（1+β）RL‘（rbe+（1+β）RL＇）≈1（RL＇=Re∥RL）

riRb∥rbe中Re∥[rbe/（1+β）]低Rb∥[rbe+（1+β）RL＇]高roRc高Rc高Re∥[rbe/（1+β）]低相位180o（ui與uo反相）0o（ui與uo同相）0o（ui與uo同相）高頻特性差好較好表2.4三種組態(tài)的基本放大電路的比較共射放大電路共基放97怎樣畫放大電路的微變等效電路。畫出基極放大電路的微變等效電路，并求出性能指標(biāo)Au、ri、ro。返回2.6思考題怎樣畫放大電路的微變等效電路。返回2.6思考題98

2.7多級放大電路2.7.1多級放大電路的組成多級放大電路的框圖如圖2.27所示。圖2.27多級放大器一般結(jié)構(gòu)框圖2.7多級放大電路圖2.27多級放大器一般結(jié)99

2.7.2多級放大電路性能指標(biāo)的估算兩級阻容耦合放大器如圖2.28（a）所示。

圖2.28(a)兩極阻容耦合放大器2.7.2多級放大電路性能指標(biāo)的估算圖2100兩級阻容耦合放大器的微變等效電路如圖2.28(b)所示。圖2.28(b)兩級阻容耦合放大器微變等效電路兩級阻容耦合放大器的微變等效電路如圖2.28(101

1.輸入電阻與輸出電阻ri=ri1=

Rb11//Rb12//rbe1ri2=Rb21//Rb22//rbe2ro1=Rc1ro=ro2=Rc2

1.輸入電阻與輸出電阻102

2.電壓放大倍數(shù)

2.電壓放大倍數(shù)103

推論可知：多級放大器總電壓放大倍數(shù)等于各單級電壓放大倍數(shù)的乘積。

例2.8設(shè)圖2.28(a)所示阻容耦合兩級放大器中各元件參數(shù)如下：Rb11=100kΩRb12=27kΩRe1=5.1kΩ，Rc1=12kΩ，Rb21=33kΩ，Rb22=8.2kΩ，Re2=3kΩ，Rc2=3.3kΩ，RL2=3kΩ，C1=C2=50μF，C