第5章 晶体管基本放大电路2

1、第五章 晶体管基本放大电路 5.1 5.2 5.3 5.4 放大电路的静态分析 放大电路的动态分析 静态工作点的稳定及偏置电路 放大电路的组成 5.5 场效应管放大电路 5.6 多级放大电路 三三种基本组态放大电路的种基本组态放大电路的分析分析 l 重点： 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 第五章 晶体管基本放大电路 三种放大电路的对比分析三种放大电路的对比分析 放大电路的性能指标放大电路的性能指标 共发射极放大电路共发射极放大电路 共集电极放大电路共集电极放大电路 共基极放大电路共基极放大电路 5.3 放大电路的动态分析 p 三三种基本组态放大电路的分析种基本组态放大电路的分析 电压放大倍数

2、：Au1. 电流放大倍数：Ai 2. 输入电阻：ri3. 输出电阻：ro4. 通频带：fbw5. 5.3 放大电路的动态分析 p 放大放大电路电路的性能指标的性能指标 电压放大倍数：电压放大倍数：Au 电压放大倍数是衡量放大电路电压放大能力的指标， 它定义为输出电压与输入电压之比。 电流放大倍数：电流放大倍数：Ai 电流放大倍数是衡量放大电路电流放大能力的指标， 它定义为输出电流与输入电流之比。 5.3 放大电路的动态分析 p 放大放大电路电路的性能指标的性能指标 输入电阻：输入电阻：ri 输入电阻输入电阻是从输入端看进去的等效电阻，是衡量放大电路 从其前级取电流大小的参数。输入电阻 Ri 越

3、大，从其前 级取得的电流越小，对前级的影响越小。 对输入电阻的要求对输入电阻的要求 电压放大电压放大电流放大电流放大 阻抗匹配阻抗匹配 输入电阻要大输入电阻要小输入电阻为特定的值 5.3 放大电路的动态分析 p 放大放大电路电路的性能指标的性能指标 输出电阻：输出电阻：ro 输出电阻输出电阻是从输出端看进去的等效电阻，是衡量放大 电路带负载能力的参数。 输出电阻 ro 越小，带负载能力越强。 5.3 放大电路的动态分析 p 放大放大电路电路的性能指标的性能指标 通频带：通频带：fbw 通频带通频带是衡量放大电路对不同频率信号放大能力的参数。 0.707|Am| fL fH ： 5.3 放大电路

4、的动态分析 p 放大放大电路电路的性能指标的性能指标 f 5.3 放大电路的动态分析 T Rb +UCC RC RL + C2 C1 + + uS - - + RS ui uO 5.3 放大电路的动态分析 p 共发射极放大电路共发射极放大电路 T Rb RCRL + uS - - + RS uO 5.3 放大电路的动态分析 p 共发射极放大电路共发射极放大电路 Ib Ii Ic ri ro uS - - + + + ui uO Io 5.3 放大电路的动态分析 p 共发射极放大电路共发射极放大电路 ri ro 1、电压放大倍数 2、电流放大倍数 3、输入、输出电阻 ui = ube = Ib

5、rbe uo = - Ic ( Rc / RL) = - Ib RL Au = uo ui =- RL rbe ri = Rb / rbe rbe ro = Rc Ai = Io Ii Ic Ib = ro = Rc / RL ? 5.3 放大电路的动态分析 p 共发射极放大电路共发射极放大电路 IbIi + ui + uo p 例题例题 已知UCC = 15V，RB = 750k，RC = RL = 5.1k， =80， = 100 。 。试求解试求解： (1) 静态工作点 Q。 (2) RL 接入和断开两种情 况下的 Au。 (3) 输入、输出电阻 Ri 和和 Ro 5.3 放大电路的动态

6、分析 T + ui + uo + + 【思路思路】解答这类题时的基解答这类题时的基 本步骤：本步骤： 5.3 放大电路的动态分析 T + ui + uo + + p 例题例题 已知UCC = 15V，RB = 750k，RC = RL = 5.1k， =80，rbb = 100 。试求解试求解： （1 1）计算静态工作点。）计算静态工作点。 （2 2）计算）计算 : （3 3）求解参数）求解参数、。 1 利用解析法求Q 5.3 放大电路的动态分析 p 例题例题 已知UCC = 15V，RB = 750k，RC = RL = 5.1k， =80，rbb = 100 。试求解试求解： 5.3 放大

7、电路的动态分析 p 例题例题 已知UCC = 15V，RB = 750k，RC = RL = 5.1k， =80，rbb = 100 。试求解试求解： 2 求 RL 断开时: RL 接入时: 5.3 放大电路的动态分析 p 例题例题 已知UCC = 15V，RB = 750k，RC = RL = 5.1k， =80，rbb = 100 。试求解试求解： 3 求 和 直流通路 ui uo 5.3 放大电路的动态分析 p 共集电极放大电路共集电极放大电路 S + _ uS Rb T Re Rb 1 2 T 5.3 放大电路的动态分析 p 共集电极放大电路共集电极放大电路 Rb T Re 1、电压放

8、大倍数电压放大倍数 ) = Io rbe ReRL Rb RS + _ uS Ib Ib u ui Au1，没有电压放大能力 输出电压与输入电压的相位相同 输出信号对输入信号具有跟随作 用射极输出器 5.3 放大电路的动态分析 p 共集电极放大电路共集电极放大电路 2、电流放大倍数电流放大倍数 3、输入电阻输入电阻 具有很大的输入电阻，故 对前级或信号源的影响小 5.3 放大电路的动态分析 p 共集电极放大电路共集电极放大电路 Io rbe ReRL Rb RS + _ uS Ib Ib u ui 4、输出电阻 Ro 用外加电压法 5.3 放大电路的动态分析 p 共集电极放大电路共集电极放大电

9、路 Io rbe ReRL Rb RS + _ uS Ib Ib ui 电源置电源置0 0 rbe Re RbRS + _ u I Ib IiIbIc Ie = + 1 1 + (1+ ) (1+ ) 5.3 放大电路的动态分析 p 共集电极放大电路共集电极放大电路 rbe Re RbRS + _ u I Ib IiIbIc Ie 4、输出电阻 5.3 放大电路的动态分析 p 共集电极放大电路共集电极放大电路 直流通路 uiuo Re C1C2 T RL Rc UCC + + Rb2 Rb1 Cb + Rc T Re IBQ IEQRb2 Rb1 5.3 放大电路的动态分析 p 共基极放大电路

10、共基极放大电路 基极电位： 5.3 放大电路的动态分析 p 共基极放大电路共基极放大电路 Rc T Re IBQ IEQRb2 Rb1 rbe Ib Ie Ii Ib Re RcRL Io uiuo基极电阻 Rb1、 、 Rb2 哪去了？哪去了？ 5.3 放大电路的动态分析 p 共基极放大电路共基极放大电路 uiuo Re C1C2 T RL Rc UCC + + Rb2 Rb1 Cb + 1、电压放大倍数电压放大倍数 2、电流放大倍数电流放大倍数 5.3 放大电路的动态分析 p 共基极放大电路共基极放大电路 rbe Ib Ie Ii Ib Re RcRL Io uiuo 微变等效电路微变等效

11、电路 3、输入电阻 ri ro ri = RL 4、输出电阻 开路电压短路电流法求解 5.3 放大电路的动态分析 p 共基极放大电路共基极放大电路 rbe Ib Ie Ii Ib Re Rc Io uiuo 共发射极放大电路既能放大电压又能放大电流，输入电 阻在三种电路中居中，输出电阻较大，频带较窄。 共集电极放大电路只能放大电流不能放大电压，是三种 电路中输入电阻最大、输出电阻最小的电路，同时具有 电压跟随的特点。 共基极放大电路只能放大电压不能放大电流，输入电阻 小，电压放大倍数和输出电阻与共发射极电路相当，高 频特性最好。 5.3 放大电路的动态分析 p 三种放大电路对比分析三种放大电路

12、对比分析 7.3 放大电路的动态分析 接法接法 参数参数 共射电路共射电路共集电路共集电路共基电路共基电路 大 小 大 大 大 1+ 小 a IBQ，即，即I1 I2；那么；那么 该电路实现稳定Q点的条件： (1)保持基极电位UBQ恒定，使它与IBQ无关 UBQ与对与对 温度敏感温度敏感 的晶体管的晶体管 无关，即无关，即 基极电位基极电位 恒定恒定 I1 IBQ 硅管硅管: : I1=（510）IBQ 锗管锗管: : I1=（1020）IBQ 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 p 电流反馈式偏置电路电流反馈式偏置电路 Rc T Re IBQ IEQ +UCC Rb1 Rb2 I1 I2

13、ICQ 通常要求通常要求UBQ UBEQ，则，则 (2)应使UEQ 不受UBEQ影响，即UEQ恒定 UBQ UBEQ 硅管硅管: : UBQ=（35）V 锗管锗管: : UBQ=（13）V 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 该电路实现稳定Q点的条件： Rc T Re IBQ IEQ +UCC Rb1 Rb2 I1 I2 ICQ p 电流反馈式偏置电路电流反馈式偏置电路 T IEQ Re 这一稳定过程是电路将输出电流这一稳定过程是电路将输出电流在在上上 的压降返送到输入回路，产生了抑制的压降返送到输入回路，产生了抑制改改 变的作用，使变的作用，使基本不变基本不变。 ICBO 5.4 静态工作

14、点的稳定及其偏置电路 Rc T Re IBQ IEQ +UCC Rb1 Rb2 I1 I2 ICQ p 稳定稳定Q点的机理点的机理 p 稳定稳定Q点的机理点的机理 将输出量通过一定的方式引回输入回路来将输出量通过一定的方式引回输入回路来 影响输入量的措施称为影响输入量的措施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈的结果使输出量的变化减小的称反馈的结果使输出量的变化减小的称 为负反馈，反之称为正反馈。为负反馈，反之称为正反馈。 IC通过通过Re转换为转换为UE影响影响UBE 温度升高温度升高IC增大增大，反馈的结果使之减小反馈的结果使之减小 Re起直流负反馈

15、作用，其值越大，反馈起直流负反馈作用，其值越大，反馈 越强越强，Q点越稳定点越稳定。 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 Rc T Re IBQ IEQ +UCC Rb1 Rb2 I1 I2 ICQ ui uO T Rb2 +UCC RC RL + C2 C1 + + uS - - + RS Rb1 ReCe 交流信号对地短路，交流信号对地短路， 使使Re只对直流信号有只对直流信号有 反馈，而对交流信号反馈，而对交流信号 无反馈无反馈。 称为旁路电容 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 p 稳定稳定Q点的机理点的机理 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 Rc T Re IBQ IEQ +

16、UCC Rb1 Rb2 I1 I2 ICQ p 反馈电路的静态分析反馈电路的静态分析 ri ro Ib IbIcIo ui = Ib rbe uo = - Ib ( Rc / RL) Au = uo ui = - ( Rc / RL) rbe ri = Rb1 / Rb2 / rbe ro = Rc + ui + uo 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 p 反馈电路的静态分析反馈电路的静态分析 p 例例4 4 如图所示电路中，如图所示电路中，UCC =24V，Rb1=20K， Rb2=60K， Re=1.8K， Rc=3.3K， =50。求静态工作点。求静态工作点。 ui uO T Rb2

17、 +UCC RC RL + C2 C1 + + uS - - + RS Rb1 ReCe = 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 p 例例5 5 如图所示如图所示, ,UCC =15V, ,RB1=39K, , RB2=10K, ,rbe be=1.4k , RE=1K, ,RC=2.7K, , RL=5.1K, , =100, , CE=47m mF, ,C1=C2=10m mF 。 (1) ICQ 和 UCEQ 的值; ; (2) Au、R i 和 Ro 的值。 ： 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 ui uO T R +UCC RC RL + C2 C1 + + R RC + _

18、(1)(1)求静态工作点求静态工作点 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 T + _ + _ _ ui u T RRC RL + C2 C1 + + R RC + _ p 例例5 5 如图所示如图所示, ,UCC =15V, ,RB1=39K, , RB2=10K, ,rbe be=1.4k , RE=1K, ,RC=2.7K, , RL=5.1K, , =100, , CE=47m mF, ,C1=C2=10m mF 。 直流通路直流通路 UCEQ VCC - IEQ（RC+RE） =15 - 2.36(2.71) V = 6.27 V 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 T + _ +

19、 _ _ p 例例5 5 如图所示如图所示, ,UCC =15V, ,RB1=39K, , RB2=10K, ,rbe be=1.4k , RE=1K, ,RC=2.7K, , RL=5.1K, , =100, , CE=47m mF, ,C1=C2=10m mF 。 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 p 例例5 5 如图所示如图所示, ,UCC =15V, ,RB1=39K, , RB2=10K, ,rbe be=1.4k , RE=1K, ,RC=2.7K, , RL=5.1K, , =100, , CE=47m mF, ,C1=C2=10m mF 。 (2) (2)动态分析动态分析

20、ui + _ uO + RR ui u T RRC RL + C2 C1 + + R RC + _ 交流通路交流通路 再画出放大电路的 微变等效电路 微变等效电路微变等效电路 图中 p 例例5 5 如图所示如图所示, ,UCC =15V, ,RB1=39K, , RB2=10K, ,rbe be=1.4k , RE=1K, ,RC=2.7K, , RL=5.1K, , =100, , CE=47m mF, ,C1=C2=10m mF 。 bc e + _ + _ uOui ui + _ uO + RR 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 Ro=RC=2.7 k Ri = RB1/RB2/rb

21、e1.2 kW W 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 p 例例5 5 如图所示如图所示, ,UCC =15V, ,RB1=39K, , RB2=10K, ,rbe be=1.4k , RE=1K, ,RC=2.7K, , RL=5.1K, , =100, , CE=47m mF, ,C1=C2=10m mF 。 bc e + _ + _ uOui p 例例6 6 如图所示如图所示, ,UCC =15V, ,RB1=39K, , RB2=10K, ,rbe be=1.4k , RE=1K, ,RC=2.7K, , RL=5.1K, , =100, ,C1=C2=10m mF 。 (1) IC

22、Q 和 UCEQ 的值; ; (2) Au、R i 和 Ro 的值。 没有旁路电容条件下试求没有旁路电容条件下试求： 有无旁路电容的静态有无旁路电容的静态 工作点都是一致的工作点都是一致的！ 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 ui uO T R +UCC RC RL + C2 C1 + + R R + _ p 例例6 6 如图所示如图所示, ,UCC =15V, ,RB1=39K, , RB2=10K, ,rbe be=1.4k , RE=1K, ,RC=2.7K, , RL=5.1K, , =100, ,C1=C2=10m mF 。 5.4 静态工作点的稳定及其偏置电路 ui + _ uO + RR 直流通路直流通路： ui uO T R +UCC RC RL + C2 C1 + + R R + _ p 例例6 6 如图所示如图所示, ,UCC =15V, ,RB1=39K, , RB2=10K, ,rbe be=1.4k , RE=1K,