第3章 半导体三极管及放大电路基础

1、电子技术电子技术 第三章 半导体三极管 模拟电路部分模拟电路部分 第三章第三章 半导体三极管及放大电路基础半导体三极管及放大电路基础 3.1 3.1 半导体半导体BJT BJT 3.2 3.2 共射极放大电路共射极放大电路 3.3 3.3 图解分析法图解分析法 3.4 3.4 小信号模型分析法小信号模型分析法 3.5 3.5 放大电路的工作点稳定问题放大电路的工作点稳定问题 3.6 3.6 共集电极电路和共基极电路共集电极电路和共基极电路 3.7 3.7 组合放大电路组合放大电路 3.1.1 BJT的结构简介 半导体三极管（半导体三极管（BJTBJT） 3.1.2 BJT的工作原理 3.1.3

2、 BJT的特性曲线 3.1.4 BJT的主要参数 半导体三极管的结构 N型硅 P N NPNNPN型三极管的结构与符号型三极管的结构与符号 c 集电极集电极 Collector 发射极发射极 Emitter e b 基极基极 Base 集电区集电区 基区基区 发射区发射区 发射结发射结 E结结 集电结集电结 C结结 简化简化 c b e C结结 E结结 N P N e c b c b e C结结 E结结 P N P e c b PNPPNP型三极管的结构与符号型三极管的结构与符号 结构特点： 发射区的掺杂浓度最高；发射区的掺杂浓度最高； 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；集电区掺杂浓度低于发

3、射区，且面积大； 基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且 掺杂浓度最低掺杂浓度最低。 管芯结构剖面图管芯结构剖面图 BJT的电流分配与放大原理 1. 内部载流子的传输过程内部载流子的传输过程 三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通 过载流子传输体现出来的。过载流子传输体现出来的。 外部条件：外部条件：发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。 发射区：发射载流子发射区：发射载流子 集电区：收集载流子集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子基区：传送和控制载流子 （以（以NPN为例）为例） 载流子

4、的传输过程载流子的传输过程 2. 电流分配关系电流分配关系 发射极注入电流发射极注入电流 传输到集电极的电流传输到集电极的电流 设设 E nC I I 即即 根据传输过程可知根据传输过程可知 IC= InC+ ICBOIB= IB - ICBO 通常通常 IC ICBO E C I I 则则有有 为电流放大系数，为电流放大系数， 它只与管子的结构尺寸和它只与管子的结构尺寸和 掺杂浓度有关，与外加电掺杂浓度有关，与外加电 压无关压无关。一般。一般 = 0.9 0.99 IE=IB+ IC 载流子的传输过程载流子的传输过程 1 又又设设 根据根据 是另一个电流放大系数，是另一个电流放大系数，同样，

5、它也只与管同样，它也只与管 子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。 一般一般 1 E nC I I B C CBOC I I II时，当 2. 电流分配关系电流分配关系 CBO II II B CBOC BJT的电流分配与放大原理 结论结论： 1 1、三极管在、三极管在E E结正偏结正偏、C C结反偏结反偏时具有电流放大作用时具有电流放大作用。 2 2、三极管是一个、三极管是一个电流控制电流控制元件，元件，i iC C由由i iB B控制。控制。 试一试试一试P P186 186 4.1.2 4.1.2 放大电路基本组态 共集电极接法共集电极接

6、法，集电极作为公共电极，用，集电极作为公共电极，用CC表示表示; 共基极接法共基极接法，基极作为公共电极，用基极作为公共电极，用CB表示。表示。 共发射极接法共发射极接法，发射极作为公共电极，用，发射极作为公共电极，用CE表示；表示； BJT的三种组态的三种组态 半导体三极管的伏安特性（1） T RC UCC Rb UBB iB iC uBE uCE 三极管的伏安特性可分为：三极管的伏安特性可分为： 输入伏安特性：输入伏安特性： 常数 CE u BEB ufi)( 输出伏安特性：输出伏安特性： 常数 B i CEC ufi)( 由测量结果，可得输入伏安特性曲线：由测量结果，可得输入伏安特性曲线

7、： iB(uA) uBE(V) 0 40 20 60 80 0.2 0.40.6 0.8 uCE=0 uCE=0.5V uCE1V 结论结论：三极管输入特性：三极管输入特性 与二极管相似与二极管相似 半导体三极管的伏安特性（2） 由测量结果，可得输出伏安特性曲线：由测量结果，可得输出伏安特性曲线： 0 uCE(V) iC(mA) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 IB=0 20uA 40uA 60uA 80uA 截止区 饱和区 放大区放大区 截止区：截止区： iB0的的区域区域 特点特点：iB=0，iC=0 等效等效： B E C 条件条件：E结反偏结反偏 饱和区：饱和区： uCE1

8、V的的 区域区域 特点特点：uCE=uCES0， iCiB 等效等效： B E C 条件条件：E结正偏、结正偏、C结正偏结正偏 放大区：放大区： 特点特点：iC=iB 等效等效： B E C iB 条件条件：E结正偏、结正偏、C结反偏结反偏 半导体三极管的伏安特性（3） 三极管在不同的控制条件下可工作于 三种工作状态，即：放大、截止、饱和状 态。 结论结论: 试一试试一试P P186 186 4.3.2 4.3.2 半导体三极管的主要参数 共射电流放大系数共射电流放大系数 共射直流电流放大系数共射直流电流放大系数 共射交流电流放大系数共射交流电流放大系数 一般在一般在几十几十几百几百之间之间

9、极间反向电流极间反向电流 集电极集电极-基极反向饱和电流基极反向饱和电流ICBO 集电极集电极-发射极穿透电流发射极穿透电流ICEO 受受温度温度影响，硅管影响，硅管 ICBOrrbe be， ，所以：所以： bebebi rrRr)/( 共射放大电路的共射放大电路的输入电阻较输入电阻较 小小，往往不能满足电路要求。，往往不能满足电路要求。 共射基本放大电路动态参数的计算（共射基本放大电路动态参数的计算（2） o o o I U r 2.2. 输出电阻输出电阻r rO O的计算的计算 根据定义，放大电路的输出电阻即相对于负载的戴维南根据定义，放大电路的输出电阻即相对于负载的戴维南 等效电路的等

10、效电路的内阻内阻，故可采用，故可采用外加电压法外加电压法求解。求解。 + uS + - Rb b e ib rbe c e ib ic - RS Rc RLuO ui 端口端口开路开路 + - uO Rb b e ib rbe c e ib ic RS Rc iO 独立源独立源零处理零处理 外加外加电源电源 根据定义，有：根据定义，有： 显然，右图电路中受控电流源电流为零，显然，右图电路中受控电流源电流为零， 即即i ic c=0=0，所以：，所以： co Rr 共射放大电路的共射放大电路的 输出电路输出电路较大较大 共射基本放大电路动态参数的计算（共射基本放大电路动态参数的计算（3） LcL

11、cco RIRRIU )/( bebi rIU be L beb Lc i o u r R rI RI U U A 3.3. 电压放大倍数电压放大倍数A Au u、A As s的计算的计算 + uS + - Rb b e ib rbe c e ib ic - RS Rc RLuO ui 在图示电路中，有：在图示电路中，有： 根据定义，则有：根据定义，则有： 共射放大电路的电压放共射放大电路的电压放 大倍数可达大倍数可达几十几十到到几百几百 负号表明输入负号表明输入 信号与输出信信号与输出信 号号相位相反相位相反 显然，显然，A AU U随负载大小而变化。随负载大小而变化。 负载负载开路开路时，

12、达到时，达到最大值最大值： be c u r R A 共射基本放大电路动态参数的计算（共射基本放大电路动态参数的计算（4） 定义对信号源定义对信号源电动势电动势u us s的电压放大倍数为：的电压放大倍数为： s o u U U A s s is i i U rR r U u is i i o s i s o u A rR r U U U U U U A s + uS + - Rb b e ib rbe c e ib ic - RS Rc RLuO ui 显然，在显然，在R RS S=0=0时，时，A Aus us=A =AU U。即对于电压放。即对于电压放 大电路，大电路，信号源内阻越小越好

13、。信号源内阻越小越好。 基本放大电路分析举例（基本放大电路分析举例（1 1） 例：例：在图示放大电路中，电容在图示放大电路中，电容C C1 1、C C2 2与与C C3 3在信号频率范围内容抗在信号频率范围内容抗 可忽略不计。试求可忽略不计。试求：（1 1）画出直流通路，计算静态工作点画出直流通路，计算静态工作点Q Q； （2 2）画出交流通路与微变等效电路，计算动态参数。画出交流通路与微变等效电路，计算动态参数。 解解：画直流通路画直流通路 uo B C E T RC C1 u ui i + - C2 + - +UCC R1R2 RL C3 B C E T RC +UCC R1R2 什么是什

14、么是 直流通直流通 路路？ 基本放大电路分析举例（2） BEQBQcCCCC URRIRIU)( 21 CEQcCCC URIU BQCQCC III B C E T RC +UCC R1R2 IBQ uBEQ ICQ ICC uCEQ u计算静态工作点计算静态工作点Q Q 什么是静态什么是静态 工作点工作点？ 根据根据KVLKVL，有：，有： 根据根据KCLKCL有：有： 由三极管的特性有：由三极管的特性有： BQCQ II -（1） -（2） -（3） -（4） 若对硅管取若对硅管取U UBEQ BEQ=0.7V =0.7V，对锗管取，对锗管取U UBEQ BEQ=0.3V =0.3V，

15、则可由上述方程组解得：则可由上述方程组解得： C BEQCC BQ RRR UU I )1 ( 21 BQCQ II BEQBQCEQ UIRRU)( 21 基本放大电路分析举例（3） u画交流通路画交流通路 uo B C E T RC C1 u ui i + - C2 + - +UCC R1R2 RL C3 什么是交什么是交 流通路流通路？ uo B C E T RC u ui i + - + - R1R2 RL 将电容与直流电源将电容与直流电源短路短路 后的电路就是交流通路后的电路就是交流通路 基本放大电路分析举例（4） be L beb LCc i o u r R rI RRRI U U

16、 A )/( 2 be i i i rR I U r/ 1 uo B C E T RC u ui i + - + - R1R2 RL u画微变等效电路画微变等效电路+ - R1 b e ib rbe c e ib ic - RLR2 RC uO ui 什么是微变什么是微变 等效电路等效电路？ 根据动态参数的定义，有：根据动态参数的定义，有： co RRr/ 2 试一试试一试P P190 190 4.3.11 4.3.11 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 为保证放大电路正常工作，必须有 合适与稳定的静态工作点。 温度变化会导致三 极管参数发生变化 温度每升高温度每升高10100 0C C，I

17、ICBO CBO增大 增大一倍一倍 温度每升高温度每升高1 10 0C C，U UBE BE减小 减小2.5mV2.5mV 温度每升高温度每升高1 10 0C C，增加增加0.5%-1%0.5%-1% 在共射基本放大电路中，因为： b BEQCC BQ R UU I BQCQ II CCQCCCEQ RIUU 所以，当温度升高时有升高时有： 0 uCE iC IBQ Q UCEQ ICQ UCC C CC R U 结论结论：共射基本放大电路在温度升高时，可共射基本放大电路在温度升高时，可 能会出现饱和失真。能会出现饱和失真。 uiuo RB1 +UCC RC C1 C2 RB2 RE RL 一

18、、静态分析 I1 I2 IB RB1 +UCC RC T RB2RE 直流通路 R RE E射极直流射极直流 负反馈电阻负反馈电阻 RB2下偏压下偏压 电阻电阻 分压偏置式放大电路（1） T UBE IB ICUE IC 本电路稳压的本电路稳压的 过程实际是由过程实际是由 于加了于加了R RE E形成形成 了了负反馈负反馈过程过程 I1 I2 IB RB1 +UCC RC T RB2RE 1. 1. 静态工作点稳定的原理静态工作点稳定的原理 分压偏置式放大电路（2） EEBEBCC RIURIU 11 I1 I2 IB RB1 +UCC RC T RB2RE 直流通路直流通路 2. 2. 求静

19、态工作点求静态工作点 算法一算法一： EEBEB RIURI 22 B III 21 BE I )(I 1 上述四个方程联立，可求出上述四个方程联立，可求出 I IE E ，进而，可求出进而，可求出U UCE CE 。 。 本算法比较麻烦，通常采用下本算法比较麻烦，通常采用下 面介绍的算法二、三。面介绍的算法二、三。 分压偏置式放大电路（3） I1 I2 IB RB1 +UCC RC T RB2RE 直流通路直流通路 +UCC 方框中部分用戴维 南定理等效为： Rd USB 21 / BBd RRR CC BB B SB U RR R U 21 2 Ed BESB B R)(R UU I 1

20、进而，可求出IE 、UCE 。 算法二：算法二： 分压偏置式放大电路（4） B II 2 21 21 BB CC RR U II 22BB RIV CC BB B U RR R 21 2 EEBEBBE RIVVVU E B E BEB EC R U R UU II I1 I2 IB RB1 +UCC RC T RB2RE 直流通路直流通路 算法三：算法三： 分压偏置式放大电路（5） E B C R U I 可以认为与温度无关。 I1 I2 IB RB1 +UCC RC T RB2RE 直流通路 分压偏置式放大电路（6） EECCCCCE RIRIUU 例：例：已知已知 =50， UCC=12

21、V， RB1=7.5k ，RB2=2.5k ， RC=2k ， RE=1k ， 求该电路的静态工作点。求该电路的静态工作点。 RB1 +UCC RC C1 C2 RB2 CE RE RL u i uo 算法一、二的结果：算法一、二的结果： mA04350.I B mA1752.II BC V435. RIRIEU EECCCCE 算法三的结果：算法三的结果： V3 21 2 CC BB B B U RR R V mA32.I E V15.U CE 结论：结论：三种算法的结果近似相等，但算法三的计算过程最简单。三种算法的结果近似相等，但算法三的计算过程最简单。 分压偏置式放大电路分析举例一 分压

22、偏置式放大电路（7） RB1 RC RL ui uo RB2 RE rbe RC RL o U RE i U i I b I c I b I RB uo RB1 +UCC RC C1 C2 RB2 RE RL 二、动态分析 分压偏置式放大电路（8） rbe RC RL o U RE i U i I b I c I b I RB Ebe L u Rr R A )1 ( )1 (/ EbeBi RrRr Co Rr Ebbebi RIrIU )1 ( Lbo RIU 缺点：与基本共射电路缺点：与基本共射电路 相比，分压偏置电路的相比，分压偏置电路的AuAu 大幅下降。大幅下降。如果想使如果想使Au

23、Au不不 下降，同时温度稳定性好，下降，同时温度稳定性好， 该怎么办？该怎么办？ CE的作用：交流通路中，的作用：交流通路中， CE将将RE短路，短路， RE对交流不起作用，放大倍数不受影响。对交流不起作用，放大倍数不受影响。 I1 I2 IB RB1 +UCC RC C1 C2 RB2 CE RE RL uiuo 分压偏置式放大电路（9） 增加增加CE 后的交流通路和微变等效电路：后的交流通路和微变等效电路： rbe RC RL o U i U i I b I c I b I RB bebi rIU Lbo RIU be L u r R A RB1 RC RL ui uo RB2 分压偏置式

24、放大电路（10） bebeBi rr| Rr Co Rr 可见，增加可见，增加C CE E后，放大倍数大大上升。但后，放大倍数大大上升。但 输入电阻却减小了。输入电阻却减小了。 电路该如何进一步改进？电路该如何进一步改进？ 分压偏置式放大电路（11） 增加增加CE后：后： Ebe L u Rr R A )1 ( 增加增加CE前：前： be L u r R A RB1 +UCC RC C1 C2 T RB2 CE RE1 RL uiuo RE2 问题问题2 2：如果电路如下图所示，如何分析？如果电路如下图所示，如何分析？ 分压偏置式放大电路举例二 (1) I1 I2 IB RB1 +UCC RC

25、 C1 C2 T RB2 CE RE1 RL uiuo RE2 I1 I2 IB RB1 +UCC RC T RB2RE1 RE2 静态分析： 直流通路 分压偏置式放大电路举例二 (2) RB1 +UCC RC C1 C2 T RB2 CE RE1 RL uiuo RE2 动态分析： 交流通路 RB1 RC RL ui uo RB2 RE1 分压偏置式放大电路举例二 (3) 交流通路： RB1 RC RL ui uo RB2 RE1 微变等效电路： rbe RC RL o U RE1 i U i I b I c I b I RB 分压偏置式放大电路举例二 (4) 试一试试一试P P190 19

26、0 4.4.3 4.4.3 RB +UCC C1 C2 RE RL uiuo RB +UCC RE 直流通道直流通道 共集电极放大电路（共集电极放大电路（1） 一、静态分析一、静态分析 IB IE EB BECC B RR UU I )1 ( BE II)1 ( EECCCE RIUU 折算折算 RB +UCC RE 直流通道直流通道 共集电极放大电路（共集电极放大电路（2） 二、动态分析 RB +UCC C1 C2 RE RL uiuo RB RERLui uo 交流通道 共集电极放大电路（3） RB RERLui uo 交流通道交流通道 rbe i U b I RERL RB o U c

27、I b I i I 微变等效电路微变等效电路 共集电极放大电路（4） Leo RIU LEL RRR/ LbR I ）（1 Lebebi RIrIU Lbbeb RIrI )1 ( Lbbeb Lb u RIrI RI A )1 ( )1 ( Lbe L Rr R )1 ( 1 ）（ 1. 1. 电压放大倍数电压放大倍数 rbe i U b I RERL RB o U c I b I i I 共集电极放大电路（5） 1.1.,)1 ( Lbe Rr所以所以，1 u A 但是，输出电流但是，输出电流I Ie e增加了。增加了。 2. 输入输出同相，输出电压跟随输入电压，输入输出同相，输出电压跟随

28、输入电压， 故称故称电压跟随器电压跟随器。 结论：结论： Lbe L u R)(r R A 1 1）（ 共集电极放大电路（6） 2. 2. 输入电阻输入电阻 RBbi III 输入电阻较大，作为前一级的负载，对前一级输入电阻较大，作为前一级的负载，对前一级 的放大倍数影响较小且取得的信号大。的放大倍数影响较小且取得的信号大。 R)(r/R I U r LbeB i i i 1 rbe i U b I RERL RB o U c I b I i I RB I B i RB R U I Lbe i b R)(r U I 1 共集电极放大电路（7） 3. 输出电阻 ro b I i I rbe RE

29、 RB c I b I S U RSrbe RE RB RS b I c I b I i I e I U I ebb IIII Esbesbe R U Rr U Rr U Bss RRR/ : 设 电源置电源置0 0 I U ro ) 11 /(1 Esbe RRr 1 / sbe E Rr R 共集电极放大电路（8） 一般：一般： 1 sbe E Rr R 所以：所以： 1 sbe o Rr r 射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。 I U r o ) 11 /(1 Esbe RRr 1 / sbe E Rr R 所谓带负载能力强，是指当负载变化时，放大倍 数基本不变。 共集电极放大电路

30、（9） RB +UCC C1 C2 RE RL ui u o 例：已知射极输出器的参数如下：RB=570k， RE=5.6k，RL=5.6k，=100，UCC=12V 求Au 、ri和ro 。 设：RS=1 k， 求：Aus 、ri和ro 。 3 . RL= 1k 时，求Au 。 共集电极放大电路举例（1） EB BEC B RR UE I )1 ( mA011 1 . I )(I BE RB +UCC C1 C2 RE RL uiuo RB=570k，RE=5.6k， RL=5.6k，=100，EC=12V k92 011 26 101300 (mA) 26(mV) )(1)(300 . .

31、 I r E be 共集电极放大电路举例（2） RB=570k ，RE=5.6k ， RL=5.6k ， =100，EC=12V 1. 求Au 、ri和ro 。 rbe i U b I RERL RB o U c I b I i I 微变等效电路 rbe=2.9 k ，RS=0 Lbe L u R)(r R A 1 1）（ )1 ( LbeBi Rr/Rr2.8)1001 (2.9570/190k 1 Sbe Eo Rr /Rr 990 8210192 82101 . . . 101 02.9 65 /. 28 共集电极放大电路举例（3） rbe i U b I RERL RB o U c I

32、 b I i I 微变等效电路 2. 设：RS=1 k， 求：Aus 、 ri和ro RB=570k ，RE=5.6k ， RL=5.6k ， =100，EC=12V rbe=2.9 k ，RS=0 u Si i us A Rr r A 9850990 1190 190 . )1 ( LbeBi Rr/Rr 190k 1 Sbe Eo Rr /Rr 101 15702.9 65 / /. 38 共集电极放大电路举例（4） RL=1k 时时 3. RL=1k和时，求Au 。 RL= 时时 Lbe L u R)(r R A 1 1）（ 9670 ) 165(10192 ) 165(101 . /.

33、 /. Au 9950 6510192 65101 . . . Au 共集电极放大电路举例（5） 比较比较：空载时空载时, Au=0.995 RL=5.6k 时时, Au=0.990 RL=1k 时时, Au=0.967 结论：射极输出器带负载能力强。 共集电极放大电路举例（6） 试一试试一试P P193 193 4.5.3 4.5.3 1. 将射极输出器放在电路的首级，可以 提高输入电阻。 2. 将射极输出器放在电路的末级，可以 降低输出电阻，提高带负载能。 3. 将射极输出器放在电路的两级之间， 可以起到电路的匹配作用。 共集电极放大电路的应用 共基极放大电路（共基极放大电路（1） ui

34、直流通道直流通道 Rb1 +UCC Rc T Rb2Re Rb1 +UCC C1 Rb2 RL uo C2 Cb Re Rc e b c 动态分析 共基极放大电路（2） i U b I Re RL o U b I i I 微变等效电路微变等效电路 Rc rbe e I c I Lco RIU bebi rIU be L u r R A Co Rr 输出电流接近输入电流，故称输出电流接近输入电流，故称电流跟随器电流跟随器。 11 | bebe ei rr Rr 三种基本组态的比较 看一看看一看P P148 148 表表4.5.14.5.1 1. 共射电路主要应用在多级放大电路的 中间级。 2.

35、共集电路主要应用在输入、输出或缓 冲级。 3. 共基电路主要应用在高频或宽频电路。 组合放大电路 复合管放大电路 复合管:两个以上的BJT按照一定规则（电流流 向不冲突）组合起来,又称达林顿管。 同形复合管 异形复合管 多级放大电路的组成与耦合方式（多级放大电路的组成与耦合方式（1 1） Multistage AmplifiersMultistage Amplifiers 理想放大器理想放大器 的条件：的条件： AU= ri= ro= 0 因为任何一个单管放大电路都不可能同时满足上述要求，因为任何一个单管放大电路都不可能同时满足上述要求， 故必须利用故必须利用各单管电路的特点各单管电路的特点构

36、成多级放大电路。构成多级放大电路。 Rs 放放大大电电路路 IoIi + Vo + Vs + Vi RL riro 输输 入入 级级 中中 间间 级级 输输 出出 级级 RL RS + - us + - uo ui 作用作用：获取信号：获取信号 要求要求：ri大大 电路电路：共集、：共集、 MOS管电路管电路 作用作用：电压放大：电压放大 要求要求：AU大大 电路电路：共射、共：共射、共 源电路源电路 作用作用：带负载能力强：带负载能力强 要求要求：ro小小 电路电路：共集、共漏、：共集、共漏、 功率放大电路功率放大电路 多级放大电路的组成与耦合方式（多级放大电路的组成与耦合方式（2 2） 多

37、级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式 阻容耦合阻容耦合 直接耦合直接耦合 变压器耦合变压器耦合 B C E T RC C1 u ui i + - C2 uo + - + + +UCC Rb u阻容耦合方式阻容耦合方式 B C E T RC C1 u ui i + - C2 uo + - + + +UCC Rb u直接耦合方式直接耦合方式 阻容耦合放大电路（阻容耦合放大电路（1 1） B C E T2 RC2 C2 C3 uo + - + +UCC Rb2 B C E T1 RC1 C1 u ui i + - + Rb1 u静态工作点分析静态工作点分析 由电路结构可见，由电路结构可见， 前

38、后两个放大电路的前后两个放大电路的 Q Q点相互独立点相互独立，可按，可按 单管电路分别计算。单管电路分别计算。 阻容耦合放大电路（阻容耦合放大电路（2 2） 1 1 o o i o i o u U U U U U U A 1 11 1 11 22111 1 /)/( be Lc beb bebcc i o u r RR rI rRRI U U A 2 2 22 22 1 2 )/( be L beb Lcc o o u r R rI RRI U U A 又 u动态参数分析动态参数分析 B C E T2 RC2 C2 C3 uo + - + +UCC Rb2 B C E T1 RC1 C1 u

39、 ui i + - + Rb1 微微 变变 等等 效效 电电 路路 Rb1 b1 ib1 rbe1 c1 e1 1ib1 ic1 Rc1ui + Rb2 b2 ib2 rbe2 c2 e2 2ib2 ic2 - Rc2 RLuOuo1 1 1、电压放大倍数电压放大倍数A AU U 其中：其中： 2221 / ibebL rrRR 21uu i o u AA U U A 结论结论： （1）AU=AU1AU2AUN （ （2）各级电压放大倍数可）各级电压放大倍数可按单管电路计算按单管电路计算 注意注意：后级放大电路：后级放大电路 的的输入电阻输入电阻是前级放是前级放 大电路的等效负载大电路的等效负

40、载 阻容耦合放大电路（阻容耦合放大电路（3 3） 11 / beb i i i rR I U r u输入电阻输入电阻r ri i Rb1 b1 ib1 rbe1 c1 e1 1ib1 ic1 Rc1ui + Rb2 b2 ib2 rbe2 c2 e2 2ib2 ic2 - Rc2 RLuOuo1 ii 1 i r 结论结论： 多级放大电路的多级放大电路的输入电阻输入电阻 = =第一级的输入电阻第一级的输入电阻 u输出电阻输出电阻r ro o 根据定义，得根据定义，得 r r0 0 = R = RC2 C2 = = r ro2 o2 结论结论： 多级放大电路的多级放大电路的输出电阻输出电阻 =

41、=最后一级的输出电阻最后一级的输出电阻 阻容耦合放大电路的特点阻容耦合放大电路的特点 （1 1）各级电路）各级电路Q Q点相互独立、便于调整。点相互独立、便于调整。 （2 2）由于存在耦合电容，不能放大直流信号和变化缓慢的信号。）由于存在耦合电容，不能放大直流信号和变化缓慢的信号。 （3 3）不利于集成化。）不利于集成化。 阻容耦合电路的频率特性 fHfL fH上限频率 fL下限频率 f A(db) 0 20 阻容耦合电路的低频特性（1） u ui iu uO O R Ri i C C1 1 1 1 Cj R R U U A i i i o u i RfCj 1 2 1 1 1 jf f L

42、1 1 2 )(1 1 | f f A L u )( f f arctg L L 阻容耦合电路的低频特性（2） 2 )(1 1 | f f A L u )( f f arctg L L f A(db) 0 -20 fL0.1fL f 90 0 45 fL 阻容耦合电路的高频特性（1） u ui iu uO O R R1 1 C C1 1 1 1 1 1 1 Cj R Cj U U A i o u 11 21 1 CfRj H f f j 1 1 2 )(1 1 | H u f f A )( H H f f arctg 阻容耦合电路的高频特性（2） f -90 0 -45 2 )(1 1 | H

43、 u f f A )( H H f f arctg f A(db) 0 -20 fH10fH 阻容耦合电路的高频特性（3） b e rbe c e ib )( )( )(26 )1 ( mAI mV rr EQ bb be b e rbe c e ib rbb c b e rbe e ib rbb 混合混合模型模型 f A 耦合电耦合电 容造成容造成 三极管结三极管结 电容造成电容造成 阻容耦合电路缺点：阻容耦合电路缺点：不能放大直流信号。不能放大直流信号。 不能放大高频信号。不能放大高频信号。？ 阻容耦合电路的频率特性 增益带宽增益带宽 积不变积不变 试一试试一试P P195 195 4.7

44、.2 4.7.2 直接耦合放大电路特点（1） 直接耦合放大电路的直接耦合放大电路的优点优点 （1 1）不存在耦合电容，可放大直流信号和变化缓慢的信号。不存在耦合电容，可放大直流信号和变化缓慢的信号。 （2 2）便于集成化。便于集成化。 直接耦合方式带来的问题直接耦合方式带来的问题 电平配合问题电平配合问题 零点漂移问题零点漂移问题 1、电平配合问题电平配合问题 0.7V 0.7V 导致导致T T1 1 管饱和管饱和 u前后级前后级Q点相互影响，点相互影响， 导致电路不能正常工作。导致电路不能正常工作。 u静态输出电平不为零。静态输出电平不为零。 B C E T2 RC2 C3 uo + - +UCC Rb2 B C E T1 RC1 u ui i + - Rb1 直接耦合放大电路特点（直接耦合放大电路特点（2 2） 2 2、电平移动电路电平移动电路 u静态工作点移动电路静态工作点移动电路 B C E T2 RC2 C3 uo + - +UCC Rb2 B C E T1 RC1 u ui i +