模电(工作点稳定的共射放大器射极跟随器)

1、1第第12章章 晶体管交流放大电路晶体管交流放大电路 12.2 双极型晶体管放大电路双极型晶体管放大电路 12.2.1 分压偏置式共发射极放大电路分压偏置式共发射极放大电路 12.2.2 射极输出器射极输出器第第1616讲讲12.2.1 分压偏置式共发射极放大电路分压偏置式共发射极放大电路为了保证放大电路的稳定工作，必须有为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适合适的、的、稳定稳定的静态工作的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。对于以上所讲的对于以上所讲的固定偏置放大电路固定偏置放大电路而言，静态工作点由而言，静态工作点由UBE、 和和ICEO

2、决定，这三个参数随温度而变化。决定，这三个参数随温度而变化。Q点点变变UBE变变 ICEO T IC iBuBET C UBE随温度的变化随温度的变化iCuCEQQ 温度上升时，输出特性曲温度上升时，输出特性曲线上移，造成线上移，造成Q点上移。点上移。采用采用分压式偏置电路分压式偏置电路和和射极直流负反馈射极直流负反馈来稳来稳定静态工作点。定静态工作点。当温度当温度升高时升高时能够自动减少能够自动减少IB。IB IC 12.2 双极型晶体管放大电路双极型晶体管放大电路CCB2B1B2BVRRRV（1） 分压偏置式共发射极放大电路分压偏置式共发射极放大电路RE射极直流负反馈电阻CE 交流旁路电容

3、采用分压式偏置电路采用分压式偏置电路RB1、 RB2组成分压式偏置电路I1I2IBRB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBECICIE+ + B2)105(II 适当选择RB1、 RB2使忽略IB，则2B21IIII 认为B点电位是稳定的，与温度变化无关。则B点电位为静态工作点稳定过程静态工作点稳定过程EEBEBBERIVVVUT IC IE VE UBE IB IC 直流负反馈，作用直流负反馈，作用是稳定静态工作点是稳定静态工作点认为RB1、 RB2串联，直流通道及静态工作点估算直流通道及静态工作点估算令令ui0，电容开路，电容开路, 画出直流通道画出直流通道CCB2B1B2B

4、VRRRVEBEBEEECRUVRVIICBII V7 . 0BEUEECCCCCERIRIVUI1IBRB1+VCCRCREBECICIERB2+ UCE+ UBE电容短路电容短路,直流电源短路，画出交流通道直流电源短路，画出交流通道交流通道及小信号等效电路交流通道及小信号等效电路RCRB2RLuiuoBEC+ + RB1交流通道交流通道小信号等效电路小信号等效电路RCRB2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcI电压放大倍数：电压放大倍数：beLiourRUUA输入电阻：输入电阻：beB2B1i/rRRr 输出电阻：输出电阻：CoRr RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLui

5、uoBEC+ + LCL/ RRR 负号表示反相放大负号表示反相放大6例：例：上述分压式偏置的共射放大器，各参数如下：上述分压式偏置的共射放大器，各参数如下： RB1=100k ， RB2=33k ， RE=2.5k ， RC=5k ，RL=5k ， =60，VCC=15V。求：（求：（1 1）估算静态工作点；）估算静态工作点； （2 2）空载空载电压放大倍数、电压放大倍数、带载带载电压放大倍数、输入电阻、输出电阻；电压放大倍数、输入电阻、输出电阻； （3 3）若信号源有）若信号源有RS=1k 的内阻，带载电压放大倍数将变为多少？的内阻，带载电压放大倍数将变为多少？V7 . 315331003

6、3CCB2B1B2BVRRRV解解mA2 . 15 . 27 . 07 . 3EBEBECRUVIImA02. 060/2 . 1/CBIIV6) 5 . 25 (2 . 115EECCCCCERIRIVU(1) 静态工作点静态工作点7(2) 空载空载电压放大倍数电压放大倍数, 带载带载电压放大倍数电压放大倍数18662. 1560beCurRA空k62. 12 . 126) 160(30026) 1(300EbeIr9362. 1)5/5(60)/(beLCurRRA载空载空载电压放大倍数电压放大倍数带载带载电压放大倍数电压放大倍数输入电阻：输入电阻：k52. 162. 1/33/100/b

7、eB2B1irRRr输出电阻：输出电阻：k5CoRr8(3) (3) 信号源有信号源有RS=1k 的内阻时，带载电压放大倍数的内阻时，带载电压放大倍数RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLusuoBEC+ + RSui+ RCRB2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcI+ RSsUbeB2B1i/rRRr iouUUA载信号源内阻为0时的电压放大倍数：信号源内阻为RS时的电压放大倍数：sousUUA载iSisirRrUUiSiuusrRrAA载载5662. 1162. 1)93(ri信号源有内阻时，电压放大倍数信号源有内阻时，电压放大倍数Aus减小减小思考：当输入电阻多大时，思考

8、：当输入电阻多大时，载载uusAAir希望输入电阻越大越好希望输入电阻越大越好9（2）分压偏置且具有）分压偏置且具有射极交流负反馈电阻射极交流负反馈电阻的放大器的放大器RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC+ + RERFCE与原电路相比，静态工作点变不变？与原电路相比，静态工作点变不变？R RE E和和R RF F的作用：的作用：共同起共同起直流负反馈的作用，直流负反馈的作用，稳定静态工作点稳定静态工作点因因RE+RF=2.5k ，所以，所以静态工作点静态工作点不变。不变。与原电路相比，电压放大倍数变不变？与原电路相比，电压放大倍数变不变？RB1=100k RB2=33k

9、 RE=2.5k RC=5k RL=5k =60VCC=15VRE=2.4k RF=100 10具有射极交流负反馈电阻的放大器的具有射极交流负反馈电阻的放大器的小信号等效电路小信号等效电路RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60VCC=15VRE=2.4k RF=100 RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC+ + RERFCERCRB2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcIRF小信号等效电路小信号等效电路11RB1=100k RB2=33 k RE=2.4 k RF=100 RC=5k RL=5k =60VCC=15VRCR

10、B2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcIRF用小信号等效电路求电压放大倍数用小信号等效电路求电压放大倍数FbbbebFcbbebi)()(RIIrIRIIrIUFbeb)1 (RrILbLcoRIRIUFbeLiou) 1(RrRUUA载1993beLurRA载与无与无RF时的电压放大倍时的电压放大倍数相比数相比射极加入交流负反馈电阻射极加入交流负反馈电阻RF时的电压放大倍数减小。时的电压放大倍数减小。具有射极交流负反馈电阻的放大器的具有射极交流负反馈电阻的放大器的电压放大倍数电压放大倍数12RB1=100k RB2=33 k RE=2.4 k RF=100 RC=5k RL=5k

11、=60VCC=15V求输入电阻，用加压求流法：求输入电阻，用加压求流法：Fbebi)1 (RrIUFbeB2B1iii) 1(/RrRRIUr射极加入交流负反馈射极加入交流负反馈电阻电阻RF时，输入电阻时，输入电阻加大。加大。Fbeib)1 (RrUIRCRB2RLBEC+ + RB1rbebIiUoUcIRF2I1IiIb21iIIIIFbeiB2iB1i)1 (RrURURUk62. 1/beB2B1irRRr无无RF时：时：k9 . 5输出电阻变否？输出电阻变否？k5CoRr具有射极交流负反馈电阻的放大器的具有射极交流负反馈电阻的放大器的输入电阻、输出电阻输入电阻、输出电阻1312.2.

12、2 12.2.2 射极输出器（共集电极放大器射极输出器（共集电极放大器）特点：特点：从发射极输出从发射极输出同相放大同相放大放大倍数约为放大倍数约为1 1输入电阻大输入电阻大输出电阻小输出电阻小RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100VCC=12VRB+VCCC1C2RERLusuo+ + RS直流通道及静态工作点直流通道及静态工作点RB+VCCREIBICIEUBEUCE+ + EBBEBBEEBEBBCC) 1(RIURIRIURIVEBBECCB)1 (RRUVImA01. 0mA1BECIIIV4 . 6EECCCERIVU14射极输出器的动态分析射极输出器的动态分析R

13、LBEC+ + RBrbebIiUoUcIREBIiI交流通道交流通道小信号等效电路小信号等效电路LbebLEcbbebi)1 ()/)(RrIRRIIrIU交流通道集电极与输入、输出信号共地，交流通道集电极与输入、输出信号共地，所以称为所以称为共集电极放大器共集电极放大器Lbo)1 (RIULEL/ RRR RB+VCCC1C2RERLusuo+ + RSBEC iU+RBRERLusuo+ + RSBECiU +LbeLiou) 1() 1(RrRUUA求电压放大倍数求电压放大倍数15RLBEC+ + RBrbebIiUoUcIREBIiI射极输出器的输入电阻射极输出器的输入电阻求输入电阻

14、求输入电阻bBiIIILbeiBi) 1(RrURULbebi) 1(RrIULbeBiii) 1(/RrRIUr考虑信号源内阻时的电压放大倍数考虑信号源内阻时的电压放大倍数sURS+ iSiusousrRrAUUALbeLiou) 1() 1(RrRUUA其中其中16射极输出器的输出电阻射极输出器的输出电阻输出端加压求流法求输出电阻输出端加压求流法求输出电阻RLBEC+ + RBrbebIiUoUcIREBIiIsURS+ + RBrbebIUcIREIRS+ RBrbebIUcIREIRSEI重画电路图重画电路图BSbeb/ RRrUIEERUIBSbeE/) 1(RRrURU1/BSbe

15、EoRRrRIUrbEcbE) 1(IIIIII1/SbeEoRrRrSBRR 当17射极输出器（代入数值估算）射极输出器（代入数值估算）RB=570k RE=5.6k RL=5.6k RS=1k =100VCC=12VRB+VCCC1C2RERLusuo+ + RSBEC iu+由以前的估算知由以前的估算知mA1EIk9 . 2126) 1100(30026) 1(300EbeIr99. 0) 1() 1(LbeLiouRrRUUA381/BSbeEoRRrRrk190) 1(/LbeBiRrRr985. 0iSiusousrRrAUUA考虑信号源内阻时的电压放大倍数考虑信号源内阻时的电压放

16、大倍数(电压放大倍数为正值，表示同相放大）电压放大倍数为正值，表示同相放大）182. 2. 输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故也称输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故也称电压跟随器电压跟随器。 输出电压与输入电压近似相等，电压未被放大，但是电流放输出电压与输入电压近似相等，电压未被放大，但是电流放大了，即输出功率被放大了，所以射极输出器用于大了，即输出功率被放大了，所以射极输出器用于功率放大功率放大。1.1.电压放大倍数约为电压放大倍数约为1 1小结：射极输出器的特点小结：射极输出器的特点LbeLu) 1() 1(RrRA1uAbeL) 1(rR 当当 时，时，3. 输入电阻大输入电阻大

17、LbeBi) 1(/RrRr射极输出器的输入电阻大，从信号源取得的信号大，射极输出器的输入电阻大，从信号源取得的信号大，所以射极输出所以射极输出器常用于多级放大器的第器常用于多级放大器的第1级（首级）。级（首级）。 。射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强，所以射极输出器常射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强，所以射极输出器常用于多级放大器的末级。用于多级放大器的末级。4. 输出电阻小输出电阻小1/BSbeEoRRrRr19所谓所谓带负载能力强带负载能力强，是指当负载变化时，放大倍数基本不变，是指当负载变化时，放大倍数基本不变对射极输出器：对射极输出器：对于共射放大器对于共射放大器:空载时空载时, RL=5.6k 时时, RL=1k 时时, 990. 0uA995. 0uA967. 0uA空载时空载时, RL=5k 时时, RL=1k 时时, 186uA31uA83uA变化率很小变化率很小变化率很大变化率很大带负载能力强带负载能力强带负载能力差带负载能力差所以射极输出器常用于多级放大器的末级