final第5章晶体三极管及其基本放大电路11

1、2021-11-12电路与模拟电子技术基础1第第5 5章章 基本放大电路基本放大电路2021-11-12电路与模拟电子技术基础2 5.1 放大器的组成及其性能指标放大器的组成及其性能指标5.1.1 放大电路的基本概念放大电路的基本概念 放大电路的功能是将微弱的电信号不失真地放大到所需要的数值，从而使电子设备的终端执行器件工作。 图示电路给出了放大电路的结构示意图。2021-11-12电路与模拟电子技术基础32021-11-12电路与模拟电子技术基础4 只有一个放大管的放大器为基本放大器，只有一个放大管的放大器为基本放大器，相应的电路为基本放大电路。相应的电路为基本放大电路。放大电路放大电路的组

2、成必须符合两个原则的组成必须符合两个原则： (1)放大器应工作在放大状态，对于晶体管则要求发射结正偏，集电结反偏； (2)放大信号通路应畅通，即输入信号能送到放大器的输入端，经放大后，输出信号能够作用于负载电阻上。下面以最常用的共射放大电路为例来说明放大电路下面以最常用的共射放大电路为例来说明放大电路的一般组成及工作原理。的一般组成及工作原理。2021-11-12电路与模拟电子技术基础5基本共射极放大电路基本共射极放大电路给T提供适当的偏置集电极电阻，将集电极电流转换成集电极电压基极电阻，决定基极电流放大电路的核心输入交流电压信号基极电源，提供适当偏置输出电压信号地5.1.2. 基本共射极放大

3、电路的组成及工作原理基本共射极放大电路的组成及工作原理1.放大电路的组成放大电路的组成2021-11-12电路与模拟电子技术基础62 共射极放大电路的工作原理共射极放大电路的工作原理电压、电流等符号的规定电压、电流等符号的规定直流量：直流量： 大写字母+大写下标，如IB交流量：交流量： 小写字母+小写下标，如ib交流量有效值：交流量有效值： 大写字母+小写下标，如Ib瞬时值（直流分量和交流分量之和）：瞬时值（直流分量和交流分量之和）：小写字母+大写下标，如iB， iB= IB+ ib2021-11-12电路与模拟电子技术基础7 1）直流（静态）工作分析直流（静态）工作分析：u ui i=0=0

4、时时电路中各处的电压、电流都是不变的直流。电路中各处的电压、电流都是不变的直流。若UBB和和UCC能使T的发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏三极管工作在放大状态三极管工作在放大状态，则：0iuBBEBBBRUUIBCIICCCCCERIUUIBIC2021-11-12电路与模拟电子技术基础8ICUCEOIBUBEO结论：结论：QIBUBEQUCEICIBQ、ICQ、UBEQ和和UCEQ2021-11-12电路与模拟电子技术基础9 晶体管放大电路的工作原理晶体管放大电路的工作原理2)当ui0iB=IBQ+ibiC=ICQ+ic=ICQ+ibuCE=UCEQ+uce=UCC-iCRCuo

5、=uce =- RCicic uCE ic uCE方向和方向和ic相反相反uO与与ui相比相比： uO幅度幅度 ui幅度；幅度； 波形形状相同波形形状相同,但相位相反，故共射放大电路又称反相放大器。但相位相反，故共射放大电路又称反相放大器。2021-11-12电路与模拟电子技术基础102021-11-12电路与模拟电子技术基础11uBEube叠加量叠加量交流分量交流分量tUBE直流分量直流分量 2021-11-12电路与模拟电子技术基础12 静态时（静态时（ui=0）：）：UBB=0UBEQ=0发射结不能导通；发射结不能导通；UBB=0 IB=0IC=IB=0 UCUB 集电结反偏；集电结反偏

6、；三极管三极管T工作在截止区工作在截止区为什么要设计静态工作点？为什么要设计静态工作点？2021-11-12电路与模拟电子技术基础13 动态时（动态时（ui0） ：ui UBE（ON） 发射结无法正偏发射结无法正偏三极管一直在截止区三极管一直在截止区 uo= UCE = UCC即使即使 u ui i U UBEBE（ONON）， 输出仍然严重失真。输出仍然严重失真。 只有在信号的整个周期内晶体管始终工作在只有在信号的整个周期内晶体管始终工作在放大状态，输出信号才不会产生失真。放大状态，输出信号才不会产生失真。2021-11-12电路与模拟电子技术基础14静态工作点的作用：静态工作点的作用： 保

7、证放大电路中的三极管正常工作保证放大电路中的三极管正常工作 ，保证放大电路输出不产生失真。保证放大电路输出不产生失真。放大电路的基本要求：放大电路的基本要求：输出不失真输出不失真输出能够放大输出能够放大 2021-11-12电路与模拟电子技术基础15结结 论论 设置合适的静态工作点，让交流信号承载在直流分量之上，保证晶体管在输入保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真。输出电压波形才不会产生非线性失真。 基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠依靠RC将将电流的变化转化成电压的变化来实现的。

8、电流的变化转化成电压的变化来实现的。2021-11-12电路与模拟电子技术基础16 由于一般情况下，在放大电路中，直流分量与由于一般情况下，在放大电路中，直流分量与交流分量是共存的。但为了分析方便，对工作在放交流分量是共存的。但为了分析方便，对工作在放大模式下的电路进行分析时，常先进行直流分析（大模式下的电路进行分析时，常先进行直流分析（静态分析），后进行交流分析（动态分析）。静态分析），后进行交流分析（动态分析）。直流分析法直流分析法（静态分析）（静态分析）分析指标（静态工作点）：分析指标（静态工作点）：IBQ、 ICQ、UCEQ分析方法：分析方法：图解法、估算法图解法、估算法 交流分析法交

9、流分析法（动态分析）（动态分析）分析指标：分析指标：Au 、Ri 、Ro分析方法：分析方法：图解法、微变等效电路法图解法、微变等效电路法 2021-11-12电路与模拟电子技术基础171 直流通路和交流通路直流通路和交流通路 直流通路：直流通路：直流电源作用下直流电流流经的直流电源作用下直流电流流经的道路道路(用于计算静态工作点用于计算静态工作点) 画直流通路的原则画直流通路的原则C C开路开路L L短路短路输入信号为输入信号为0 0（保留内阻）（保留内阻）RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大电路 电路中信号源与放大电路，放大电路与负载电阻均通过电路中信号源与放大电路，放大电

10、路与负载电阻均通过电容电容相连。相连。2021-11-12电路与模拟电子技术基础18RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大电路 RBUCCRC (a)直流通路直流通路直流通路直流通路2021-11-12电路与模拟电子技术基础19 交流通路：交流通路：只考虑交流信号的分电路只考虑交流信号的分电路 画交流通路的原则画交流通路的原则C C短路短路直流电源对地短路直流电源对地短路（恒压源处理）（恒压源处理）RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大电路 交流通路交流通路2021-11-12电路与模拟电子技术基础20RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大电路

11、RCuousRsRBRLIiIo (b)交流通路交流通路交流通路交流通路2021-11-12电路与模拟电子技术基础21练习：请画出下面电路的直流通路的交流通路。练习：请画出下面电路的直流通路的交流通路。(a) (c)2021-11-12电路与模拟电子技术基础22直流通路直流通路交流通路交流通路2021-11-12电路与模拟电子技术基础23直流通路直流通路交流通路交流通路2021-11-12电路与模拟电子技术基础242 放大电路的图解法放大电路的图解法1） 静态工作点的分析静态工作点的分析确定出直流工作点确定出直流工作点Q，求出，求出IBQ、UBEQ和和ICQ、UCEQ。图解法：图解法：图解分析

12、是在晶体管特性曲线上，图解分析是在晶体管特性曲线上，用作图的方法对放大电路进行分析。用作图的方法对放大电路进行分析。优点：优点：直观、形象直观、形象2021-11-12电路与模拟电子技术基础25步骤：步骤：2). 利用输入特性曲线利用输入特性曲线确定确定IBQ、UBEQ 1).画直流通路画直流通路2021-11-12电路与模拟电子技术基础26当输入信号u1=0时，在晶体管的输入回路中，静态工作点既应在晶体管的输入特性曲线上，又应满足外电路的回路方程：uBE =VBB -iB Rb 画出直线与横轴的交点为（VBB , 0 )，与纵轴的交点为（0,VBB / Rb），斜率为-l / Rb。直线与曲

13、线的交点就是静态工作点Q，其横坐标值为UBEQ，纵坐标值为IBQ. 2021-11-12电路与模拟电子技术基础273、利用输出特性曲线确定特性曲线确定ICQ、UCEQ输出特性曲线与输出回路方程的交点为静态工作点输出特性曲线与输出回路方程的交点为静态工作点Q。iBIBQuCE0NQMiCUCEQUCCICQUCCRCCR1:斜率为(a)直流负载线与直流负载线与Q点点直流负载线直流负载线CECCCCUUi R2021-11-12电路与模拟电子技术基础282） 共射放大电路的动态分析共射放大电路的动态分析iBIBQtiBIBQuBEuBEtiBmaxiBminQUBEQ(a)输入回路的工作波形输入回

14、路的工作波形交流信号叠加在直流上uBE = VBB+u1-iBRb 2021-11-12电路与模拟电子技术基础29 放大器的交流图解分析放大器的交流图解分析(b)输出回路的输出回路的工作波形工作波形QiCiBmaxiBminiCICQtuCEtuCEUCCUCEQICQUCCRCQ1Q2IBQICQRLA交流负载线交流负载线 kRL1交流负载线：交流负载线：uCE= UCEQ-(iC-ICQ)RL2021-11-12电路与模拟电子技术基础30 tuBE0QuBEiB0iCuCE0Q tiBIBQiC tICQ tuCE0- -1/R LVCEQib放大倍数放大倍数Au= CE1uu2021-1

15、1-12电路与模拟电子技术基础31QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicibuiuo2021-11-12电路与模拟电子技术基础32tuituBEUBEQiBtIBQiCtICQuCEtUCEQuo000000t 共射极放大器的电压、电流波形共射极放大器的电压、电流波形叠加交流信号后，叠加交流信号后，晶体管各极电流方向、极晶体管各极电流方向、极间电压极性与静态时相同。间电压极性与静态时相同。放大器的输出与输放大器的输出与输入信号是反相（或称倒入信号是反相（或称倒相）的。相）的。结论：结论：直

16、流量保证了交直流量保证了交流量的不失真。流量的不失真。2021-11-12电路与模拟电子技术基础33（3）非线性失真）非线性失真1. Q点过低点过低截止失真截止失真2021-11-12电路与模拟电子技术基础34Q交流负载线交流负载线iC0t0iCiBuCEuCE0t(a)截止失真截止失真Q点过低点过低动态工作点进入截止区，出现截止失真。动态工作点进入截止区，出现截止失真。对对NPN管的共射极放大器，发生截止失真时，其输出管的共射极放大器，发生截止失真时，其输出电压出现电压出现“胖顶胖顶”的现象（顶部限幅），的现象（顶部限幅）， ICQRLUCEQLCQomRIU1最大不失真输出电压的幅度为最大

17、不失真输出电压的幅度为2021-11-12电路与模拟电子技术基础35Q交流负载线交流负载线iCiCiB0tuCEuCE0t0Q点过高点过高动态工作点进入饱和区，出现饱和失真。动态工作点进入饱和区，出现饱和失真。对对NPN管的共射极放大器，发生饱和失真时，其输出管的共射极放大器，发生饱和失真时，其输出电压出现电压出现“削底削底”现象（底部限幅）现象（底部限幅） UCEQUCES2 Q点过高点过高饱和失真饱和失真CESCEQomUUU2最大不失真输出电压的幅度为最大不失真输出电压的幅度为2021-11-12电路与模拟电子技术基础36LCQomRIUCESCEQomUUU Uopp=2Uom 放大器

18、输出动态范围：放大器输出动态范围：受截止失真限制，其最大不失真输出电压的幅度受截止失真限制，其最大不失真输出电压的幅度为为因饱和失真的限制，最大不失真输出电压的幅度为因饱和失真的限制，最大不失真输出电压的幅度为其中较小的即为放大器最大不失真输出电压其中较小的即为放大器最大不失真输出电压的幅度，而输出动态范围的幅度，而输出动态范围Uopp则为该幅度的两倍，则为该幅度的两倍，即即2021-11-12电路与模拟电子技术基础37Q点位置与波形失真：点位置与波形失真：Q点过点过低低，uO负负半周易半周易截止截止失真。失真。 PNP管管 Q点过点过高高，uO正正半周易半周易饱和饱和失真。失真。 Q点过点过

19、低低，uO正正半周易半周易截止截止失真。失真。 NPN管管 Q点过点过高高，uO负负半周易半周易饱和饱和失真。失真。 由于由于PNP管电压极性与管电压极性与NPN管相反，故横轴管相反，故横轴uCE可改为可改为-uCE。 消除饱和失真消除饱和失真降低降低Q点点:增大增大RB ，减小减小IBQ减小减小RC : 负载线变徒。负载线变徒。消除截止失真消除截止失真 升高升高Q点点: 减小减小RB ，增大增大IBQ2021-11-12电路与模拟电子技术基础38+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE(4) 直流负载线和交流负载线直流负载线和交流负载线2021-11-12

20、电路与模拟电子技术基础39a、直流负载线、直流负载线ICUCE1. 三极管的三极管的输出特性。输出特性。2. UCE=UCCICRC 。ICUCEECCCCRUQ直流直流负载线负载线与输出与输出特性的特性的交点就交点就是是Q点点IB直流通道直流通道RB+UCCRCCtanR1 2021-11-12电路与模拟电子技术基础40b、交流负载线、交流负载线icLcecRui1其中：其中：CLLRRR/uceRBRCRLuiuo交流通路交流通路2021-11-12电路与模拟电子技术基础41iC 和和 uCE是全量，与交流量是全量，与交流量ic和和uce有如下关系有如下关系CQCcIiiCEQCEceUu

21、u所以：所以：即：交流信号的变化沿着斜率为：即：交流信号的变化沿着斜率为：LR1的直线。的直线。这条直线通过这条直线通过Q点，称为点，称为交流负载线交流负载线。)(LCQCCEQCERIiUu2021-11-12电路与模拟电子技术基础42交流负载线的作法交流负载线的作法ICUCEECCCREQIB过过Q点作一条直线，斜率为：点作一条直线，斜率为：LR1交流负载线交流负载线2021-11-12电路与模拟电子技术基础433 等效电路法等效电路法1 晶体管的直流模型及静态工作点的估算晶体管的直流模型及静态工作点的估算放大电路直流通路计算静态值的步骤：放大电路直流通路计算静态值的步骤：1）画直流通路）

22、画直流通路C C开路开路L L短路短路输入信号为输入信号为0 0（保留内阻）（保留内阻）2 2） 将直流通路中晶体管用其放大工作状态的直流模将直流通路中晶体管用其放大工作状态的直流模型等效型等效2021-11-12电路与模拟电子技术基础44(a) 输入特性近似输入特性近似 晶体管伏安特性曲线的折线近似晶体管伏安特性曲线的折线近似uBE0iBUBE(on)0uCEiCUCE(sat)IB 0(b) 输出特性近似输出特性近似饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区3.根据直流等效电路估算静态工作点根据直流等效电路估算静态工作点估算时一般估算时一般UBEQ认为常量，硅管（认为常量，硅管（0.6-0.7）

23、，锗），锗管（管（0.2-0.3）2021-11-12电路与模拟电子技术基础45(a)ebc(b)ebcIBQIBQUBE(on)(c)ebcUBE(on)UCE(sat)(a)截止状态模型；截止状态模型；(b)放大状态模型；放大状态模型；(c)饱和状态模型饱和状态模型 晶体管三种状态的直流模型晶体管三种状态的直流模型CQIuBE0iBUBE(on)0uCEiCUCE(sat)IB 02021-11-12电路与模拟电子技术基础46例例1： 晶体管电路如图晶体管电路如图 (a)所示。若已知晶体所示。若已知晶体管工作在放大状态，试计算晶体管的管工作在放大状态，试计算晶体管的IBQ，ICQ和和UCE

24、Q。(a) 电路电路ICQUCEQRBUBBIBQUCCRCeRBUBE(on)bIBQIBQcICQUCCRCUCE QUBB (b)直流等效电路直流等效电路图图 ：晶体管直流电路分析：晶体管直流电路分析2021-11-12电路与模拟电子技术基础47 解：解： 因为晶体管工作在放大状态。这时用图因为晶体管工作在放大状态。这时用图 (b)的模型代替晶体管，便得到图的模型代替晶体管，便得到图)所示的直流等所示的直流等效电路。由图可知效电路。由图可知)(onBEBBQBBURIUVRIUUmIImRUUICCQCCCEQBQCQBonBEBBBQ63212202. 010002. 02707 .

25、06)(故有故有VRIUUmIImRUUICCQCCCEQBQCQBonBEBBBQ63212202. 010002. 02707 . 06)(VRIUUmIImRUUICCQCCCEQBQCQBonBEBBBQ63212202. 010002. 02707 . 06)(2021-11-12电路与模拟电子技术基础48已知：已知：UCC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5。解：解：CCBQB120.7mA3000.04 mABEUUIR+UCCRBRCT+UBEUCEICIBeRBUBE(on)bIBQIBQcICQUCCRCUCE QUCC2021-11-12电路与模拟电子技

26、术基础49eRBUBE(on)bIBQIBQcICQUCCRCUCE QUCCCQBQ37.5 0.04mA1.5mAIICEQCCCQC 121.54V6VUUIR2021-11-12电路与模拟电子技术基础50EECCCCCERIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI BC II EEBEBBCCRIURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB2021-11-12电路与模拟电子技术基础51例例4 在图在图(a)电路中，若电路中，若RB=560k, RC=3k,UCC=12V，晶体管的输出特性曲线如图，

27、晶体管的输出特性曲线如图 (b)所示，试用图解法确定直流工作点。所示，试用图解法确定直流工作点。RBUCCRCIBQICQUCEQ(a)直流通路输出回路满足：输出回路满足：UCC=UCEQ+ICQRCuAK.RUUIB)on(BECCBQ205607012解解: 取取UBEQ=0.7V，由估算法可得，由估算法可得2021-11-12电路与模拟电子技术基础52图图b放大器的直流图解分析放大器的直流图解分析(b)Q点与点与RB、RC的关系的关系uCE/ /V21012012340A30A20A10 AiC/ /mA4684MNQRBQ2RC直流负载线方程特性曲线方程CCCCCEIiCECRiUuu

28、fiBQB)( 在输出特性上找两个特在输出特性上找两个特殊点：当殊点：当uCE=0时，时，iC=UCC/RC=12/3=4mA，得得M点；当点；当iC =0时，时，uCE=UCC=12V，得，得N点。点。连接以上两点便得到图连接以上两点便得到图 (b)中的直流负载线中的直流负载线MN，它与它与IB=20A的一条特的一条特性曲线的交点性曲线的交点Q，即为，即为直流工作点。由图中直流工作点。由图中Q点的坐标可得，点的坐标可得，ICQ=2mA,UCEQ=6V。 2021-11-12电路与模拟电子技术基础533 共射放大电路的动态分析共射放大电路的动态分析1 微变等效电路法微变等效电路法所谓放大电路的

29、微变等效电路，就是把非所谓放大电路的微变等效电路，就是把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路，就是把晶体管等效为一个线性个线性电路，就是把晶体管等效为一个线性元件。元件。2021-11-12电路与模拟电子技术基础54(1)晶体管的微变等效电路模型)mA()mV(26)1 (EbeIrrbb基区体电阻，一般取值为基区体电阻，一般取值为200-300CEBBEbeUIUr CEbbeUiu O2021-11-12电路与模拟电子技术基础55CEBCUiiCEbcUii BCCEceIIUr BcceIiu O2021-11-12电路与模拟电子技术基

30、础56ibicicBCEib ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic= ib等效代替。等效代替。2021-11-12电路与模拟电子技术基础57说明说明只适用小信号交流分析（不能用来求只适用小信号交流分析（不能用来求Q Q点）点）只针对低频只针对低频2021-11-12电路与模拟电子技术基础58（2） 放大电路的微变等效电路法放大电路的微变等效电路法根据直流通路估算静态工

31、作点根据直流通路估算静态工作点确定放大器交流通路、交流（微变）确定放大器交流通路、交流（微变）等效电路等效电路计算放大器的各项交流指标计算放大器的各项交流指标2021-11-12电路与模拟电子技术基础59注意：画交流通路的原则：注意：画交流通路的原则：C短路短路直流电压源对地短路（恒压源处理），直流电压源对地短路（恒压源处理），电流源视为开路电流源视为开路2021-11-12电路与模拟电子技术基础60uouiusRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C2 共射极放大器及其交流等效电路共射极放大器及其交流等效电路(a)电路电路2021-11-12电路与模拟电子技术基础61UoUiUsRsRB

32、2RLRB1RC交流通路交流通路2021-11-12电路与模拟电子技术基础62(b)交流等效电路交流等效电路 共射极放大器及其交流等效电路共射极放大器及其交流等效电路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2021-11-12电路与模拟电子技术基础63()()()ibb eobceCLbCLCLoLuib eb eUI rUIrRRIRRRRURAUrr 1）、）、ouiUAU-无量纲参数无量纲参数输出、输入输出、输入电压反相电压反相UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2021-11-12电路与模拟电子技术

33、基础64Ri表征放大器从信号源获得信号的能力。表征放大器从信号源获得信号的能力。iii IUR输入电阻SUSRiIiUiRSUSRiIiU2021-11-12电路与模拟电子技术基础65iiB1B2bebeiURRRrrIiisisRUURRUiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2021-11-12电路与模拟电子技术基础66oUOCULSRUIUR, 0|ooo输出电阻：oUSU2021-11-12电路与模拟电子技术基础67Ro是一个表征放大器带负载能力的参数。是一个表征放大器带负载能力的参数。2021-11-12电路与模拟电子技术基础68OOceCC

34、OURrRRIUiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2021-11-12电路与模拟电子技术基础69oioiususissiUUURAARRUUUuusAA 若若RiRs ,则：则：uusAA UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2021-11-12电路与模拟电子技术基础70uouiusRsRB2C1RERLUCCRCRB1C2 共射极放大器及其交流等效电路共射极放大器及其交流等效电路(a)电路电路 CE2021-11-12电路与模拟电子技术基础71 发射极接电阻时的交流等效电路发射极接电阻时的交流等效电路

35、()omLLubeEmEiUg RRAr1R1g RU 时）时）当当beEELurRRRA )1( EbeiRrR)1( Ri=RB1/RB2/RiSoOcoU0URRIUsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIbRi2021-11-12电路与模拟电子技术基础72例：例： 下图电路中，若下图电路中，若RB1=75k，RB2=25k, RC=RL=2k，RE=1k,UCC=12V，晶体管的，晶体管的=80，rbb=100,信号源内阻信号源内阻Rs=0.6k,试求直流工作点试求直流工作点ICQ、UCEQ及及Au，Ri，Ro和和Aus。uouiusRsRB2C1RECERLUCCRCRB1

36、C22021-11-12电路与模拟电子技术基础73VRRIUUmARUUIIVURRRUECCQCCCEQEBEQBEQCQCCBBBB1 . 5) 12(3 . 212)(3 . 217 . 03312257525212 解：解： 按估算法计算按估算法计算Q点：点： RB2REUCCRCRB1直流通路直流通路 2021-11-12电路与模拟电子技术基础74.式中：oLubeibebbCQLCLURArU2626rr100801kI2 3RRR2 21k UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2021-11-12电路与模拟电子技术基础75().uiB

37、1B2beoCoiususis80 1A801RRRr75 15 11kRR2kUR1AA8050RR0 61U 的阻值代入上式，得的阻值代入上式，得，将将LbeRr UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2021-11-12电路与模拟电子技术基础76uouiusRsRB2C1RE1CERLUCCRCRB1C2RE2例：在上例中，将例：在上例中，将RE变为两个电阻变为两个电阻RE1和和RE2串串联，且联，且RE1=100,RE2=900，而旁通电容，而旁通电容CE接在接在RE2两端，其它条件不变，试求此时的交流指标。两端，其它条件不变，试求此时的交流

38、指标。2021-11-12电路与模拟电子技术基础77解：解： 由于由于RE=RE1+RE2=1k，所以，所以Q点不变。点不变。对于交流通路，现在射极通过对于交流通路，现在射极通过RE1接地。交流等接地。交流等效电路为：效电路为：UsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb12021-11-12电路与模拟电子技术基础78.().(). (. ).oLubeE1iiB1B2beE1oCoiususisUR80 1A8 8r1R181 0 1URRRr1R75 25 181 0 16kRR2kUR6AA8 88RR0 66U UsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb12021

39、-11-12电路与模拟电子技术基础79，RE1的接入，使得的接入，使得Au减小了约减小了约10倍。但倍。但是，由于输入电阻增大，因而是，由于输入电阻增大，因而Aus与与Au的差异明的差异明显减小了。显减小了。2021-11-12电路与模拟电子技术基础80晶体管放大电路的三种接法晶体管放大电路的三种接法 晶体管放大电路有三种接法：共发射极放大电晶体管放大电路有三种接法：共发射极放大电路、共基极放大电路、共集电极放大电路。路、共基极放大电路、共集电极放大电路。2021-11-12电路与模拟电子技术基础815.1 .4共集电极放大电路（射极输出器）共集电极放大电路（射极输出器） 共集电极放大电路如下

40、图 (a)所示。图中采用分压式稳定偏置电路使晶体管工作在放大状态。具有内阻Rs的信号源us从基极输入，信号从发射极输出，而集电极交流接地，作为输入、输出的公共端。由于信号从射极输出，所以该电路又称为射极输出器。2021-11-12电路与模拟电子技术基础82uouiusRsRB2C1RERLUCCRB1C2(a)电路电路2021-11-12电路与模拟电子技术基础83 1.静态分析（电路如图静态分析（电路如图(a)蓝底部分所示）蓝底部分所示）CCBBBBQURRRU212EonBEBQEQRUUI)(EQCQIICEQCCCQEUUIR1EQBQII2.动态分析（等效电路如图动态分析（等效电路如图

41、(b) 所示）所示）2021-11-12电路与模拟电子技术基础84 共集电极放大器及交流等效电路共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路交流等效电路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIieRL2021-11-12电路与模拟电子技术基础85一、电压放大倍数一、电压放大倍数Au()()()()()oeELbLib beob bebLoLubeLiLELUIRR1I RUI rUI r1I RU1RAr1RURRR 因而因而 式中：式中： 射极跟随器射极跟随器Au1，而且，而且Uo与与Ui同相。同相。2021-11-12电路与模拟电子技术基础86 共集电

42、极放大器及交流等效电路共集电极放大器及交流等效电路二、输入电阻二、输入电阻Ri(b)交流等效电路交流等效电路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIieRL2021-11-12电路与模拟电子技术基础87iBBiRRRR21LbeiRrR)1 (KRKrLbe1,100,1若KRi102则：Ri显著增大，所以共集电极电路的具有高输入电显著增大，所以共集电极电路的具有高输入电阻的特性阻的特性Ri与与RL有关有关UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie2021-11-12电路与模拟电子技术基础88 共集电极放大器及交流等效电

43、路共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路交流等效电路三、输出电阻三、输出电阻RoUiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie2021-11-12电路与模拟电子技术基础89UorbeRsRB2RB1IbRoRERoIoIeIoIb 求共集放大器求共集放大器Ro的等效电路的等效电路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie2021-11-12电路与模拟电子技术基础90UorbeRsRB2RB1IbRoRERoIoIeIoIb0sooUoEoURIRR bsBbesBbeooooebIRRrRRrUUR1II1I 01

44、sobesoEoEUoUrRRRRRI 21BBssRRRR 式中：式中：Ro与与Rs有关有关2021-11-12电路与模拟电子技术基础91KRKrSbe1,100,2若7 .29oR则：1besrR是基极支路的电阻折合到射极的等效电是基极支路的电阻折合到射极的等效电阻阻 输出电阻小。输出电阻小。UorbeRsRB2RB1IbRoRERoIoIeIoIb2021-11-12电路与模拟电子技术基础92共集电路的特点：共集电路的特点： 电压放大倍数小于电压放大倍数小于1而近于而近于1；输出电压与输入电压同相；输出电压与输入电压同相；输入电阻高；输入电阻高；输出电阻低。输出电阻低。2021-11-1

45、2电路与模拟电子技术基础935.1.5 共基放大电路共基放大电路 下图 (a)给出了共基极放大电路。图中RB1、RB2、RE和RC构成分压式稳定偏置电路，为晶体管设置合适而稳定的工作点。信号从射极输入，由集电极输出，而基极通过旁路电容CB交流接地，作为输入、输出的公共端。按交流通路画出该放大器的交流等效电路如图 (b)所示。 2021-11-12电路与模拟电子技术基础94C1uiREC2RCRB1RB2CBuoRLUCC(a)共基极放大电路共基极放大电路2021-11-12电路与模拟电子技术基础95 1.静态分析（电路如图）静态分析（电路如图）CCBBBBQURRRU212EonBEBQEQR

46、UUI)(EQCQII)(ECCQCCCEQRRIUU1EQBQII2.动态分析（等效电路如图动态分析（等效电路如图(b) 所示）所示）2021-11-12电路与模拟电子技术基础96 共基极放大器及其交流等效电路共基极放大器及其交流等效电路(b)交流等效电路交流等效电路IiUiRERiIerbeRiIbRCRoRLIoUoIbecb2021-11-12电路与模拟电子技术基础97一、一、1.电压放大倍数电压放大倍数Au,()ib beobCLoLuibeLCLUI r UI RRURAUrRRR 式中：式中： Au与共射电路大小与共射电路大小相等，但同相。相等，但同相。IiUiRERiIerbe

47、RiIbRCRoRLIoUoIbecb2021-11-12电路与模拟电子技术基础98二、二、 输入电阻输入电阻Ri三、输出电阻三、输出电阻Ro(1)11ib bebeiebbeiEiEUI rrRIIrRRRR CoRR IiUiRERiIerbeRiIbRCRoRLIoUoIbecb2021-11-12电路与模拟电子技术基础99 三种基本放大器性能比较三种基本放大器性能比较2021-11-12电路与模拟电子技术基础100 1、 静态工作点稳定的必要性静态工作点稳定的必要性 静态工作点静态工作点Q不但决定了电路是否会产生失真，不但决定了电路是否会产生失真，而且还影响电压放大倍数、输入电阻等动态

48、参数，而且还影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数，因此静态工作点的不稳定将引起动态参数不稳定，因此静态工作点的不稳定将引起动态参数不稳定，甚至影响电路的正常工作。甚至影响电路的正常工作。所谓稳定所谓稳定Q是指在环境温度变化时静态集电极电流是指在环境温度变化时静态集电极电流ICQ和管压降和管压降UCEQ基本不变。基本不变。 固定偏流电路固定偏流电路2021-11-12电路与模拟电子技术基础101 在固定偏置放大电路中在固定偏置放大电路中1)1)温度上升温度上升, 发射结电压发射结电压UBEQ下降下降, 在外加电压和电阻不变在外加电压和电阻不变的情况下的情况下, 使基极电流使基极电流IBQ上升。上

49、升。2)温度上升温度上升, 使三极管的电流放大倍数使三极管的电流放大倍数增大增大, 使特性曲线间使特性曲线间距增大，曲线上移距增大，曲线上移 。iCuCEQQ OTICQUCEQ2021-11-12电路与模拟电子技术基础1022、典型的静态工作点稳定电路典型的静态工作点稳定电路(偏置电路偏置电路) 固定偏置电路的工作点固定偏置电路的工作点Q点是不稳定的，为此需要点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使改进偏置电路。当温度升高使 IC 增加时，能够自动减增加时，能够自动减少少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变化，保持点的变化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。2021-11-12电路与模拟电子

50、技术基础103分压式偏置电路分压式偏置电路分压式偏置电路分压式偏置电路B2II 若若满满足足： 基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。2B2BRIV 2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV 2021-11-12电路与模拟电子技术基础104分压式偏置电路分压式偏置电路EBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBEC RVRUVII 2021-11-12电路与模拟电子技术基础105从从Q点点稳定的角度来看似乎稳定的角度来看似乎I2、VB越大越好。越大越好。但但 I2 越大，越大，RB1、RB2必须取得较小，将增加损必须取得较小，将增加损

51、耗，降低输入电阻。耗，降低输入电阻。而而VB过高必使过高必使VE也增高，在也增高，在UCC一定时，势必使一定时，势必使UCE减小，从而减小放大电路输出电压的动态范围。减小，从而减小放大电路输出电压的动态范围。I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为几十千欧。TUBEIBICVEICVB 固定固定2021-11-12电路与模拟电子技术基础106前提IBQUBE(on),则发射结正偏，下面关键是判则发射结正偏，下面关键是判断集电结是正偏还是反偏。断集电结是正偏还是反偏。2021-11-12电路与模拟电子技术基础1212、判断晶体管是处于、判断晶体管是处于放大放大状态还是状态还是饱和饱和状态：状态：方法：假设法（假设处于放大区，计算方法：假设法（假设处于放大区，计算点参数）。点参数）。)(onBECEQUU若)(onBECEQUU若则晶体管处于放大状态；则晶体管处于放大状态；则晶体管处于饱和状态；则晶体管处于饱和状态；ConBECCsatCCQRUUII)()(