第放大电路PPT课件

1、7.17.1 共发射极放大电路共发射极放大电路三极管放三极管放大电路有大电路有三种形式三种形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放大器为例讲解工作原理HOME第1页/共139页实现放大的条件实现放大的条件1. 三极管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结三极管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。反偏。2. 正确设置静态工作点正确设置静态工作点Q，使整个波形处于放大区。，使整个波形处于放大区。3. 输入回路输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。将变化的电压转化成变化的基极电流。4. 输出回路输出回路 将变化的将变化的 ic 转化成变化的转化成变化的 uce

2、，经电容，经电容滤波只输出交流信号。滤波只输出交流信号。HOME第2页/共139页如何判断一个电路是否能实现放大？如何判断一个电路是否能实现放大？3. 晶体管必须满足晶体管必须满足发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏。4. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来判断；如果未给定电路的参数，则假定参数设判断；如果未给定电路的参数，则假定参数设置正确置正确。1. 信号能否输入到放大电路中。信号能否输入到放大电路中。2. 信号能否输出。信号能否输出。 与实现放大的条件

3、相对应，判断的过程如下：与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：HOME第3页/共139页+UCCRCC1C2TRB电路组成及各元件的作用电路组成及各元件的作用ui输入输入uo输出输出集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。基极偏置电阻 耦合电容： 有极性。大小为10 F50 F作用：隔直通交是否满足发射结正偏、集电结反偏？是否满足发射结正偏、集电结反偏？HOME第4页/共139页各点各点波形波形RB+ UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB工作原理工作原理输入微弱正弦信号，经三极管放大后，输出同频、反相、放大的正弦

4、信号输入微弱正弦信号，经三极管放大后，输出同频、反相、放大的正弦信号。结结论论纯交流纯交流直流载交流直流载交流纯交流纯交流HOME第5页/共139页静态分析静态分析交流通道：交流通道：只考虑交流信号的分电路。只考虑交流信号的分电路。直流通道：直流通道：只考虑直流信号的分电路。只考虑直流信号的分电路。信号的不同分量可分别在不同的通道分析。信号的不同分量可分别在不同的通道分析。直流通路直流通路RB+UCCRCRBRCRLuiu0交流通路交流通路RB+UCCRCC1C2+ + +C C1 1、C C2 2 开路开路 得到得到C C1 1 C C2 2 短路，短路，UCC 置零置零 得到得到HOME第

5、6页/共139页1.1.估算法估算法根据直流通道估算根据直流通道估算IBUBEBBECCBRUUIBCCRU7 . 0+UCC直流通道直流通道RBRCBCIICCCCCERIUU静态分析目的：求出电路的静态工作点值静态分析目的：求出电路的静态工作点值工工作作点点值值HOME第7页/共139页IBUBEQIBQUBEUCEICQUCEQICQ2.2.图解法图解法1.1.从输入输出曲线上求三极管的静态工作点从输入输出曲线上求三极管的静态工作点(IBQ, ICQ,UCEQ ）2.2.观察各处波形有无失真观察各处波形有无失真3.3.作图求出电压放大倍数作图求出电压放大倍数U U0 0/U/Ui i目目

6、的的依依UBE 求出求出 IBQQ Q点与纵轴点与纵轴交点为交点为ICQ 依依UCE = EC ICRC 画出画出 直流负载线直流负载线IBQ与与IBQ交交点为点为Q点点Q Q点与横轴点与横轴交点为交点为UCEQHOME第8页/共139页用估算法计算静态工作点。用估算法计算静态工作点。已知：已知：U UCC CC =12V=12V，R RC C =4k=4k ， R RB B =300k=300k ， = 37.5= 37.5。解：解：A40mA04. 030012BCCBRUImA5 . 104. 05 .37BBCIIIV645 . 112CCCCCERIUU请注意电路中请注意电路中IB

7、和和IC 的数量级。的数量级。RB+UCCRCC1C2+ + +一般地，工作点值在各区时有如下具体标志：一般地，工作点值在各区时有如下具体标志：I IB B（20502050AA）I IC C（12 mA)12 mA)U UCECEU UCC CC /2/2放大区饱和区I IB B（6060AA以上）以上）I IC C（2.5 mA2.5 mA以上以上) )U UCECE0.30.3V V截止区I IB B 10 10AA以下以下I IC C 很小很小U UCE CE U UCCCCHOME第9页/共139页iCuCE3.3.电路参数对静态工作点的影响电路参数对静态工作点的影响(1)(1)、R

8、 Rb b 的影响UCCQ1Q2Rb2 Rb1UCCRC0HOME第10页/共139页(2) Ucc (2) Ucc 的影响iCuCEUCC1UCC2UCC2RCUCC1RCQ1Q20UCC2 UCC1 HOME第11页/共139页iCuCEUCCUCCRC10Q1Q2UCCRC2(3)(3)、Rc Rc 的影响RC2 RC1 HOME第12页/共139页iCuCEUCCUCCRC0Q1Q2(4)(4)、 的影响2 1HOME第13页/共139页各各点点波波形形RB+UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB纯交流纯交流直流载交流直流载交流纯交流纯交流电压放大倍数？电

9、压放大倍数？iiUUUUA00动态分析动态分析1.1.图解法图解法（1）.负载开路时的动态分析负载开路时的动态分析HOME第14页/共139页IBUBEQICUCEibtibtictuitQQ点这点这样变化样变化QQQQQQQQucet假设假设uBE有一有一微小的变化微小的变化uce相位如何相位如何uce与与ui反相反相！uCE怎么变化怎么变化会引起会引起 ib很很大大的变化的变化也会引起也会引起 ic很大的变化很大的变化波形有无波形有无失真？失真？放大倍数放大倍数 ？HOME第15页/共139页交流负载线 交流通交流通路外电路的路外电路的伏安特性称伏安特性称为为交流负载交流负载线线此时等效负

10、载为此时等效负载为 iCiCuCEuCERCRLRC = RL RL(2).(2).带负载时的动态分析带负载时的动态分析HOME第16页/共139页交流负载线的做法：作法作法2 2：两点式：两点式作法作法1 1：点斜式：点斜式 过过Q点和交流负载线与横轴（点和交流负载线与横轴（UCE轴轴）交点）交点（UCEQ+ICQRL ，0）作直线为所求）作直线为所求交流负载线交流负载线。VCCQVCCRCIC直流直流负载线负载线UCEVCEQICQiB = IBQ 交流负载线HOME第17页/共139页(3)(3)放大电路的非线性失真放大电路的非线性失真IBUBEQIBQUBEuitICUCEibtibt

11、ticucet波形发波形发生失真生失真HOME第18页/共139页iCuCEuoQ点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区称为截止失真称为截止失真信号波形信号波形HOME第19页/共139页iCuCEuoQ点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区称为饱和失真称为饱和失真信号波形信号波形HOME第20页/共139页HOME第21页/共139页2.2.微变等效电路法微变等效电路法 输入回路输入回路iBuBE当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。 uBE iBbbeBBEbeiuiur对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe。)mA()

12、mV(26)1 ()(300EbeIrrbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。对于小功率三极管：对于小功率三极管：B BE EB BC CE EB BE Erbe即：即：等效为等效为HOME第22页/共139页iCuCE近似平行近似平行rce的含义的含义 iC uCEcceCCEceiuiur即：即：C CE E等效为等效为c ibE Er rcece输出回路输出回路HOME第23页/共139页第24页/共139页bcii由于有由于有输出端相当于一个受输出端相当于一个受ib 控制的电流源。控制的电流源。rce的含义？c ibE Er rcecerbebiB BE ERce值很大，

13、可略E EB BC C（1）三极管的微变等效电路）三极管的微变等效电路HOME第25页/共139页(2). 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路uiuoRBRCRLRB+UCCRCC1C2+ + +RL ibrbeibicHOME第26页/共139页HOME第27页/共139页(3) (3) 动态性能分析动态性能分析bebirIULboRIUbeLbeBLBiurRrIRIUUA0LCLRRR/特点：特点：负载电阻越小，放大倍数越小。负载电阻越小，放大倍数越小。rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI电压放大倍数电压放大倍数Au:Au:HOME第28页/共139页 输入输出电阻的计算

14、输入输出电阻的计算对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbIbebeBirrRr/电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。输入与输出电阻的定义：输入与输出电阻的定义：输入电阻输入电阻r ri i输出电阻输出电阻r r0 0CRr 0HOME第29页/共139页uiuoRBRCRLRB+UCCRCC1

15、C2+ + +RL ibrbeibic7.47.4（a a）(b)(b)微变等效电路微变等效电路图（图（b b）是图）是图7.47.4（a a）的微变等效电路，试用微变等效电路法求：）的微变等效电路，试用微变等效电路法求：（1 1）动态性能指标：）动态性能指标：A Au u，R Ri i,R,Ro o. .(2) (2) 断开负载断开负载R RL L后，再计算后，再计算A Au u，R Ri i,R,Ro o. .HOME第30页/共139页解：解：由例由例7.17.1可知可知967 5 . 126) 5 .371 (30026)1 (300mAmVImVrEbeRi = RB / rbe=3

16、00 / 0.9670.964k 78967. 0)4/4(5 .37/beLurRAI IE E1.5mA1.5mARo=RC=4kHOME第31页/共139页（2 2）断开）断开R RL L后后156967. 045 .37beCurRARi = RB / rbe = 300 / 0.9670.964k Ro= RC = 4k可见，可见，断开断开R RL L后，后， Ri ，Ro 不变，但电压放大倍数增大了。不变，但电压放大倍数增大了。HOME第32页/共139页稳定工作点的电路稳定工作点的电路为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工

17、作点。但是，温度的变化严重影响静稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。态工作点。对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由作点由UBE、 和和ICEO 决定，这三个参数随温度而变决定，这三个参数随温度而变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。TUBE ICEOQHOME第33页/共139页温度对温度对UBE的影响的影响iBuBE25C50CTUBEIBICBBECCBRUUIHOME第34页/共139页HOME第35页/共139页温度对温度对 值及值及ICEO的影响的影响T 、

18、 ICEOICiCuCEQQ 总的效果是：总的效果是：温度上升时，温度上升时，输出特性曲输出特性曲线上移，造线上移，造成成Q点上移。点上移。HOME第36页/共139页小结：小结：TIC 固定偏置电路的固定偏置电路的Q点是不稳定的。点是不稳定的。 Q点点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、置电路，当温度升高、 IC增加时，能够自动增加时，能够自动减少减少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变化。保持点的变化。保持Q点基本点基本稳定。稳定。常采用分压式偏置电路来稳定静

19、态工作点。常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。电路见下页。HOME第37页/共139页1.1.射极偏置电路射极偏置电路RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoRE射极直流射极直流负反馈电阻负反馈电阻CE 交流交流旁旁路电容路电容（2）静态工作点稳定的原理）静态工作点稳定的原理本电路稳压的过程实际是由本电路稳压的过程实际是由于加了于加了RE形成了形成了负反馈负反馈过过程程TUBEIBICUEIC（1 1）电路形式）电路形式HOME第38页/共139页I1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路直流通路（3）静态分析）静态分析B BBII22121BBCCRRUII

20、CCBBBBURRRU212BEBEUUUEBEBEBECRURUUIIEECCCCCERIRIUU1EIBIHOME第39页/共139页u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLuiRCRLoU（4）动态分析）动态分析画微变等效电路画微变等效电路rbebIcIbIiURBbeLiurRUUA0beBBirRRr/21CRr 0求电压放大倍数求电压放大倍数求求 输输 入入 电电 阻阻求求 输输 出出 电电 阻阻HOME第40页/共139页三极管三极管=50=50。试求：。试求：1 1）静态值）静态值 ；2 2）A Au u和和r ri i和和r r0 0；解：解：1 1）V5 . 312

21、2 . 6152 . 6BUmAIE4 . 127 . 05 . 3mAIIEC4 . 1 AmAIICB28028. 0VUCE5 234 . 112）（接下页接下页静静态态值值RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo3K3K2K2K15K15K6.2 K6.2 K1K1K3 3）不接）不接C CE E时的时的A Au u和和r ri i和和r r0 0；4 4）若换用）若换用=100=100的三极管，重新计算静态值的三极管，重新计算静态值 和电压放大倍数。和电压放大倍数。HOME第41页/共139页 （2 2）RCoUrbebIcIbI先画微变等效电路：先画微变等效电路：302

22、5. 175. 050beLrRuAkRRrRBBbei97. 02 . 6/5 . 6/25. 1/21kRRC30RBus RsKrbe25. 1513004 . 126HOME第42页/共139页u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLui静态分析不受影响静态分析不受影响动态分析不同动态分析不同 微变等效电路变为：微变等效电路变为：RCRLoUiURBrbebIcIbIER36. 0)1 (/EbeLCuRrRRAkRrC30kRrRRrEbeBBi25.1031/21）（3 3） 不接不接C CE EHOME第43页/共139页（4 4）RB1+UCCRCC1C2RB2CERE

23、RLuiuoV5 . 3212CCBBBBURRRUmARUUIEBEBE4 . 127 . 05 . 3AmAIIEC141004 . 1 AIEIB1 .45513 . 21VRRIUUECCCCCE5 )23(4 . 112 )(可见：在射极偏置电路中，虽然更换了不可见：在射极偏置电路中，虽然更换了不同同的管子，但静态工作点基本上不变。的管子，但静态工作点基本上不变。 HOME第44页/共139页此时：)()(26)1 (300mAImVrEbek2.24.126)1001(300342 .275.0100beLurRA与=50时的放大倍数差不多。HOME第45页/共139页2. 2.

24、集集基耦合电路基耦合电路 集集基耦合电路如图基耦合电路如图7.197.19所示，它引入所示，它引入了直流电压负反馈实现稳定静态工作点。了直流电压负反馈实现稳定静态工作点。图7.19 集基耦合电路TICUCUBUBEIBIC静态工作点稳定过程如下：HOME第46页/共139页3.3.温度补偿电路温度补偿电路 图7.20(a)7.20(a)温度补偿电路 HOME第47页/共139页图图7.207.20（b b） 温度补偿电路温度补偿电路 HOME第48页/共139页图共发射极交流放大电路 外接的交流信号电压外接的交流信号电压u ui i，与电容，与电容C C1 1，晶体管，晶体管V V的基的基-

25、-射极组成输入回路；射极组成输入回路；负载负载R RL L，与电容，与电容C C2 2，晶体管，晶体管V V的集的集- -射极组成输出回路。发射极是公共端。射极组成输出回路。发射极是公共端。 晶体管处于放大状态，发射结正偏、集电结反偏。晶体管处于放大状态，发射结正偏、集电结反偏。第49页/共139页 基极电阻基极电阻R RB B ，提供适当大小的静态基极电流，提供适当大小的静态基极电流I IB B。 集电极电阻集电极电阻R RC C，将集电极电流，将集电极电流i iC C的变化转换为集的变化转换为集- -射极间电压射极间电压u uCECE的变的变化，实现电压放大。化，实现电压放大。 耦合电容耦

26、合电容C C1 1，C C2 2起着隔断直流、传输交流信号的作用，使放大电路与起着隔断直流、传输交流信号的作用，使放大电路与信号源及负载之间的直流通路是断开的，它们之间无直流电量的联系。信号源及负载之间的直流通路是断开的，它们之间无直流电量的联系。 图（图（b b）是图（）是图（a a）的一种习惯画法。）的一种习惯画法。 电流的符号作如下的规定。电流的符号作如下的规定。 各电流、电压的直流量：各电流、电压的直流量：IBQ，ICQ，IEQ，UBEQ，UCEQ 各电流、电压的交流量：各电流、电压的交流量：ib，ic，ie，ube，uce 各电流、电压的交流量的有效值：各电流、电压的交流量的有效值：

27、Ib，Ic，Ie，Ube，Uce 各电流、电压的交流量的最大值：各电流、电压的交流量的最大值：Ibm，Icm，Iem，Ubem，Ucem 各电流、电压的总量：各电流、电压的总量：iB，iC，iE，uBE，uCE第50页/共139页 图解法是以晶体管的伏安特性曲线为基础，用作图的方法来分析、计算放大电路工作性能的一种方法。 放大电路的直流通路（直流电流流经的路径），如图所示: : 图共发射极放大电路的直流通路 第51页/共139页 直线直线MNMN所称为直流负载线，主要用来确定静态工作点。所称为直流负载线，主要用来确定静态工作点。图图解法求静态工作点 直流负载线和晶体管某条输出特性曲线（由直流负

28、载线和晶体管某条输出特性曲线（由I IB B值决定）的交值决定）的交点点Q Q，称为放大电路的静态工作点。，称为放大电路的静态工作点。第52页/共139页例例7.17.1 如图所示，设如图所示，设EC=12V，RC=3k，RB=240k，晶体管的输出特性，晶体管的输出特性曲线如图曲线如图所示，求电路中的静态工作点的静态值所示，求电路中的静态工作点的静态值IBQ，ICQ和和UCEQ。 解：A 5024012BCBQREImA4312CCCREIN： UCE = EC= 12 VM： ICQ=2mA，UCEQ = 6V由直流负载线由直流负载线MNMN、交点交点Q Q得：得： Q Q点的位置可以通过

29、改变点的位置可以通过改变I IB B的数值来调整。的数值来调整。第53页/共139页 放大电路有输入信号放大电路有输入信号u ui i时的工作状态称为动态。即在直流量上时的工作状态称为动态。即在直流量上叠加一个交流量。叠加一个交流量。 图图7.147.14为各交流量的动态变化关系的交流通路。交流通路是放为各交流量的动态变化关系的交流通路。交流通路是放大电路中交流电流流经的途径。大电路中交流电流流经的途径。图放大电路的交流通路第54页/共139页 把某一段非线性曲线用一直线段来近似估算。在这一直线段内，晶把某一段非线性曲线用一直线段来近似估算。在这一直线段内，晶体管各电量之间近似呈线性关系体管各

30、电量之间近似呈线性关系 先根据直流通路估算直流量（静态工作点）、确定各电量的工作区先根据直流通路估算直流量（静态工作点）、确定各电量的工作区段，然后再根据交流通路估算各交流量。段，然后再根据交流通路估算各交流量。BCBBEQCBQRERUEICQBQBQIIIUCEQ = EC-ICQRC 直流通路的输入回路直流通路的输入回路第55页/共139页例7.2 用近似估算法求例7.1中所示放大电路的静态工作点。A 5024012BCBBEQCBQRERUEIIC = IB = 4050=2000A=2 mA UCEQ=EC-ICQRC=12-23 = 6 V第56页/共139页图晶体管输入回路的等效

31、电路bbeBBEbeiuiur)mA()mV( 261 300EQbeIr第57页/共139页图微变等效电路 ibbeUIr()()oCCLbCLUIRRIRR beLCioUrRRUUAbeBiiirRIUrbeirr ro=RC 第58页/共139页SUSoUS/UUA例7.3 图7.1.1（b）所示放大电路中，已知晶体管（硅管）的电流放大系数 = 50，RB=200k ，RC=2k ，RL= 4k ，C1=C2=50 F，EC=12V。（1）试计算放大电路的输入电阻ri，输出电阻ro。（2）试计算接入或断开RL时放大电路的电压放大倍数 。（3）如果信号源内阻RS=200 ，试计算接入或断

32、开RL时放大电路对信号源电压 的电压放大倍数 。解：静态工作点 UAUBEQ=0.7 VA 5 .562007 . 012BBEQCBQRUEImA88. 20565. 0511BQCQIIUCEQ=12-22.88=6.2 V输入电阻 76088. 22651300ber第59页/共139页微变等效电路：13176. 0250beCUrRA8876. 02450beLCUrRRARL接入时， k757. 076. 0 200 beBirRrk 2CoRr RL断开时， 输入信号Ui与信号源电压US的关系iSiSirRrUUSiUSoUSUUAUUA10476. 02 . 076. 076.

33、0250iSibeCUSrRrrRA6876. 02 . 04250iSibeLCUSrRrrRRA第60页/共139页 晶体管的ICEO，UBE， 等参数随温度的变化而变化，可能使原来位置合适的静态工作点变成不合适而产生失真。 图温度对静态工作点的影响第61页/共139页 分压式偏置放大电路既能提供合适的偏流I IB B，又能自动稳定静态工作点 图分压式偏置放大电路 图分压式偏置放大电路的直流通路 B2B1B2CBRRREUUBUBEEBEBEQBEQCQRURUUIICQBQIIECCQCEEQCCQCCEQRRIERIRIEU第62页/共139页图分压式偏置放大电路的交流等效电路 第63

34、页/共139页例7.4 在图所示电路中，RB1=7.5k ，RB2=2.5k ，RC=2k ，RE=1k ，RL=2k ，EC=12V，三极管的 =30。试计算此放大电路的静态工作点和电压放大倍数AU。如果信号源内阻RS=10k ，则此时的电压放大倍数AUS又是多少？ 解：3B2BCB1B2 VRUERR2.3BBEQCQEQE mAUUIIR0.077CQBQmAII()5.1CEQCCQCEVUEIRR26()300(1)650()beEQmVmArI120.484iBBberRRrk()46CLoUibeRRUAUr 2.12oiUSUSSUUAAUU 第64页/共139页7.2 7.2

35、 其他放大电路其他放大电路RB+UCCC1C2RERLuiu01.1.电路组成电路组成rbeiUbIRERLRBoUcIbIUirirHOME共集电极放大电路共集电极放大电路第65页/共139页HOME第66页/共139页2.2.静态分析静态分析EBBECCBRRUUI)1 (BCIIEBCCCERIUU）（13.3.动态分析动态分析LbeLuRrRA)1 ()1 (（1 1）电压放大倍数）电压放大倍数HOME第67页/共139页（2）输入电阻）输入电阻)1 (/LbeBiRrRrbebrIU iBirRr/ir的求法？的求法？LEbRRI/)1 (bIULEbeRRr/)1 (ir输入电阻较

36、大，作为前一级的负输入电阻较大，作为前一级的负载，对前一级的放大倍数影响较载，对前一级的放大倍数影响较小且取得的信号大。小且取得的信号大。ir（3）输出电阻）输出电阻0r输出电阻较小，可输出电阻较小，可以提高带负载能力以提高带负载能力详看输入输出电阻的推导详看输入输出电阻的推导BssRRR/HOME第68页/共139页使用：使用：1. 将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻；将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻；2.2.将射极输出器放在电路的末级，可以降将射极输出器放在电路的末级，可以降 低输出电阻，低输出电阻，提高带负载能力；提高带负载能力；3.3.将射极输出器放在电路的两级之

37、间，可以起到电路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。的匹配作用。特点：特点：1.1.输入电阻大；输入电阻大；2.2.输出电阻小；输出电阻小；3.3.放大倍数约为放大倍数约为 1 1。HOME第69页/共139页 已知射极输出器的参数如下：已知射极输出器的参数如下：U UCCCC=12V;=12V;R RB B=240k=240k R RE E=3.9k=3.9k ， R RS S=600 =600 ， R RL L=12k=12k 。 =60=60，C C1 1 和和C C2 2容量足够大，试求容量足够大，试求A Au u 、 R Ri i和和R Ro o 。RB+UCCC

38、1C2RERLuiu0mA5 . 1)1 (BEIIAmARRUUIEBBECCB259 .3)601 (24012)1 (解：解：k4 . 15 . 12661300(mA)26(mV)(1)(300EbeIrHOME第70页/共139页rbeiUbIRERLRBoUcIbIiI微变等效电路微变等效电路LbeLuR)(rRA11）（)1 (/LbeBiRrRr2.9)601 (1.4/240102k1rSbeoRr99. 09 . 2614 . 19 . 2613310101)240/6 . 0(101.433HOME第71页/共139页共基极放大电路主要作用是高频信号放大，频带宽.图7.2

39、3 共基极放大电路HOME第72页/共139页电路形式 共发射极放大电路 共集电极放大电路 共基极放大电路 电流放大系数 较大，例如200较大，例如2001电压放大倍数 较大，例如2001时，时，FAF1反馈深度反馈深度结论：当结论：当 AoF 1 很大时，很大时，AF 只与反馈网络有关。即负反只与反馈网络有关。即负反 馈可以稳定放大倍数。馈可以稳定放大倍数。HOME第95页/共139页2. 反馈放大器分类反馈放大器分类（1）、电压反馈和电流反馈）、电压反馈和电流反馈电压反馈：电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。反馈信号取自输出电压信号。电流反馈：电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。反馈信号取

40、自输出电流信号。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点稳定静态工作点HOME第96页/共139页根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。为串联反馈和并联反馈。串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号与输入信号电压比较。

41、与输入信号电压比较。并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输入信号电流比较。流与输入信号电流比较。串联反馈使电路的输入电阻增大；串联反馈使电路的输入电阻增大；并联反馈使电路的输入电阻减小。并联反馈使电路的输入电阻减小。（2）、串联反馈和并联反馈）、串联反馈和并联反馈HOME第97页/共139页（3）、交流反馈与直流反馈）、交流反馈与直流反馈交流反馈：交流反馈：反馈只对交流信号起作用。反馈只对交流信号起作用。直流反馈：直流反馈：反馈只对直流起作用。反馈只对直流起作用。若在反馈网络中若在反馈网络中串接隔直电容串接隔直电容，则可以隔断直流，则

42、可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。此时反馈只对交流起作用。在起反馈作用的电阻两端在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容并联旁路电容，可以使其只，可以使其只对直流起作用。对直流起作用。有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起作用。信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起作用。HOME第98页/共139页图图8.2 8.2 反馈的分类反馈的分类HOME第99页/共139页负反馈放大器的分析方法负反馈放大器的分析方法分析步骤：分析步骤：3. 判别是串联反馈还是并联反馈判别是串联反馈还是并联反馈4. 判别是电压反馈还是

43、电流反馈判别是电压反馈还是电流反馈1. 确定有无反馈确定有无反馈2. 判别反馈极性判别反馈极性反馈类型的判断反馈类型的判断注意注意HOME第100页/共139页负反馈的判断方法负反馈的判断方法瞬时极性法瞬时极性法判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信号的比较关系。判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信号的比较关系。 如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化开始。如果是如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化开始。如果是 电电 流反馈，则要从输出电流的微小变化开始。流反馈，则要从输出电流的微小变化开始。 假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反馈、比假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，

44、依次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输出信号与原输出信号的变化极较、放大后，再回到输出端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反馈。反之为正反馈。性相反，则为负反馈。反之为正反馈。1.1.瞬时极性法瞬时极性法HOME第101页/共139页电压反馈电压反馈一般从后级放大器的集电极采样一般从后级放大器的集电极采样电流反馈电流反馈一般从后级放大器的发射极采样一般从后级放大器的发射极采样并联反馈并联反馈的反馈信号接于晶体管基极的反馈信号接于晶体管基极串联反馈串联反馈的反馈信号接于晶体管发射极的反馈信号接于晶体管发射极分立元件电流电压电流电压反馈判别反馈判别电压反馈电压反馈一般直接从运放

45、的输出端采样一般直接从运放的输出端采样电流反馈电流反馈一般不直接从运放输出端采样一般不直接从运放输出端采样 串并联串并联反馈判别反馈判别并联反馈并联反馈反馈网络接在信号输入端反馈网络接在信号输入端串联反馈串联反馈反馈网络接在非信号输入端反馈网络接在非信号输入端集成电路电流电压电流电压反馈判别反馈判别 串并联串并联反馈判别反馈判别反反 馈馈 类类 型型 的的 判判 别别HOME第102页/共139页反馈电路的三个环节：反馈电路的三个环节：放大：放大：dooXXA反馈：反馈：ofXXF比较：比较：fidXXX图图8.18.1负反馈框图：负反馈框图：基本放大基本放大电路电路AodXoX反馈网络反馈网

46、络FfXiX+输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号净输入净输入信号信号（正向传输）（正向传输）（反向传输）（反向传输）2.2.框图分析法框图分析法HOME第103页/共139页基本放大基本放大电路电路AodXoX反馈回路反馈回路FfXiX+dooXXA开环放大倍数开环放大倍数ioFXXA闭环放大倍数闭环放大倍数ofXXF反馈系数反馈系数注意基本放大注意基本放大电路不是简单电路不是简单的把反馈支路的把反馈支路去掉即可！去掉即可！注意随着反馈类型不同，各参数的量纲是不同的。注意随着反馈类型不同，各参数的量纲是不同的。HOME第104页/共139页负反馈放大器的一般关系：负反馈放大器的一

47、般关系：基本放大基本放大电路电路AodXoX反馈回路反馈回路FfXiX+oodofdfoioFAFXXXXXXXXXA111FAAoo1FAo1反馈深度反馈深度定义：定义：AoF1 为深度负反馈为深度负反馈HOME第105页/共139页(3) 若|1+AF|=0，则 AF。即没有输入信号时，也会有输出信号，这种现象称自激振荡。(1) 若若|1+AF| 1则则|AF |A|，加入反馈后闭环放，加入反馈后闭环放大倍数变小，属于负反馈。大倍数变小，属于负反馈。(2) 若若|1+AF| |A|，加入反馈后闭环放，加入反馈后闭环放大大 倍数增加，为正反馈。倍数增加，为正反馈。HOME第106页/共139

48、页负反馈的四种组态负反馈的四种组态1 1电压串联负反馈电压串联负反馈 电压、电流反馈简易判别方法是：电压、电流反馈简易判别方法是：图图8.3 8.3 电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路HOME第107页/共139页例例1：判断：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。ufubeuc1ub2uc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf此电路是电压串联负反馈，对直流不起作用。HOME第108页/共139页2 2电压并联负反馈电压并联负反馈图图8.4 8.4 电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路HOME第10

49、9页/共139页例例2：判断：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif电压反馈并联反馈uoifib=i+ifuo此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。HOME第110页/共139页3 3电流串联负反馈电流串联负反馈图图8.5 8.5 电流串联负反馈电流串联负反馈HOME第111页/共139页例例3：判断如图电路中：判断如图电路中RE3的负反馈作用。的负反馈作用。+UCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1=uiufuc

50、1uc2ib3ie3电流串联负反馈。电流串联负反馈。HOME第112页/共139页4 4电流并联负反馈电流并联负反馈图图8.6 8.6 电流并联负反馈电流并联负反馈HOME第113页/共139页例例4：判断：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2HOME第114页/共139页负反馈对放大器性能的影响负反馈对放大器性能的影响基本放大基本放大电路电路AodXoX反馈回电路反馈回电路FfX iX+dooXXAofX

51、XFfidXXX反馈电路反馈电路基本方程基本方程HOME第115页/共139页负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。引入负反馈使电路的稳定性提高。引入负反馈使电路的稳定性提高。FAAAooF1FAAAdAAdoooFF11(2)FAAAooF1(1)(3) 若若1FAo称为深度负反馈，此时称为深度负反馈，此时FAF1在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。1、提高放大倍数的稳定性、提高放大倍数的稳定性FAo1反馈深度反馈深度定义：定义：HOME第116页/共139页2、展宽频带、展宽频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加：引入负反馈使

52、电路的通频带宽度增加：oofBFAB)1 ( fABoAoAFBFHOME第117页/共139页3、减小非线性失真、减小非线性失真Aouiuo加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后ufuiudAoF+ 改善改善uouoHOME第118页/共139页（1）. 串联负反馈使电路的输入电阻增加：串联负反馈使电路的输入电阻增加：ioifrFAr)1 ( （2）. 并联负反馈使电路的输入电阻减小：并联负反馈使电路的输入电阻减小：)1 (FArroiif例如例如:射极输出器射极输出器理解：理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。一个电阻，故输入电阻增加

53、。理解：理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。一条支路，故输入电阻减小。4、负反馈对输入、输出电阻的影响、负反馈对输入、输出电阻的影响HOME第119页/共139页（3）. 电压负反馈使电路的输出电阻减小：电压负反馈使电路的输出电阻减小：)1 (FArrooof例如例如:射极输出器射极输出器理解：理解：电压负反馈目的是阻止电压负反馈目的是阻止 uo的变化，稳定的变化，稳定输出电压输出电压。放大电路空载时放大电路空载时可等效右图框中可等效右图框中为电压源：为电压源：输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然。输出电阻越小，输出电压越稳定，

54、反之亦然。roesouoRLHOME第120页/共139页理解：理解：电流负反馈目的是阻止电流负反馈目的是阻止 io的变化，稳定的变化，稳定输出电流输出电流。放大电路空载时放大电路空载时可等效为右图框可等效为右图框中电流源：中电流源：输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。（4）. 电流负反馈使电路的输出电阻增加：电流负反馈使电路的输出电阻增加：ooofr )FA(r 1roisoioRL电压反馈能稳定输出电压, 电流反馈能稳定电流HOME第121页/共139页HOME第122页/共139页 反馈就是把放大电路的输出信号的部分或全部通过一定形式的电路送反

55、馈就是把放大电路的输出信号的部分或全部通过一定形式的电路送回到输入端，和原输入信号共同作用于基本放大电路，控制其输出。从回到输入端，和原输入信号共同作用于基本放大电路，控制其输出。从输出端反送到输入端的信号称为反馈信号，传送反馈信号的电路称为输出端反送到输入端的信号称为反馈信号，传送反馈信号的电路称为。图反馈放大电路的一般框图 如果外加输入信号如果外加输入信号X Xi i与反馈信号与反馈信号X Xf f相位相反，相位相反，X Xd d= =X Xi i- -X Xf f X Xi i，这称为，这称为。正反馈提高了电压放大倍数，用于振荡电路和脉冲数字电路。正反馈提高了电压放大倍数，用于振荡电路和

56、脉冲数字电路。第123页/共139页 外加输入信号外加输入信号X Xi i与反馈信号与反馈信号X Xf f相位相同，相位相同，X Xd d= =X Xi i- -X Xf f X Xi i，这称为，这称为。负反馈用于显著改善放大电路的工作稳定性及其他许多性能指标。负反馈用于显著改善放大电路的工作稳定性及其他许多性能指标。 判断反馈的极性通常采用判断反馈的极性通常采用。反馈信号使净输入信号增强为。反馈信号使净输入信号增强为正反馈；反之，如反馈信号使净输入信号减弱为负反馈。正反馈；反之，如反馈信号使净输入信号减弱为负反馈。图用瞬时极性法判断反馈信号电压的极性 图（图（a a）是正反馈；图（）是正反

57、馈；图（b b）是负反馈。）是负反馈。 第124页/共139页 反馈分为反馈分为和和。直流反馈的反馈信号是直流量，它。直流反馈的反馈信号是直流量，它影响放大电路的直流性能。交流反馈的反馈信号是交流量，它对放大影响放大电路的直流性能。交流反馈的反馈信号是交流量，它对放大电路的交流性能产生多方面的影响。电路的交流性能产生多方面的影响。 反馈信号反馈信号X Xf f与输出电压与输出电压U Uo o成正比的是成正比的是，即，即X Xf f = =FUFUo o。凡反馈。凡反馈信号信号X Xf f与输出电流与输出电流I Io o成正比的就是成正比的就是，即，即X Xf f = =FIFIo o。 根据反

58、馈信号与放大电路输入信号的叠加关系可将反馈分为根据反馈信号与放大电路输入信号的叠加关系可将反馈分为与与两种。两种。 第125页/共139页FAAXXXAXXA00fdd0iof1010fA FA ，称为自激振荡；称为自激振荡；f0AA属于正反馈的情形；属于正反馈的情形；f0AA属于负反馈的情形；属于负反馈的情形；00111A FA F，称为深度负反馈。称为深度负反馈。FFAAA1100f第126页/共139页 提高放大倍数的提高放大倍数的稳定性稳定性000ff11AAFAAA例例7.77.7 某放大电路的开环电压放大倍数某放大电路的开环电压放大倍数A A0 0=10=104 4，如果由于某种原

59、因，如果由于某种原因，使使A A0 0下降为下降为8 8 10103 3。现引入反馈系数。现引入反馈系数F F=0.01=0.01的负反馈，试求闭环电压放大的负反馈，试求闭环电压放大倍数倍数A Af f和闭环电压放大倍数和闭环电压放大倍数A Af f的相对变化量。的相对变化量。解：当A0=104时，9901. 01011014400fFAAA当A0=8103时，8 .9801. 0108110813300fFAAA%20101010844300AA%2 . 099998 .98ffAA第127页/共139页 减小非线性失真减小非线性失真图负反馈改善波形失真 扩展放大电路的通频带扩展放大电路的通

60、频带图负反馈扩展通频带H0H1fFAfFAff0LL1第128页/共139页 改变放大电路的输入电阻和输出电阻改变放大电路的输入电阻和输出电阻 串联负反馈使放大电路的输入电阻增加：串联负反馈使放大电路的输入电阻增加： 并联负反馈使放大电路的输入电阻减小：并联负反馈使放大电路的输入电阻减小： 电流负反馈使放大电路的输出电阻增大：电流负反馈使放大电路的输出电阻增大： 电压负反馈使放大电路的输出电阻减小：电压负反馈使放大电路的输出电阻减小：01ifirA F r01iifrrA Fr ro o增大（增大（1+1+A A0 0F F）倍）倍 r ro o减小（减小（1+1+A A0 0F F）倍）倍