模拟电路基础知识

1、电路丁作点稳定原理计算公式电流 负电 反馈设温度直流负反馈过程结果使lc维持不变U=(1/3-1/5)EcRe=(1/3-1/5)Ec/lcRb=Rb1/Rb2=(2-5)ReUb=Rb1Ec/(Rb1+Rb2)第一章晶体管低频放大器品体管低频放大器主要是用來放大低频小信号电丿k的放大器.频率从儿I赫到一百千赫圧右 一.晶体管的偏置电路为了使放大器获得线性的放大作用，晶体管不仅须有一个合适的静态工作点，而1L必须使T作点稳定。由于温 度对管子参数队Icbo、Ube的影响，啟终都集中反映在lc的变化上,为了消除这种彩响,我们通过晶体管偏置 的直流或电压的负反馈作用使静态工作点稳定下來，常见的两种

2、偏宣电路及工作点稳定原理如下农表一、晶体管放大器的偏置电路滾2页滾2页设温度T,直流负反馈过程T T * Ic-MJc 1Ubtjl Ul)结果使Ic维持不变Rb 邙(EcUbe)/k>3Rc lc=Ec/(Rc+Rb/p) 根据经验，通常取 Rb/Rc=(2-10)二、放大器的三种电路形式放人器圧一种三端电路，其中必仃一个端是输入和输出的共同“地”端，如果这个共"地”端接于发射极的，称为共 射电路，接于集电极的，称为共集电路，接于基极的，称为共基电路，这三种冇不同的性能，见下表三种电路形式及其性能比较电路电压放大倍数电流放大倍数输入电阻输出电阻共射 电路RC2E<10-

3、100大10-1000大100Q-50KQ中10KQ-500KQ中共集 电路Er0.9-0.999小10-1000大因负载不同,可达 5OM0左右 大1-1000小共基 电路£Ci1100-10000 （实用） 大0.9-0.999小10-500Q 左右小500KQ-5MQ大三、图解法所谓图解法，就是利用品体管输入和输出的特性曲线，通过作图來分析放大器性能的方法，图解法能苴观和全 面地衣明三极借放人的匸作过程，并能汁算放人器的某些性能指标，现举例子來说明图解法的图解过程， 例：己知下图电路中的参数及输入电压Ui=15sinu)t (毫伏)耍求用图解法确定电路的静态匸作点参数Ibq、I

4、cq、 Iceq,并计算电压和电流的放大借数Ku、Kio.图解法步骤1、确定棊极岌冋路的静态匸作点，从输入特性曲线中选取直线段的中点Q (此点的Ubeq二0.7伏，Ibq二40微安) 为基极I叫路的静态工作点.通过选取合适的Eb或Rb (般通过调整Rb)來满足I.作点的要求，2、作去流负截线从上图可得负载线方程为Uce二EolcRc,它的轨迹为 根何线，卄令lc二0,fJUce二Ec二20伏，在 横轴上标出N点：又令Uce=0,fyic=Ec/Rc=20伏/6千欧=33毫安，在纵轴上标出M点，连结M、N就足|工流负载 线。它与1)=40微安的输出特性曲线相交于Q,由Q点找出fcq=1.8毫安,

5、Uceq=9伏,Q点就是集电极回路的静 态工作点，今后为简便起见，静态的电流、电压不再加下标Q衣示，lc、leUPIcq. leqo3、作波形，在输入特性上作出波形Ut=15sinu)t伏)，并棍据Ut的波形，作Bib、ic及Uce的波形从图解法法得以下儿点(1) 从波形止弦性可以判断静态工作点Q的选取是否合适。(2) 从图解得知输入电压U与集电极输出电压Uo反相,基极电流ib、集电极度电流lc与输入电压Ui同相.(3) 上述图解法是在空载悄况下进行的若考虑负载电阻RL的作用，交流负载应为RL二RC/RL。由于交流负载 线与苴流负载线均相交于Q，故通过Q点作出倾斜角a*=(arctg)1/RL

6、的苴线MN,称为交流负载线。四、等效电路法与h参数滾2页仁简化的h参数等效电路"微变”是指晶体管的lb、Ube、上、Uce在静态丁作点Q附近只作微虽的变化。梵中lb、Ube为晶体管的输入变 戢，Ifijlc、Uce为输出变就。若把晶体皆看作含受控源的.端II网络，就可以用四个h参数模拟晶体管的物理结 构，从而得出晶体管的h参数等效电路血图7J-4所示h的定义如下：hie=AUbe/AlbUce二0, hfe=Alc/Alb AUce=0hre=AUbe/AUce Alb=0, hoe=Alc/AUce Alb=O儿个参数仃各口的物理意义：hie是输出端短路时的输入电阻，也就是输入特性

7、曲线斜率的倒数；hfe是输出端 短路的电流放大系数，即B （共发射极）或a （共基极）：hrefi输入端开路的内反馈系数，它农示输出电压对输 入电压影响的程度：hoe是输入端开路时的输出电导，即为输出特性曲线的斜率由于品体管L作在低频时，he和hoe两个参数小到町以忽略不计，通常用hie和he两个参数模拟低频品体管电 路即可，这叫做简化后的h参数等效电路,如图713所示，图中的rbe、B即上述的hie、hfe.电流放大系数B （或 hfe）可以从输出特性曲线中求出或通过仪器测试出來，输入电臥be由下式计算：rbe=rb+（p+1）26 （亳伏）/le （毫安）式中:Rb为基区电阻,约为几百欧姆

8、,le为静态发射极电流求晶体管放大器的微变等效电路的方法如下：（1）晶体符以图7亠3示出的等效模拟型代枠：（2）所有直流电源、隔直电容,旁路电容都看作短路:（3）其它元件按原來相对位置画出，利用等效电路可以求取放大器的放大倍数、输入电阳、输出电常以及分析放大器的频率特性。Ri.i第二章低频功率放大器功率放人圧一种能昼转换的电路，在输入信兮的作用下，晶体管把厲流电源的能园，转换成随输入信弓变化的 输出功率送给负载，对功率放大要求如下：（1）输出功率要大：要增加放大器的输出功率，必须使晶体俗运行在极限的T作区域附近，由ICM、UCM和 PCM决定见图一。图一(2) 效率n要高：放大器的效率n定义为

9、：n二交流输出功率/直流输入功率(3) 非线性失真在允许范用内：由于功率放大器在大信号下丁.乍，所以非线性失真是燃免的，问题是要把失貞. 控制在允许范围内，功率放大器按工作状态和电路形式可分成以下几种：(1) 甲类功率放大器：在整个信号周期内，存在集电极电流；(2) 乙类功率放人器：只有半个信匕周期内，心在集电极电流，按电路形式它乂可分为：1) 双端推挽电路(DEPP)2) 取端推挽电路(SEPP)3) 平衡无变压器电路(BTL)在实际中，为了克服交越失真，推挽式昌体管电路足匸作于卬、乙类状态的。一、甲类功率放大器图一是甲类功率放大器，负载RL通过阳抗变换器B变成集电极负载RL二nRLo对直流

10、來说，变压器B初级氏流电 阻和Re均很小，所以直流负载线接近一条眶fi线见图一(b)为住放人器输出较人功率，可使交流负载线处于a 点和b点位置：8点的Uce=UCM,而工作点Q处fabfi线小点，通常晶体管的饱和压降和穿透电流都很小，实际 上可以认为lcmin=0和UcemizOo因此，供给负载的电流和电斤振幅分别为：lcm=lcM/2, Ucem=UCM/2式 1负载的交流功率(或放大器输出功率)为:PL= (UceM/T) x (lclW/T)=(k:IW2VT)x(UcM/2/7)=(1/8)lcMxUcM 式2工作点Q的集电极电流ICQ和电压UceQ分别为：ICQ 二 ICM/2, U

11、ceQ=Ec=UCM/2式 3所以，直流电源的输入功率：PD=lcQ x UceQ=( ICM/2) x(UCM 二 1/4lcMUcm式 4甲类功率放大器的效率为：口 二 PL/PD 二 50%式 5可见：(1) 晶体管的披人集射电压为电源电压EC的两倍。(2) 晶体信静态时耗功率为输出功率的两倍。甲类放大器的效率最高只有50%。第4页二、乙类推挽电路图2 (a)为乙类推挽电路，由于输出端使用变压器，因而晶体管对地冇两个输出端，设电路完全对称，当输入 信号Us为世半波时，BG1截止、BG2导通，输出电压UL为负半波，因此，两管轮流导通，一推一挽地丁作，故 称为推挽电路。山于两管轮流地匸作，所

12、以把两管的输出特性按相反方向叠在起，两管的交流加戈线疋好连成N线ab,工作点 Q处于直线8b的中点，如图2 (b)所示，从图中可看出各电戢的关系：(1) 如输出变爪器的初级和次级绕组的匝数比为n,则毎只胡体管的负载电阳RL为：RL= (n 2RL 二(n2/4)RL式 6而集电极与集电极之间的电阳RCC为Rcc 二 rVRL 二 4RL式 7(2) 变压器B2的初级绕组端电压拥幅力：Ucem=UceQ=Ec式8初级绕组电流振幅为：lcm 二 IcM式9所以输送到初级绕组的功率为：Ps=(Ucem/77)x( lcm/77)=( 1/2 )Eclcm式10(3)通过毎只晶体管的电流平均值为：lc

13、o=lcM/n式"由直流电源供给的功率为PD=( 2 Ico) Ec=2 x (lcm/ n )x Ec式 12(3) 推挽电路的效率为：n=(Ps/PD)100%=(1/2xEcx|cm)/2x(lcm/n)xEc100%»78.5% 式 13设计推挽电豁时婆注意：(1)为避免交越失其，晶体管应仃一定的偏置电流，但不耍过人，否则使电路效率降低。晶体竹的最大集电极电压Ucm>2Ec.品体符的耗散功率Pcrn>1.2Pc1,其中Pel为毎只晶体育送给变斥器B2初级的功率，即Pc仁(1/2)Psu.，(4) 根据Pel及Ec1的耍求，算出晶体管负载电阻PL及输出变压

14、器的匝数比n°图2第三章直流放大器苴流放大器能够放大苴流信号或变化极其缓慢的交流信号，它广泛应用于口动控制仪表，医疗电子仪器、电子测 量仪器等。常用的皿流放人电路仃单端式住流放人器、差动式山流放人器、调制型直流放人器等。一、单端式自流放大器 单端式d流放人器需要解决级间M流电平配置问题，如下图（a）的电路是利用电阻Re2拉低BG2的射极电位以 满足11流电T配朮要求（I!卩令Ube2=Uc1-Ue2）.下图（b）的电路是利用D4及D2作电平配置.使BG2、BG3的偏听 偏信程电爪分别为Ube2=0.3伏、Ube3=0.45伏。D3起保护作用，避免使BG1慕极受到过大的反压，如果询级输

15、 出电压主利后级输入电爪相差较人，町以利用硅稳爪管的稳定电丿k來代僭硅二极管的作用。下图C的电路是利用 较大的Rc1. Rc2來提高集电极电压,以实现询后级直流电平的配置.下图D的电路是利用PNP （BG1和BG3） hjNPN（BG2）的极性相反來进行电半配程于，BG1的输出电流是BG2的输入电流，BG2的输出电流是BG2的输 出电流是BG3输入电流，较好地实现了级间耦合，上述四种电路的彼人缺点是零点漂移大。二、差动式厲流放大器图2 （a）是差动式直流放大电路的一种型式。它是由BG1、BG2对特性相同的晶体管组成，而且电路元件也都 是对称的。输入信号人别为Ui1、Ui2：单端输出信号分别是U

16、c1、Uc2：双端输出为UC1与UC2Z屋，即U0=UC1- UC20差动电路貝有下列特点：仁具有抑制零点漂移能力差动电路由于管特性相同和电路元件对称，所以肖温度升高时，两管的集电极电流将得到同样的增星，即 IC仁ACZO而双端输出为UO=AIC1RC-AIC2RC=0,所以输出没有零点漂移。2、共模输入时，具有抑制放大能力通常把幅度相等,相位相同的一对输入信号,称为共模信号，由F列电路图A可见,当Ui仁Ui2时，在对称条件 下，则双端输（BUo=KUil-KUi2=0,3、差模输入时，只有放大能力滾6页通常把幅度相等，相位相反的对输入信号，称为签模仿号。当Ui1=-Ui22>模输入时，

17、两面三刀t?集电极输出分 别为 Uc仁KUi1、Uc2二KUi2；所以，差模放大倍数 Kud: Kud=(Uc1-Uc2)/(Ui1-Ui2)=(-Ui1 K-Ui1K)/2Ui1=- K=(-)(hfeRc)/(Rs+hie)山于签动电路的戏端输入电压、戏端输出电压的比单管共射放人电路女了一倍，所以空模放人倍数Kud与单管共 射电路的放大倍数相同为提高抑制零漂能力，应使共模放大倍数越小越好，差模放大倍数越大越好，因而利用共模抑制比 CMRR-Kud/Kuc作为评价差动放大电路性能好坏的重婆指标。图2第7页4、具有稳定静态工作点的能力图2 (8)的射极度电IfiRo对共模信号及温漂电平均有很强

18、的负反馈作用例如在温度升离时,心、Ic2都同时增 加，并产生下列负反馈过程：Lht-I J fl bl 上结果使IC仁IC2的实际变化札I对地减小，这里Re起看恒流作用，从而稳定静态工作点，显然Re越大，恒流作用 也越大，抑制零漂的能力也就越强，引入辅助电，以抵消Re的压隆。使射极度对地电位能维持止常的数值。fft 得注意的是.对差模信号，Re不起负反馈作用因此，它不会降低差模信号的放大倍数。表一四种形式(图2)的差动放大器的比较接法双端输入、双端输出<a)单端输入、双端输出(b)双端输入、单端输出(C)单端输入、单端输出(d)差模放 大倍数Kud (pRc/Rs+rbe)Kud (PR

19、c/Rs+rbe)Kud=-PRc/2(Rs+rbe)JKudPRc/2(Rs+rbe)共模放 大倍数KuO很小很小KuctO共模抑 制比很高高高很高差模输 入阻抗Rid 二 2(Rs+be)Rid=2(Rs+rbe)Rid=2(Rs+rbe)Rid=2(Rs+rbe)差模输出阻抗Rod=2RcRod=2RcRod=2RcRod=2Rc用途常用在多级放大的中 间级、输入级、也可作 输出级将单端输入转为双端输 出，常用在输入级将双端转为单端输出， 常用在中间级和输入 级用在输入输出需雯一端接 地的地方、常用在控制电路 及稳压电源第四章射极跟随器射极跟随器(又称射极输出魁 简称射随器或跟随器)是一

20、种共集接法的电路见下图,它从基极输入信号,从射 极输出信号。它貝冇高输入阻抗低输出阻抗.输入信号与输出信号相位相同的特点一、射随器的主要指标及其计算一、输入阻抗从上图(b)电路中,从1、1端往右边看的输入阻抗为:Ri=Ui/lb=rbe+(1+p)ReL式中：ReL=Re/RL,rbe£晶体管的输入电阻，对低频小功率管英值为：rbe二300+(1刑)(26毫伏)/ (le 'g伏) 在上图(b)电路中,若从b、b'端往右看的输入Bl抗为Ri=Ui/li=Rb/Rio.由上式可见,射随器的输入阻抗要比一 般共射极电路的输入阻抗be高(1+B)倍。2、输出阻抗将Es二0,

21、从上图(C)的e、e'往式看的输出阻抗为：Ro二Uo/Ui二(rbe+Rsb)/(4+B),式中Rs二Rs/Rb, 若从输出端0、0'往左看的输出阻抗为Ro=Ro/Reo3、电压放大倍数根据上图(b)等效电路求得:Kv=Uo/Ui=(1 +p)Rel/Rbe+(1 +p)Rel,式中：Rel=Re/RL,当(1+p)Rel»be时，Kv二 1,通常Kv<1.4、电流放大倍数根据上图(b)等效电路求得:KI=lo/li=(1 + p)RsbRe/(Rsb+Ri)(Re+RL)式中：Rsb=Rs/Rb,Ri=rbc+(1 +p)Relo通常，射随器八冇电流和功率放大

22、作用。二、射随器的实用电路下图足高频放大器使用的一种电路，山同轴电缆把信号输出，电缆的特性阻抗一般为50欧或70欧，所以要通过 跟随器BG2实现阻抗变换。图2是一种门举式的跟随器.它的特点是：1、自举111 rR3的下端电位随上端电位升曾而升高，故称为门兴举，门举作用使R3两端的交流压降为零。所以对交流來 说，R3相当于开路，从而避免了偏置电路降低了输入阻抗的缺陷。2、输入阻抗高为了尽星地提岛晶体管仃效的输入阻抗，采用BG1WBG2组成复介管电路，这时0二卩2,使总的输入阻抗人人 提高。因为输入阻抗Ri=Rbe+(1+p)Reo本电路的输入阻抗为2丸欧，图3是串接式的跟随器.其特点是：(1)类

23、似图2样.R4两端交流电压貝有口举作用；(2) BG2采用共皋接法, 使IC2JI有恒流作用，A、B两点交流阻抗RAB人大也提岛，从而提高了銀随器的输入阻抗。图4是互补式的跟随器电路的特点是：(1)由于两只三极管轮流供给致找电流.所以每只管的功耗只为输出功 率的(12-20) %&右,效率较高；(2)两只三极管都从射极输出，其输出阳抗皋本上一样，所以输出波形止、 负半波对称：(3)山丁输入信号通过BG3或BG4耦介至三极管的丛极，所以，对交、直流f；都可如随。其銀随 范用约为士第五章负反馈放大器一、正反馈与负反馈从放大器的输出端把某些戢送冋输入端去，称为反馈。若反馈就与输入戢的柑位相同

24、，II加入反馈后使放大倍数 增加的称为止反馈：若反馈屋与输入星的相位相反，其反馈川于电路产生振荡，负反馈川丁改善放人器的性能。反馈效果与反馈磧的性质和方式是密切相关的，若负反馈屋与输出电压成正比，其反馈效果能使输出电Jk稳定， 输出电阻减小，称为电压负反馈：如果负反馈量与输出电流成止比，其反馈效果能使输出电流隐定，输出电阻增 加，则称为电流反馈.按反馈戢在输入端的接入形式划分为串联反馈和并联反馈。串联反馈的反馈戢以串联形式串接于输入回路，并联 反馈的反馈呈以并联M式并接于输入回路，串联负反锻能增加输入电阻，而并联负反馈却减小输入电阻。三、反馈的判别方法止反馈还是负反懺川瞬间极性法判别，先假定输

25、入伫号某一瞬时极性然后按也级共射极放大器输入与输出反相的 原理逐级推出各输入、输出端的瞬时极性，最后看反馈到输入端的反馈量的极性与最初输入信号的假定极性：若 两者极性相同，则为正反馈，若两者极性相反则为负反馈。电爪反馈还是电流反馈用假想输出端交流短路法判别。把输出端效流短路庙 若反馈仪消失，则为电压反馈，若 仍然有反馈量，则为电流反馈，串联反馈还是并联反馈考察输入冋路的联接方式进行判别。反馈戢与输入信号若是电斥相加，则为串联反馈，若 是电流相加，则为并联反馈。四种形式负反愎电路列于表它们的冇关计算公式列于表二表一、三种形式的反馈电流并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈设输入电流li指向节点B

26、为増加，反馈 电流为If ,反馈过程： lfT->Uc1W 为 lb 与 If 反相故属负反馈。若将输出端短路，反馈 虽Uf仍心在，所以属于电流负反馈， 又由于反馈昂If以并联形式接入输入 端所以属于电流并联负反馈设输入电i指向节点b为增加，所馈电流 If反馈过程(背离节点b) 因为lb与If反相，故属负反谶,若令输出 端短路，则If二0所以属反馈：另外反馈 以并联形式接入输入竭,所以属J 电压并联负反馈设输入电压极性为Ulf,反馈星 为Uf,反馈过程：Uif->let->Uft 若以输入回路方向参考方向,Ui 与Uf极性相反,故属负反馈。因 为Ui与Uf串联.所以属串联负反

27、 馈。若输出端短路，Uf仍亦在， 则属于电流负反馈减小输入电阳稳定输出电流増加输出 电阻减小输入电阳稳定输出电斥减小输出电 阻増加输入电阻稳定输出电流増加输出电阻衣四种形式负反馈的参数计算电流负反馈电压负反馈Kuu=Uo/UbeFuu=Uf/UO=Rel/(Rel+Rf) rif=(1+Kuu+Fuu)ri rof=ro/(1+KuuoF)Kui 二 Uo/lbFiu=lf/Uo=-(1)/Rf rif=ri/(1+KuiFiu) rof=ro/1+KuioFiuKiu=Uo/UbeFui=(Uf/k)=-Rf rif=(1+KiuFui>i rof=(1+KiuoFui)roKii 二

28、 lo/lbFii=(lf/le2)=Re2/(Re2+Rf) rif=ri/(1+KiiFii) rof=(1+KiioFii)ro第六章宽频放大器一、宽频放大器的主要性能指标(1) 通频带4由定义知仁fH4L,通常下限频率fL«O, WHO,因It放大器通频带的扩展是设法增大上限频率 fH数值。(2) 中频电压放大倍数KO：它的定义中频段的输出电压UO与输入电压Ui之比。(3) 増益与带宽乘积KON存在矛盾，即増大僦会减小KO,反之.则反，所以要用两者Z积才能更全啲地衡磧放大器的质虽:。KOAf越大，则宽频放大器的性能就越好，(4) 上升时间ts:它定义为脉冲幅度从10%上升至9

29、0%所需时间，放大器的髙频特性越好，则上升时间ts越小。(5) 下降时间tf:它的定义为脉冲幅度从90% F降至40%所需时间，(6) 上冲虽:6：超过脉冲福度的百分数，(7) 平顶下降BA：脉冲持续期内，顶部下降的百分数，放大器低频特性越好，平顶下降虽越小.二、扩展通频带的方法利电路通常使用扩展频带的方法冇三种：(1)负反馈法，在电路中引入负反馈，并使负反馈量高频时比低频时小，以补 尝髙频时输出电压减小的损失，这种方法是在不损坏失低频増益下进行补尝，但它的幅频特性却开不平坦，使输出 脉冲波出现上冲；(3)利用各种接地电路的特点进行电路组合，以扩展放人器的通频带，卜面介绍扩展带的电路 1、电压

30、并联负反馈电路图4是电压并联负反馈电路，这种电路主要补偿晶体筲集基结电容CC、输出电容CO及电流放大借数频率升尚 而引起放大器增益卜降的作用，因为，低频时CO的容抗较小，使UO减小。攀?潢撕彷？?师？所以，负反馈屋也 减小，使高、低频放人倍数垠本-致，若RF収值与CC在高频时容抗相当，则CC只能在岛频上起作用，把上限频 率扩展2、电流串联负反馈电路图2圧电流串联负反馈电路，这种电路只能补偿I邯减小而造成的陨失，但不能补偿CO的作用，只适用丁分布电容 小的场合，因为，负返馈戢取决于ReLe低频时B大，所以le也大，引入负反馈也较大，而岛频时，由于Mie减小 使负反馈戢也减小，从而补偿了I人而使増

31、益下降的损失3、电抗元件补偿电路图4足电抗元件补偿电路，图中Ce约为几个皮法至儿I个皮法，低频时英容抗共大于，Reo由Re,引入较大的负反 馈戢，高频时Ce容抗变小，使发射极的反馈总阳抗变小，相应的高频负反馈减弱了。这就更有效地补偿B的卜降， 最佳补偿条件为:(3-5) ReCe=(0.35/Af通过调整ReCe数值，可以同时补偿旳及Co的作用，当CoRe较小时，按最佳条件选ReCe即可。若Co较大时，应 由调報确定，4、并联电感补偿电路图5为并联电感补偿电路,从交流观点看,L与输出负载并联，故祢并联电感补偿。由L与Co+CL组成回路，窩频 时产生谐振。由于谐振阻抗大，故补偿了使入大倍数减小的

32、作用，通常按下式选择电感L 二 0.4RL(CL+CO)5、串联电感补偿电路图5为串联电感补偿电路，图中L与RL小联称为电感冷联补偿。UjCC及CL组成谐振冋路，补偿效果不如并联电感 补偿法好。6、串、并联电感补偿电路图6为串、并联电感补偿电路，图中C1、C2、C3分别为晶体管集电极电容及电路输出端的分布电容，电感L1和L2 可以由下式选择L1= (1/2) + (C1/C2) L2L2= (1/2) + (C3/C2) L0L0=RC/2nAf由于L1、L2冇二次谐振机会，使通频带冇较大的扩展。7、电容和电感的混合补偿电路图7为电容和电感的混合补偿电路，电路I11BG1和BG2两级组成，其&

33、#171;I'BG2的集4EZ间山RF和LF实现并联电压负 反馈.高频时LF感抗増大使负反馈量减小，从而补偿了岛频时输出电感受的下降，这种电路的输入、输出阻抗很 低，故能承受较大容性负载，使频宽大大扩展"BG1和BG2实现电容的补偿，以抵销频时攀？潢描畅?？师？P1 的作用。由FBG2输入阳抗小，BG1集电极交流负载减小，使BG1输入电容也减小，所以BG1放人级频响更好，8、共射、共集组介电路图8共射、共集组合电路，图中BG2足共集电路，貝有输入阻抗高，输入电容小的优点，它接于BG1共射电路晴面. 可以减轻后级输入电容对询级的影响。与共射共射电路相比，它具自更好的频响特杵，乂

34、由于共集电路输出阻抗 低，可以承受较重的负载.输出电容对频响特件影响小，由于共集电路本身的频率特性较好，所以共射共集电路的频响声基本上决定于共射电路，这种电路适用于放大器 的末级。9、共射、工会基组合电路 图9为共射、共基电路,图中BG2共基电路的输入阻抗小,一般右几欧至十几欧范围,它作为BG共射电路后级, 当BG1集电极存在有分布民容时，对电路的频响的影响较小。所以比共射共射电路的通频带有较大的扩展 这种电路总的带宽增益不积不及共射共集电路,但共射共基电路应用在多级电路中,不易产生寄生振荡。适用于较髙频的宽带放人器。图3+说图7图9第七章选频放大器一、工作原理与双T电桥的频率特性选频放人器，

35、它从多种频率的输入信号中，选取所盂的种频率信巧加以放人下图所示的方框图可以构成选频放人 电路苴中方框K足慕本放大电路，方框F足选频负反馈网络，因此，选频放大器实质上足-种JI冇选频作用的负 反馈电路。电路的闭环益为KF=K/ (1+FK)式中：K二UO/Ui足开环览益 F二UF/UO是反馈系数第15页第#页一般用RC选频网络实现选期,图(b)示出反馈系数F随频率f的变化曲线(频率特性),当f=fo时,WJF=Oo所以， 对谐振频率fo来说，放大电路不存在负反馈，故KF二K此时放大器的输出电斥最大。随着频率远离fo,F就急速地増 加，相应的KF也很快衰减至零,见上图C因而,偏离fo点的其它无用频

36、率的输出电压也就很小很小了,至于KF的衰 减快慢，主耍是取决于反馈网络的选频特性，通常用双T电桥的RC选频网络.它在实际使用中，最常用的仃两种：041C等一种是非对称双T电桥如上图所示，假设电源内阳RS二0,负载RL二00,则计算公式如2谐振角频率30二1/RC1式品质因数Q=1/2 (1+a)=fo/2Afo.72式传输系数(反馈系数)的模、幅角分别为：1VT+1/Q2Y23 式<p =arctg1/QY式中：丫二6 (1/a)是广义失谐系数o二f/fo是相对失谐系数4式2Afo.7±为半功点的带宽由2式可见:对固定的谐振频率fo來说，Q越大,则通频带越窄;反ZQ越小,则通频

37、带越宽,因此,Q的大小可以 反应出双T网络的选择性好坏。这种収T电桥的优点是Q较人，但输入阻抗低，输出阻抗岛，与放人器联接不便，dJ 于桥臂参数不同，选用和调节也带來麻烦，只冇选择性要求较烏，才使用非对称双T电路，该电路的输入、输出阻 抗及相角变化悄况请参看最上面的图其中a通常选用(0仁0.2)可得到较大的Q值。第二种是对称双T电路，如下图-3所示，计算公式如下：谐振频率：u)0=V1TRC品质因数；Q=芮厂2(l+n)显然,Q与n有关,当n=1时，则Qmax=0.25,但调节不便,为了调节方便,经常选用n二0.5,相应于三只电阻数值相 等；或选ffln=2,相应于三只电容数值相等，由于对称双

38、T电桥，在选择元件和调整上都比较方便，故得到广泛的应用，传输特性不对称性的校正方法：实际使用中,由于RSO和RL/OO而且有时双T网络与放大器使用交流耦合,例图4 (A)的情况,信号源(ES及 RS)经CSS灯耦介，由于频率为零时，容抗1/3CS为无限人，所以F二0；而当频率很高时，贝iJCS、C2、C3容 抗很小，此时F近似为RL/ (RL+RS)：由于ZS、RL不影响谐振频率,仍然的二fo时,F二0：因此，F随频率变化的 曲线如图4 (B)示.由图可见，传输特性是不对称的第16页Z3和RL的W在不但使F的幅频特杵畸变.而II也便它的相频特件产牛不对称.如果在谐振点附近的相移超过TT/2,加

39、上某此附加相移的作用，在这次闭环放大电路电，就会弓入止反馈而发生I激振荡。为了消除这种不良现 象,在电路图4 (A)的RL两端并接上电容CL,在CL的作用下可F的幅相特性得到校正见图4 (B),理相校止时, 应满足下式关系：R1C 仁 R2C2 二 RLCL 二 RSCSR1R2= (1+n) RLRS如果耦介电容接于负载端，则必须在输入端仁T并接电容CS,理想较止条件仍如上式关系如果,双T9放大咕嘟使用fi接耦介方式，则不必接入CS或CL,此时，F的振幅、相移特性的对称条件可简化为：R1R2= (1+ n)RSRLR1C1=R2C2必须注盘：(1)双T网络与放大器直接耦介，虽然选择性较高，但

40、工流工作点将受到影响，调整因难：(2) 要使内阻ZS尽就减小及负载ZL尽就加大，否则会明显地降低双T的选择性，因此基本放大电路应询肩接入射 极跟随器或源极跟随器.以满足双T网络的要求.(3)在元伯参数何误差的影响卜 也会破坏了双T的平衡条件， 使幅频、相频特性发生变化，因此女T网络的元件应按照H体耍求，必须经严格选出温度特性好，匚作稳定的元件并要进行老化图4 (A)IT;图4 (C)双T电桥与放大器的连接方式双T电桥与放大器的连接方式见下表第电路特点XT反馈电斥.UF与输入信号Ui同时加入放到放大器的输入端，Ui加到BG1的发射极. 而UF加到基极,属串联电压负反馈电路,电路的闭环增益为KF=

41、K/ (1+FK).谐振 时，因F=0,故KF=K=®大；严重失谐时,|A|FK»1，故K=1/F1UF和Ui同时加入到BG1的慕极，屈于并联电压负反馈电路，使用这种联接方式时， 耍求信号源内阻RS足够人，否则XXT电桥冈负载太小会明疑地降低选择性，该电路 的闭环增益与上述电路相同，UF加入至基本放大电路的中间级BG1的基极，使UF比Ui多了-级放大，即UF经 BG1、BG2、BG3三级放大，而Ui经BG2、BG3两级放大电路的闭环益为KF=K/ (1+K1F),谐振时因F二0,故KF二K二嚴大,严重失谐时,HFK1»1,故KF=K/K1<1. 因此,从减小

42、失谐时的最小输出电压来说，它比第一类电路好。输入信号Ui接于双T电桥并臂C3R3与地Z间，使Ui既作用于BG1的输入端.乂作用 于BG2的输出端,使电路的闭环益变为KF二(1-F) K/ (1+KF),谐振时，因F=0, 故KF二K二最大；严重失谐时，因F.K»1及F=d,故KF二0,从严币:失谐时的最小输出 电压來说.这种电路最好.但调节麻烦三. 实用电路分析与调整方法1、电路分析图5为固定频率的晶体管选频放人电路，谐振频率足100赫，通频帯小丁6赫，谐振点的增益|KF|二70,它属丁笫- 类选频放大电路，BG1. BG2组成共射放大电路，输入信号Ui号反馈电压UF分别加于两管的加

43、极UF先经射随器BG4 再送到BG2慕极,H作用是：一方|何增加选频放大电路的输入电啊，另一方面叮使戏T的负栈电阳即BG4的输入电 阻增加，以消除输入信号源内阻RS对双T的影响，BG3也是射随器，它便XXT的电源内阻减小，从而提禹了电路的 选择性.双T电桥为非对称型，它与放大电路交流耦介，故用CL來校正幅频相频特性的对称性。图52、调整方法为了降低对电阻精度的耍求和便调虎离山节，R2 (或R3)分别用一只固定电阻R'2 (或R'3)和电位器R'2Rf3)组成，电位器数值为R2 (或R3的10-20%为宜若固定电阻，谋基是5%,然后按耍求粘度來选电容。图6调整步骤（1）按

44、图6电路双T网络进行粗调，信号源选频率100赫，输入电IK大于2伏，然后反复调电位器R'2和R'3务必使输 出电压最小，对于定点频率的双T网络，便Fmin=0.002是不因难的（即衰减54分贝）注意在图5电路中,对双T财 络來说，右边为输入端，左边为输出端，另外，信号源的非线性失真耍小，否则很难使Fmin=0.002.（2）调放大器的苴流工作点，111本放人电路是直接耦介放人器，各级I作点彼此仃牵连，所以只婆调酬61置RM、Rb2使Ue3为67伏即可.（3）调放大器的无反馈（开环）增益，从BG1基极输入信号（f=100和赫）调节输入幅度，使输出波形不失真，并 求K=UO/Ui=

45、70.若K>70,则减小Re2;反之，若K< 70,可増加Rc2,直至K二70为止。（4）双T电桥细调拉入双T电桥.闵双T己调卅于f二100赫及FminP的.又闵双T的输入阻抗比放人器的输出阻抗人很多.所以接入双 T电桥后，对谐振点來说，负反馈为零。因此，应该不影响放大器的增益，根据这个道理，若接入双T网络肩，K略 小于70 （因双T总有点负载效应）,则说明电路是正常工作的;若接入双T网络后,K大于70,则说明双T在谐振点 处引入止反馈，这时应调人R'3,使K减小至70：反Z当接入双T网络后，K减小较大，则说明了双T在谐振处FminHO. 故引入负反馈，致使K减小，此时可适

46、当调小R'3,务使K増大到70为止。在调试过程中,如果发现自激现象,则应首先把自激消除后，再进行调试,有三类自激振荡4、谐振点附近的白激, 冈为在fo附近双T电桥产生止反馈,可调节R3使自激消除,2、在吸低频率附近（约几赫）时,是由于双T网络的幅 频相频特性不对称，加上极低频率时，放大器的耦介电容或旁路电容会引入附加相移，从而构成了正反馈，因此， 消除这类门激捺漩，可以改用苴耦放电路或将耦合电容、旁路电容的数值减少，尤其要注意双T网络与放大器的耦 介电容C4的影响：3、高频口激振荡（约几十千赫消除力汉是收缩放大器的通频带,使高端增益讯速地衰减,例 如图5电路中接入Cm,使BG2的负我变

47、为R29Cm并联，选取Cm的数值，使其在低频时，Cm不起作用，而在门激 频率附近，造成了BG2的阻抗突然急剧地减小，从而使门激消除。第八章场效应管放大电路一、偏置电路有门生偏置和混合偏肖！两种方法，表1电路俐用漏极电ID通过Rs所产生的IdRs作为生偏置电氐即Ugs二IdRso可 以稳定工作点。|ldRs|越人，稳定性能越好,但过负的偏置电压，会使管子进入夹断而不能工作。若采用如表2和表 3混介偏置电路就可以克服上述缺陷。它们是山门空偏压和外加偏置组成的混介偏置，山于外加偏压EdRp （Rp为 分压系数）提高了栅极电位，以便于选用更大的IdRs來稳定工作点，电路2、3中Rg的作用是提高电路输入

48、电阻二、图解法用图解法求电路的静态工作点如下：表一常用场效应管放大电路123电路图解法等效电路1u 1L|u.i (1) 写出直流负载线的方程为:Uds=Ed.|d(Rd+Rs)=15-3.2ld令ID二0,则UDS=15伏，在横坐标上标出N点,又令UDS二0,得ID=4.7毫安,在纵坐标上标出M点,将M、连接成 直线，则MN就足直流负载;线。(2) imi栅漏特性(转移特杵)：根据负载线与乞条漏极特性曲线的交点坐标，倆出如下图B圧边所示的ID=f(UGS) 曲线称为栅漏特性。(3) 通过栅漏特性坐标原点作Tga=1/Rs的栅极回路负载线，它9栅漏特性相交丁Q,再过Q点作横轴平行线，号 栅漏负

49、载线相交于Q'。由静态工作点Q和Q'读出：IDQ二2.5毫安，UGSQ二3伏,UDSG二7伏，表1中的图解法与此 相同。三. 等效电路分析法场效应符的微变等电路示于卜图，由场效应符放人电路写成等效电路的具体例子可参阅表一。根据等到效电路求电 压放大倍数及输入，输出电阻的方法与晶体管电路相同。第九章止弦振荡电路在电子1.程中，常常用到止眩信号，作为信号的源的振荡电路，主要的要求是频率准确度高、频率稳定性好、波 形失真小和振幅稳定度高等，但对高频能源的振荡电路有以下几种：(1) LC振荡电路：它适用于几卜千赫至几百兆赫的频率范囤(応频率和超高频)(2) RC振荡电路：适用于声频和超

50、声频范用(从儿赫至1赫)(3) 晶体掠物电路：用于生产频率稳定度较咼的振荡电路，频率低于3赫时常用音叉振荡电路代替，而频率高 丁几I兆赫时常用泛音晶体振荡电路，随看集成化技术的发展，己冇多种晶体振荡器的集成电路，如国产的ZWB-1 和ZWB-2型等。相位和振幅平衡条件：反馈式的振荡电路主耍是由基本放大器和反馈网络纽成，如图91所示I火I此.振荡电路实际卜.足一个闭环的正反 馈电路，其闭环增益为：Kf 二 Uf/Ui 二 KF 二要使电路产生振荡，则必须反馈电压Uf和输入电压Ui同相，所以本位平衡条件为0k+0f=2nn式一5 二 0,1,2,而11,耍求|Uf|>|Ui|,所以振幅平衡条

51、件为：式二KF>1如果满足了这两个平衡条件，则电路产生振荡，由于振荡器的晶，本管1作在非线性区域，所以包含了丰富的谐波 成分，而只有某一频率才能满足上述的两个平衡条件，从而产生了单一频率的正弦振荡。图1图2一、变压器反馈式振荡电路图2 (a)为变压器反馈振荡电路，其止反馈过程是：若输入Ui为上止下负，对于振荡频率，回路谐撮的并联阻抗为 电阻性,所以输出电压Uo与U反相，即Uo为上负下正，由于同名瑞决定了Uf为上正下负，Uf正好与Ui同相，只要 品体竹的卩足够大和变压器的匝数比合适，电路一定能够振荡，还可以证明电路的起振条件和振荡频率分别为： p>rbeRC/M式 3M/2nVET式

52、 4式中：be为基极与射极度之间的交流等效电阳，R为次级折算到初级的等效电阻，M为互感系数。二、三点式振荡电路1、三点式电路相位条件的判别法图3 (a)为三点式振荡器的交流等效电路，从相平衡条件可以推论出：凡勺晶体管发射极相接的电抗Xbe、Xce应 性质相同，而不与发射极连接的另一电抗元件，Xcb的性质应与前两者相反。可以从相园图來检査上述结论的止确性，设Xbe、Xce为容性，Xcb为感性：I人I振荡时回路谐振于振荡频率，回路 呈电阻性：所以Uo、Ui反相及lc、IL反相：又MXbe. Xce为容性，故IC比UO超诞90度。因Xcb为感性，所以Uf 比IL滞后90度，其相最图如图3 (b)示，

53、从图可见，Uf与Ui同相，上述结果得到证明。(a)(b>图3图42、电容三点振荡电路(考毕兹电路)图4 (a)为三点振荡电路及其交流等效电路.从图4 (b)看出，与发射极相接为电容，集电极与垄极Z间接电感,眼从于共射三点振荡电路对电抗性的要求.故能振荡.该电路的起振条件和振荡频率为P>C2/C1式 5谯式6一般反馈系数F=C1/C2HZ0.5-0.01之间，由于该电路的输入端接电容，而容抗又随频率增加而减小，所以输入电压 中的高次谐波分最将明眾地受到抑制，使输出波形良好，该电路的缺点是：用调节电容來改变频率时，会使反馈 系数改变，所以通常用改进型的电容三点振荡电路。第十章晶体管直流

54、稳压源一、稳压电源的技术指标直流稳压电源的技术指示如下：(1) 最大输出K流电流lomax:表明该稳压电源的负荷能力，与整流竹和调整管的最大允许电流IcM冇关(2) 额定输出稳压宜流电压Uo：分别定压式和调压式两种(3) 稳压系数数S：表示在负载电流与环境温度保持不变的情况F,由于输入电压Ui的变化而引起的出电压的相 对变化量与输入电压的相对变化量的比值，即：S=(AUo/Uo)/(AUi/Ui)S越小，电源的稳定性越好，通常S约为10-10-L(4) 输出阻抗Ro：农示半输入电压和环境温度保持不变时，山于负载电流Io和变化而引起的输出电压的变化量号 负载电流的变化就的比值，即Ro=AUo/A

55、lo可见，如果Ro越小，则说明输出电压的变化越小。(5) 纹波系数y：输出电压中交流分就占额定输出克流电压的百分比，即r=(U-)/UoxlOD%艶然，r越小越好，通常稳定电源的纹波电压只有几毫伏，甚至小于1毫伏二、整流与滤波电路仁整流电路常用的整流冇半波、全波、桥式、对偶、倍压式整流电路，它们都是利用二极管的號向导电性把交流电压变为fi流 电压，不同形式的整流电路对变压器及二极符的要求也不同，其特点和要求列于表一中表一冬种整流电路的主耍指标半波整流(a)全波整流(b)桥式整流(c)对偶整流(d)倍压整流(e)电路上9-11r-i1ft_A_r-lI1Ti4Bg交流输入电压(有效值空载时输出电压(有效值)Uo带负载时输出电压(有效值)Uo毎俗的反向峰值电压每管通过的电流平均值有效值(a)U2/7U2U22/2 U2Io1.57k)(b)2U2/7U21.2U227TU20.5lo0.79lo(c)U27TU21.2U2炖U20.5lo0.79lo(d)2U27TU21.2U2/2U20.5lo0.79k)(e)U2QU22U22/2U2Io1.57k)2、滤波电路滤波电路实际上是