学习线电讲义陆广华ch

1、University of Sciennd Technology of China§3.3 三种组态放大器的中频特性lugh2012年10月16日提纲n 1. 单级共大器n 2. 射极串电阻Re的共大器n 3. 共集放大器n 4. 共基放大器§3.3 三种组态放大器的中频特性21. 共大器n 电路结构¨ 直流偏置电路：定基压偏置， 态¨ 交流工作组态：共发组态VCCBJT处于放大状RB1RCC2C1RLRVoRB 2VisRCVsEE§3.3 三种组态放大器的中频特性31. 共大器n 中频交流通路¨ 直流电压源作交流接地处理¨

2、; 耦合电容、旁路电容作交流短路处理RsRRVoRBCLVVsiRB = RB1RB 2§3.3 三种组态放大器的中频特性41. 共大器n 中频交流等效电路RsVsRRVoRBCLViRsibhiercb iRRViRBVo1+ bbCLVs§3.3 三种组态放大器的中频特性51. 共大器ibIoIiRsb ibRCVoRLVi RBhieVsn 说明¨ 一般情况下，集电结电阻r'c可以忽略不计，不必画出¨ 作中频交流等效电路，并标明输入输出端口的电流、 电压及其方向，标明BJT三端口的电流方向§3.3 三种组态放大器的中频特性61.

3、共大器n 中频分析的主要交流指标参数¨ 电压增益¨ 输入阻抗¨ 源电压增益¨ 输出阻抗¨ 电流增益§3.3 三种组态放大器的中频特性71. 共大器n 中频电压增益分析ibIoIiRsRLibVoRCVi RBhieVs= -b (RCRL )= -b ib (RCRL ) Þ AìïVo= V oíVRVhïV = i hî iLiiebie§3.3 三种组态放大器的中频特性81. 共大器-b (RCRL )AV=hien 说明¨ 共大器是一个电压反相放大

4、器，输出电压与输入电压反相¨ 共大器的电压增益一般可达几十倍§3.3 三种组态放大器的中频特性91. 共大器n 输入阻抗分析IoibIiRsRLibRCViRBhieVoVsRi= Vi= RRhiBieIi§3.3 三种组态放大器的中频特性101. 共大器n 输出阻抗分析IoibIiRsVsb ibRC VoRLViRBhieRo§3.3 三种组态放大器的中频特性111. 共大器ibIb ibRsRC VRBhieRo= V= RRoCI§3.3 三种组态放大器的中频特性121. 共大器n 中频源电压增益分析ibIoIiRsRLibVoRCV

5、i RBhieVs-b (RCRL )RBhieVRA= A= o iVsVR + R+ RRVhRhsLisieBies§3.3 三种组态放大器的中频特性131. 共大器n 中频电流增益分析IoibIiRsVsb ibRLVoRCVi RBhieìIRC= -b iobR+ RïIRR= -bCLÞ A = o C BíR+ hIR+ RR+ hRIïI= i Bie LiCLBieïîibRB§3.3 三种组态放大器的中频特性141. 共大器RCRBA = -bIR+ RR+ hCLBien 说明&#

6、168; 共大器也是一个电流反相放大器，输出电流也是与输入电流反相¨ 共大器的电流增益一般也有几十倍§3.3 三种组态放大器的中频特性151. 共大器n 特点¨ 反相放大器¨ 电压、电流都有比较大的放大倍数，且放大倍数和 直接相关¨ 有中等的输入和输出阻抗§3.3 三种组态放大器的中频特性161. 共大器-b (RCRL )AV=hieRCRBA = -bIR+ RR + hCLBien 共大器存在的问题¨ 放大器的电压增益和电流增益都与有线性关系¨ 然而，晶体管参数存在较大的离散性，且与温度密 切相关，故该电路交

7、流性能指标的温度稳定性较差§3.3 三种组态放大器的中频特性171. 共大器n 解决方法：发射极支路串入交流小电阻ReVCCRB1RCC2C1RsRLVoRVReRCEiB 2VsE§3.3 三种组态放大器的中频特性182. 射极串电阻Re的共大器n 中频交流通路RsRCRVVLRoReiBVsn 中频交流等效电路IoIiibRsVsb ibhieRLVi RBVoRCRe§3.3 三种组态放大器的中频特性192. 射极串电阻Re的共大器n 中频电压增益分析IiIoibb ibRsVshieRLVi RBVoRCRe= -b ib (RCRL )-b (RCRL

8、)ìïVo= V =Þ Aoíh+ (1+ b ) RV = i h+ (1+ b )i RVVïîiieeibiebe§3.3 三种组态放大器的中频特性202. 射极串电阻Re的共大器RL 'RL 'r = 0 Þ A» -» -(1+ b )(RbV+ r )r + Reeeen 说明¨ 发射极支路串入交流小电阻Re ，降低了电压增益AV， Re越大， AV降低的越多¨ 发射极支路串入交流小电阻Re ，使得电压增益AV与晶体管参数几乎无关，了中频电压增益的

9、稳定性§3.3 三种组态放大器的中频特性212. 射极串电阻Re的共大器IoIiibn 输入阻抗b ibRsVshieRLVi RBVoRCReRR 'ii= Vi+ (1+ b ) R= hR'iieeib= Vi(h+ (1+ b ) R )= R= RR'RiBiBieeIi§3.3 三种组态放大器的中频特性222. 射极串电阻Re的共大器n 说明¨ 发射极支路串入交流小电阻Re ，增大了共大器的输入阻抗Ri，从而降低信号源内阻RS对源电压增益AVS 的影响Ri= AAVsVR + Ris§3.3 三种组态放大器的中频特性2

10、32. 射极串电阻Re的共大器n 电流增益分析IoIiibb ibRshieRLVi RBVoRVsCRe§3.3 三种组态放大器的中频特性242. 射极串电阻Re的共大器üRCI= -b iïobR+ RïCLh+ (1+ b ) R öýæ÷ïI = iç1+ieeïibRèøþB= IoRCRBR+ h+ (1+ b ) R= -bÞ AIR+ RRILiCLBieen 说明¨ 发射极支路串入交流小电阻Re ，对中频电流增益AI有

11、一定影响，但是影响较小§3.3 三种组态放大器的中频特性252. 射极串电阻Re的共大器n 输出阻抗分析IoibIiRsb ibhieRLVi RBVoRVsCReRo= RCRo§3.3 三种组态放大器的中频特性263. 共集放大器n 电路结构¨ 直流偏置电路：定基压偏置，BJT处于放大状态¨ 交流工作组态：共集组态VCCRB1C1C2RsVVRREiB 2RVLos§3.3 三种组态放大器的中频特性273. 共集放大器n 中频交流通路RsRVRViLRoEVsB§3.3 三种组态放大器的中频特性283. 共集放大器n 中频交流等效

12、电路RsRRVViLRoEVsBibIoIihieRsibREVoRLRBViVs§3.3 三种组态放大器的中频特性293. 共集放大器n 电压增益分析ibIoIhiieRsb iRVRRVibEoLBVsVo = (1+ b )ib (REüïRLý+ (1+ b )ib (RERL )ïþ= ib hieVi(1+ b )(RERL )VÞ A= o h+ (1+ b )(R)VVRiieEL§3.3 三种组态放大器的中频特性303. 共集放大器(1+ b )(RERL )AV= h» 1+ (1+

13、bRRieELn 射极跟随器¨ 共集放大器是电压同相放大器，电压增益小于1，但在 一定条件下可接近于1¨ 共集放大器称为射极跟随器，即射极的交流电压在幅度和相位上都跟随着基极的交流电压§3.3 三种组态放大器的中频特性313. 共集放大器n 输入阻抗ibIoIihieRsb ibRBREVoRLViVsRiR 'i= Vi+ (1+ b )(R)= hR'RiieELib= Vi(h)+ (1+ b )(R= R= RR'RRiBiBieELIi§3.3 三种组态放大器的中频特性323. 共集放大器(hRL )+ (1+ b )(

14、RER = RBn 说明¨ 若忽略RB的影响，则与共大器相比，共集放大器的输入阻抗要高得多，而且与负载相关¨ 采用两种方法可降低RB的影响，进一步提高输入阻抗n 采用定基流偏置电路， RB可选得很大n 采用自举电路§3.3 三种组态放大器的中频特性333. 共集放大器n 源电压增益分析ibIoIihieRsb ibRBREVoRLViVs= VoRi= AAVsV+ RRVRsLis(hieRL )+ (1+ b )(RE(1+ b )(RERL )RB=+ (1+ b )(RE)hieR1+ b+ Rh+RRRLsBieEL§3.3 三种组态放大器的中

15、频特性343. 共集放大器n 电流增益ibIoIihieRsb ibRBREVoRLViVs§3.3 三种组态放大器的中频特性353. 共集放大器üïREI= (1+ b )iobR+ RïEL) öý+ (1+ b )(RæhRï÷ieELI = i ç1+øïibèRþB= IoRERB= (1+ b )Þ A+ h+ (1+ b )(R)I+ RIRRRRLiELBieELn 说明¨ 共集放大器是电流同相放大器以做到大于1，即有一

16、定的功率增益¨ 电流增益§3.3 三种组态放大器的中频特性363. 共集放大器n 输出阻抗ibI1IhieRRsRBb ibVERo'Ro-(RsRB ) + hie )ib(RsRB ) + hieV=R'(1boIi11b(RsRB ) + hieR = R= RR'1+ bo§3.3 三种组态放大器的中频特性EoE373. 共集放大器+ Rs= hieRBRRoE1+n 说明¨ 共集放大器具有很低的输出阻抗，进一步减小可采用 复合管，这说明共集放大器带负载的能力比较强，§3.3 三种组态放大器的中频特性383. 共

17、集放大器n 特点¨ 同相放大器¨ 电压增益小于1、接近1 ；可以有电流增益¨ 输入阻抗高、输出阻抗低n 射随器的作用¨ 用作多级放大器的输入级、输出级、或者作为级间隔离、其前后级间的相互干扰§3.3 三种组态放大器的中频特性394.基器n 电路结构¨ 直流偏置电路：定基压偏置，BJT处于放大状态¨ 交流工作组态：共基组态VCCC2RRB1CC3VoRLRCB 2Rs1VREiVs§3.3 三种组态放大器的中频特性404.基器n 中频交流通路IiIoRsViREVoRLRCVs§3.3 三种组态放大器的中频

18、特性414.基器n 中频交流等效电路IiIoRsViREVoRLRCVsb ibIiIoRshieREVoRLViRibVsC §3.3 三种组态放大器的中频特性424.基器n 电压增益分析b ibIiIoRshRieVRVRCEoLiVisb(RL )Vo = -b ib (RC)übRRïV CLÞ=AoýVVhV = -i hïþiieibie§3.3 三种组态放大器的中频特性434.基器b (RCRL )AV=hien 注意¨ 与共大器相比，两种组态的电压增益模值一样，但是差了一个负号，共基放大器是电压同相放大器§3.3 三种组态放大器的中频特性444.基器n 输入阻抗= Vihie1 + bb ibIiI '=R'iiI 'iibREViRCRLhhie= R= RR'Rie1 + biEiEn 说明¨ 共基放大器的输入阻抗很小，比较适合用电流源驱动§3.3 三种组态放大器的中频特性454.基器n 电流增益分析b ibIiIoibRsREVoRLVihieRVsC= ioRCRE=××Ai+