第2章 分立元件放大电路

1、第二章第二章 分立元件放大电路分立元件放大电路本章重点和考点本章重点和考点:1.共射放大电路的静态工作点分析和动态参数计算。共射放大电路的静态工作点分析和动态参数计算。2.放大电路失真分析和最大输出电压计算。放大电路失真分析和最大输出电压计算。3.BJT三种组态的特点、三种组态的特点、FET三种组态的特点。三种组态的特点。本章教学时数：本章教学时数：16学时学时本章讨论的问题：本章讨论的问题：1.什么是放大？放大电路放大信号与放大镜放大物体意义什么是放大？放大电路放大信号与放大镜放大物体意义相同吗？放大的特征是什么？相同吗？放大的特征是什么？2.为什么晶体管的输入、输出特性说明它有放大作用？为

2、什么晶体管的输入、输出特性说明它有放大作用？如何将晶体管接入电路才能起到放大作用？组成放大如何将晶体管接入电路才能起到放大作用？组成放大电路的原则是什么？有几种接法？电路的原则是什么？有几种接法？3.如何评价放大电路的性能？有哪些主要指标？如何评价放大电路的性能？有哪些主要指标？本章讨论的问题：本章讨论的问题：4.晶体管三种基本放大电路各有什么特点？如何根据它晶体管三种基本放大电路各有什么特点？如何根据它们的特点组成派生电路？们的特点组成派生电路？5.如何根据放大电路的组成原则利用场效应管构成放大如何根据放大电路的组成原则利用场效应管构成放大电路？它有三种接法吗？电路？它有三种接法吗？6.场效

3、应管放大电路与晶体管放大电路有哪些不同处？场效应管放大电路与晶体管放大电路有哪些不同处？在不同的场合下，应如何选用放大电路？在不同的场合下，应如何选用放大电路？ 2.1 放大的概念和电路主要指标放大的概念和电路主要指标第二章第二章 基本放大电路基本放大电路2.1.1 放大的概念放大的概念电子学中放大的目的是将微弱的电子学中放大的目的是将微弱的变化信号变化信号放大成较大放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。放大才有意义。放大电路放大的本质是能量的控制和

4、转换。放大电路放大的本质是能量的控制和转换。uoAuui第二章第二章 基本放大电路基本放大电路2.1.2.2.1.2.放大电路的性能指标放大电路的性能指标放大电路示意图放大电路示意图第二章第二章 基本放大电路基本放大电路2.1.2.2.1.2.放大电路的性能指标放大电路的性能指标放大电路示意图放大电路示意图图图2.1.2放大电路示意图放大电路示意图第二章第二章 基本放大电路基本放大电路1 1、放大倍数、放大倍数表示放大器的放大能力表示放大器的放大能力 根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，放大器可分为四种类型，所以有四种放大倍数的定义。放大

5、器可分为四种类型，所以有四种放大倍数的定义。（1）电压放大倍数为）电压放大倍数为: Auu=UO/UI（重点）重点）（2）电流放大倍数为）电流放大倍数为: : A Aiiii= =I IO O/ /I II I （4）互导放大倍数为）互导放大倍数为: Aiu=IO/UI（3）互阻放大倍数为）互阻放大倍数为: Aui=UO/II本章重点研究电压放大倍数本章重点研究电压放大倍数Auu第二章第二章 基本放大电路基本放大电路2、输入电阻、输入电阻 Ri输入电阻输入电阻:放大电路输入电压与输入电流的比值。放大电路输入电压与输入电流的比值。AuIiUSUi一般来说，一般来说， R Ri i越大越好。越大越

6、好。WhyWhy？iiiIUR 输入电阻越大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。输入电阻越大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。第二章第二章 基本放大电路基本放大电路3、输出电阻、输出电阻 Ro从放大电路输出端看进去的等效电阻。从放大电路输出端看进去的等效电阻。 LS0oooRUIUR输入端正弦电压输入端正弦电压 ，分别测量空载和输出端接负载，分别测量空载和输出端接负载 RL 的输出电压的输出电压 、 。oU iUoULooo)1(RUUR 输出电阻愈小，带载能力愈强。输出电阻愈小，带载能力愈强。LoLooRRRUU 第二章第二章 基本放大电路基本放大电路4、通频带、通频带fA

7、uAum0.7AumfL下限截止下限截止频率频率fH上限截止上限截止频率频率通频带：通频带：fbw=fHfL放大倍数随频放大倍数随频率变化曲线率变化曲线通频通频带带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。第二章第二章 基本放大电路基本放大电路5、非线性失真系数、非线性失真系数 D所有谐波总量与基波成分之比，即所有谐波总量与基波成分之比，即12322AAAD6、最大不失真输出幅度、最大不失真输出幅度 在输出波形没有在输出波形没有明显失真明显失真情况下放大电路能够提供情况下放大电路能够提供给负载的最大输出电压给负载的最大输出电压( (或最大输

8、出电流或最大输出电流) )可用峰可用峰-峰值峰值( (UOPP、IOPP) )表示，或有效值表示表示，或有效值表示( (Uom 、Iom) )。7、最大输出功率与效率、最大输出功率与效率 输出不产生输出不产生明显失真明显失真的最大输出功率。用符号的最大输出功率。用符号 Pom表示。表示。VomPP ：效率：效率PV：直流电源消耗的功率直流电源消耗的功率ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiET：NPN 型三极管，为放大元件；型三极管，为放大元件；UCC：为输出信号提供能量；为输出信号提供能量；RC：当当 iC 通过通过 Rc，将电将电流的变化转化为电压的流

9、的变化转化为电压的变化，传送到输出端；变化，传送到输出端；VBB 、Rb：为发射结提供正向电压，提供静态基极电流。为发射结提供正向电压，提供静态基极电流。UBEIBICUCE1、无输入信号、无输入信号(ui = 0)时时 uo = 0uBE = UBEuCE = UCEuBEtOiBtOiCtOuCEtO+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEICUCEOIBUBEO结论：结论：QIBUBEQUCEICUBEIB无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？ uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ u

10、iuCE = UCE+ uoICui+UCCRBRCC1C2T+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量动态分析动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析静态分析uitOuotO 静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。 动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得放大了的动态信号。获得放大了的动态信号。 对实用放大电路的要求：对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能少、

11、共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。负载上无直流分量。1. 1. 组成原则组成原则2 2、实现放大的条件、实现放大的条件1） 晶体管必须偏置在放大状态。晶体管必须偏置在放大状态。发射结正偏，集发射结正偏，集 电结反偏。电结反偏。2）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。3） 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。4）输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集）输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。电极电压，经电容滤波只输出交流信号。3 3、如何判断一个电路

12、是否能实现放大？、如何判断一个电路是否能实现放大？3） 晶体管必须偏置在放大区。晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电发射结正偏，集电结反偏。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： 放大电路

13、如图所示。已知放大电路如图所示。已知BJT的的 =80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求：求：第二章第二章 基本放大电路基本放大电路 共射极放大电路共射极放大电路（1）放大电路的）放大电路的Q点。此时点。此时BJT工作在哪个区域？工作在哪个区域？（2）当）当Rb=100k时，放大电路的时，放大电路的Q点。此时点。此时BJT工作在哪工作在哪个区域？（忽略个区域？（忽略BJT的饱和压降）的饱和压降） 放大电路如图所示。已知放大电路如图所示。已知BJT的的 =80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求：求： 【解解】（1）uA40300k2V1bBECCB

14、QRUVI（2）当）当Rb=100k时，时，3.2mAuA4080BC II 5.6V3.2mA2k-V12CcCCCEQIRVU静态工作点为静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），），BJT工作在放大区。工作在放大区。其最小值也只能为其最小值也只能为0，即，即IC的最大电流为：的最大电流为：uA120100k2V1bCCB RVImA6 . 9uA12080BC II V2 . 79.6mA2k-V12CcCCCEQIRVUmA62k2V1cCESCCCMRUVICMB II 由由于于所以所以BJT工作在饱和区。工作在饱和区。UCEQ不可能为负值，不可能为负值，此时，此时，Q（12

15、0uA，6mA，0V），），第二章第二章 基本放大电路基本放大电路复习：复习：1.放大电路的性能指标有哪些？放大电路的性能指标有哪些？2.放大电路为什么要设置静态工作点？放大电路为什么要设置静态工作点？包括哪几个参数？包括哪几个参数？3.如何从计算出来的如何从计算出来的Q点判断放大电路点判断放大电路处于什么工作区？处于什么工作区？【例例】： =50， USC =12V， RB =70k ， RC =6k 当当USB = -2V，2V，5V时，时，晶体管的静态工作点晶体管的静态工作点Q位位于哪个区？于哪个区？USB =-2V， IB=0 ，IC0，Q位于截止区位于截止区 ICUCEIBUSCRB

16、USBCBERCUBE【解解】【例例】： =50， USC =12V， RB =70k ， RC =6k 当当USB = -2V，2V，5V时，时，晶体管的静态工作点晶体管的静态工作点Q位位于哪个区？于哪个区？USB =2V， IB= (USB -UBE)/ RB =(2-0.7)/70=0.019 mA IC最大饱和电流最大饱和电流ICS = (USC -UCE)/ RC =(12-0)/62mA IC= IB =50 0.019=0.95 mA ICS =2 mA ， Q位于饱和区位于饱和区【解解】直流通路：直流通路： U Us=0s=0，保留，保留R Rs s；电容开路；电容开路； 电感

17、相当于短路（线圈电阻近似为电感相当于短路（线圈电阻近似为0 0）。）。2.3放大电路的图解分析方法放大电路的图解分析方法图解法：图解法：用作图的方法求解放大电路的工作情况。用作图的方法求解放大电路的工作情况。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE交流通路交流通路：电容相当于短路；：电容相当于短路；直流电源直流电源相当于短路（内阻为相当于短路（内阻为0）。）。 +-

18、阻容耦合放大电路的阻容耦合放大电路的交流通路交流通路RBRCuiuORLRSes+ XC 0，C 可看作可看作短路。直流电源对短路。直流电源对交流可看作短路。交流可看作短路。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE短路短路短路短路对地短路对地短路2.3.2用图解法分析静态工作情况用图解法分析静态工作情况一、静态工作点的图解法一、静态工作点的图解法1. 先用估算的方法计算输入回路先用估算的方法计算输入回路 IBQ、 UBEQ。2. 用图解法确定输出回路静态值。用图解法确定输出回路静态值。方法：方法：根据根据 uCE = VCC iCRc 式确定两个特殊点式确定

19、两个特殊点cCCCCECCCEC 0 0 RViuVui 时，时，当当时，时，当当第二章第二章 基本放大电路基本放大电路CCCCCECCCEC0 0 RViuVui ，直流负载线直流负载线QuCE = VCC iCRc( IB 、 IC 、 UCE )直流负载线的斜率：直流负载线的斜率：Rc1T【例例】图示放大电路及特性曲线中，已知图示放大电路及特性曲线中，已知 Rb = 280 k ，Rc = 3 k ，集电极直流电源集电极直流电源 VCC = 12 V，试用图解法确试用图解法确定静态工作点。定静态工作点。解：解：首先估算首先估算 IBQA 40mA)2807 . 012(bBEQCCBQ

20、RUVI做直流负载线，确定做直流负载线，确定 Q 点点根据根据 UCEQ = VCC ICQ RciC = 0，uCE = 12 V ；uCE = 0，iC = 4 mA .第二章第二章 基本放大电路基本放大电路0iB = 0 A20 A40 A60 A80 A134224681012MQIBQ = 40 A ，ICQ = 2 mA，UCEQ = 6 V.uCE /V由由 Q 点确定静态值为：点确定静态值为：iC /mA第二章第二章 基本放大电路基本放大电路二、二、 电路参数对电路参数对Q点的影响点的影响（1） 改变改变 RbOIBiCuCE Q1Q2Q3BBECCBRUUI 【结论：结论：】

21、（1）Rb变化仅对变化仅对IBQ有影响，而对负载线无影响；有影响，而对负载线无影响；（2）RbIBQQ点沿负载线下移；点沿负载线下移；（3）RbIBQQ点沿负载线上移；点沿负载线上移；OIBiCuCE Q1（2）只改变）只改变 VCCQ2第二章第二章 基本放大电路基本放大电路【结论：结论：】（1）UCC的变化，对的变化，对IBQ和直流负载线都有影响；和直流负载线都有影响；（2）UCC IBQ, 且且M点和点和N点同时点同时负载线平行上移负载线平行上移Q点点向右上方移动。向右上方移动。（3）UCC IBQ, 且且M点和点和N点同时点同时负载线平行下移负载线平行下移Q点向左下方移动。点向左下方移动

22、。 升高升高 VCC，直流负载线平行右移，动态工作范围增大，直流负载线平行右移，动态工作范围增大，但管子的动态功耗也增大。但管子的动态功耗也增大。二、二、 电路参数对电路参数对Q点的影响点的影响（3） 改变改变 RcOIBiCuCE Q1Q2【结论结论 】（1）Rc的变化的变化, 仅改变负载线的仅改变负载线的N点点, 即仅改变负载线即仅改变负载线的斜率。的斜率。（2）RcN点上升点上升 直流负载线变陡直流负载线变陡Q点点沿沿iB=IBQ线右移。线右移。（3）RcN点下降点下降 负载线变平坦负载线变平坦Q点沿点沿iB=IBQ线左移线左移。 二、二、 电路参数对电路参数对Q点的影响点的影响（4）

23、改变改变 OIBiCuCE Q1Q2增大增大 ，ICQ 增大，增大，UCEQ 减小，则减小，则 Q 点移点移近饱和区。近饱和区。第二章第二章 基本放大电路基本放大电路 实际调试中实际调试中, 主要通过改变主要通过改变Rb来调节来调节Q点点, 而很少通过改变而很少通过改变UCC来改变工作点。来改变工作点。二、二、 电路参数对电路参数对Q点的影响点的影响 输出通路的外电路是输出通路的外电路是 Rc 和和 RL 的并联。的并联。1. 交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线斜率为：交流负载线斜率为：LCLL/ 1RRRR ，其中，其中OIBiC / mAuCE /VQ流负载线更陡。交流负载

24、线比直所以因为,LRCR2.3.3用图解法分析动态工作情况用图解法分析动态工作情况2. 动态工作情况图解分析动态工作情况图解分析0.680.72 uBE iBtQ000.7t6040200uBE/ViB / AuBE/ViBUBE第二章第二章 基本放大电路基本放大电路输入回路工作输入回路工作情况分析情况分析交流负载线交流负载线直流负载线直流负载线4.57.5 uCE912t0ICQiC / mA0IB = 4 0 A2060804Q260uCE/ViC / mA0tuCE/VUCEQ iC输出回路工作输出回路工作情况分析情况分析QuCE/VttiB/ AIBtiC/mAICiB/ AuBE/V

25、tuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQiCQ1Q2ibuiuoBECEIOuuuuAu 电压放大倍数：电压放大倍数：【小结小结】（1）交流信号的传输情况）交流信号的传输情况ui (即即ube)ibiCu0（即即uce ）（2）电压和电流都含有直流分量和交流分量）电压和电流都含有直流分量和交流分量uBE = UBE+ ubeuCE = UCE+ uceiB = IBE+ ibiC = IC+ ic（3）输入信号电压）输入信号电压ui和输出电压和输出电压u0相位相反相位相反（4）放大倍数等于输出电压的幅值与输入电压的幅值之比。）放大倍数等于输出电压的幅值与输入电压的幅值之比。R

26、L 愈小，交流负载线愈陡，电压放大倍数下降得也愈多。愈小，交流负载线愈陡，电压放大倍数下降得也愈多。返回返回【例例】用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输出特用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输出特性曲线如右图，性曲线如右图，RL = 3 k 。图图 2.4.3( (a) )T第二章第二章 基本放大电路基本放大电路【例例】用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输出特用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输出特性曲线如右图，性曲线如右图，RL = 3 k 。 uCE = (4.5 7.5) V = 3 V uBE = (0.72 0.68) V = 0.04 V解：解：求求 确定交流负载线

27、确定交流负载线LR k 5 . 1/LCLRRR取取 iB = (60 20) A = 40 A则输入、输出特性曲线上有则输入、输出特性曲线上有7504. 03BECE uuAuT第二章第二章 基本放大电路基本放大电路3 3、波形非线性失真的分析、波形非线性失真的分析3 3、波形非线性失真的分析、波形非线性失真的分析（1） 静态工作点过低，引起静态工作点过低，引起 iB、iC、uCE 的波形失真的波形失真ibuiOQOttOuBE/ViB / AuBE/ViB / AIBQ 截止失真截止失真第二章第二章 基本放大电路基本放大电路BCCBBECCBRURUUI iC 、 uCE ( (uo )

28、)波形失真波形失真NPN 管截止失真时管截止失真时uo 波形顶部失真波形顶部失真uo = uceOiCtOOQ tuCE/VuCE/ViC / mAICQUCEQ第二章第二章 基本放大电路基本放大电路Q2uOUCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1增大增大Rb，减小减小Rc，减小减小，减小减小VBB，增大增大VCC。这可不是这可不是好办法！好办法！Q 点过高，引起点过高，引起 iC、uCE的波形失真的波形失真饱和失真饱和失真OIB = 0QtOO NPN 管管 uo波形波形tiCuCE/VuCE/ViC / mAuo = uceib( (不失真不失真) )ICQUCE

29、Q2. Q 点过高，引起点过高，引起 iC、uCE的波形失真的波形失真饱和失真饱和失真uo 波形底部失真波形底部失真第二章第二章 基本放大电路基本放大电路4 4、用图解法估算最大输出幅度用图解法估算最大输出幅度OiB = 0QuCE/ViC / mAACBDE交流负载交流负载线线 输出波形没有输出波形没有明显失真时能够输明显失真时能够输出最大电压。即输出最大电压。即输出特性的出特性的 A、B 所所限定的范围。限定的范围。 Q 尽量设在线段尽量设在线段 AB 的的中点中点。则。则 AQ = QB，CD = DE问题：如何求最大不失真输出电压？问题：如何求最大不失真输出电压？Uomax=min(U

30、CEQ-UCES) , (UCCUCEQ)第二章第二章 基本放大电路基本放大电路下一节下一节上一页上一页下一页下一页返返 回回上一节上一节（1）截止失真时，最大不失真输出电压的幅度为：）截止失真时，最大不失真输出电压的幅度为：（2）饱和失真时，最大不失真输出电压的幅度为：）饱和失真时，最大不失真输出电压的幅度为：RIULCQomUUUCESCEQom 对于一个具体电路，其中较小者即为放大电路对于一个具体电路，其中较小者即为放大电路的最大不失真输出电压的最大不失真输出电压Uom。 输出动态范围常用峰输出动态范围常用峰-峰值峰值UP-P表示，即：表示，即：UP-P=2 Uom 图解法小结图解法小结

31、1. 能够形象地显示静态工作点的位置与非线性能够形象地显示静态工作点的位置与非线性失真的关系；失真的关系；2. 方便估算最大输出幅值的数值；方便估算最大输出幅值的数值；3. 可直观表示电路参数对静态工作点的影响；可直观表示电路参数对静态工作点的影响；4. 有利于对静态工作点有利于对静态工作点 Q 的检测等。的检测等。第二章第二章 基本放大电路基本放大电路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE2.3.4用估算法计算静态值用估算法计算静态值BBECCB

32、 RUUI 所所以以BCCBRUI 根据电流放大作用根据电流放大作用B BIIIC当当UBE UCC时，时，+UCCRBRCT+UBEUCEICIB IB = UCC - UBERB基极电流基极电流集电极电流集电极电流IC = IB 集集-射极电压射极电压UCE= UCC - RCIC结论：结论： 静态时静态时当当UBE IB，即，即I1 I2；因此；因此VBEBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBEC RVRUVII RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2

33、的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为几十千欧。VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+B2II 若若满满足足：BEBUV 若若满满足足：VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。点越稳定。CC2B1B2BBURRRV EBEBECRUVII CBII VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+)(ECCCCEECCCCCERRIURI

34、RIUU rbeRCRLoUiUiIbIcIbIRB微变等效电路微变等效电路uoRB1RCRLuiRB2交流通路交流通路RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+Ce为旁路电容，在交流为旁路电容，在交流通路中可视为短路通路中可视为短路bebeBirr| RrCoRr bbeiIrU bLcLoIRIRU 由上图可列出由上图可列出式中式中LCL/ RRR beLiorRUUAu 对交流：对交流：旁路电容旁路电容 CE 将将R 短路短路， R 不起不起作用作用， Au，ri，ro与固定偏置电路相同与固定偏置电路相同。如果去掉如果去掉CE ，Au，ri，ro ？

35、旁路电容旁路电容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+2B1BB/ RRR iUiIbIcIoUbISEeIBRI)1 (/EbeBiRrRrrbeRCRLoUREiUiIbIcIbIRBEbbebiRIrIU)1 (LboRIUEbeLuRrRA)1 (RB1RCRLuiuoRB2RE用加压求流法求输出电阻：用加压求流法求输出电阻：IUbIcIrbeRCREbIRBRSbI)1 (0)1 ()(21EbbeBBSbRIrR/R/RI0bI0cICoRr 可见，去掉可见，去掉CE后，放大倍数减小、输出电阻

36、不后，放大倍数减小、输出电阻不变，但输入电阻增大了。变，但输入电阻增大了。如无旁路电容，动态参数如何计算？如无旁路电容，动态参数如何计算？图图2.4.4(a)无旁路电容时的交流电路无旁路电容时的交流电路 R)1 (EbeLrRAuLcL/ RRR cob2b1Ebei/)1 (RRRRRBrREbeL) 1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)1 (R/R/Rrr CoRr beBir/Rr CoRr 2.5.3稳定静态工作点的措施稳定静态工作点的措施 a利用二极管的利用二极管的反向特性反向特性进行温度补偿进行温度补偿D图2.4.5静态工作点稳定电路静态工作点稳定电路 b利用二极管的

37、利用二极管的正向特性正向特性进行温度补偿进行温度补偿 50I / mAU / V0.20.4 25510150.010.020Rb1Rb2IRbIDIBvi+- 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶体管，晶体管=50， UBE=0.6V, 试求试求: :(1) (1) 静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1R

38、L+UCCuiuo+RE2V3V12206020CCB2B1B2B URRRVmA8 . 0 mA36 . 032E1EBEBEC RRUVII A16 A500.8CB IIV8 . 4V38 . 068 . 012)(2E1EECCCCCE RRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVBk6Co Rrk86. 18 . 02651200I26) 1(200Ebe rk 15/2B1BB RRR其其中中 1EbeBi) 1 (/RrRr k03.8 1EbeL) 1 (RrRAu 69. 8 SEiUiIbIcIoUbIeIBRI复习：复习：1.如何用图解法求静态

39、工作点？如何用图解法求静态工作点？用解析式求基极电流，用解析式求基极电流，作直线作直线UCEQ = VCC ICQRc与与BJT输出特性曲线的交点。输出特性曲线的交点。2.NPN管共射放大电路管共射放大电路Q点设置太低，输出电压将会如何？点设置太低，输出电压将会如何？如何调节？如何调节？3.直流通路、交流通路如何绘制？直流通路、交流通路如何绘制？4.BJT的的h参数等效模型如何？基射极等效电阻如何计算？参数等效模型如何？基射极等效电阻如何计算？6.为什么要稳定静态工作点？如何稳定？为什么要稳定静态工作点？如何稳定？5.共射放大电路静态、动态分析包括哪些参数？共射放大电路静态、动态分析包括哪些参

40、数？2.6晶体管放大电路的三种基本接法晶体管放大电路的三种基本接法 共射组态共射组态 CE共集组态共集组态 CC共基组态共基组态 CBC1Rb+VCCC2RL+Re+RS+sUoU 共射极放大电路共射极放大电路C1C2+_+_OUiUReVEEVCCRcRLT2.6.1共集电极放大电路共集电极放大电路C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+sUoU一、电路的组成一、电路的组成信号从基极输入，信号从基极输入，从发射极输出从发射极输出二、静态工作点二、静态工作点由基极回路求得静态基极电流由基极回路求得静态基极电流ebBEQCCBQ)1(RRUVI BQCQII 则则eCQCCeEQCCCEQRIVR

41、IVU 之流通路之流通路第二章第二章 基本放大电路基本放大电路+UCCRBR+UCE+UBEIIBIC三、电流放大倍数三、电流放大倍数biII eoII )1(beioi IIIIA所以所以iUOUSU +_+rbeSR eR iIbIeIoIbeccIbI 交流交流等效电路等效电路第二章第二章 基本放大电路基本放大电路C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+sUoU四、电压放大倍数四、电压放大倍数ebeeo)1(RIRIU ebbebeebebi)1(RIrIRIrIU ebeeio)1 ()1 (RrRUUAuLee/ RRR 结论：电压放大倍数恒小于结论：电压放大倍数恒小于 1，而接近，而

42、接近 1，且输出电，且输出电压与输入电压同相，又称压与输入电压同相，又称射极跟随器。射极跟随器。iUOUSU +_+rbeSR eR iIbIeIoIbeccIbI 五、输入电阻五、输入电阻eebebiRIrIU ebeiii)1(RrIUR 输入电阻较大。输入电阻较大。iUOUSU +_+rbeSR eR iIbIeIoIbeccIbI 交流交流等效电路等效电路Ri第二章第二章 基本放大电路基本放大电路Lee/ RRR 第二章第二章 基本放大电路基本放大电路六、输出电阻六、输出电阻OU+_rbeSR bIeIoIbeccIbI bsssbebo/ )( RRRRrIU 式式中中 1)1(sb

43、eooobeoRrIURIII所所以以而而输出电阻低，故带载能力比较强。输出电阻低，故带载能力比较强。Ro图图 2.5.3共集放大电路的输出电阻共集放大电路的输出电阻如输出端加上发射极电阻如输出端加上发射极电阻ReRe1/sbeeoRrRR如输出端无发射极电阻如输出端无发射极电阻Re LS0oooRUIURLbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr Rrr 1sbeoEBBECCB)1(RRUUI BE)1(II EECCCERIUU . 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶体管，晶体管=

44、60， UBE=0.6V, 信号源内阻信号源内阻RS= 100，试求试求: :(1) 静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE； 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) Au、ri 和和 ro 。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSmA035. 0mA260)(12006 . 012) (1EBBECCB RRUUImA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V142212EECCCE.RIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBIC3 .176010094. 0Sbeo Rrrk94. 024. 1266120026) (1200Ebe Ir

45、LbeBi) 1 (/RrRr k7 .41 LbeL) 1()(1RrRAu 98.0 rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRECC2B1B2BBURRRV EBEBECRUVII CBII )(ECCCCEECCCCCERRIURIRIUUriubebiRiuLboRRRcLL/三、电流放大倍数三、电流放大倍数由微变等效电路可得，共基极放大电路没有电流放大作用，由微变等效电路可得，共基极放大电路没有电流放大作用，因为：输入电流因为：输入电流 Ii=Ie，输出电流输出电流 IO=IC， Ai= IO/Ii= Ic /Ie =a但是但是具有电

46、压放大作用具有电压放大作用。电压放大倍数与共射电路相等，。电压放大倍数与共射电路相等，但没有负号，说明该电路但没有负号，说明该电路输入、输出信号同相位。输入、输出信号同相位。第二章第二章 基本放大电路基本放大电路+_+_OUiURerbeeICIbIbI becRC（1）电压放大倍数：）电压放大倍数：rRuuAubeLio（2）输入电阻：）输入电阻：RRRcLL/iRuibeii)1 (ruibeib)11()1 (beeibeieiirRuruRui1/beeiiirRiuR（3）输出电阻：）输出电阻：RIURc00o因为因为ib=0, 所以所以ib=01, 0beirRRe则：若rRuuA

47、ubeLio1/beeiiirRiuRRIURc00o应用：共基极放大电路多用于高频放大电路。应用：共基极放大电路多用于高频放大电路。1, 0beirRRe则：若2.6.3三种放大电路性能的比较三种放大电路性能的比较大大( (数值同共射数值同共射电路，但同相电路，但同相) )小小( (小于、近于小于、近于 1 ) )大大( (十几十几 一几百一几百) ) 小小 大大( (几十几十 一百以上一百以上) ) 大大( (几十几十 一百以上一百以上) )电电路路组态组态性能性能共共 射射 组组 态态共共 集集 组组 态态共共 基基 组组 态态C1C2OUVCCRb2Rb1+_ReCbRLiUC1Rb+

48、VCCC2RL+Re+iUOUC1Rb+VCCC2RL+iUOURciAuA 1beLrR ebee)1()1(RrR beLrR 频率频率响应响应大大( (几百千欧几百千欧 几兆欧几兆欧) )小小( (几欧几欧 几十欧几十欧) )中中( (几十千欧几十千欧几百千欧几百千欧) )rce小小( (几欧几欧 几十欧几十欧) )大大( (几十千欧以上几十千欧以上) )中中(几百欧几百欧几千欧几千欧) rbe组态组态性能性能共共 射射 组组 态态共共 集集 组组 态态共共 基基 组组 态态iRoR 1sbeRrce)1(r 1berebe)1(Rr 差差较好较好好好2.6.3三种放大电路性能的比较三种

49、放大电路性能的比较例例如图属于何种组态？其输出电压的波形是否正确？若有错，请改正。uo uo ui -Vcc R2 R3 ReR1 +解共集电极组态解共集电极组态共集电极电路特点：共集电极电路特点： 电压增益小于电压增益小于1 1但接近于但接近于1 1， U UO O与与U Ui i同相。同相。 输入电阻大，对电压信号源衰减小输入电阻大，对电压信号源衰减小 输出电阻小，带负载能力强输出电阻小，带负载能力强不正确。不正确。ui 例例 电路如图题所示，电路如图题所示，BJT的的电流放大系数为电流放大系数为，输入电阻为输入电阻为r rbebe，略去了偏置电路略去了偏置电路。试求下列三种情况下。试求下

50、列三种情况下的电压增益的电压增益A AV V、输入电阻输入电阻R Ri i和输出电阻和输出电阻R RO O v vs2s2=0=0，从集电极输出；从集电极输出； v vs1s1=0=0，从集电极输出；从集电极输出； v vs2s2=0=0，从发射极输出。从发射极输出。解共发射极接法ebecebebcbioV)1 ()1 (RrRRrIRIVVAebeiii)1 (RrIVRcoRR bRcRcv vi iv vo oec+-r rbebeIIb bReReI Ib bI Ie ev vs2s2v vs1s1+-+ReReRcRcT Tecb共基极组态共基极组态v vs2s2v vs1s1+-+

51、ReReRcRcT Tbecebcv vs2s2-+-+v vo oReReRcRcT TebecebebcbioV)1 ()1 (RrRRrIRIVVA1eiiiberRIVRv vs2s2+-ReReRcRcebcv vo or rbebeIIb bI Ie eI Ib bRo RCv vs1s1=0=0，从集电极输出从集电极输出共集电极组态共集电极组态v vs2s2v vs1s1+-+ReReRcRcT Tbecv vs1s1ecbRcRcReRev vo o+-ebeeebebebioV)1 () 1()1 () 1(RrRRrIRIVVAebeRrIVR)1 (iii1/eoberR

52、Rv vs2s2=0=0，从发射极输出从发射极输出I Ic cI Ie e+v vs1s1-ecbr rbebeReReRcRcv vo oIIb bI Ib b 2.7.1 共源极放大电路共源极放大电路图图 2.7.2基本共源放大电路基本共源放大电路VDD+uO iDT+ uIVGGRGSDGRD与双极型三极管对应关系与双极型三极管对应关系b G , e S , c D 为了使场效应管工作为了使场效应管工作在恒流区实现放大作在恒流区实现放大作用，应满足：用，应满足：TGSDSTGS UuuUu ( (UT：开启电压开启电压) )一、基本共源放大电路一、基本共源放大电路静态分析静态分析 UGS

53、Q 、 IDQ UDSQ两种方法两种方法近似估算法近似估算法图解法图解法 ( (一一) ) 近似估算法近似估算法MOS 管栅极电流为零，当管栅极电流为零，当 uI = 0 时时而而 iD 与与 uGS 之间近似满足之间近似满足2TGSDOD)1( UuIi( (当当 uGS UT) ) 式中式中 IDO 为为 uGS = 2UT 时的值。时的值。UGSQ = VGG静态分析静态分析 UGSQ 、 IDQ UDSQ两种方法两种方法近似估算法近似估算法图解法图解法 ( (一一) ) 近似估算法近似估算法MOS 管栅极管栅极IG=0，当，当 uI = 0 时时UGSQ = VGG而而 iD 与与 u

54、GS 之间近似满足之间近似满足2TGSDOD)1( UuIi( (当当 uGS UT) )式中式中 IDO 为为 uGS = 2UT 时的值。时的值。2TGSQDODQ)1( UUIIDDQDDDSQRIVU 则静态漏极电流为则静态漏极电流为 ( (二二) ) 图解法图解法图图 2.7.3图解法求基本共源放图解法求基本共源放大电路的大电路的 静态工作点静态工作点VDDDDDRVIDQUDSQQ利用式利用式 uDS = VDD iDRD 画出直流负载线。画出直流负载线。图中图中 IDQ、UDSQ 即为静态值。即为静态值。第二章第二章 基本放大电路基本放大电路Q点：点： UGSQ 、 IDQ 、

55、UDSQUGSQ =2PGSQDSSDQ)1 (UUIIUDSQ =已知已知UP 或或 UGS（Off)VDD- IDQ (Rd + R )- -IDQR可解出可解出Q点的点的UGS Q、 IDQ 、 UDSQ 如知道如知道FET的特性曲线，也可采用的特性曲线，也可采用图解法。图解法。二、自给偏压共源电路二、自给偏压共源电路图图JFET自给偏压共源电路自给偏压共源电路耗尽型耗尽型MOS管自给偏压共源电路的分析方法相同。管自给偏压共源电路的分析方法相同。IDQ2GS(OFF)GSDSSD)1 (UUII 2GSD)41 ( 8 UI三、三、分压式分压式偏置共源电偏置共源电路路图图2.7.5分压式

56、分压式偏置电路偏置电路+ T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+iUoU( (一一) )Q Q点点近似估算法近似估算法根据输入回路列方程根据输入回路列方程 2TGSQDODQSDQDD211GSQ)1(UUIIRIVRRRU解联立方程求出解联立方程求出 UGSQ 和和 IDQ。列输出回路方程求列输出回路方程求 UDSQUDSQ = VDD IDQ(RD + RS)将将I IDQDQ 代入，求出代入，求出U UDSQDSQ+ T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+iUoU图图 2.7.5分压分压 式偏置电路式偏置电路( (二二) )图解法图解法由式由式SDDD

57、211SDGQGSRiVRRRRiUu 可做出一条直线，可做出一条直线，另外，另外，iD 与与 uGS 之间满之间满足转移特性曲线的规律，足转移特性曲线的规律，二者之间交点为静态工二者之间交点为静态工作点，确定作点，确定 UGSQ， IDQ 。第二章第二章 基本放大电路基本放大电路SDDDRRV 根据漏极回路方程根据漏极回路方程在漏极特性曲线上做直流负载线，在漏极特性曲线上做直流负载线， 与与 uGS = UGSQ 的的交点确定交点确定 Q，由由 Q 确定确定 UDSQ 和和 IDQ值。值。UDSQuDS = VDD iD(RD + RS)3 uDS/ViD/mA012152 V105uGS4

58、.5V4V3.5V UGSQ3 VVDDQIDQuGS/ViD/mAO24612QIDQUGSQSGQRUUGQSDDDG2G1G2GSRIURRRU 2GS(OFF)GSDSSD)1 (UUII )/(LDmioRRgUUAu gsiUU )(LDdR/RIUo RG1RDRG2RG+RL+SDGTOUiUdI)( LDgsmR/RUg )/(G2G1GiRRRr DORr 输入电阻输入电阻 例例 在在分压式偏置共源极放大电路分压式偏置共源极放大电路中，已知中，已知 UDD = 20 V， RD = 5 k ， RS = 1.5 k , RG1 = 100 k ， RG2 = 47 k ,

59、RG = 2 M ， RL = 10 k ，gm = 2 mA/V， ID = 1.5 mA。试求：。试求：( (1) )静静态值；态值；( (2) )电压放大倍数。电压放大倍数。 解解 ( (1) )静态值静态值V4.14V1.51.5204710047GS U V10.25101.5101.5)(520)(33DSDDDDS IRRUU( (2) ) 电压放大倍数电压放大倍数6.671051052Lm RgAugdsRdUD D= 1 8 VRg1 0M3 0k R2k TgdsRdUD D= 1 8 VRg3R2k 3 0k Rg24 7k Rg12MT1 0MV)24720001847

60、(mA)11 (5 . 0DGSQ2GSDQIUUImA31. 0DQIV22. 0GSQU联立求解得：联立求解得：VRRIUU1 . 8)(dDDDDSQ且有且有),(DSGSDuufi iD 的全微分为的全微分为DSDSDGSGSDDdddGSDSuuiuuiiUU 上式中定义：上式中定义：DSGSDmUuig GSDSDSD1Uuir 场效应管的跨导场效应管的跨导( (毫毫西门子西门子 mS) )。 场效应管漏源之间等效电阻。场效应管漏源之间等效电阻。一、场效应管的低频小信号等效模型一、场效应管的低频小信号等效模型如果输入正弦信号，则可用相量代替上式中的变量。如果输入正弦信号，则可用相量