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1、第二章第二章 放大电路根底放大电路根底2.1根本放大电路的组成和任务根本放大电路的组成和任务 原理原理2.2 放大电路的图解分析法放大电路的图解分析法2.3 放大电路的等效电路分析法放大电路的等效电路分析法2.4 静态任务点的稳定静态任务点的稳定2.5 射极输出器射极输出器2.6 多级阻容耦合多级放大电路多级阻容耦合多级放大电路# # 2.1 根本放大电路的组成和任务原理根本放大电路的组成和任务原理三极管放三极管放大电路有大电路有三种方式三种方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以共射放大器放大器为例讲为例讲解任务解任务原理原理# #+UCCRCC1C2TRB根

2、本放大电路的组成根本放大电路的组成ui输入输入uo输出输出集电极电源，集电极电源，为电路提供为电路提供能量。并保能量。并保证集电结反证集电结反偏。偏。集电极电阻，将集电极电阻，将变化的电流转变变化的电流转变为变化的电压。为变化的电压。基极偏基极偏置电阻置电阻 耦合电容：耦合电容： 有极性。大小有极性。大小为为10F50F作用：隔直通交作用：隔直通交能否满足发射结正偏、集电结反偏？能否满足发射结正偏、集电结反偏？# #放大电路的直流通路和交流通路放大电路的直流通路和交流通路交流通道：只思索交流信号的分电路。交流通道：只思索交流信号的分电路。直流通道：只思索直流信号的分电路。直流通道：只思索直流信

3、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+ + +C1C1、C2 C2 开路开路 得得到到C1 C2 C1 C2 短路，短路，UCC UCC 置零置零 得到得到# #各点各点波形波形RB+ UCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB放大电路的根本任务过程放大电路的根本任务过程输入微弱正弦信号，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

4、流直流载交流纯交流纯交流# #IBUBEQIBQUBEUCEICQUCEQICQ 2.2 放大电路的图解分析法放大电路的图解分析法1.1.从输入输出曲线上求三极管的静态任务点从输入输出曲线上求三极管的静态任务点(IBQ, ICQ,UCEQ (IBQ, ICQ,UCEQ 2.2.察看各处波形有无失真察看各处波形有无失真3.3.作图求出电压放大倍数作图求出电压放大倍数U0/UiU0/Ui目目的的依依UBE UBE 求出求出 IBQIBQQ Q点与纵轴点与纵轴交点为交点为ICQICQ 依依UCE = EC ICRC 画出画出 直流直流负载线负载线IBQ与与IBQ交点为交点为Q点点Q Q点与横轴点与横

5、轴交点为交点为UCEQUCEQ# #IBUBEQICUCEibtibtictuit图解分析法图解分析法-动态分析动态分析QQ点点这样这样变化变化QQQQQQQQucet假设假设uBE有有一微小的变一微小的变化化uce相位如何相位如何uce与与ui反相！反相！uCE怎样变怎样变化化会引起会引起 ib很很大的变化大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 ？各点波形各点波形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？电压放大倍数？iiUUUUA00

6、实现放大的条件实现放大的条件1. 三极管必需偏置在放大区。发射结正偏，集电结三极管必需偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。反偏。2. 正确设置静态任务点正确设置静态任务点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，经电容，经电容滤波只输出交流信号。滤波只输出交流信号。# #任务点不适宜，会引起波形失真任务点不适宜，会引起波形失真IBUBEQIBQUBEuitICUCEibtibtticucet波形发波形发生失真生失真

7、# #如何判别一个电路能否能实现放大？如何判别一个电路能否能实现放大？3. 晶体管必需满足发射结正偏，集电结反偏。晶体管必需满足发射结正偏，集电结反偏。4. 正确设置静态任务点，使整个波形处于放大区。正确设置静态任务点，使整个波形处于放大区。假设已给定电路的参数，那么计算静态任务点假设已给定电路的参数，那么计算静态任务点来判别；假设未给定电路的参数，那么假定参来判别；假设未给定电路的参数，那么假定参数设置正确。数设置正确。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，判别的过程如下：与实现放大的条件相对应，判别的过程如下：

8、# #放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真2.3 2.3 放大电路的等效电路分析法放大电路的等效电路分析法# #一、一、 静态分析静态分析宜采用估算法宜采用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RBRCBCIICCCCCERIUU2.3 2.3 放大电路的等效电路分析法放大电路的等效电路分析法静态分析目的：求出电路的静态任务点值静态分析目的：求出电路的静态任务点值任任务务点点值值# #例：用估算法计算静态任务点。例：用

9、估算法计算静态任务点。知：知：UCC =12VUCC =12V，RC =4kRC =4k， RB =300kRB =300k， = = 37.537.5。解：解：A40mA04. 030012BCCBRUImA5 . 104. 05 .37BBCIIIV645 . 112CCCCCERIUU请留意电路中请留意电路中IB 和和IC 的数量级。的数量级。RB+UCCRCC1C2+ + +# #普通地，任务点值在各区时有如下详细标志：普通地，任务点值在各区时有如下详细标志：IBIB2050A2050AICIC12 mA)12 mA)UCEUCC /2UCEUCC /2放放大大区区饱饱和和区区IBIB

10、60A60A以上以上ICIC2.5 mA2.5 mA以上以上) )UCE0.3VUCE0.3V截截止止区区IB 10AIB 10A以下以下IC IC 很小很小UCE UCCUCE UCC二、动态分析二、动态分析一三极管的微变等效电路一三极管的微变等效电路1. 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对输入的小交流对输入的小交流信号而言，三极信号而言，三极管相当于电阻管相当于电阻rbe。)mA()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

11、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# #二、动态分析二、动态分析一三极管的微变等效电路一三极管的微变等效电路1. 输入回路输入回路B BE EB BC CE EB BE Erbe等效为等效为# #2. 输出回路输出回路bcii由于有由于有(1) 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。(2) 思索思索 uCE对对 iC的影响，输出端应并联一大电阻的影响，输出端应并联一大电阻rce。rce的含义？的含义？c ibE Ercrce erbebiB BE ERce值很大，可略值很大，可略E EB

12、BC C)mA()mV(26)1 ()(300EbeIrUBEBiBEuBiBBEiuber二、动态分析二、动态分析一三极管的微变等效电路一三极管的微变等效电路1. 输入回路输入回路B BE EB BC CE E等效为等效为B BE Erbe# #2. 输出回路输出回路bcii由于有由于有(1) 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。(2) 思索思索 uCE对对 iC的影响，输出端应并联一大电阻的影响，输出端应并联一大电阻rce。rce的含义？的含义？c ibE Ercrce erbebiB BE ERce值很大，可略值很大，可略E EB BC C)mA()mV

13、(26)1 ()(300EbeIr(二二) 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# # ibrbeibic(三三) 电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算bebirIULboRIUbeLbeBLBiurRrIRIUUA0LCLRRR/特点：负载电阻越小，放大倍数越小。特点：负载电阻越小，放大倍数越小。rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI# #( (四四) ) 输入输出电阻的计算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

14、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，从信号源获得的电流越小，电路的输入电阻越大，从信号源获得的电流越小，因此普通总是希望得到较大的的输入电阻。因此普通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riri输出电阻输出电阻r0r0CRr 0# #2.4 静态任务点的稳定静态任务点的稳定为了保证放大电路的稳定任务，必需有适宜的、为了保证放大电路的稳定任务，必需有适宜的、稳定的静态任务点。但是，温度的变化严重影响静稳定的静态任务点。但是，温度的变化严重影响静态任务点

15、。态任务点。对于前面的电路固定偏置电路而言，静态任对于前面的电路固定偏置电路而言，静态任务点由务点由UBE、 和和ICEO 决议，这三个参数随温度决议，这三个参数随温度而变化，温度对静态任务点的影响主要表达在这一而变化，温度对静态任务点的影响主要表达在这一方面。方面。TUBE ICEOQ# #一、温度对一、温度对UBE的影响的影响iBuBE25C50CTUBEIBICBBECCBRUUI# #二、温度对二、温度对 值及值及ICEO的影的影响响T 、 ICEOICiCuCEQQ总的效果是：总的效果是：温度上升温度上升时，输出时，输出特性曲线特性曲线上移，呵上移，呵斥斥Q点上点上移。移。# #小结

16、：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点点不稳定能够会导致静态任务点接近饱和区或不稳定能够会导致静态任务点接近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需求改良偏截止区，从而导致失真。为此，需求改良偏置电路，当温度升高、置电路，当温度升高、 IC添加时，可以自动添加时，可以自动减少减少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变化。坚持点的变化。坚持Q点根本点根本稳定。稳定。常采用分压式偏置电路来稳定静态任务点。常采用分压式偏置电路来稳定静态任务点。电路见下页。电路见下页。# #分压式偏置电路稳定静态任务点的共分压式偏置电路稳定静态任务点的共射放大电路射放大电路RB1+U

17、CCRCC1C2RB2CERERLuiuoRE射极直射极直流负反响电流负反响电阻阻CE 交流旁交流旁路电容路电容# #1. 静态任务点稳定的原理静态任务点稳定的原理本电路稳压的过程本电路稳压的过程实践是由于加了实践是由于加了RE构成了负反响过程构成了负反响过程TUBEIBICUEICI1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路直流通路一、分压式偏置电路静态分析一、分压式偏置电路静态分析B BBII22121BBCCRRUIICCBBBBURRRU212BEBEUUUEBEBEBECRURUUIIEECCCCCERIRIUU1EIBI# #例：知例：知 =50， EC=12V， RB1=7

18、.5k ， RB2=2.5k ， RC=2k ， RE=1k ， 求该电路的静态任务点。求该电路的静态任务点。RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoV3212CCBBBBURRRU# #mARUUIEBEBE3 . 2mAIIEC3 . 2 AIEIB1 .45513 . 21VRIRIUUEECCCCCE1 . 5 13 . 223 . 212 u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLuiRCRLoU# #二、分压式偏置电路动态分析二、分压式偏置电路动态分析画微变等效电路画微变等效电路rbebIcIbIiURBbeLiurRUUA0beBBirRRr/21CRr 0求电

19、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 阻阻问题问题1：假设去掉：假设去掉CE，电路如何分析？，电路如何分析？# #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：RCRLoUiURBrbebIcIbIEREbeLCuRrRRA)1 (/CRr 01/21EbeBBiRrRRr）（# #静态分析不受影响静态分析不受影响动态分析动态分析微变等效电路：微变等效电路：RCRLoUiURBrbebIcIbI1ER1)1 (/EbeLCuRrRRACRr 01/121Eb

20、eBBiRrRRr）（RB1+UCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2问题问题2：假设电路如以下图所示，如何分析？：假设电路如以下图所示，如何分析？仅仅RERE变为变为RE1+ RE1+ RE2RE2题题2-152-151 1求静态值求静态值 2 2求电压放大倍数求电压放大倍数Au 3Au 3求求riri和和r0r0解：解：1 1V4203123BUmAIE39. 65 . 07 . 04mAIIEC39. 6 AIEIB2133139. 61VUCE12. 7 5 . 05 . 139. 620）（接下页接下页静静态态值值# #u0+20V12KC1C23KCEus1.5K K

21、500500 4263130039. 626ber题题2-152-151 1求静态值求静态值 2 2求电压放大倍数求电压放大倍数Au 3Au 3求求riri和和r0r0解解 2 2RCoUrbebIcIbI先画微变等效电路：先画微变等效电路：6 .106422. 05 . 130beCrRuA360426. 0/3/12irkRrC5 . 103 3# #RBus Rsu0+20V12KC1C23KCEus1.5K K500500 Rs题题2-162-16# #1 1求静态值求静态值 2 2画微变等效电路画微变等效电路 3)3)求电压放大求电压放大倍数倍数Au 4Au 4求求Ausm 5) A

22、usm 5) 求求riri和和r0r0u0+10V100KC1C233KCEus3K K200200 Rs1. 8K4K4K解：解：1 1V48. 21013333BUmAIE94. 08 . 12 . 07 . 048. 2mAIIEC94. 0 AIEIB4 . 910194. 01VUCE3 . 52394. 010）（静静态态值值Krbe9 .210110094.026RCRLoUrbebIcIbIERRBus Rs解解 2 22 2画微变等效电路：画微变等效电路：5 . 62 . 01019 . 25 . 11001/EbeLCRrRRuA）（Kri122 . 01019 . 2/3

23、3/100）（kRrC30题题2-162-163 3iuUUA/0求5) 5) 求输入电阻和输出电阻求输入电阻和输出电阻4 4SusmUUA/0求9 . 4uSiiusmARrrA# # 2.5 射极输出器射极输出器RB+UCCC1C2RERLuiu0# #电路构成电路构成EBBECCBRRUUI)1 (BCIIEBCCCERIUU）（1静静态态分分析析rbeiUbIRERLRBoUcIbI动态分析动态分析LbeLuRrRA)1 ()1 (LELRRR/输入电阻输入电阻)1 (/LbeBiRrRrrbeiUbIRERLRBoUcIbI 2.5 射极输出器射极输出器# #UirbebrIU iB

24、irRr/irir的求法？的求法？LEbRRI/)1 (bIULEbeRRr/)1 (ir)1 (/LbeBiRrRr输入电阻较大，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获得的信号大。小且获得的信号大。ir输入电阻输入电阻0r10sbeRrr输出电阻较小，可输出电阻较小，可以提高带负载才干以提高带负载才干详看输出电阻的推导详看输出电阻的推导EssRRR/射极输出器小结射极输出器小结RB+UCCC1C2RERLuiu0EBBECCBRRUUI)1 (BCIIEBCCCERIUU）（1静静态态分分析析动动态态分分析析LbeLuRrRA

25、)1 ()1 ()1 (/LbeBiRrRr1sbeoRrr）（LELRRR/# #EssRRR/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射极输出器的运用射极输出器的运用1. 将射极输出器放在电路的首级，可以将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。提高输入电阻。2. 将射极输出器放在电路的末级，可以将射极输出器放在电路的末级，可以降降 低输出电阻，提高带负载才干。低输出电阻，提高带负载才干。3. 将射极输出器放在电路的两级之间，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。可以起到电路的匹配作用。例：知射极输出

26、器的参数如下：例：知射极输出器的参数如下：RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，UCC=12V求求Au 、 ri和和ro 。设：设：RS=1 k， 求：求：Aus 、 ri和和ro 。3 . RL=1k时，求时，求Au 。RB+UCCC1C2RERLuiu0EBBECCBRRUUI)1 (mA0111.I )(IBE解：解：k9201126101300(mA)26(mV)(1)(300.IrEbe# #RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，UCC=12V1. 求求Au 、 ri和和ro 。rbeiUbIRERLRBoUcIbIiI微变等效电路微变等效电路

27、rbe=2.9 k，RS=0LbeLuR)(rRA11）（)1 (LbeBi Rr/Rr2.8)1001 (2.9570/190k1SbeEo Rr/Rr990821019282101.10102.965/. 28rbeiUbIRERLRBoUcIbIiI微变等效电路微变等效电路2. 设：设：RS=1 k， 求：求：Aus 、 ri和和roRB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12Vrbe=2.9 k，RS=0uSiiusARrrA98509901190190.)1 (LbeBi Rr/Rr 190k1SbeEo Rr/Rr101 15702.965/. 38 RL=

28、1k 时时3. RL=1k和和时，求时，求Au 。比较：空载时比较：空载时, Au=0.995RL=5.6k 时时, Au=0.990RL=1k 时时, Au=0.967 RL=时时LbeLuR)(rRA11）（9670) 165(10192) 165(101././.Au9950651019265101.Au可见：射极输出器可见：射极输出器带负载才干强。带负载才干强。耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合。耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合。 2-7 2-7 多级阻容耦合放大电路多级阻容耦合放大电路耦合：即信号的传送。耦合：即信号的传送。多级放大电路对耦合电路要求

29、：多级放大电路对耦合电路要求：1. 静态：保证各级静态：保证各级Q点设置点设置2. 动态动态: 传送信号。传送信号。第一级第一级放大电路放大电路输输 入入 输输 出出第二级第二级放大电路放大电路第第 n 级级放大电路放大电路 第第 n-1 级级放大电路放大电路功放级功放级要求：波形不要求：波形不失真，减少压失真，减少压降损失。降损失。 # #设设: 1=2=50, rbe1 = 2.9k , rbe2 = 1.7 k 2.7.1 典型电路典型电路 前级前级后级后级+UCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2SUo

30、UiU求求 1) 1)各级静态值各级静态值 oiurrA、2)2)静态分析静态分析: Q点计算同单级点计算同单级动态分析动态分析: 关键关键:思索级间影响思索级间影响方法方法:ri2 = RL121ioUU# #1oU2iUri2？RE1R2 R3RC2RLRSR1SUiU1ber2ber1bi1bi2bi2biOUir2iror22221121210101/1/1beLCiEbeiEuuioiourRRrRrrRAAUUUUUUA）（）（ 典型电路动态分析典型电路动态分析 微变等效微变等效 电电 路路1oU2322/beirRRr/)1 (/2111iEbeirRrRr20CRr # #其中

31、其中: RL1: RL1= RE1/ ri2 = RE1/ R2 / R3 = RE1/ ri2 = RE1/ R2 / R3 / rbe1=RE1/RL1/ rbe1=RE1/RL1 = RE1/ri2= = RE1/ri2= 27 / 1.7 27 / 1.7 1.7k 1.7k ri =1000/(2.9+511.7) 82k 2. ro = RC2= 10k 22221121210101/1/1beLCiEbeiEuuioiourRRrRrrRAAUUUUUUA）（）（2322/beirRRr/)1 (/2111iEbeirRrRr20CRr # #代入数值代入数值2322/beirRRr3. 中频电压放大倍数中频电压放大倍数:其中：其中： 11usiiusARrrA968. 07 . 1519 . 27 . 151) 1() 1(111111LbeLuRrRA778. 0968. 02082821111uSiiusARrrARE1R2 R3RC2RLRSR1SUiU1ber2ber1bi1bi2bi2biOUir2iror147