第2章晶体三极管及其基本放大电路

1、第第2章章 晶体三极管及其基本放大电路晶体三极管及其基本放大电路单管共集电极和共基极放大电路单管共集电极和共基极放大电路2.4晶体三极管晶体三极管2.1单管共射极放大电路单管共射极放大电路2.2放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.3多级放大电路多级放大电路 2.5放大电路的频率响应放大电路的频率响应2.62.1 晶体三极管晶体三极管2.1.1 晶体三极管的结构与类型晶体三极管的结构与类型 小功小功率管率管中功率管中功率管大功率管大功率管为什么有孔？为什么有孔？多子浓度高多子浓度高多子浓度很多子浓度很低，且很薄低，且很薄面积大面积大晶体管有三个极、三个区、两个晶体管有三个极、三个

2、区、两个PNPN结。结。2.1.2 2.1.2 晶体三极管的电流放大原理晶体三极管的电流放大原理 IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10IC/mA0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95IE/mA0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.055 .3704. 050. 1BCII实验结果：实验结果：（1）CBEIII（2）3 .3806. 030. 2BCII4004. 006. 050. 130. 2BCII称为电流放大系数。称为电流放大系数。IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10IC/mA0.001 0.

3、70 1.50 2.30 3.10 3.95IE/mA0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05（3）（4）IB=0 （将基极开路）时，（将基极开路）时，IC0.001mA=1A。该电。该电流称为流称为穿透电流穿透电流，一般用，一般用ICEO表示表示 要使晶体管起放大作用，外加电源须满足：要使晶体管起放大作用，外加电源须满足：发射结发射结正向偏置，集电结反向偏置。正向偏置，集电结反向偏置。2.1.2 2.1.2 晶体三极管的电流放大原理晶体三极管的电流放大原理 （集电结反偏），即（发射结正偏）放大的条件死BECECBBE0vvvVv 扩散运动形成发射极电流扩散运动形成发射极电

4、流IE，复合运动形成基极，复合运动形成基极电流电流IB，漂移运动形成集电极电流，漂移运动形成集电极电流IC。少数载流少数载流子的运动子的运动因发射区多子浓度高使大量电子从发因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区射区扩散到基区因基区薄且多子浓度低，使扩散到基因基区薄且多子浓度低，使扩散到基区的电子中的极少数与空穴复合区的电子中的极少数与空穴复合因集电区面积大，在外电场作用下大因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区部分扩散到基区的电子漂移到集电区基区空穴基区空穴的扩散的扩散2.1.2 2.1.2 晶体三极管的电流放大原理晶体三极管的电流放大原理 voviCBOCE

5、O)(1II穿透电流穿透电流集电结反向电流集电结反向电流BCCBOBCBOCBNCNIIIIIIII 电流分配：电流分配： IEIBIC直流电流直流电流放大系数放大系数2.1.3 晶体三极管的特性曲线晶体三极管的特性曲线(1) (1) 输入特性曲线输入特性曲线常数CEvBEBvfi)(死区电压死区电压硅硅 0.5V锗锗 0.1V导通压降导通压降硅硅 0.7V锗锗 0.3V 对于小功率晶体管，对于小功率晶体管，通常只用通常只用vCE1V的一条输入特的一条输入特性曲线性曲线 。=0VvCE1VCEv(2) (2) 输出特性曲线输出特性曲线常数BiEvfi)(CC对应于一个对应于一个iB就有一条就有

6、一条iC随随vCE变化的曲线。变化的曲线。饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区BiCi常量CEBCvii =20A=40A=60A=80A(mA)1234（1）放大区）放大区 发射结正向偏置，发射结正向偏置， 集电结反向偏置。集电结反向偏置。 BCii放大区也称为线性区。放大区也称为线性区。 vCE增加时，增加时，iC基本不变，基本不变， 呈恒流特性。也称恒流区。呈恒流特性。也称恒流区。 （2）截止区）截止区 发射结反向偏置，发射结反向偏置， 集电结反向偏置。集电结反向偏置。 iB=0时，时， iC=ICEO0。晶体管的集射极之间相晶体管的集射极之间相当于开关断开。当于开关断开。 （3）饱和区

7、）饱和区 发射结正向偏置，发射结正向偏置， 集电结正向偏置。集电结正向偏置。 iC不再受不再受iB控制，晶体管控制，晶体管的集的集射极之间相当于开关射极之间相当于开关的导通。的导通。VCE=VCES=0.10.3V2.1.4 晶体三极管的主要参数晶体三极管的主要参数1直流参数直流参数 （1）共射极直流电流放大系数）共射极直流电流放大系数BCII（2）共基极直流电流放大系数）共基极直流电流放大系数 ECII1（3）极间反向电流极间反向电流ICBO和和ICEOCBOCEOII)1 (2交流参数交流参数 （1）共射极交流电流放大系数）共射极交流电流放大系数BCii（2）共基极交流电流放大系数）共基极

8、交流电流放大系数 ECii（3）特征频率）特征频率fT 当电流放大系数的数值下降到当电流放大系数的数值下降到1时，对应的信号频率。时，对应的信号频率。 3极限参数极限参数 （1）集电极最大允许电流）集电极最大允许电流ICM 值下降到正常数值的三分之二时的集电极电流。值下降到正常数值的三分之二时的集电极电流。 （2）反向击穿电压）反向击穿电压 EBOBRV)(CEOBRV)(CBOBRV)(（3）集电结最大允许耗散功率）集电结最大允许耗散功率PCM 安全工作区安全工作区2.1.5 温度对三极管参数及特性的影响温度对三极管参数及特性的影响（2）温度升高）温度升高ICBO增加。增加。（1）温度升高）

9、温度升高VBE减小。减小。（3）温度升高）温度升高增加。增加。2.2 单管共射极放大电路单管共射极放大电路2.2.1 2.2.1 放大的概念及放大电路的性能指标放大的概念及放大电路的性能指标 1 1、放大的概念、放大的概念放大器的作用是将微弱的电信号（电压、电流、功率）放大器的作用是将微弱的电信号（电压、电流、功率）不失真地放大到所需要的数值。不失真地放大到所需要的数值。 u放大的本质：能量的控制，利用有源元件实现放大的本质：能量的控制，利用有源元件实现VCC至少一路直流电源至少一路直流电源供电，是能源供电，是能源判断电路能否放大的基本出发点判断电路能否放大的基本出发点u放大的特征：功率放大放

10、大的特征：功率放大常用正弦波做测试信号常用正弦波做测试信号u放大的对象：变化量放大的对象：变化量u放大的基本要求：不失真放大的基本要求：不失真放大的前提放大的前提 输入信号为零时为静态。输入信号为零时为静态。能够控制能量的元件能够控制能量的元件 2、性能指标、性能指标对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。信号源信号源信号源信号源内阻内阻输入电压输入电压输入电流输入电流输出电压输出电压输出电流输出电流1. 放大倍数：输出量与输入量之比输出量与输入量之比ioVVAAvvvioIIAAiiiioIVAviioVIAiv电压放大倍数是最常被研究和测试的

11、参数电压放大倍数是最常被研究和测试的参数）（电压增益dBlg20vA2. 2. 输入电阻输入电阻iiiIVR 输入电压与输入电流有效值之比。输入电压与输入电流有效值之比。从输入端看进去的从输入端看进去的等效电阻等效电阻一般来说，一般来说， Ri越大越好。越大越好。（1）当信号源有内阻时，）当信号源有内阻时， Ri越大，越大， Vi就越接近就越接近VS。（2）Ri越大，越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。就越小，从信号源索取的电流越小。SsiiiVRRRV 将输出等效将输出等效成有内阻的电成有内阻的电压源，内阻就压源，内阻就是输出电阻。是输出电阻。 输出电阻输出电阻Ro从放大电路输出端看进

12、去的等效电阻。从放大电路输出端看进去的等效电阻。3. 3. 输出电阻输出电阻（1 1）理论计算）理论计算 LR0，sVoooIVROv+-负载LRov+-oR放大电路ORABOOLLOvRRRvLooORvvR) 1(（2） 实验测试实验测试 输出电阻的大小反映了放大电路带负载能力的好坏。输出电阻的大小反映了放大电路带负载能力的好坏。Ro越小，放大电路的带负载能力越强，反之越差。越小，放大电路的带负载能力越强，反之越差。 3. 最大不失真输出电压最大不失真输出电压定义：不失真的前提下，电路能够输出的最大电压。定义：不失真的前提下，电路能够输出的最大电压。有效值：有效值：最大值：最大值：峰峰值：

13、峰峰值：omVomV2omoppVV22oppV4. 最大输出功率与效率最大输出功率与效率在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率。在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率。 omP效率是最大输出功率与直流电源提供的总功率之比。效率是最大输出功率与直流电源提供的总功率之比。VomPP这两个参数是功率放大电路的主要技术指标。这两个参数是功率放大电路的主要技术指标。2.2.2 2.2.2 单管共射极放大电路的组成及工作原理单管共射极放大电路的组成及工作原理（1）晶体管）晶体管T是放大电路的核是放大电路的核心元件，起放大作用。心元件，起放大作用。 （2）直流电源）直流电源VCC

14、为放大电路提供能量。为放大电路提供能量。 发射结正向偏置，集电结反偏，发射结正向偏置，集电结反偏，使晶体管工作在放大区。使晶体管工作在放大区。 产生大小合适的基极电流产生大小合适的基极电流IB和集电极电流和集电极电流IC（直流）。（直流）。 （3）Rb为基极偏置电阻，为基极偏置电阻，产生大小合适的基极电流产生大小合适的基极电流IB 。 2.2.2 单管共射极放大电路的组成及工作原理单管共射极放大电路的组成及工作原理（4）Rc是集电极负载电阻。是集电极负载电阻。 它的作用是将集电极电流它的作用是将集电极电流 的变化转化为电压的变化，的变化转化为电压的变化， （5）Cb1和和Cb2称为隔直电容称为

15、隔直电容 或者耦合电容，其作用或者耦合电容，其作用 是是“隔直流、通交流隔直流、通交流”。 （6）vs和和Rs分别是信号源电压和信号源内阻。分别是信号源电压和信号源内阻。 共射共射)( oCECBIcvvviivR动态信号作用时动态信号作用时：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1. 直流通路： vs=0，保留，保留Rs；电容开路；电容开路； 电感相当于短路（线圈电阻近似为电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。）。2. 交流通路：大容量电容相当于短路；：大容量电容相当于短路；直直流电源相当于短路（内阻为流电源相当于短路（内阻为0）。）。 通常，放大电路中直流电源的作用和交流信

16、号的作用共通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，将它们分开存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，将它们分开作用，引入作用，引入直流通路直流通路和和交流通路交流通路这两个这两个非常重要非常重要的概念。的概念。CEBECBvviicebecbvviiCEBECBVVII 表示直流量表示直流量 表示交流量表示交流量 表示总瞬时值表示总瞬时值 这时，晶体管各极的电流、这时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压降分别间的电压、管压降分别记作：记作：IBQ、 ICQ（IEQ）、）、 VBEQ、 VCEQ。2.2.3 放大电路的静态分析放大电路的静态分析

17、 当输入（交流）信号当输入（交流）信号vi=0=0时，放大电路中的电压和电流时，放大电路中的电压和电流都是直流量，称电路处于静态或直流工作状态。都是直流量，称电路处于静态或直流工作状态。 IBVBEQIBQVBEQQVCEQICQICVCEIBQ称为称为静态工作点静态工作点。1. 估算法估算法 直流通路直流通路bCCbBEQCCBQRVRVVIBQCQ IIcCQCCCEQRIVV+VBE-+VCE-例例2.2.1 设图设图2.2.3电路中的电路中的VCC=15V，Rc=3k，晶体管的电，晶体管的电流放大系数流放大系数=150，VBEQ=0.7V。试确定。试确定Rb=750k和和Rb=300k

18、两种情况下电路的静态工作点，并说明晶体管的两种情况下电路的静态工作点，并说明晶体管的工作状态。工作状态。 解解：（：（1）由图知发射结正偏，可由图知发射结正偏，可设设晶体管处于晶体管处于放大放大状态。状态。bBEQCCBQRVVIbCCRV)(75015mA=0.02mA=20AICQ=IBQ =1500.02 ( mA)=3 mA VCEQ=VCCICQ Rc =（15-33）（）（V）=6V 晶体管工作在发射结正偏、集电结反偏的放大状态。晶体管工作在发射结正偏、集电结反偏的放大状态。 +VBE-+VCE-（2）同样，）同样，设设晶体管处于晶体管处于放大放大状态。状态。bBEQCCBQRVV

19、IbCCRV)(30015mA=0.05mA=50AICQ=IBQ =1500.05 ( mA)=7.5 mA VCEQ=VCCICQ Rc =（15-37.5）（）（V）=-7.5V VBCQ=VBEQ- VCEQ =0.7V-（-7.5）V=8.2V 发射极、集电结均处于正向偏置。发射极、集电结均处于正向偏置。 晶体管处于饱和状态。晶体管处于饱和状态。 ICQIBQ mAmARVVIICS5)(33 . 015cCESCCCQ不可能！不可能！2. 2. 图解法图解法 bBBBBERiVvcCCCCERiVv输入回路输入回路负载线负载线QIBQVBEQIBQQICQUCEQ负载线负载线+VB

20、E-+VCE-2.2.4 放大电路的动态分析放大电路的动态分析交流通路交流通路1. 微变等效电路法微变等效电路法)()(26)1 (rmAImVrEQbbbe一般取一般取100300阻值大，为几十千欧到几百千欧阻值大，为几十千欧到几百千欧，常可认为开路，常可认为开路（2） 用微变等效电路分析共射极基本放大电路用微变等效电路分析共射极基本放大电路bebirIV 电压放大倍数电压放大倍数 )/(LcboRRIVLbRIiovVVAbebLbrIRIbeLrR负号表示输出与输入电压反相位负号表示输出与输入电压反相位 输入电阻输入电阻 bebirRR/ 输出电阻输出电阻 coooRIVR例例2.2.2

21、 根据例根据例2.2.1题给出的参数，试计算题给出的参数，试计算Rb=750k时图时图2.2.3所示放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。所示放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：解： kmAImVrEQbe5 . 1326)1501 (200)()(26)1 ()(200iovVVAbeLrR1505 . 123150iiiIVRbebrR /coooRIVRrbe=1.5k=3 k例例2.2.3 图示电路中，已知图示电路中，已知VCC=15V，Rb=1.5M，Rc= RL=10k，信号，信号 源内源内 阻阻Rs=2k，晶体管的电流放大系数，晶体管的电流放大系数=100，rb

22、e=2.8k，VBEQ=0.7V。 试计算试计算（1）电路的静态工作点）电路的静态工作点Q；（2）电路的电压放大倍数电路的电压放大倍数 、源电压放大倍数、源电压放大倍数 、输入电阻和输出电阻、输入电阻和输出电阻。解：解： （1）求静态工作点）求静态工作点Q。 bBEQCCBQRVVIbCCRV)(105 . 1153mA=0.01mA=10AICQ=IBQ =1000.01 ( mA)=1 mA VCEQ=VCCICQ Rc =（15-110）V=5V （2）电路的电压放大倍数，电路的电压放大倍数，、源电压放大倍数、源电压放大倍数 、输入电阻和输出电阻、输入电阻和输出电阻。iovVVAbeLr

23、R1798 . 2210100iiiIVRbebrR /coooRIVRrbe=2.8k=10 kioVVAvsisiiVRRRVvARRRisisoVVAvsisisiRRRVVsoVVAvsiosiVVVV1048 . 228 . 21792. 2. 图解法图解法（1 1）动态工作情况的图解分析）动态工作情况的图解分析 VCC+ Vim Q1 Q2 Q1 VCCVim VCC Q2 Q Q )(sinVtVvimi VCC+ Vim Q1 Q2 Q1 VCCVim VCC Q2 Q Q imomiovVVvvALcceRiv) 1 (cCQCiIiceCEQCEuVvCQCcIii)2(C

24、EQCEceVvv)3(LCQCCEQCERIiVv)(LCLCQCEQCERiRIVv)(LCCCCERiVv)4(LCQCEQCCRIVV其中：其中：交流负载线的画法：交流负载线的画法：交流负载线的画法：交流负载线的画法：直流负载线方程：直流负载线方程：CCCCCERIVV斜率为斜率为cR1交流负载线方程：交流负载线方程：LCCCCERiVv斜率为斜率为LR1（1 1）先作直流负载线。）先作直流负载线。i iC CvCECE)0(,CCV), 0(CCCRV（2 2）再作交流负载线。）再作交流负载线。)0(,CCV),(CQCEQIUQLCLCQCEQCERiRIVv)(交流负载线通过交流

25、负载线通过Q Q点。点。斜率为斜率为LR1iCvCE)0(,CCV), 0(CCCRV)0(,CCV),(CQCEQIVQCCCCCERIVVCCQCCCEQRIVVCCQCEQCCRIVVLCQCEQCCRIVVLCRRCCCCVV注意：注意：（1 1）交流负载线是有）交流负载线是有 交流输入信号时交流输入信号时 工作点的运动轨工作点的运动轨 迹。迹。 （2 2）空载时，交流负）空载时，交流负 载线与直流负载线重合。载线与直流负载线重合。iCvCECCV), 0(CCCRVCCV),(CQCEQIVQCESVCEQVCESCEQVVLCQRICEQCCVV最大不失真输出电压最大不失真输出电压

26、Vom 。CESCEQVVCEQCCVV较小者较小者 （2 2）波形非线性失真的图解分析）波形非线性失真的图解分析 截止失真截止失真顶部失真顶部失真饱和失真饱和失真底部失真底部失真2.3 2.3 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.3.1 2.3.1 温度对静态工作点的影响温度对静态工作点的影响BECEO )(VITbCCBQRVVIBEQCEOBQCQIIICCQCCCEQRIVV2.3.2 2.3.2 静态工作点稳定电路静态工作点稳定电路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（1 1）电路组成）电路组成CCb21b1bBQVRRRVeBQe

27、BEQBQEQ RVRVVI（2 2）稳定原理）稳定原理 为了稳定为了稳定Q点，通常点，通常I1 IB，即，即I1 I2；因此；因此基本不随温度变化。基本不随温度变化。TVBEICICIEVECCb2b1b1BQRRRVV VBE=VB-VEVBQ稳定稳定IB由输入特性曲线由输入特性曲线 =VB - IE Re3. 3. 静态工作点的估算静态工作点的估算CCb2b1b1BQRRRVVeBEQBQEQCQ RVVIIeEQcCQCCCEQRIRIVV)(ecCQCCRRIVCQBQ II4. 动态分析动态分析（1 1）求电压放大倍数）求电压放大倍数bebirIV)/(LcboRRIVLbRIio

28、vVVAbeLrR（2 2）求输入电阻）求输入电阻 bebbirRRR/21（3 3）求输出电阻）求输出电阻 coRR 无旁路电容无旁路电容Ce时：时：eebebiRIrIVebbebRIrI)1 ()/(LcboRRIVLbRIiovVVAebbebLbRIrIRI)1 (ebeLRrR)1 (eLbee)1 (RRArRv，则若bbibiiIRVRVI21ebeibRrVI)1 (ebeibibiiRrVRVRVI)1 (21iebebbVRrRR)1 (111(21iebebbiVRrRRI)1 (111(21iiiIVR)(1/ebeb2b1RrRRcoRR 例例2.3.1 在图在图2

29、.3.2（a）所示电路中，已知）所示电路中，已知VCC=12V，Rb1=2.5k，Rb2=7.5k，Rc= RL=2k，Re=1k，晶体管，晶体管的电流放大系数的电流放大系数=30，VBEQ=0.7V。 （1 1）试估算电路的静态工作点；）试估算电路的静态工作点； （2 2）计算）计算电路的电压放大倍数电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻、输入电阻和输出电阻; ; （3 3）如果在输入端加一信号源，）如果在输入端加一信号源， 其内阻其内阻Rs s=10k=10k，计算此时的，计算此时的 源电压放大倍数源电压放大倍数; ; （4 4）计算去掉电容）计算去掉电容Ce时电路的电压放大倍数和输入电阻

30、时电路的电压放大倍数和输入电阻; ; （5 5）如果换上）如果换上=50=50的晶体管，电路其它参数不变，静态的晶体管，电路其它参数不变，静态工作点有何变化？工作点有何变化？解：（解：（1 1）CCb2b1b1BQRRRVVeBEQBQEQCQ RVVII)(ecCQCCRRIVVCEQCQBQ IIV3125 . 75 . 25 . 2mA3 . 217 . 035.1V ) 12(3 . 212AmA77077. 0303 . 2 （2 2）)()(26)1 ()(200mAImVrEQbe550)(3 . 2)(26)301 ()(200mAmVbeLvrRA5 .5455. 0130b

31、ebbirRRR/2142655. 0/5 . 2/5 . 7kRRco2（3 3）visivsARRRA22. 2426. 010426. 04 .54（4 4） ebeLvRrRA)1 (95. 01)301 (55. 0130（5 5） )(1/ebeb2b1RrRRRik79. 1 1)30(155. 0/5 . 7/5 . 2CCb2b1b1BQRRRVVeBEQBQEQCQ RVVIIeEQcCQCCCEQRIRIVV)(ecCQCCRRIVCQBQ IIAmA46046. 0503 . 2 2.4 2.4 单管共集电极放大电路和共基极放大电路单管共集电极放大电路和共基极放大电路2

32、.4.1 2.4.1 单管共集电极放大电路单管共集电极放大电路 静态分析静态分析ebCCRRVVI)1 (BEQBQBQCQIIbBQCCRIVeBQBEQbBQ)1 (RIVRIBEQVeEQRIeEQCCCEQRIVVeCQCCRIV2. 动态分析动态分析2. 2. 动态分析动态分析（1 1）求电压放大倍数）求电压放大倍数 )/(ebebiLeRRIrIV)/()1 (ebebLbRRIrI)/()1 (LeboRRIViovVVA)/()1 ()/()1 (LebbebLebRRIrIRRI)/)(1 ()/)(1 (LebeLeRRrRR1 。，即，则）若（ 1 )/(1iobeeVV

33、ArRRvL（2 2）求输入电阻）求输入电阻 bbiiIRVI)/)(1 (LebeibRRrVIbiiRVI)/)(1 (LebeiRRrVbR1(iLebeVRRr)/)(1 (1iiiIVR)/)(1/ebebLRRrRRi与负载有关！与负载有关！（3 3）求输出电阻）求输出电阻 eRbbIIIIobe/)1 (rRRVbsoeoRV1/1(berRRbsoeVR)1oooIVR1/berRRRbseRo与信号源内阻有关！与信号源内阻有关！特点：特点：输入电阻大，输出电阻小；只放大电流，不放大电输入电阻大，输出电阻小；只放大电流，不放大电压；在一定条件下有电压跟随作用！压；在一定条件下有

34、电压跟随作用！例例2.4.1 电路如图电路如图2.4.4所示，已知晶体管的电流放大系数所示，已知晶体管的电流放大系数=50，VBEQ=-0.7V。试求该电路的静态工作点。试求该电路的静态工作点、电压放大电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并说明它属于什么组态。倍数、输入电阻和输出电阻，并说明它属于什么组态。 解：解：ebCCRRVVI)1 (BEQBQAmA46046. 02 . 1)501 (20012BQCQIImA30. 2046. 050eCQCCCEQECQRIVVVV94. 62 . 230. 212)()(26)1 ()(200mAImVrEQbe776)(30. 2)(26)50

35、1 ()(200mAmV)/()1 (ebebLbiRRIrIV)/()1 (LeboRRIViovVVA98. 0)/)(1 ()/)(1 (LebeLeRRrRRiiiIVRkRRrRL57.31)/)(1/ebeboooIVR1/berRRRbse34501)776. 0200/1 (/2 . 12.4.2 2.4.2 单管共基极放大电路单管共基极放大电路与分压式偏置静态工作点稳定电路的直流通路完全一样。与分压式偏置静态工作点稳定电路的直流通路完全一样。 bebirIV)/(LcboRRIViovVVAbebLcbrIRRI)/(beLcrRR)/(eRiIIIebRIIe)1 (bei

36、eirVRV)()1 (ibeeVrR)1)1 (1(ibeeVrR)111(iiiIVRrR1/beecoRR 特点：输入电阻小，频带宽！只放输入电阻小，频带宽！只放大电压，不放大电流！大电压，不放大电流！求下图所示电路的静态工作点和动态参数。求下图所示电路的静态工作点和动态参数。例例2.4.2 在图示电路中，已知在图示电路中，已知VCC=15V，Rb1=30k，Rb2=20k，Rc= 2k，RL=1k，Re=2.65k，晶体管的电，晶体管的电流放大系数流放大系数=100，VBEQ=0.7V。各电容对交流信号可视为。各电容对交流信号可视为短路。试估算电路的静态工作点短路。试估算电路的静态工作

37、点Q和和电路的电压放大倍数电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻。解：解：CCb21b1bBQVRRRVV615203020eBEQBQEQCQ RVVIImA265. 27 . 06 )(ecCQCCCEQRRIVV 7 . 5)65. 22(215VCQBQ IIAmA2002. 01002 )()(26)1 ()(200mAImVrEQbekmAmV5 . 1)(2)(26)1001 ()(200iovVVAbeLcrRR)/(765 . 1)65. 2/2(100iiiIVR8 .14)1015 . 1/65. 2(kkRRco2 接法接法 共射共射 共集共集 共基共

38、基 Av 大大 小于小于1 大大 Ai 1 Ri 中中 大大 小小 Ro 大大 小小 大大 频带频带 窄窄 中中 宽宽2.4.3 2.4.3 三种基本组态放大电路的性能比较三种基本组态放大电路的性能比较2.5 2.5 多级放大电路多级放大电路 阻容耦合阻容耦合共射电路共射电路共集电路共集电路 Q点相互独立点相互独立。不能放大变化缓慢的信号，低频特性差，。不能放大变化缓慢的信号，低频特性差，不能集成化。不能集成化。利用电容连接信号源利用电容连接信号源与放大电路、放大电与放大电路、放大电路的前后级、放大电路的前后级、放大电路与负载，为阻容耦路与负载，为阻容耦合。合。2.5.1 2.5.1 多级放大

39、电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式2. 2. 直接耦合直接耦合既是第一级的集电极电阻，既是第一级的集电极电阻，又是第二级的基极电阻又是第二级的基极电阻 能够放大变化缓慢的信能够放大变化缓慢的信号，便于集成化，号，便于集成化，Q点相互点相互影响，影响，存在零点漂移现象。存在零点漂移现象。 当输入信号为零时，前级由温度变化所引起的电流、当输入信号为零时，前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放大。电位的变化会逐级放大。共射电路共射电路共射电路共射电路直接直接连接连接输入为零，输出输入为零，输出产生变化的现象产生变化的现象称为零点漂移称为零点漂移求解求解Q Q点时应按各回路列多元一次方程，然

40、后解方程组。点时应按各回路列多元一次方程，然后解方程组。例例2.5.1 在图示电路中，各元器件参数如图所示，两只晶在图示电路中，各元器件参数如图所示，两只晶体管都是硅管，电流放大系数相等，体管都是硅管，电流放大系数相等，1=2=50，稳压管的，稳压管的工作电压工作电压VZ=4V。（1） 试计算各级电路的静态工作点试计算各级电路的静态工作点Q。（2）若由于温度的升高使）若由于温度的升高使ICQ1增加增加1%，试计算静态输出，试计算静态输出电压的变化时多少？电压的变化时多少？解：解：（1 1）先确定）先确定T1的的静态工作点静态工作点 VVVVZ7 . 4BE2QCE1Q21b1BE1QCCB1Q

41、 bQBERVRVVImAmA03. 0)5 . 37 . 0497 . 012(mAmAIIQB5 . 103. 050 11C1Q再确定再确定T T2 2的静态工作点的静态工作点 QCIRVVI1c1C1QCCB2Q mAmA05. 0)5 . 17 . 47 . 412( mAmAIIQB5 . 205. 050 22C2Q所以静态时的输出电压为所以静态时的输出电压为 22C2QcQCCCORIVVV 5)8 . 25 . 212(VV Z2CE2QVVVQC 1)45(VV （2）当温度升高使）当温度升高使IC1Q增加增加1%时时mAmAI515. 101. 15 . 1 C1QQCI

42、RVVI1c1C1QCCB2Q mAmA038. 0)515. 17 . 47 . 412( mAmAIIQB91. 1038. 050 22C2Q 22C2QcQCCCORIVVV 65. 6)8 . 291. 112(VV 比原来增加了比原来增加了1.65V1.65V，约变化了约变化了33%33%。零点漂移零点漂移 产生零点漂移的主产生零点漂移的主要原因，是放大电要原因，是放大电路的静态工作点受路的静态工作点受温度影响而上下波温度影响而上下波动。动。 在多级放大电路各级的漂移当中，第一级的漂移在多级放大电路各级的漂移当中，第一级的漂移影响最为严重。影响最为严重。 2.5.2 2.5.2 多

43、级放大电路的动态分析多级放大电路的动态分析电压放大倍数电压放大倍数vnvvvAAAA212. 输入、输出电阻输入、输出电阻i1iRR nRRoo 对电压放大电路的要求：对电压放大电路的要求：Ri大，大， Ro小，小，Av的数值大，最大的数值大，最大不失真输出电压大。不失真输出电压大。注意：在算前级放大倍数时，要注意：在算前级放大倍数时，要把后级的输入阻抗作为前级的负把后级的输入阻抗作为前级的负载！载！例例2.5.2 在图在图2.5.1所示电路所示电路中，已知中，已知VCC=12V，R1=15k，R2= R3=5k，R4=2.3k，R5=100k，R6=RL=5k；晶体管的电流；晶体管的电流放大

44、系数放大系数均为均为50，rbe1=1.2 k，rbe2=1 k，VBE1Q= VBE2Q=0.7V。（1）试估算电路的静态）试估算电路的静态工作点工作点Q。（2）计算）计算电路的电压放电路的电压放大倍数大倍数 、输入电阻、输入电阻Ri和和输出电阻输出电阻Ro。vA解：解：（1）求静态工作点）求静态工作点。 1R2RQEII1C1Q)(43C1QccCE1QRRIVV3V=CC211B1QVRRRV4BE1QB1QRVV1mA=3 . 27 . 03V7 . 4) 3 . 25 (1125B2QCCRIV6E2QRIBE2QV6B2Q2BE2Q5B2Q)1 (RIVRIC1QB1Q IIAmA

45、mA2002. 0501 625BE2QB2Q)1 (RRVVICC5511007 . 012A32B2Q2C2QIImA6 . 132506C2QccCE2QRIVVV456 . 112（2 2）计算）计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。2iRebe)(1RrRRbiiRL62be22/)(1RRrRi52RRi/)(1L62be2RRrK5612311)/(beivrRRA1912 . 156556550ee)(1)()(1RrRRAbebv992. 0)/)(1 ()/)(1 (622622LbeLvRRrRRA189992. 019121v

46、vvAAA121/beirRRR kk1 . 1)2 . 1/5/15(1/bebrRRReo1be2536orRRRR118118. 050151122be3kkrR1be2536orRRRR2.6 2.6 放大电路的频率响应放大电路的频率响应2.6.1 2.6.1 频率响应的一般概念频率响应的一般概念1. 1. 幅频特性和相频特性幅频特性和相频特性)()(ffAAvv VmA vA vmA707. 0 BWf 2. 2. 上限频率、下限频率和通频带上限频率、下限频率和通频带通频带：通频带：LHBWfff上限频率上限频率下限频率下限频率3. 3. 波特图波特图 VmA vA vmA707.

47、0 BWf vmAlg20 vAlg20 BWf dB3 (1) RC低通电路的波特图低通电路的波特图 iV oV vAlg20 ioVVAv 频率响应表达式：频率响应表达式：Hioj11ffVVAv2H)(11ffAv幅频响应：幅频响应：)arctg(Hff 相频响应：相频响应：2HHfRC1H 令：令：Hio11jVVAv则：则：RCj11CRCj1j1RC21H1RC RC低通电路的波特图低通电路的波特图最大误差最大误差 -3dB时时，当当 Hff 1)/(11|2HffAvdB 01lg20|lg20vA时时，当当 Hff ffffAv/)/(11|H2H)/lg(20|lg20Hff

48、Av斜率为斜率为 -20dB/十倍频程十倍频程 的直线的直线2H)(11ffAv幅频响应：幅频响应：f0.1fH0fH10fH100fH-20-40）（dB|lg20vA-20dB/十倍频程十倍频程 10Hff 1 . 0|vAdB20|lg20vA 100Hff 01. 0|vAdB40|lg20vA Hff 707. 0|vAdB3|lg20vA0分贝水平线分贝水平线相频响应相频响应时时，当当 Hff 时时，当当 Hff 090时时，当当 Hff 45时时，当当 100.1 HHfff 十十倍倍频频程程的的直直线线斜斜率率为为/45 可见：当频率较低时，可见：当频率较低时，A v 1，输出

49、与输入电压之间的相位差，输出与输入电压之间的相位差=0。随。随着频率的提高，着频率的提高， Av 下降，相位差增大，且输出电压是滞后于输入电压下降，相位差增大，且输出电压是滞后于输入电压的，最大滞后的，最大滞后90o。 其中其中fH是一个重要的频率点，称为是一个重要的频率点，称为上限截止频率。上限截止频率。 )arctg(Hff f0.1fH0fH10fH100fH-20-40）（dB|lg20vA-20dB/十倍频程十倍频程f0.1fH0fH10fH100fH-45-90 十十倍倍频频/45 这种对数频率特性曲线称为波特图这种对数频率特性曲线称为波特图（2） RC高通电路的波特图高通电路的波特图（1 1）频率