低频模拟电路2章

1、 约六七周约六七周2 2.1 概概 述述 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。的信号。放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图：如图：XiXoAu扩音机是怎样工作的扩音机是怎样工作的 ?直流供电电直流供电电源源前置放大器前置放大器功率放大器功率放大器 2022-6-8电信学院电子工程专业3 放大的概念放大的概念.放大器的分类放大器的分类:直流放大器直流放大器音频放大器音频放大器视频放大器视频放大器脉冲放大器脉冲放大器从信号的频从信号的频率特征来分率特征来

2、分宽带放大器宽带放大器谐振放大器谐振放大器从信号的从信号的幅度来分幅度来分小信号放大器小信号放大器大信号放大器（功率放大器）大信号放大器（功率放大器）2022-6-8电信学院电子工程专业4 放大的概念放大的概念.分析放大器的基本理论分析放大器的基本理论:2) 叠加原理：复杂电路中，任何支路的电压或电叠加原理：复杂电路中，任何支路的电压或电流都可以看着是每个独立源单独作用于电路时，在流都可以看着是每个独立源单独作用于电路时，在该支路上所产生的电压或电流的代数和。例如瞬态该支路上所产生的电压或电流的代数和。例如瞬态分析分析DC分析分析+AC分析分析;1）回路定理：）回路定理：KVL , KCL3)

3、 等效定理：戴维南定理等效定理：戴维南定理; 诺顿定理。诺顿定理。2022-6-8电信学院电子工程专业52.2 共射共射(CE)放大电路放大电路1、元件的作用元件的作用 Rb+UCCRCC1C2V+UBB2.2.1 共发射极放大电路共发射极放大电路 的组成和基本概念的组成和基本概念iCiBiERLuo+-uiRS+-us信号源负载2022-6-8电信学院电子工程专业6 2.2.1放大电路的组成和基本概念放大电路的组成和基本概念 n1电路元件的作用电路元件的作用n（1 1）三极管）三极管V 具有电具有电流放大作用，是放大流放大作用，是放大电路的核心元件。电路的核心元件。n（2 2）UBB为发射结

4、提为发射结提供正向偏置所需要的供正向偏置所需要的电压。电压。n（3 3）基极偏置电阻）基极偏置电阻Rb它和电源它和电源UBB一起一起给基极提供一个合适给基极提供一个合适的基极电流的基极电流IB。电信学院电子工程专业72.2.1放大电路的组成和基本概念放大电路的组成和基本概念 n1 1电路元件的作用电路元件的作用n（4 4）集电极直流电源）集电极直流电源UCC它为集电结提供反向偏置它为集电结提供反向偏置电压，同时为输出信号提电压，同时为输出信号提供能量。供能量。n（5）集电极负载电阻）集电极负载电阻RC n（6）耦合电容）耦合电容C1、C2也也称隔直电容，起隔离直流、称隔直电容，起隔离直流、通过

5、交流的作用通过交流的作用。n（7 7）图中符号）图中符号“”表示表示接机壳或接底板，常称接机壳或接底板，常称“接地接地”。 2022-6-8电信学院电子工程专业8 晶体管必须偏置在晶体管必须偏置在放大区。发射结正放大区。发射结正 偏，集电结反偏。偏，集电结反偏。 (初始状态初始状态) 正确设置静态工作点，使整个工作波形处于放大区。正确设置静态工作点，使整个工作波形处于放大区。 输入回路将变化的电压转化成基极电流的变化。输入回路将变化的电压转化成基极电流的变化。 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容隔离后只输出交流电压信号。经

6、电容隔离后只输出交流电压信号。2、 放大电路的组成原则：放大电路的组成原则：iCRLuiRb+UCCRCC1C2V+UBBRSiBiEuo+-+-us2022-6-8电信学院电子工程专业93、放大电路的简化放大电路的简化: :2.2.1 共发射极放大电路组成和基本概念共发射极放大电路组成和基本概念1) 放大电路的简化放大电路的简化ui+-RSusRbRCC1C2V+UBB+UCCiCiBiERLuo+-通常将通常将UBB与与UCC合合并为一个电源并为一个电源UCC,同时只标电源极性、同时只标电源极性、大小，电路简化成大小，电路简化成如下电路：如下电路： (固定固定偏置路）偏置路）2022-6-

7、8电信学院电子工程专业102.2.1 共发射极放大电路组成和基本概念共发射极放大电路组成和基本概念RLuo+-1) 放大电路的简化放大电路的简化ui+-RSusRb+UCCRCC1C2ViCiBiE通常将通常将UBB与与UCC合合并为一个电源并为一个电源UCC,同时只标电源极性、同时只标电源极性、大小，电路简化成大小，电路简化成如下电路：如下电路： (固定固定偏置路）偏置路）2022-6-8电信学院电子工程专业11约定约定: 1) 大写字母大写字母、大写大写下标表示直流量如下标表示直流量如 ： IB、UBEQ、UCEQ 2) 小写字母小写字母、小写下标表示交流量如小写下标表示交流量如 ： 3)

8、 小写字母小写字母、大写字母下标表示总瞬时量大写字母下标表示总瞬时量(直流叠加交流）如直流叠加交流）如:2 2）电压、电流符号的规定）电压、电流符号的规定CEBEB,uuii B IBQ = ibuBE -UBEQ = ube , iC ICQ = icuCE- UCEQ = uce , cebeb,uui显然：显然：2022-6-8电信学院电子工程专业122) 叠加原理：复杂电路中，任何支路的电压叠加原理：复杂电路中，任何支路的电压或电流都可以看着是每个独立源单独作用于电或电流都可以看着是每个独立源单独作用于电路时，在该支路上所产生的电压或电流的代数路时，在该支路上所产生的电压或电流的代数和

9、。例如瞬态分析和。例如瞬态分析DC分析分析+AC分析分析;1）回路定理：回路定理：KVL , KCL3) 等效定理：戴维南定理等效定理：戴维南定理; 诺顿定理。诺顿定理。会综合思考会综合思考 学习电子线路使用的基本理论学习电子线路使用的基本理论:善于等效善于等效会作近似会作近似2022-6-8电信学院电子工程专业13 4、直流通路和交流通路直流通路和交流通路1) 直流通路直流通路: ui=0 电容开路，电源保留电容开路，电源保留 。 （DC、静态分析静态分析) 用于分析计算直流工作点用于分析计算直流工作点 电路输入、输出交直电路输入、输出交直流信号，分析时需分开流信号，分析时需分开考虑各自影响

10、。考虑各自影响。 直流通路和交流通路直流通路和交流通路2022-6-8电信学院电子工程专业14最后交流通路成为：最后交流通路成为：2）交流通路（）交流通路（AC分析）分析） ： 电电 容短路，容短路， 电源对地短路电源对地短路。ui交流通路交流通路RbRCRLuo交流通路是分析交流通路是分析放大器的基础放大器的基础 （ 动态分析）动态分析）+-+-2022-6-8电信学院电子工程专业155、放大电路的分析方法放大电路的分析方法分析放大分析放大电路的两电路的两大步骤：大步骤：确定静态工作点确定静态工作点 （静态分析）（静态分析）求放大器的求放大器的Au、ri、ro等等 （动态分析）（动态分析）图

11、解法图解法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16IBQICQRb+UCCRCC1C2V三极管处于放大状态三极管处于放大状态时，若时，若ui=0，BJT各各极有确定的直流电流极有确定的直流电流和电压，即和电压，即 IB Q 、ICQ 、UBEQ 、 UCEQ 。 此即此即直流（静态）直流（静态）工作点工作点Q点，点，UBEQUCEQ由于电由于电源的存源的存在在 IB 01. 静态分析（静态分析（DC分析）分析）1）什么是静态工作点？）什么是静态工作点？如何求直流如何求直流（静态）工作（静态）工作点点Q点？点？2.2.2 共发射极放大电路（共发射极放大电路（共射共射、CE电路电路

12、）的分析计算）的分析计算ui =0IC 02022-6-8电信学院电子工程专业172）静态工作点）静态工作点(Q点）的近似估计：点）的近似估计： Rb+UCCRCV例：例：用估算法计算静态用估算法计算静态IBQ , ICQ , UCEQ.已知：已知：UCC=20V，RC=2.5k ，Rb=240k ， =50。解：解：A80mA0802407020bBEQCCBQ .RUUImA408050BQBQCQ .III V1052420CCQCCCEQ .RIUU请注意电路中请注意电路中IB 和和IC 的数量级。的数量级。IBIC1. 静态分析（静态分析（DC分析）分析）183 3） Q 点的意义点

13、的意义： (IBQ,UBEQ) 和和 ( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输出特性曲分别对应于输入输出特性曲线上的一个点线上的一个点Q。iBuBEQIBQUBEQiCuCEQUCEQICQ19 用图解法分析计算用图解法分析计算管外电路管外电路（1）画出直流通路，）画出直流通路， 把放大电路分为把放大电路分为BJT和管和管外电路两部分外电路两部分（2）若）若已知已知UBE=0.7V ，先估算，先估算 IBRbUCCRCVBJT1. 静态分析：静态分析：图解法计算直流工作点步骤计算直流工作点步骤：V7 . 0bBCCBE RIUUbBECCBRUUI 在三极管的特性曲线上用作图的方法来进行静态、

14、动态分析计算CCBEb BB1BE,()UUR IIf U CCCEC CC2CE,()UUR IIf U 对输出端亦有二元一次方程组对输出端亦有二元一次方程组:对输入端有二元一次方程组对输入端有二元一次方程组:2022-6-8电信学院电子工程专业20（3）由基极回路由基极回路UCC=IBRB+UBE 和和 集电极回路：集电极回路：UCC=ICRC+UCE 作出管外电路的伏安特性曲线，作出管外电路的伏安特性曲线，即即直流负载线直流负载线。 （线性方程）（线性方程）（4）电路的直流）电路的直流负载线与负载线与BJT的伏的伏安特性曲线的交点安特性曲线的交点即为即为Q点。点。 图解法图解法 计算直流

15、工作点步骤计算直流工作点步骤： RBUCCRCVvCE 1VQIBQICQ 2.5QUBQUCEQ50A也可以简化以也可以简化以上步骤如下：上步骤如下：2022-6-8电信学院电子工程专业21作出作出直流负载线直流负载线，与，与IB 特性曲线的交点就是特性曲线的交点就是Q点。点。（3）然后在输出特性曲线上）然后在输出特性曲线上找出与找出与 IB 对应的那条特性曲线。对应的那条特性曲线。iCuCEbBECCBRUUI QCCCRUUCC 图解法图解法 图解法确定图解法确定Q点点（电容开路）：（电容开路）：（4）直流负载线的特点：）直流负载线的特点： 1） 与横轴的截距为与横轴的截距为UCC 2）

16、 与纵轴的截距为与纵轴的截距为 UCC/RC 3）与横轴的夹角为）与横轴的夹角为 =tg-1(-1/RC )CCCCCERIUU V7 . 0bBCCBE RIUU再由输出直流方程：再由输出直流方程：ICQUCEQ2022-6-8电信学院电子工程专业22（5）电路参数的改变时对）电路参数的改变时对Q点的影响点的影响 图解法图解法 图解法确定图解法确定Q点点iCuCEbBECCBRUUI QCRUCCUCCRbUCCRCV 1） Rb的影响的影响 若改变若改变RB，就会改变偏流，就会改变偏流IB RbUCC/RbIBQQ 2） RC的影响的影响若改变若改变RC，直流负载线的斜率会，直流负载线的斜

17、率会发生变化发生变化RCUCC/RCQ右移右移Q2022-6-8电信学院电子工程专业23（5）电路参数的改变时对）电路参数的改变时对Q点的影响点的影响 图解法图解法 图解法确定图解法确定Q点点iCuCEBBECCBRUUI QCCCRUUCCRbUCCRCV 3） 电源电源UCC的影响的影响改变改变UCC，直流负载线发生平移，直流负载线发生平移 UCCQRb、RC、UCC的改变都对的改变都对Q点的位置有影响，但点的位置有影响，但Rb的影的影响最大，常常以调节响最大，常常以调节Rb而得而得到合适的到合适的Q点。点。 Q如果在如果在UBQ的基础上叠加一的基础上叠加一交变电压，请考虑交变电压，请考虑

18、Q点如何点如何变化？变化？动态分析动态分析2022-6-8电信学院电子工程专业241. 晶体管必须偏置在放大区。且发射结正偏，集电结反偏。晶体管必须偏置在放大区。且发射结正偏，集电结反偏。2. 正确设置静态工作点，使整个工作波形处于放大区。正确设置静态工作点，使整个工作波形处于放大区。3. 输入回路将变化的电压转化成基极电流的变化。输入回路将变化的电压转化成基极电流的变化。4. 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容隔离后只输出交流信号。经电容隔离后只输出交流信号。4) 实现放大的条件（即放大器组成原则）实现放大的条件（即放大

19、器组成原则）下列下列ad电路哪些具有放大作用？电路哪些具有放大作用？P28例例2-3(a) T -VCC Cb1 Rc Cb2 RB C1UCC(b) T -VCC Cb1 Rc Cb2 RB C1UCC25 T +VCC Cb1 Rc Cb2 RB (c)UCC T +VCC Cb1 Rc Cb2 RB (d)UCCRb如果在如果在UBQ的基础上叠加一的基础上叠加一交变电压，请考虑交变电压，请考虑Q点如何点如何变化？变化？动态分析动态分析2022-6-8电信学院电子工程专业26直流慢变时各直流慢变时各点波形点波形2. 放大电路动态分析放大电路动态分析及及各点波形各点波形：uI0ui=Umsi

20、n t正弦输入时各正弦输入时各点波形点波形2.2.2 共发射极放大电路（共发射极放大电路（共射共射、CE电路电路）的分析计算）的分析计算输入端加交变电压时放输入端加交变电压时放大器的工作状态大器的工作状态RbUCCRCVuiuo+-ibic2022-6-8电信学院电子工程专业272. 放大电路动态分析放大电路动态分析： 交流输入时BJT各极对应的电流电压波形在图2-9中。 图图2-9 放大电路的动态工作情况放大电路的动态工作情况 UBEQ2.2.2 共发射极放大电路（共发射极放大电路（共射共射、CE电路电路）的分析计算）的分析计算各点波形各点波形：IBQ28 放大倍数放大倍数iuo|uuA （

21、1）放大电路的性能指标放大电路的性能指标ioiii|A| iuiiooiop|AAiuiuPPA uiuoAu电压放大倍数电压放大倍数 （dB）电流放大倍数电流放大倍数（dB） 放大倍数除用信号放大倍数除用信号的有效值定义之外，的有效值定义之外，还可以根据需要用信还可以根据需要用信号的峰值或者峰峰号的峰值或者峰峰值来定义。值来定义。 放大器的一般模型放大器的一般模型iSAuRSRLiiio功率放大倍数（功率放大倍数（dB）uousRSui2022-6-8电信学院电子工程专业29 放大倍数放大倍数 (除除Au、Ai外）外）互互阻阻增增益益互互导导增增益益ioriogiuAuiA 源源电电流流增增

22、益益源源电电压压增增益益负负载载短短路路时时的的增增益益负负载载开开路路时时的的增增益益soissous0ioinioutLLiiAuuAiiAuuARR （1） 放大电路的性能指标放大电路的性能指标2022-6-8电信学院电子工程专业30 输入电阻输入电阻ri放大电路一定要由前级（信号源）为其提供信号，那么就放大电路一定要由前级（信号源）为其提供信号，那么就要从信号源取电流。要从信号源取电流。输入电阻输入电阻是衡量放大电路从其前级取是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越大，从其前级取得的电流越电流大小的参数。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。小，对前级的影响

23、越小。Auiiusuiiiiiur （1）放大电路的性能指标放大电路的性能指标RssisiiRuuur 2022-6-831 输出电阻输出电阻rOAuuS放大电路对其放大电路对其负载负载而言，相当而言，相当于信号源，我们可以将它等效于信号源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电南等效电路的内阻就是输出电阻。阻。rouSrO 放大电路的性能放大电路的性能指标指标2022-6-832 输出电阻输出电阻rOAuus如何确定电路的输出电阻如何确定电路的输出电阻ro ？rouS方法一：方法一：计算。计算。步骤：步骤： 1. 所有的电源置所有的电源

24、置零零 (将独立源置零将独立源置零，保留受控源，保留受控源)。 2. 加压求流法。加压求流法。uiiur o 放大电路的性能指标放大电路的性能指标2022-6-8电信学院电子工程专业33方法二：方法二：测量。测量。uo1. 测量开路电压测量开路电压 uo = uS。ROus2. 测量接入负载后的输出电压测量接入负载后的输出电压:LosoLRuurR rOusRLuo步骤：步骤：3. 计算。计算。 输出电阻输出电阻rOsoLo(1)urRu oouu 放大电路的性能指标放大电路的性能指标2022-6-8电信学院电子工程专业34ubeuceicib ib rcecerbebhreuce+-rbe

25、ibibbceubeuo 用微变等效电路（用微变等效电路（h参数）参数）分析法求有关动态参数：分析法求有关动态参数：（2）计算放大电路性能指标计算放大电路性能指标三极管的三极管的h参数模型参数模型RbRCRLuoui2022-6-8电信学院电子工程专业35 用微变等效电路（用微变等效电路（h参数）分析法求有关参数：参数）分析法求有关参数：1） 求求Au=uo/ui用简化的用简化的h参数等效电参数等效电路计算：路计算： beLiourRuuA uirbe ibibiiicuoRbRL rce由输入回路：由输入回路：ui= rbe ib 由输出回路：由输出回路： uo= - iCRL = -ib

26、RL 其中其中: RL= RC/ RL2022-6-8362) 放大器的放大器的输入电阻输入电阻 ri ri=ri/ Rb = rbe / Rb rbe3）放大器的放大器的输出电阻输出电阻 ro4） 求求Ap=PO/Pi Ap=|AuAi| uirbe ibibiiicuoRbRL rceebL2p rRA RCriRo000bbi iiu 不考虑不考虑 ib的影响（开路）的影响（开路）ri所以所以放大器的放大器的 ro=rce/RCRC2022-6-8电信学院电子工程专业375）CE电路电路放大过程的结论放大过程的结论:（1）uo与与ui的相位相反。的相位相反。（2）Au与与成正比，但成正比

27、，但不能太大，不能太大， 太大则太大则ICEO大，温度大，温度稳定性差，要稳定性差，要适当选择适当选择 。（3） 适当增加适当增加ICQ可提高可提高Au。 （4） ICQ太大，则太大，则ri减少，对源信号的要求加大。故要适当减少，对源信号的要求加大。故要适当选择选择ICQ。CQLCQLbeLu2626IRIRrRA ）（）（）（）（）（mAmV26mAmV261CQEQbbbeIIrr 38例例1：电路及参数如图所示，已知：电路及参数如图所示，已知=50，rbb= 300，C1、C2足够大，足够大，试求：（试求：（1）Q点；（点；（2）估算）估算rbe；（3）求）求Au；（；（4）求）求ri和

28、和ro；（；（5）求求Aus=uo/us解：解：（1）IBQ=UCC/Rb=12/28040A ICQ=IBQ=4050=2mA UCEQ=UCC-ICRc=6V （2）rbe=300+(1+)26mv/ICQ=0.96k （3） Au= -RL/rbe-78.1若断开若断开RL : Au= -RC/rbe-156.25 Rb=280kUCC=12VRC=3kRL=3kusRs=600ri2022-6-8电信学院电子工程专业39例例1：电路及参数如图所示，已知：电路及参数如图所示，已知=50，rbb=300，C1、C2足够大，足够大，试求：（试求：（1）Q点；（点；（2）估算）估算rbe；（3

29、）求）求Au；（；（4）求）求Ri和和Ro；（；（5）求求Aus=uo/us解：解：（4）求求ri和和ro；uirbe ibibiiicuoRbRCRLusRsirui ibiiicuoRCRLusRsir ri=Rb/rberbe=0.96k ro=Rc=3kriroroRb=280kUCC=12VRC=3kRL=3kusRs=6002022-6-8电信学院电子工程专业40例例1：电路及参数如图所示，已知：电路及参数如图所示，已知=50，rbb=300，C1、C2足够大，足够大，试求：（试求：（1）Q点；（点；（2）估算）估算rbe；（3）求）求Au；（；（4）求）求Ri和和Ro；（；（5）

30、求求Aus=uo/us解：解：（5）求求Aus=uo/us486 . 096. 096. 01 .78siiusiiosous RrrAuuuuuuA电路的输入电阻越大越好。电路的输入电阻越大越好。ui ibiiicuoRCRLusRsirRb=280kUCC=12VRC=3kRL=3kusRs=6002022-6-8电信学院电子工程专业41 1、用图解法描绘放大电路各处的电流和电压的波形、用图解法描绘放大电路各处的电流和电压的波形作图步骤作图步骤（1） 确定放大器的直流工作状态。确定放大器的直流工作状态。（2） 按照输入电压的变化规律，在输入特性上画出按照输入电压的变化规律，在输入特性上画出

31、iB的波形。的波形。（3） 在输出特性上按在输出特性上按iB的波形作出的波形作出iC和和uCE的波形。的波形。注意：注意： 各级电流和电压的交流分量是总瞬时值的一部分。虽然极各级电流和电压的交流分量是总瞬时值的一部分。虽然极性和方向始终不变，但为了分析和计算方便，其中交流分量的极性性和方向始终不变，但为了分析和计算方便，其中交流分量的极性和方向可以认为是变化的。这样对交流分量的分析就存在一个假定和方向可以认为是变化的。这样对交流分量的分析就存在一个假定正方向的问题。正方向的问题。 各级电流和电压的交流成分保持一定的相位关系：输出电压与各级电流和电压的交流成分保持一定的相位关系：输出电压与输入电

32、压相位相反是共射极电路的重要特点之一。输入电压相位相反是共射极电路的重要特点之一。 图解法图解法 2) 动态分析动态分析42iBuBEQuo怎么变化怎么变化iBtiCt 图解法图解法 2) 动态分析动态分析1、用图解法描绘放大电路各处的电、用图解法描绘放大电路各处的电流和电压的波形流和电压的波形 (先不接先不接RL，ic流过流过RC交流负载也是交流负载也是RC)。方向、极性不变方向、极性不变仅大小变化仅大小变化uoui=0.02sint tiCuCEQ4020 A直流负载线直流负载线ICQUCEQ=9VuCE t)1(arctan)(arctanCcecRui IBQUBQuit40 AQ点如

33、何点如何变化？变化？动态范围动态范围电流电流动态范围动态范围电压电压动态范围动态范围43iBuBEQiBtuit 图解法图解法 2) 动态分析动态分析2、根据图解的结果计算、根据图解的结果计算放大器的放大倍数放大器的放大倍数Au=uo/ui Ai=io/ii Ap=AuAiiCtiCuCEQuCE tuoomuim5 628049dB0 02U.AU. 5.6V1mAomiim15034dB0 02IAI.pui1400041 5dBAAA. ui=0.02sint t3、接入、接入RL后后的的动态分析动态分析表表明，明，Au将减少将减少,动态范围变窄。动态范围变窄。443、接入、接入RL后的

34、后的动态分析动态分析-交流负载线交流负载线ic tan1LcecRui加上加上RL后令：后令：CLLR/RR uceRbRCRLuiuo交流通路交流通路 图解法图解法 2）动态分析）动态分析输出回路中的负载输出回路中的负载RC可用可用 等效负载电阻等效负载电阻RL替代。替代。 ic流过流过RL，前述，前述直流负直流负载线的斜率载线的斜率变为：变为：Ccec1tanRui 前已述直流负载线的斜率为前已述直流负载线的斜率为:所以所以 因为因为 RL RCRL新的直线称为新的直线称为交流负载线。交流负载线。2022-6-8电信学院电子工程专业45iCuCEUCCCCCRUQIB2、交流负载线、交流负

35、载线 图解法图解法 2) 动态分析动态分析 又因为又因为，当输入信当输入信号号ui变化到变化到0时刻，相时刻，相当于没有输入交流信号，当于没有输入交流信号，放大器工作在静态工作放大器工作在静态工作点，点，表明交流表明交流Q点也通点也通过静态过静态Q点。点。 当有交流信号输入时，当有交流信号输入时，Q点将沿着斜点将沿着斜率为率为k=tan= -1/R L 的负载线的负载线交流负载线交流负载线上下上下移动。移动。2022-6-8电信学院电子工程专业46iCuCEUCCCCCRUQIB特点特点:（1）接入）接入RL时，电压放大时，电压放大倍数变小。倍数变小。（2）直流负载线只能用来）直流负载线只能用

36、来确定静态工作点。确定静态工作点。（3）当）当RL=时，直流负时，直流负载 线与 交流 负 载 线 重 合载 线与 交流 负 载 线 重 合(RL=RL) ，Au= Au2、交流负载线、交流负载线 图解法图解法 2) 动态分析动态分析结论：结论：（1）交流负载线的斜率是）交流负载线的斜率是-1/ RL，与横，与横轴的夹角轴的夹角=tg-1（-1/ RL ）IB I1=I2=(510)IB 即即Rb1，Rb2较小较小。CCb2b1b2URRR 2) 基本特点基本特点 利用利用Rb1和和Rb2组成的分压器组成的分压器固定基极电位固定基极电位, 使使 I2IB UB=I2Rb2=I1I2UEICIE

37、IBUB2022-6-8电信学院电子工程专业632.2.3 分压式偏置电分压式偏置电路：路： Q点稳定的电路点稳定的电路Rb1UCCRCRb2CEReRLuiuo 利用利用Re将将IC(IE)的变化的变化转 化 为 电 压转 化 为 电 压 UE的 变 化的 变 化（UE=IEReICRe）抵）抵消因温度引起的消因温度引起的IC变化变化直流电流负反馈过程。直流电流负反馈过程。 2) 基本特点基本特点: 3）稳定过程稳定过程 :TUBEIBICUEIE=IC+IBICIEReIEUBE=UB-UE因为因为UB稳定稳定I1I2UEICIEIBUB64I1I2IBRb1UCCRCTRb2Re1. Q

38、点的计算点的计算：Rb1UCCRCRb2CEReRLuiuoI1I2UEICIEIBUBb2BCCb1b2EBEECeCBCECCCCe0 7V)RUURRUU.UIIRIIUUI ( RR BII 2b2b1CC21RRUII 2.2.3 分压式偏置电分压式偏置电路：路： Q点稳定的电路点稳定的电路ICIE652. 动态分析动态分析Rb1UCCRCRb2CEReRLuiuoI1I2UEICIEIBUB2.2.3 分压式偏置电分压式偏置电路：路： Q点稳定的电路点稳定的电路画交流通路画交流通路uoRb1RCRLuiRb2交流通路交流通路LLCLubeib1b2bebeoCRR / RRArrR

39、/ R/ rrrR 与固定偏置电路一样与固定偏置电路一样uoRCRLuiRb交流通路交流通路 rori66Rb1UCRCRb2CEReRLuiuo5) 讨论讨论:（1）条件：条件：I2IB (I1I2) UBUBEI1I2UEICIEIBUBUCC=常数常数，Rb1，Rb2要小要小，但但Rb1，Rb2不能太小，不能太小，太小则：太小则：UB又不能太大又不能太大：UBUEUCE放大器的动态范围变窄放大器的动态范围变窄 一般要求：一般要求：I2 （510）IBQ UB（35）V 或或UEQ (1-3)V, UEQ = 0.2EC。（2） CE的作用：使的作用：使ui几乎不受损失地加到几乎不受损失地

40、加到be之间之间, 此外和此外和Re配合，保持发射极一定的直流电位配合，保持发射极一定的直流电位 。（I）使耗电增大；使耗电增大； （II）Rb1,Rb2的分流使输入电阻变小的分流使输入电阻变小2. 分压式偏置电路：分压式偏置电路： Q点稳定的电路点稳定的电路67固定偏流电路与分压偏置电路的比较固定偏流电路与分压偏置电路的比较静态：静态：bBECCBRVUI BCII cCCCCERIUU CCb2b1b2BURRRU eBEBECRUUII )(ecCCCCERRIUU CBII Rb1UCCRCRb2CEReRLuiuoI1I2UEICIEIBUB动态二者相同：动态二者相同：RbUCCRC

41、uiuoIBICUCE2022-6-8电信学院电子工程专业68(1) T +VCC Cb1 Rc Cb2 RB (2) T +VCC Cb1 Rc Cb2 RB (4)- T +VCC Cb1 Rc Cb2 RB (3)C2C1C2REREC2R1C3 T -VCC Cb1 Rc Cb2 RB 改正图中的错误改正图中的错误:+69 分压偏置电路分压偏置电路例例3 电路的形式及参数如图所示，试求：电路的形式及参数如图所示，试求：(rbb=300，UBE=0.7V) （1）确定确定Q点点（2）估算估算rbe （3）计算计算Au（4）计算计算ri和和rouiRb1UCCRCRb2CEReRLuo12

42、V50k20k 5k=505k2.7kV4 . 320501220CCb2b1b2B URRRU（1） 求求Q点：点： rimA17 . 27 . 04 . 3eBEQBeEEC RUURUIICB1mA20A50II CECCCCe()121 (52 7) = 4.3 VUUIRR. 2022-6-8电信学院电子工程专业702.交流指标的计算交流指标的计算 2）计算）计算Au :(与固定偏置一样）与固定偏置一样）3） 求求ri和和ro : ro=Rc= 5 K RL=RC/RL=2.5 K则则: 1 .78.6K1K5 . 250beLu rRA （1）有）有Ce时：时： 1) 估算估算rb

43、e：K6 . 1(mA)26(mV)E Irbe=300+（1+）riK44. 1/beb2b1i rRRrui ibiiicuoRCRLbeirr ir Rb2Rb1riuiRb1UCCRCRb2CEReRLuo12V50k20k 5k=505k2.7k问题问题1：若去掉：若去掉CE会会有什么结果？有什么结果？2022-6-871uoRb1RCRLuiRb2交流通路交流通路 （2） 去掉去掉CE后分压射极后分压射极偏置电路偏置电路 ( CE+Re电路电路)UCCuoRb1RCRb2ReRLuiRerbeRCRLouReiuiibicibi Rb1. Q点的计算同前点的计算同前2. 画交流通路

44、、微变等效电路画交流通路、微变等效电路72 分压偏置电路分压偏置电路 ( CE+Re电路电路)1、参数的计算、参数的计算 rbeRCRLouReiuiibicibi Rb)1(ebebibiRr/Rr/Rr oCrR ebbebi)1(Ririu LboRiu LLubeee(1)RRArRR ebebii)1(Rriur UCCuoRb1RCRb2ReRLuiri当当Re较大时较大时ie=（1 ) ) ibie特点：特点：（1） Au减少；减少；（2）Au与与BJT的参数无关；的参数无关；（3）输入电阻大大提高；）输入电阻大大提高；（4）输出电阻）输出电阻RC。ro2022-6-8电信学院电

45、子工程专业73 分压偏置电路分压偏置电路1、参数的计算、参数的计算 Rb1UCCRCC1C2VRb2CERe1RLuiuoRe2问题问题2：如果电如果电路如图所示，路如图所示，如何分析？如何分析？74I1I2IBRb1UCCRCC1C2VRb2CERe1RLuiuoRe2I1I2IBRb1UCCRCC1VRb2Re1Re2静态分析：静态分析：直流通路直流通路 分压偏置电路分压偏置电路1、参数的计算、参数的计算 ee2e1RRR75Rb1UCCRCC1C2VRb2CERe1RLuiuoRe2动态分析：动态分析：交流通路交流通路Rb1RCRLuiuoRb2Re1 分压偏置电路分压偏置电路1、参数的

46、计算、参数的计算 e1beLCu)1()(RrR/RA e1beb2b1i)1(Rr/R/RR CoRR 用用Re1代替代替Re2022-6-8电信学院电子工程专业762、固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较电压增益：电压增益：beLcu)(rR/RA ebeLcu)1()(RrR/RA 输入电阻：输入电阻：bebiii/rRiur ebeb2b1i)1(/RrRRr 输出电阻：输出电阻：ro = Rc coRr RbUCCRCuiuoIBICUCERb1RCRb2ReRLuiUCCuouirbe ibibiiicuoRbRL rcerbeRCRLouReiuiib

47、icibi Rb77分压偏置电路分压偏置电路( CE+Re电路电路)例例2-5：电路的形式及参数如图：电路的形式及参数如图 所示，所示， (设设 rbb=300,=50) （1）确定确定Q点；点； （2）估算估算rbe ；（3）计算计算Au； （4）计算计算ri和和ro ； 解：解：b2BQCCb1b220 123 4V5020RUU.RR （1） 求求Q点：点： riuiC1Rb15 0 kVRb22 0 kRc5kC2+Re12.6kuo+UCC12VRL5k 例例25图图+CeRe2100riBQCBQe1e20 73 40 711mA,0 02mA=20A2 60 150U.II.RR

48、. CEQCCCQce12 1 (52 7)4 3VUUIRR. 78（3）计算）计算Au :（4） 求求ri和和ro : ri=Rb1/Rb2/ rbe +（1+）Re2 4.6k ro=RC=2.5K RL=RC/RL=2.5K Lubee250 2 5k18 711 651 0 1kR.A.rR. （2）估算）估算rbe：E26mV1 6kmA.I rbe=300+（1+）1 .78.6K1K5 . 250beLu rRA K44. 1/beb2b1i rRRrriuiC1Rb15 0 kVRb22 0 kRc5kC2+Re12.6kuo+UCC12VRL5k 例例25图图+CeRe21

49、00ri分压偏置电路分压偏置电路( CE+Re电路电路)2022-6-8电信学院电子工程专业79 2.3 共集电极（共集电极（CC)放大电路放大电路(射极输出射极输出器器)与与共基极共基极(CB)放大电路放大电路RbUCCC1C2ReRLuiuo 2.3.1 射极输出器射极输出器共集电极（共集电极（CCCC）电路组成）电路组成电路形式电路形式 2.3.2 2.3.2 电路电路DCDC分析分析 求求Q点（直流分析）点（直流分析）:RbUCCRe直流通道直流通道2022-6-8电信学院电子工程专业802.3 共集电极放大电路共集电极放大电路（射（射极输出器）极输出器）2.3.2 2.3.2 求求Q

50、 Q点点( (直流分析）直流分析）：IBIEebBECCB)1(RRUUI CBE)(III 1eECCCERIUU 折算折算由基极回路：由基极回路：UCC=IBRb+UBE+IERe =IBRb+UBE+(1+)IBReRbUCCC1C2ReRLuiuoRbUCCRe直流通道直流通道812.3 射极输出器射极输出器(CC电路电路）2.3.3 2.3.3 动态（动态（ACAC）分析）分析 1、求、求Au=uo/uiuiRbReibicRLuoecieuiRbReibRLuoibrbeioLeL/ RRR uiRbibRLuoibierbeRbUCCC1C2ReRLuiuo822.3 射极输出器

51、射极输出器2.3.3 2.3.3 动态（动态（ACAC）分析）分析1、求、求Au=uo/uiLbeLiou)()(RrRuuA 11iibeLLbiibbeLbLb(1)(1)urrRRirr / RrR / RR / R oeLbL1ui Ri R 由图可见：由图可见：考虑到考虑到（1+） rbe:LR 1)1()1(LbeLu RrRA 3、求、求Ai=io/iiibbibbeioi)(rRRiiiiiiA 1由于射极输出器的输由于射极输出器的输入电阻入电阻ri较大，较大，Rb的的分流作用一般不能忽分流作用一般不能忽略，当考虑了略，当考虑了Rb的分的分流作用后流作用后:riiiuiRbib

52、RL uoierbeio2、求、求ri ib beob bebL1ui rui ri R bi 2022-6-8电信学院电子工程专业832.3 射极输出器射极输出器2.3.3 2.3.3 动态（动态（ACAC）分析）分析4、求、求ro 1/)1()/(sbbebsbbebbbeoRRriRRriiiUiUreoo/ Rrr roibieIicusRbReRLibrbeUro bLbei/)1(RRrr 1)1()1(LbeLu RrRA ibbi)(rRRA 1 beoorrr 2.3.4 共集电极电路特点：共集电极电路特点：esbbeo/1)/(RRRrr 若考虑若考虑 Rs ：Rsesbb

53、eeoo/1)/(/RRRrRrr SLo0RRuUriI 电信学院电子工程专业842.3 射极输出器射极输出器2.3.4 共集电极电路特点：共集电极电路特点：1、Au小于小于1而接近于而接近于1，且，且uo与与ui同相，即输出电压与输入电压差同相，即输出电压与输入电压差不多，故又称为射极跟随器。不多，故又称为射极跟随器。2、射极跟随器有电流放大能力。、射极跟随器有电流放大能力。3、 输入电阻高、输出电阻低。输入电阻高、输出电阻低。4、 应用应用:射极跟随器通常用作隔离级，以及多级放大器的输入级和输出射极跟随器通常用作隔离级，以及多级放大器的输入级和输出级。级。 bLbei/)1(RRrr 1

54、)1()1(LbeLu RrRA ibbi)(rRRA 1 beoorrr esbbeo/1)/(RRRrr 11/1)/(besbeesbbeorRrRRRrr计算结果为计算结果为:2022-6-8电信学院电子工程专业852.4 共基极共基极(CB)放大器放大器2.4.1 2.4.1 电路形式电路形式 ：uiUCCRb2RCRsRb1CeReRLusuoUCCRb2RCRb1ReI1I2IBRb1UCCRCVRb2Reb2BCCb1b2EBEECeCBCECCCCe0 70 7RUURRUU.U.IIRIIUUI ( RR ) 2.4.2 2.4.2 静态分析静态分析, ,Q点计算，直流通路

55、计算，直流通路 ：与分压式与分压式偏置一样偏置一样2022-6-8电信学院电子工程专业862.4 共基极放大器共基极放大器2.4.3 动态分析动态分析 计算交流参数计算交流参数：UCCRb2RCRsRb1CeReRLusuiuousRs ReRLRCusRs ReRLRCrbeibiiieiciouiuo短路短路ibLCL/ RRR RCRL872.3.2 共基极放大器共基极放大器2.4.3 动态分析动态分析 计算交流参数：计算交流参数：usRs ReRLrbeibiiieiciouiuoibocLuibbebLLbbebeui RAui ri RRi rr （1）电压放大倍数）电压放大倍数

56、Au=uo/ui uo=-ic RL， ui=-ibrbe（2）电流放大倍数）电流放大倍数 Ai=io/ii io=-ic=-ib ii=-ie=-(ib+ic)=-(1+)ib Ai=/(1+)=ieii/rRrr （4）求）求ro（3）求）求ri ro=RCCQbebbebeiimV261)1(Iririiur riir 2022-6-8电信学院电子工程专业882.3.2 共基极放大器共基极放大器5、特点及应用：、特点及应用：（1）uo与与ui同相，同相，Au的大小与共发射极电路相同。的大小与共发射极电路相同。 (2) 输入电阻小，输出电阻大输入电阻小，输出电阻大（3）工作频带宽，适用于高

57、频电路。）工作频带宽，适用于高频电路。 UCCRb2RCRsRb1CeReRLusuiuo分析表明分析表明:oLuibeuRAur Ai=/(1+)=beieCQ26mV1rrrI ro=RCieii/rRrr riir 892.3.3 三种组态的比较三种组态的比较电压增益：电压增益：beLC)(rR/R 输入电阻：输入电阻：beb/rR输出电阻：输出电阻：cR)/)(1()/()1(LebeLeRRrRR )/)(1(/LebebRRrR 1)/(/bebserRRRbeLc)/(rRR 1/beerRcR电流增益：电流增益： ibb)(RRR 1 2022-6-8电信学院电子工程专业90固

58、定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较电压增益：电压增益：beLcu)(rR/RA ebeLcu)1()(RrR/RA 输入电阻：输入电阻：bebiii/rRiur ebeb2b1i)1(/RrRRr 输出电阻：输出电阻：ro = Rc coRr RbUCCRCuiuoIBICUCERb1RCRb2ReRLuiUCCuouirbe ibibiiicuoRbRL rcerbeRCRLouReiuiibicibi Rb91 2.5 多级放大电路多级放大电路 音音 源源多级放大器多级放大器扬声器扬声器2.5.1 多级放大电路的组成多级放大电路的组成 1. 实际的放大系统的组成

59、实际的放大系统的组成1、换能器、换能器(传感器传感器)与放大器之间的连接。与放大器之间的连接。2、放大器与放大器之间的连接。、放大器与放大器之间的连接。3、放大器与输出负载、放大器与输出负载(扬声器扬声器)之间的连接。之间的连接。2. 连接形式连接形式：3. 换能器与放大器之间的连接的要求：1、将换能器的信号（电压、电流或功率）有效地加到、将换能器的信号（电压、电流或功率）有效地加到放大器。放大器。2、不改变（不影响）放大器的工作点。、不改变（不影响）放大器的工作点。2022-6-8电信学院电子工程专业924. 级与级之间的耦合方式级与级之间的耦合方式第一级第一级放大电路放大电路输输 入入 输

60、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 1） 多级放大器所考虑的问题多级放大器所考虑的问题:（1）级间耦合；即信号的传送。）级间耦合；即信号的传送。（2）估算整个放大器的放大倍数；）估算整个放大器的放大倍数；（3）频率响应）频率响应。 前级的开路电压是下级的信号源电压；前级的开路电压是下级的信号源电压； 前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗；前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗； 下级的输入阻抗是前级的负载。下级的输入阻抗是前级的负载。分析计算时分析计算时 要注意：要注意：2022-6-8电信学院电子工程专业933）耦合方式：）耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电