第2章基本放大电路教材

1、第2章 基本放大电路2.2 2.2 单管共射放大电路的工作原理单管共射放大电路的工作原理2.3 2.3 放大电路的图解分析法放大电路的图解分析法2.4 2.4 放大电路的模型分析法放大电路的模型分析法2.5 2.5 共集和共基放大电路及共集和共基放大电路及BJTBJT电流源电路电流源电路2.6 2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路2.1 2.1 放大电路的基本概念及性能指标放大电路的基本概念及性能指标模拟电子技术基础符号说明模拟电子技术基础符号说明静态电流（直流）、动态电流（交流）静态电流（直流）、动态电流（交流）+=DDdiIiDDduUuDIDUdidu直流通路直流通路交流通路交流通路

2、usuD静态电流静态电流动态电流动态电流总电流总电流模拟电子技术基础符号说明模拟电子技术基础符号说明l电流和电压（以基极电流为例，其他电流、电压可类比）lIB(IBQ) 大写字母、大写下标，表示直流量（或静态电流）lib 小写字母、小写下标，表示交流瞬时值（动态电流）lIb 大写字母、小写下标，表示交流有效值liB 小写字母、大写下标，表示交、直流量的瞬时总量liB 表示瞬时的变化量l 表示交流复数值iB = IB + ibbbsin()/2iAtIAbjIAebIBICIsuBICIcibieiv以基极电流为例IB(IBQ) 大写字母、大写下标，表示直流量（或静态电流）ib 小写字母、小写下

3、标，表示交流瞬时值Ib 大写字母、小写下标，表示交流有效值iB 小写字母、大写下标，表示交、直流量的瞬时总量iB=IB+ibBi bbsin()2AiAtI交流复数值交流复数值bjIAe2.1 2.1 放大电路的基本概念及性能指标放大电路的基本概念及性能指标 一一. .放大的基本概念放大的基本概念 放大电路+V声音声音话筒扬声器本质：能量的控制和转换。在输入信号的作用下，通过放大电路将直流电源提供的能量转化成负载所获得的能量，使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。2.1 2.1 放大电路的基本概念及性能指标放大电路的基本概念及性能指标 一一. .放大的基本概念放大的基本概念 放大电路+

4、V声音声音话筒扬声器 放大放大把微弱的电信号的功率放大。放大的对象是把微弱的电信号的功率放大。放大的对象是变化量（变化量（动态信号），动态信号），放大的前提是放大的前提是不失真不失真，一个微弱的电信号通过放大一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅度得到了放大，但它随时间变化的规器后，输出电压或电流的幅度得到了放大，但它随时间变化的规律不能变律不能变。2.1 2.1 放大电路的基本概念及性能指标放大电路的基本概念及性能指标 一一. .放大的基本概念放大的基本概念 +S+o负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRi放大电路放大电路放大电路示意图放大电路示意图同一放大电路

5、在幅值相同、频率不同的同一放大电路在幅值相同、频率不同的 作用下，作用下， 不同。不同。sUoU任何稳态信号都可分解为不同频率正弦信号的叠加，所以放任何稳态信号都可分解为不同频率正弦信号的叠加，所以放大电路常以某一频率正弦波作为测试信号（研究对象）。大电路常以某一频率正弦波作为测试信号（研究对象）。放大电路对不同频率信号的放大能力不同。放大电路对不同频率信号的放大能力不同。两端口网络两端口网络二.放大电路的主要技术指标 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，所以有四种以有四种放大倍数的定义。放大

6、倍数的定义。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（1 1）电压放大倍数）电压放大倍数定义为定义为: :（2 2）电流放大倍数）电流放大倍数定义为定义为: :（3 3）互阻放大倍数）互阻放大倍数定义为定义为: :（4 4）互导放大倍数）互导放大倍数定义为定义为: :+-uo+u+-i放大电路u-R+SSRL信号源负载iiio忽略电抗忽略电抗元件对信元件对信号相位的号相位的影响影响/uuoiAuu/iioiAii/uioiAui/uioiAiu放大电路对某一频率的正弦信号放大电路对某一频率的正弦信号iouuUUA/ioiiIIA/iouiIUA/ioiuUIA/+S+o

7、负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRi+S+o负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRi2. 输入电阻输入电阻Ri从放大电路输入端看进去的等效电阻从放大电路输入端看进去的等效电阻输入电阻定义为输入电阻定义为 Ri=ui / iiRi将信号源将信号源右边电路右边电路当成一个当成一个单端口网单端口网络络2. 输入电阻输入电阻Ri从放大电路输入端看进去的等效电阻从放大电路输入端看进去的等效电阻Ri=ui / ii一般来说，一般来说，Ri越大越好。越大越好。（1）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。（2）当信号源有

8、内阻时，）当信号源有内阻时，Ri越大，越大，ui就越接近就越接近uS。+i-oiii+-信号源S放大电路oS-LuR负载RuuRiRiiisiSRuuRR3. 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任何放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源任何放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源+S+o负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRiouoRRo+S+o负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRiouoRRo将负载左边的电路当成一个单端口网络，利用戴维宁定理将负载左边的电路当成一个单端口网络，利用戴维宁定理

9、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+S+o负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRiouoRRouo为空载时输出电压（单端口的开路电压）为空载时输出电压（单端口的开路电压）LoooLRuuRR带负载后的带负载后的输出电压输出电压等效电压源的电压？等效电压源的电压？1ooLouRRu等效电阻？等效电阻？单口网络的输入电阻单口网络的输入电阻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+S+o负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRiouoRRo0sooouuRi

10、计算输出电阻时，可令信号源电压为计算输出电阻时，可令信号源电压为0，但保留信号源内，但保留信号源内电阻，然后在输出端加一正弦波测试信号电阻，然后在输出端加一正弦波测试信号uo，产生动态，产生动态电流电流ioou求单口网络的输出电阻：将单口网络中的独立源求单口网络的输出电阻：将单口网络中的独立源置零，加压求流置零，加压求流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+S+o负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRiouoRRo 输出电阻是表明放大电路带负载能力的，输出电阻是表明放大电路带负载能力的，Ro越越小，负载电阻小，负载电阻R

11、L变化时变化时uo的变化愈小，放大电路带的变化愈小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。负载的能力越强，反之则差。 LoooLRuuRR4. 通频带：衡量放大电路对不同频率信号的放大能力通频带：衡量放大电路对不同频率信号的放大能力通频带：通频带：fbw=fHfLfA|Am |0.7|Am|fL下限截止频率下限截止频率fH上限截止频率上限截止频率放大倍数随频率变化曲线放大倍数随频率变化曲线幅频特性曲线幅频特性曲线.中频段中频段高频段高频段低频段低频段放大电路中存在电容、电感及半导体器件结电容等电抗元放大电路中存在电容、电感及半导体器件结电容等电抗元件，电抗元件对不同频率的信号电抗不同，使电路对不

12、同件，电抗元件对不同频率的信号电抗不同，使电路对不同频率信号的放大能力不同。频率信号的放大能力不同。中频放中频放大倍数大倍数+b2b-iuC+R-b1RuToL+CcRVCCBBV单管共射极放大电路的结构单管共射极放大电路的结构及各元件的作用及各元件的作用2.2 2.2 单管共射放大电路的工作原理单管共射放大电路的工作原理基极基极发射极发射极集电极集电极放大元件放大元件iC= iB，工作在放大区，要工作在放大区，要保证集电结反偏，保证集电结反偏，发射结正偏。发射结正偏。各元件作用：各元件作用：使发射结正偏，使发射结正偏，并提供适当的并提供适当的IB和和UBE。基极电源与基极电源与基极电阻基极电

13、阻+b2b-iuC+R-b1RuToL+CcRVCCBBV集电极电源，为集电极电源，为电路提供能量。电路提供能量。并保证集电结反并保证集电结反偏。偏。集电极电阻集电极电阻RC，将变化，将变化的电流的电流iC转变为变化的转变为变化的电压。电压。基极基极发射极发射极集电极集电极静态工作静态工作点点 （Q点）点） ui=0时电路的时电路的工作状态：工作状态：IBQ，ICQ，UBEQ，UCEQ-u+TRb2Lb1oCRCub1+R+CC-.iVcui=0时时由于电源的由于电源的存在，电路存在，电路中存在一组中存在一组直流量。直流量。ICQIEQIB+UBEQ-+UCEQ-Q基极基极发射极发射极集电极集

14、电极由于由于(IBQ,UBEQ) 和和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入、输分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，所以称为出特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点静态工作点。IBUBEQIBQUBEQQUCEQICQICUCEIBQ为什么要设置正确的静态工作点？为什么要设置正确的静态工作点？ 放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管工作在线性区，以保证信号不失真。工作在线性区，以保证信号不失真。T+VCCRbcR+ui-+uo-0iu BQ0IBEQ0UCQ0ICEQCCUV基极基极发射极发射极集电极集电极为什么要设置正确的静态工作点？为什

15、么要设置正确的静态工作点？ 放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管工作在线性区，以保证信号不失真。工作在线性区，以保证信号不失真。IBUBEQICUCEIBBQ0IBEQ0UCQ0ICEQCCUVQCCV为什么要设置正确的静态工作点？为什么要设置正确的静态工作点？ 放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管工作在线性区，以保证信号不失真。工作在线性区，以保证信号不失真。T+VCCRbcR+ui-+uo-0iu oniuU三极管截止三极管截止输出电压保持不变输出电压保持不变放大电路的放大原理放大电路的

16、放大原理三极管工作在放大区：三极管工作在放大区：发射结正偏，发射结正偏，集电结反偏。集电结反偏。ceuuce（icRc）放大原理：放大原理：ubeibic（ ib） uo VcRTVBBCCbR-+BEU-UCE+ICIBuio-u+uiQQQQbibeuci基极基极发射极发射极集电极集电极CEQCCCQcUVIRCECCCQccCEQcc()uVIi RUi R信号源与放大电路，放大电路与负载电阻均直接相连，信号源与放大电路，放大电路与负载电阻均直接相连，称为称为“直接耦合直接耦合”直接耦合共射放大电路直接耦合共射放大电路VcRTVBBCCbR-+BEU-UCE+ICIBuio-u+QQQQ

17、biceubeuciLRbeiuu+b2b-iuC+R-b1RuToL+CcRVCCBBV耦合电容耦合电容耦合电容耦合电容- + -bce阻容耦合共射放大电路阻容耦合共射放大电路使输入信号几乎无损失地加到放大管的基极与发射极之间使输入信号几乎无损失地加到放大管的基极与发射极之间 耦合电容耦合电容：起到连接作用的电容：起到连接作用的电容阻容耦合阻容耦合：利用电容连接电路：利用电容连接电路信号源与放大电路，放大电路与负载电阻通过电容相连信号源与放大电路，放大电路与负载电阻通过电容相连beiuu当当ui=0时，三极管基极和发射极之间的电压为为时，三极管基极和发射极之间的电压为为UBEQ ，集，集电极

18、和发射极之间的电压为电极和发射极之间的电压为UCEQ。因此电容。因此电容Cb1上的电压上的电压为为UBEQ ，电容，电容Cb2上的电压为上的电压为UCEQ。+b2b-iuC+R-b1RuToL+CcRVCCBBV- + -bce阻容耦合共射放大电路阻容耦合共射放大电路使输入信号几乎无损失地加到放大管的基极与发射极之间使输入信号几乎无损失地加到放大管的基极与发射极之间基极基极发射极发射极集电极集电极选择耦合电容的选择耦合电容的容量足够大，使容量足够大，使其在输入信号作其在输入信号作用时，电容上的用时，电容上的电压几乎保持不电压几乎保持不变。变。当输入信号作用时，电容上的电压基本不变，三极管当输入

19、信号作用时，电容上的电压基本不变，三极管基极与发射极之间的总电压基极与发射极之间的总电压 uBE=UBEQ+ui输入信号几乎无损失地加到放大管的基极与发射极之间输入信号几乎无损失地加到放大管的基极与发射极之间+b2b-iuC+R-b1RuToL+CcRVCCBBV- + -bcebeiuu基极基极发射极发射极集电极集电极“隔直通交流隔直通交流”：隔离直流，通过交流：隔离直流，通过交流1j C电容容抗电容容抗=+直流通路：直流通路：直流源单直流源单独作用独作用 交流通路交流通路 ：信号源单信号源单独作用独作用直流通路是在直流电直流通路是在直流电源作用下直流（静态）源作用下直流（静态）电流流经的通

20、路电流流经的通路输入信号作用下交输入信号作用下交流信号流经的通路流信号流经的通路用于研究静态工作点用于研究静态工作点用于研究放大电路的动用于研究放大电路的动态参数：放大倍数、输态参数：放大倍数、输入电阻、输出电阻等入电阻、输出电阻等开路开路直流通路直流通路利用直流通路估算估算静态工作点静态工作点将交流电压源（信号源）短路，将电容开路，电感线圈将交流电压源（信号源）短路，将电容开路，电感线圈视为短路视为短路开路开路-u+TRb2Lb1oCRCub1+R+CC-.iVc001jj0|CL画直流通路：画直流通路：+TRb1RCCVc用估算法分析放大器的静态工作点用估算法分析放大器的静态工作点（ IB

21、Q、UBEQ、ICQ、UCEQ）ICQ= IBQCCBEQBQb1VUIRCCb10.7VVRCEQCCCQCUVIRICQIBQBEQUCEQU例：用估算法计算静态工作点。例：用估算法计算静态工作点。已知：已知：VCC=12V，RC=4K ，Rb=300K ， =37.5。解：解：CCBEQBQb12-0.70.0377mA37.7A300VUIRCQBQ37.5 0.03771.41mAIICEQCCCC12 1.41 46.35VUVI R请注意电路中请注意电路中IBQ和和ICQ的数量级的数量级+CTb1CCRbVL+uoR-u+-ib2CcR输入输入直流直流负载线方程：负载线方程：uC

22、E = VCC iC RcuBE = VCC iBRb输出输出直流直流负载线方程：负载线方程：输入回路图解输入回路图解QuBE/ViB/ A静态工作点静态工作点(0,VCC)(VCC/Rb,0)UBEQIBQ0.720输出回路图解输出回路图解uCE/ViC/mA(0,VCC)(VCC/Rc,0)OQ23UCEQICQOiB = 20 A一一. 用图解法分析放大器的静用图解法分析放大器的静态工作点（态工作点（Q点）点）2.3.2 2.3.2 放大电路的图解分析法放大电路的图解分析法+CRciuVb1TuCC+b2R-oC+b-iC+uCE-+uBE-iBCcCECCc(1/)/iR uVR iB

23、uBEQuiibic1. 交流放大原理（设输出空载）交流放大原理（设输出空载）假设在静态工作点的基础上，输假设在静态工作点的基础上，输入一微小的正弦信号入一微小的正弦信号 uiib静态工作点静态工作点二二. 用图解法分析放大器的动态工作情况用图解法分析放大器的动态工作情况iCuCEuce注意：注意：uce与与ui反相！反相！+CRciuVb1TuCC+b2R-oC+b-三极管基极与发三极管基极与发射极之间的总电射极之间的总电压压uBE=UBEQ+uiIBQUBEQICQUCEQQQ1b+b2CRcCVRCCb1uiiBiCuCEuo各点波形各点波形uo比比ui幅度放大且相位相反幅度放大且相位相

24、反+ UCb2 UCb2 =UCEQuo =uCE UCb2 =uceuCE =UCEQ +uce（1）放大电路中的信号是交直流共存：）放大电路中的信号是交直流共存：BEBEQbeBBQbCCQcCECEQceoceuUuiIiiIiuUuuu（2）输出）输出uo与输入与输入ui相比，幅度相比，幅度被放大了，频率不变，但相位相被放大了，频率不变，但相位相反。反。uituBEtiBtiCtuCEtuot1b+b2CRcCVRCCb1UBEQIBQICQUCEQ+ui+uo对交流信号对交流信号(输入信号输入信号ui)2.放大器的交流通路放大器的交流通路交流通路交流通路输入信号作用下交流信号流经的通

25、路输入信号作用下交流信号流经的通路交流通路的画法：交流通路的画法：将直流电压源短路，将电容短路。将直流电压源短路，将电容短路。-u+T+b2V-uRc.ob1RLC+b1CCCRi用于研究用于研究放大电路放大电路的动态参的动态参数：放大数：放大倍数、输倍数、输入电阻、入电阻、输出电阻输出电阻等等短路短路短路短路交流通路交流通路+R-uoTuRbRLic+3.交流负载线交流负载线:动态信号遵循的负载线动态信号遵循的负载线输出端接入负载输出端接入负载RL，动态信号作用下，动态信号作用下，iC 与与 uCE之间的关系之间的关系+CTb1CCRbVL+uoR-u+-ib2CcRCCQcCECEQcei

26、IiuUu已知静态工作已知静态工作Q点点UCEQ = VCC ICQ Rc求动态电流求动态电流ic与动态电压与动态电压uce之间的关系就能求出之间的关系就能求出iC和和uCE之间的关系之间的关系bceic其中：其中：CLL/RRR +R-uoTuRbRLic+根据交流通路根据交流通路寻找寻找iC 与与 uCE之间的关系之间的关系bce+uce (/ /) ceoccLcLuui RRi R uce=-ic（RC/RL）= -ic RL交流负载线：交流负载线： 经过经过Q点（点（ic=0时，时，iC=ICQ，uCE=UCEQ）斜斜 率为率为- -1/RL 。（。（ RL= RLRc ）UCEQ

27、= VCC ICQ Rc得得CECCCQccCCCQccCQCQCCCLCQc ()LLLLLuVIRi RVIRi RIRIRVi RIRRCCQcCECEQceiIiuUu(1)(2)(3)(4)CQc()LRIi交流负载线的作法：交流负载线的作法：iCiCEVCCCCCRVQIB交流负载线交流负载线直流负载线直流负载线斜斜 率为率为- -1/RL 。（ RL= RLRc ）经过经过Q点。点。 注意：注意：（1）交流负载线是有交流）交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。输入信号时工作点的运动轨迹。 （2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。）空载时，交流负载线与直流负载线重合。C

28、ECCCLCQcL()uVi RIRRuCE = VCC iC Rc直流负载线直流负载线交流负载线交流负载线c1Rccc/ /1/1/LLLRRRRRRl作业 lP138 习题 2.2放大电路的非线性失真问题放大电路的非线性失真问题因工作点不合适或者信号太大使放大电路的工作范围因工作点不合适或者信号太大使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线上的线性范围，从而引起非线超出了晶体管特性曲线上的线性范围，从而引起非线性失真。性失真。1. “Q”过低引起过低引起截止失真截止失真OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBui uCEiCict OOiCOtuCEQuce交流负载线交流负载线UonBE

29、BEQoniuuUU2. “Q”过高引起过高引起饱和失真饱和失真ICS集电极临界集电极临界饱和电流饱和电流uCEiCt OOiCO tuCEQV CCiBOCESUCEBEQiBEuUuu集电节正向偏执CESCECEQceCCUuUuVCESCEQceCCCEQUUuVUceCCCEQCEQCES| min,uVUUU负的最大值正的最大值3. 最大不失真输出电压最大不失真输出电压是指在不失真的情况下能够输出的是指在不失真的情况下能够输出的最大电压最大电压输出信号不失真，在输出信号不失真，在输入信号的整个周期输入信号的整个周期内：内：3. 最大不失真输出电压最大不失真输出电压是指在不失真的情况下

30、能够输出的最大电压，通常用是指在不失真的情况下能够输出的最大电压，通常用有效值表示。有效值表示。omCCCEQ() /2UVUCEQCESCCCEQ()()UUVU如果则输入信号增大时首先出现截止失真。ceCCCEQCEQCES| min,uVUUU3. 最大不失真输出电压最大不失真输出电压是指在不失真的情况下能够输出的最大电压，通常用是指在不失真的情况下能够输出的最大电压，通常用有效值表示。有效值表示。omCEQCES() /2UUUCEQCCCESCEQUVUU输入信号增大时首先出现饱和失真ceCCCEQCEQCES| min,uVUUU3. 最大不失真输出电压最大不失真输出电压是指在不失

31、真的情况下能够输是指在不失真的情况下能够输出的最大电压。出的最大电压。ceCCCEQCEQCES| min,uVUUUCEQCCCES()/ 2UVU得到最大的动态范围CCCEQCEQCESVUUUQ点设置过高，易发生饱和失真，Q点过低，易发生截止失真。当Q点在直流负载线的中点时，得到最大的动态范围。研究放大电路的动态参数研究放大电路的动态参数+CTb1CCRbVL+uoR-u+-ib2CcR+R-uoTuRbRLic+uce+ube ibic研究放大电路对研究放大电路对交流信号交流信号的动态参数：的动态参数：放大倍数放大倍数输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻交流通路交流通路用于研究放大电用于研

32、究放大电路的路的动态动态参数：参数：+S+o负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRi放大电路放大电路+R-uoTuRbRLic+uce+ube ibicsusR思路：将非思路：将非线性的三极线性的三极管等效成一管等效成一个线性电路个线性电路iiio晶体管共射晶体管共射h(混合混合)参数等效模型参数等效模型思路：将非线性的三极管等效成一个线性电路思路：将非线性的三极管等效成一个线性电路 等效三极管等效三极管动态电流、动态电压动态电流、动态电压之间的关系之间的关系条件：低频小信号条件：低频小信号b-e间等效为一个动态电阻间等效为一个动态电阻 rbec-e间等效为一个间等效为一个

33、受受 ib 控制的电流源控制的电流源 ic = ib ，+uce+ube ibicCBErbe Eibic ib+ube +uce BC晶体管共射晶体管共射h参数等效模型参数等效模型将晶体管看成一个双端口网络将晶体管看成一个双端口网络+i-uBE+-uBTCE+Ci+bucei+-+ibecu-二端口网络iBiCuBEuCEbce从总电流（从总电流（iB, iC）、电极之间总电压（）、电极之间总电压（uBE, uCE）出发，）出发，在静态工作点在静态工作点Q点附近点附近，分析动态电流，分析动态电流(ib, ic)、电极之间、电极之间动态电压动态电压(ube, uce)之间的关系。之间的关系。发

34、射极是输入端和输出端的公共端发射极是输入端和输出端的公共端晶体管共射晶体管共射h参数等效模型参数等效模型+bucei+-+ibecu-二端口网络iBiCuBEuCE二端口网络外部的端电压和电流关系就二端口网络外部的端电压和电流关系就是晶体管的输入特性和输出特性是晶体管的输入特性和输出特性关系关系式式),(CEB1BEuifu ),(CEB2Cuifi 0.40.2i(V)(uA)BE80400.80.6Bu=0VuCE 1VCEuUoniCCE(V)(mA)=60uAIBu=0BBII=20uABI=40uAB=80uAI=100uAIBuBE , iB, uCEiC , iB, uCE三极管

35、的三极管的h参数等效电路参数等效电路三极管的共射低频三极管的共射低频h参数模型参数模型输入特性和输出特性关系式：输入特性和输出特性关系式：),(CEB1BEuifu ),(CEB2Cuifi 在静态工作点在静态工作点(IBQ,UCEQ)对上边两式求全微分，得对上边两式求全微分，得BQCEQBQCEQBEBEBEBCEBCE,IUIUuududiduiuBQCEQBQCEQCCCBCEBCE,IUIUiidididuiu+i-uBE+-uBTCE+CiduBE代表代表uBE的变化部分，的变化部分，小信号情况下小信号情况下可以用可以用ube代替代替diC代表代表iC的变化部分，的变化部分，小信号情

36、况下小信号情况下可以用可以用ic代替代替同理小信号情况下同理小信号情况下可以用可以用ib代替代替diB，可以用可以用uce代替代替duCE，CCQciIiBEBEQbeuUu怎样得到怎样得到ube、ib、uce、ic之间的关系？之间的关系？BQCEQBQCEQBEBEbebceBCE,IUIUuuuiuiuBQCEQBQCEQCCcbceBCE,IUIUiiiiuiucerebiebeuhihu ceoebfecuhihi h参数方程参数方程BQCEQBEieB,IUuhiBQCEQBEreCE,IUuhuBQCEQBQCEQCCfeoeBCE,IUIUiihhiu三极管的三极管的h参数等参数

37、等效电路效电路各各h参数的物理意义：参数的物理意义：BQCEQBEieB,IUuhiBQCEQBEreCE,IUuhuiBuBE uBE iB小信号作用下小信号作用下b-e间的间的 等效动态电阻，等效动态电阻，用用rbe表示。表示。输出回路电压输出回路电压uCE对输入回路电压对输入回路电压uBE的影响，的影响， 用用r表示，表示， r很小。很小。iBuBE uBE uCEcerebiebeuhihuceoebfecuhihiBQCEQBEieB,BEB IUuhiuiBQCEQBEreCE,BECE IUuhuuuQuCE=UCEQQIBQ),(CEB1BEuifu BQCEQCfeB,IUi

38、hiBQCEQCoeCE,IUihu iC iBiCuCE晶体管在晶体管在Q点附近的电流放大点附近的电流放大 系数，系数，用用表示。表示。输出电导，用输出电导，用1/rce表示，表示，rce 很大很大。iCuCE iC uCEBQCEQCCfeBB,IUiihiiuCE=UCEQIBQBQCEQCCoeCECE,IUiihuuuCE=UCEQQQ),(CEB2Cuifi cerebiebeuhihuceoebfecuhihi该式可写为：该式可写为：cerbbebeuiru cecebc/ruii 由此画出三极管的由此画出三极管的h参数等效电路参数等效电路：+i-ube+-ubTce+ci+ic

39、bebicrcebe+r-cece-u+biru+-beub-e间等效为一个动态电阻间等效为一个动态电阻 rbe与一个电压控制电压源串联与一个电压控制电压源串联c-e间等效为一个电流间等效为一个电流控制的电流源与一个电阻并联控制的电流源与一个电阻并联berrce1/ r简化的简化的h h参数参数等效电路等效电路+icbebicrcebe+r-cece-u+biru+-beu（1）r10-3，忽略。，忽略。（2）rce105，忽略。，忽略。得三极管简化的得三极管简化的h参数等效电路参数等效电路b-e间等效为一个动态电阻间等效为一个动态电阻 rbec-e间等效为一个间等效为一个受受 ib 控制的电

40、流源控制的电流源 ic = ib ，rbe Eibic ic+ube +uce BC+uce+ube ibicCBE3、rbe的近似计算：的近似计算：bebeburi基区体基区体电阻电阻发射区发射区体电阻体电阻发射结等发射结等效电阻效电阻rbe Eibic ic+ube +uce BC忽略发射区电阻忽略发射区电阻集电结集电结发射结发射结NPN3、rbe的近似计算：的近似计算：bebeburibebebbb ebbbbb e (1)ui ri ri ri rbebebbb(1)b eurrri=bbr通过查阅手册得到基区体基区体电阻电阻发射结等发射结等效电阻效电阻rbe Eibic ic+ube

41、 +uce BC3、rbe的近似计算：的近似计算：TT/ESS(e1)eu Uu UiIIEEQEEb e1iIidiruduTEEQ/EQSTT1eu UiIIIUUTbeEQEQ26mVUrII（常温下）（常温下）b er发射结微变等效电阻b eEuri发射结电压发射结电压u，流过发射结的电流为，流过发射结的电流为iEEi与三极管静态工作点有关与三极管静态工作点有关bebbEQ26mV(1)(mA)rrI=所以：所以：TbeEQEQ26mVUrII（常温下）（常温下）bebebbb(1)b eurrri+uce+ube ibicCBErbe Eibic ic+ube +uce BCb-e间

42、等效为一个动态电阻间等效为一个动态电阻 rbec-e间等效为一个间等效为一个受受 ib 控制的电流源控制的电流源 ic = ib ，晶体管共射晶体管共射h参数等效模型参数等效模型二二. 放大电路放大电路动态参数动态参数的分析的分析（1）画出放大电路的交流通路）画出放大电路的交流通路（2）将交流通路中的三极管）将交流通路中的三极管用用h参数等效电路代替参数等效电路代替-+.cuLoibbeRricibi.iiRubR+CTb1CCRbVL+uoR-u+-ib2CcR利用利用h参数等效模型求解放参数等效模型求解放大电路的大电路的电压放大倍数电压放大倍数、输入电阻输入电阻和和输出电阻输出电阻+R-u

43、oTuRbRLic+bce1、计算、计算电压放大倍数：电压放大倍数：bebiriu ocLbLui Ri RoLuibeuRAur LCLRRR/ 负载电阻越小，放大倍数的幅值越小。负载电阻越小，放大倍数的幅值越小。-+.cuLoibbeRricibi.iiRubRouiuAubiiiiuRibbe(/)iiui Rr2、计算、计算输入电阻的：输入电阻的：根据输入电阻的定义：根据输入电阻的定义：-+-+RbrbeibbiiicioLcRu.Ru.iiRRobbe/iiiuRRribicibbeRricbibRiioRcoooRiuR 所以：所以：3、计算、计算输出电阻的输出电阻的：（不考虑负载

44、）（不考虑负载）oi0ooo0=suuRi在输出端加一正弦波测试在输出端加一正弦波测试信号信号uo，产生动态电流，产生动态电流io =uo/Rc令信号源电压为令信号源电压为0，在输出端加一正弦，在输出端加一正弦波测试信号波测试信号uo，产生动态电流，产生动态电流iooul1、画出放大电路的直流通路，求静态工作点l2、画出放大电路的交流通路画出放大电路的交流通路l3、将交流通路中的三极管用、将交流通路中的三极管用h参数等效电路代参数等效电路代替替l4、计算放大电路的动态参数、计算放大电路的动态参数分析放大电路动态参数的一般步骤例例2.4.1 2.4.1 共射放大电路如图所示。设：共射放大电路如图

45、所示。设：VCC12V12V，Rb=300k=300k, ,Rc=3k=3k, , RL=3k=3k,BJTBJT的的 =50=50，+CTb1CCRbVL+uoR-u+-ib2CcR1 1、试求电路的静态工作点试求电路的静态工作点Q Q。300bbr画直流通路：画直流通路：+CTb1CCRbVL+uoR-u+-ib2CcRCCBEQCCBQbb12V40 A300kVUVIRR2mAA4050QBCQ II6V3k2mAV12CCQCCCEQ RIVU解：解：ICQIBQBEQUCEQU+TRbRCCVcEQBQCQ(1)III+CTb1CCRbVL+uoR-u+-ib2CcR2 2、估算电

46、路的电压放大倍数、输入电阻估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻和输出电阻Ro。解：画微变等效电路解：画微变等效电路-+.cuLoibbeRricibi.iiRubRTbebbEQ(1)UrrI26mV200518632(mA)Lube50k 3k86.90.863kRAr Ri = rbe/Rb rbe=863Ro=Rc=3kbi三三. 静态工作点的稳定静态工作点的稳定静态工作点决定了电路是否会产生失真，而且影响着电压静态工作点决定了电路是否会产生失真，而且影响着电压放大倍数和输入电阻。放大倍数和输入电阻。Q点高，饱和失真点高，饱和失真Q点低，截止失真点低，截止失真rbe Eibic

47、 ic+ube +uce BCTbebbEQ(1)UrrIoLuibeuRAur 对于固定偏置电路，静态工作点由对于固定偏置电路，静态工作点由UBE、 和和ICEO决定，这三决定，这三个参数随温度而变化。个参数随温度而变化。Q变变UBE ICEO变变T变变IC变变三三. . 静态工作点的稳定静态工作点的稳定1. 温度对静态工作点的影响温度对静态工作点的影响电源电压的波动、元件的老化以及电源电压的波动、元件的老化以及因温度变化所引起晶体因温度变化所引起晶体管参数的变化管参数的变化，都会造成静态工作点的不稳定。，都会造成静态工作点的不稳定。温度对晶体管参数的影响是最主要的。温度对晶体管参数的影响是

48、最主要的。集中体现集中体现1、温度对、温度对UBE的影响的影响50CiBuBE25 C负载线负载线TUBEIBICQ1Q2+CRciuVb1TuCC+b2R-oC+b-BEUUBE1UBE2BECCBbuVi R2、温度对、温度对 值及值及ICEO的影响的影响T 、 ICEOICiCuCEQQ 温度上升时温度上升时，输出特性，输出特性曲线上移，曲线上移，造成造成Q点上点上移。移。总之：总之：TIC输出负载线不变2. 静态工作点稳定电路静态工作点稳定电路稳定静态工作点是指在环境温度变化时，静态集稳定静态工作点是指在环境温度变化时，静态集电极电流电极电流ICQ和管压降和管压降UCEQ基本不变，即基

49、本不变，即Q点在晶点在晶体管输出特性坐标平面中的位置基本不变。体管输出特性坐标平面中的位置基本不变。+CTb1CCRbVL+uoR-u+-ib2CcR+b2Rb1b1CCTCRRVRu+-Lo-+uiCb2RceI1I2IBb2BQCCb1b2RRRUV2. 静态工作点稳定电路静态工作点稳定电路选择电阻参数满足选择电阻参数满足I1IBQ I1 I2ICIE+b2Rb1b1CCTCRRVRu+-Lo-+uiCb2Rce（1） 结结构及工作构及工作原理原理Rb2QB静态工作点静态工作点稳定过程：稳定过程：TUBEICICIEUEb2BQCCb1b2RRRUVUBE=UBQ-UE =UBQ - IE

50、 ReUBQ基本不变基本不变IB由输入特性曲线由输入特性曲线I1I2IBICIE+b2Rb1b1CCTCRRVRu+-Lo-+uiCb2RceQBEIC随温度升高而增大的部分几乎被由于随温度升高而增大的部分几乎被由于IB减少而减少的部分相减少而减少的部分相抵消，抵消，IC、UCE基本不变基本不变TUBEICICIEUEIB由输入特性曲线由输入特性曲线I1I2IBICIE+b2Rb1b1CCTCRRVRu+-Lo-+uiCb2RceQBE将输出量通过一定的方式引回输入回路来影响输入量的措施称为反馈。利用Re将输出量IC的变化转化成电压的变化引回输入回路来影响UBE。由于反馈的结果使输出量减小，故

51、称为负反馈（2）直流通路及静态工作点估算）直流通路及静态工作点估算:b2BQCCb1b2RUVRRIBQ=ICQ/ UCEQ = VCC - ICQRC - IEQReICQ IEQ =UEQ/Re = （UBQ- UBEQ）/ Re 电容开路电容开路,画出直流通路画出直流通路+b2cReVRRRb1TCCBEICIE 将电容短路将电容短路,直流电压源短路，画出电路的直流电压源短路，画出电路的交流小信号等效电路交流小信号等效电路（3）动态分析：）动态分析：+b2Rb1b1CCTCRRVRu+-Lo-+uiCb2Rce 将电容短路将电容短路,直流电压源短直流电压源短路，画出电路的交流小信号路，画

52、出电路的交流小信号等效电路等效电路（3）动态分析：）动态分析：+ebbciRiRRb1berRuoC+-LRi-+ub2RRiicbiiierbe Eibic ic+ube +uce BCbibec电压放大倍数：电压放大倍数：+ebbciRiRRb1berRuoC+-LRi-+ub2RRiicbiiiebeLebebLbiou)(1)(1RrRRriRiuuA ib beeeb bebe(1)ui ri Ri ri RocCLbCL(/ /) =(/ /)ui RRi RR eieLLc/ /RRRebcbbb (1)iiiiiibi输入电阻：输入电阻：+ebbciRiRRb1berRuoC+

53、-LRi-+ub2RRiicbiiioRe+ebbciRiRRb1berRuoC+-LRi-+ub2RRiicbiiioReiibuRiiib1b2/ / /iiuRRRRibi输入电阻：输入电阻：ebebii)(1RriuR b2b1ii/RRRR b2b1ebe/)(1RRRr +ebbciRiRRb1berRuoC+-LRi-+ub2RRiicbiiioReebbebi)1(Ririu bi输出电阻：输出电阻：coRR +ebbciRiRRb1berRuoC+-LRi-+ub2RRiicbiiioReooo0=suuRi令信号源电压为令信号源电压为0，在输出端加一正弦，在输出端加一正弦波

54、测试信号波测试信号uo，产生动态电流，产生动态电流ioib bebeb(1)00ui ri Ribi思考：思考：若在若在Re两端并联电容两端并联电容Ce会对会对Au、Ri、Ro有什么有什么影响？影响？+b2Rb1b1CCTCRRVRu+-Lo-+uiCb2RceCe一一. 共集电极放大电路共集电极放大电路1. 结构：结构：2.5 共集、共基和共射放大电路共集、共基和共射放大电路+-RuRVeuib-C1+CCoTRL2C+-RSSu输出电压由发输出电压由发射极获得，故射极获得，故也称为射极输也称为射极输出器出器信号源信号源负载负载电阻电阻Rb阻值大阻值大电阻电阻Re阻值小阻值小一一. 共集电极

55、放大电路共集电极放大电路为什么称为共集电极放大电路？为什么称为共集电极放大电路？+-RuRVeuib-C1+CCoTRL2C+-RSSu输入电压信号接入基极输入电压信号接入基极- -集电极回路集电极回路输出电压信号接入发射极输出电压信号接入发射极- -集电极回路集电极回路集电极是两个回路的公共端，故称为共集放大电路集电极是两个回路的公共端，故称为共集放大电路发射极发射极集电极集电极基极基极1. 直流通路直流通路+-RuRVeuib-C1+CCoTRL2C+-RSSubec+RVebCCR2. 直流通道及静态工作点分析：直流通道及静态工作点分析：CCBEQBQ(1)beVUIRRCQBQEQII

56、ICCCEQEQeVUIRCCBQbBEQEQeVIRUIRBQbBEQBQe(1)IRU IRIBQIEQUBEQUCEQICQ=IBQ=(1+ )IBQCEQCCEQeCCCQeUVIRVIR3. 动态分析动态分析（1）交流通道及微变等）交流通道及微变等效电路效电路+ebbciRiRberuo-LRi-+ubRiicbiii+Ru-+SSeR+-RuRVeuib-C1+CCoTRL2C+-RSSubecb-e间等效为一个动间等效为一个动态电阻态电阻 rbec-e间等效为一个间等效为一个受受 ib 控控制的电流源制的电流源 ic = ib ，bi（2）电压放大倍数：）电压放大倍数：oeLub

57、eieL(1)(/ /)1(1)(/ /)u RRAru RRib beob bebeL (1) (/ /)ui rui ri RR)/()1(LeboRRiu +ebbciRiRberuo-LRi-+ubRiicbiii+Ru-+SSeRu1A 流过流过Re/RL支路支路的总电流为流进的总电流为流进节点节点e的总电流的总电流(1+)ibeL/ /RRbibeLe)/)(1 (rRR（2）输入电阻）输入电阻+ebbciRiRberuo-LRi-+ubRiicbiii+Ru-+SSeRbieL/ /RR)/)(1LebebiiRRriuR biiR/RR bLebe)(1R/)R/Rr bdib

58、 beob bebeL (1) (/ /)uui rui ri RRiRdbbdiuRi输入电阻大，输入电阻大，与负载电阻与负载电阻有关有关+ubdibiibdiuuRi=ui / ii3、输出电阻、输出电阻令信号源电压为令信号源电压为0，但保留，但保留信号源内阻，不考虑负载信号源内阻，不考虑负载RL+ebbciRiRberuo-LRi-+ubRiicbiii+Ru-+SSeRbi3、输出电阻、输出电阻+SbuRRberiRbecbe+-iiboRbSbeoesbee/ /1uuRRrRRuuiRrR(1+ )Rebbiiiibe)1(iRu besbrRui sbS/ /RRR在输出端加一正

59、弦波测试在输出端加一正弦波测试信号信号u，产生动态电流，产生动态电流isRiRe流进节点流进节点e e的电流等的电流等于流出节点的电流于流出节点的电流输出电阻小输出电阻小且与且与信号源信号源内阻有关内阻有关。sbee(1)uuiRrRbieLubeeL(1)(/ /)1(1)(/ /) RRAr RRibeeLbL(1)(/ /)/ /Rr RRRRouiuAuoiiiAiiiiuiRooLuiRoiiiuiLLuRRAAu RR+S+o负载LS+信号源-u-oiiiRR放大电路-+iuuRiRiouoRRo（4）电流放大分析）电流放大分析iiuL1RAAR不能放大电压不能放大电压能放大电流能

60、放大电流射极输出器的特点：电压放大倍数射极输出器的特点：电压放大倍数1， 输入阻抗高，输出阻抗小。输入阻抗高，输出阻抗小。射极输出器的应用射极输出器的应用1、放在多级放大器的输入端，提高整个放、放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。大器的输入电阻。2、放在多级放大器的输出端，减小整个放、放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。大器的输出电阻。3、放在两级之间，起缓冲作用。、放在两级之间，起缓冲作用。eLubeeL(1)(/ /)(1)(/ /) RRAr RRibeeLb(1)(/ /)/ /Rr RRRsbeoe1RrRR二二. 共基极电路共基极电路+S+Vb11b2u