模拟电路基础第十次课

1、Chap3 BJT放大电路（8学时，第十次课） 大写字母，大写下标，表示直流量VBE、IB 小写字母，小写下标，表示交流瞬时值vbe、ib小写字母，大写下标，表示交、直混合量vBE 、iB大写字母，小写下标，表示交流分量有效值 Vbe 、Ib不同书写体字母的含义放大器的通用小信号模型放大器的类型电压/电流/互阻/跨导放大器 放大电路的交、直流分开的分析方法 分析的对象分别是直流通路和交流通路放大电路的基本组成和分析方法 耦合电容：通交流、隔直流 直流电源：内阻为零 直流电源和耦合电容对交流相当于短路放大电路为什么要建立正确的静态？工作点偏低工作点合适两类BJT放大偏置电路 任何原因固定基流基极

2、分压式基极分压式偏置电路自动稳定Q点的基本原理:1. 放大倍数A电压放大倍数 电流放大倍数 互导放大倍数 互阻放大倍数 源电压增益Avs：放大器的基本交流性能指标Av 和 Avs 的关系定义：源电压增益Avs：放大电路RLRSvovsvi2. 输入电阻 定义：从放大器输入端看进去的等效电阻意义：Ri表征放大电路从信号源获取信号的能力。 对于电压源，Ri越大，放大器从该信号电压源获取的电压也越大。 iiAvvSvi对于电流源，Ri越小，放大器从该信号电流源获取的电流也越大。 定义：从放大器输出端 看进去的等效电阻意义：表征放大器带负载能力AvvSRovS3. 输出电阻 即负载变化时放大器输出给负

3、载的电压基本上保持不变； 对于电流放大器，Ro越大，则带负载能力越强， 即负载变化时放大器输出给负载的电流基本上保持不变。 对于电压放大器，Ro越小，则放大器带负载能力越强， 图3.15 BJT三种基本组态(a)共射接法(b)共基接法（c）共集接法 公共端：不同回路共享的支路所对应的端子。公共端交流通路中BJT放大电路三种基本组态一. 共射（CE）放大器共射放大器及其交流通路1. 电路结构基极分压式偏置电路用交流小信号等效电路计算2. 交流指标计算 输入电阻Ri是从BJT的输入口视入的输入电阻管端输入电阻。其中Ro是从BJT的输出口视入的等效电阻（称为管端输出电阻）。因此： 输出电阻由外施电源

4、法可得：电压增益vtit1.式中的负号表明：输出电压与输入电压反相。即：CE放大器在中频段是反相放大器电压增益表明：电压放大倍数Av近似与直流电流IC成正比。适当增大IC可以有效提高CE放大器的Av2.因为，则CE放大器的电压增益可写为：称为集电极的交流负载。二. 共基（CB）放大器1. 电路结构基极分压式偏置电路2. 交流指标计算共基放大器的交流通路首先画出放大电路的交流通路2. 交流指标计算输入电阻输出电阻电压放大倍数共基放大器是 同相放大器依据放大电路的交流小信号等效电路三共集(CC)放大器1.电路结构共集放大器及其直流通路 基极分压式偏置电路射极跟随器2. 交流指标计算输入电阻，其中管

5、端输入电阻交流通路及交流小信号等效电路输出电阻其中管端输出电阻:共集(CC)放大器用加压求流法求输出电阻电源置0，且保留内阻；RL开路加测试电压vt CC放大器Ri大放大电路的第一级提高信号电压的利用率 CC放大器Ro小放大电路的最末级提高放大电路的带负载能力电压放大倍数Av1，即CC放大器没有电压放大作用；但仍有电流放大作用。2. 由于通常，故Av小于1且近似等于输出电压几乎总是跟随输入电压变化共集(CC)放大器1. CC放大器是同相放大器：输出电压与输入电压同相；CC放大器通常被称为射极跟随器3. 在三种基本组态放大器中， 输入电阻最大，输出电阻最小。共集放大器射极跟随器的特点：BJT三种

6、基本组态放大器性能比较应用最少应用最广泛四共射放大器的大信号动态范围分析当输入信号振幅不断增大时，放大器输出电压的波形产生严重的失真。问题：求放大器的动态范围。BJT会进入截止区或饱和区。即求BJT不进入截止区和饱和区的最大输出电压Vom。1. 放大器非线性失真的重要特征 如果将被“削波”的输出电压vo分解成傅里叶级数，可以看到vo中除了有与输入电压同频率的基波分量外，还含有频率等于基波频率整数倍的谐波分量。因此，非线性失真使输出信号含有输入信号没有的频率分量。 共射极放大电路输入交流信号时的图解分析注意： 动态工作时， iB、 iC的实际电流方向是不变的，vCE的实际电压极性也是不改变的。v

7、o/Vt通过图解分析，可得如下结论： 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 3. 可以确定最大不失真输出幅度。vo/Vt2. 交流负载线 共射放大器及交流通路 由交流通路可得交流负载线方程：将该直线方程画在iCvCE平面上就是交流负载线，交流负载线有交流输入信号时， Q点(vCE,iC)的运动轨迹。 图3.27 交流负载线分析共射放大器大信号动态范围 饱和点截止点3. 放大器的非线性失真BJT的非线性而引起的失真。Q点设置不当和输入信号幅度较大，最大不截止失真幅度：最大不饱和失真幅度：使放大器工作在BJT特性曲线的线性区外。产生原因截止失真饱和失真Q点

8、偏低“削顶”输出Q点偏高“削底”输出4. 放大器的动态范围不出现失真时，输出电压的振幅Vom的最大变化范围：当设置Q点是位于放大区的交流负载线的中点时，动态范围最大，即Vom的最大值为:小信号分析的一般步骤 画出放大电路的直流通路估算静态工作点； 画出放大电路的交流通路； 画出放大电路的小信号模型等效电路 根据放大电路的小信号模型等效电路及各参数定义计算放大电路的交流指标Av、Ri、Ro。在交流通路中，用三极管的参数小信号模型代替电路中的三极管。注意：由于在分析放大电路时，常用正弦电压作为输入信号，所以小信号等效电路中的电压、电流实际上都应该用相量形式。为了简化，用标量代替。估算BJT基本共射放大电路动