极管及放大电路基础(3)课件

1、4 半导体三极管及放大电路基础4.1 半导体三极管（BJT）4.2 共射极放大电路4.3 图解分析法4.4 小信号模型分析法4.5 放大电路的工作点稳定问题4.6 共集电极电路和共基极电路4.7 放大电路的频率响应1图4.1.1 几种BJT的外形4.1 半导体三极管（BJT）4.1.1 BJT的结构简介4.1.2 BJT的电流分配与放大原理4.1.3 BJT的特性曲线4.1.4 BJT的主要参数2 Jc反偏 4.1.1 BJT的结构简介基区发射区集电区 发射极Emitter集电极Collector 基极Base1、结构和符号发射结(Je) 集电结(Jc)PNPNPN发射载流子(电子)收集载流子

2、(电子)复合部分电子 控制传送比例由结构展开联想2、工作原理3、实现条件外部条件内部条件 结构特点：Je正偏掺杂浓度最高掺杂浓度低于发射区且面积大掺杂浓度远低于发射区且很薄3 4.1.2 BJT的电流分配与放大原理1. 内部载流子的传输过程2. 电流分配关系4. 三极管的三种组态3. 放大作用发射结正偏发射区发射载流子基区：传送和控制载流子集电区收集 载流子本质:电流分配5. 共射极连接方式集电结反偏44.1.2 BJT的电流分配与放大原理1. 内部载流子的传输过程RLecb1kVEEVCCIBIEICVEB+vEB放大电路+iEii+-vI+iC+iBvO+-io放大作用？（原理）关键：iC

3、与iE的关系 三极管的放大作用是通过载流子传输体现出来的。 本质：电流分配关系 外部条件： 发射结正偏，集电结反偏。52. 电流分配关系根据传输过程可知IE=IB+ IC(1)IC= InC+ ICBO(2)IB= IB - ICBO(3)定义通常 IC ICBO则有所以 为共基极电流放大系数，它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般 = 0.90.99硅: 0.1A锗: 10A IE与IC的关系： 63. 放大作用vI = 20mViE = -1mARLecb1kVEEVCCIBIEICVEB+vEB放大电路+iEii+-vI+iC+iBvO+-io图 3.1.5 共基极放大

4、电路 = 0.98iC = iEvO = -iC RLvO = 0.98 V非线性iC = -0.98mAiB = -20A电压放大倍数Ri= vI / iE =20输入电阻74. 三极管（放大电路）的三种组态共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；如何判断组态？外部条件：发射结正偏，集电结反偏85.共射极连接方式问题(1)：如何保证？发射结正偏VBE =VBBVBC = VBE - VCE VBE+vBE+iE+iC+iB+iE+vBE+vI+iB+iC+vO本质相同！但希望vI = 20mV iB

5、 = 20AiC =0.98mAvO = -0.98 VRi= vI / iB =1k放大电路95.共射极连接方式 IC与IB的关系： 由的定义： 即 IC = IE + ICBO = (IB + IC) + ICBO整理可得:令：IC = IB + (1+ )ICBOIC = IB + ICEO （穿透电流）IC IB IE = IC + IB (1+)IB 是共射极电流放大系数，只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关， 与外加电压无关。一般 1（10100）ICBO 硅: 0.1A锗: 10A10 综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。实现

6、这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。4.1.2 BJT的电流分配与放大原理11 4.1.3 BJT的特性曲线vCE = 0V+-bce共射极放大电路VBBVCCvBEiCiB+-vCE iB=f(vBE) vCE=const(2) 当vCE1V时， vCB= vCE - vBE0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的vBE下IB减小，特性曲线右移。vCE = 0VvCE 1V(1) 当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1. 输入特性曲线（以共射极放大电路为例）i

7、C=f(vCE) iB=const2. 输出特性曲线12iC=f(vCE) iB=const2. 输出特性曲线13 4.1.3 BJT的特性曲线iC=f(vCE) iB=const2. 输出特性曲线输出特性曲线的三个区域:饱和区: iC明显受vCE控制的区域， 一般vCE0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。放大区: iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。 此时，发射结正偏，集电结反偏。截止区: iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。 此时，vBE小于死区电压(发射结反偏)。14 4.1.4 BJT的主要参数交流参数直流参数极限参数结电容 Cbc 、 Cbe

8、 集电极最大允许电流ICM集电极最大允许功率损耗PCM反向击穿电压极间反向电流ICBO 、 ICEO交流电流放大系数 、直流电流放大系数 、特征频率fT15(1) 共发射极直流电流放大系数 = (ICICEO)/IBIC / IB1. 电流放大系数 (2) 共发射极交流电流放大系数 = IC / IBvCE=const 4.1.4 BJT的主要参数在放大区且当ICBO和ICEO很小时， ，可以不加区分。16 4.1.4 BJT的主要参数 2. 极间反向电流(1) 集电极基极间反向饱和电流 ICBO O （发射极）开路(2) 集电极发射极间的反向饱和电流 ICEOICEO 即输出特性曲线IB=0

9、那条曲线所对应的Y坐标的数值。 ICEO也称为集电极发射极间穿透电流。17 4.1.4 BJT的主要参数 3. 极限参数(1) 集电极最大允许电流ICM(2) 集电极最大允许功率损耗PCM = iCvCE (3) 反向击穿电压V(BR)CEO 、V(BR) EBO 、V(BR)CBO V(BR)CEO 基极开路时集电极和发射极间的击穿电压18 Jc反偏 BJT的结构简介基区发射区集电区 发射极Emitter集电极Collector 基极Base1、结构和符号发射结(Je) 集电结(Jc)PNPNPNJe正偏掺杂浓度最高掺杂浓度低于发射区且面积大掺杂浓度远低于发射区且很薄19三极管（放大电路）的

10、三种组态共集电极接法共基极接法共发射极接法IC = IB + (1+ )ICBOIC = IB + ICEO （穿透电流）IC IB IE = IC + IB (1+)IB = IC / IBvCE=constIE=IC+IB20BJT的特性曲线vCE = 0V+-bce共射极放大电路VBBVCCvBEiCiB+-vCE iB=f(vBE) vCE=const(2) 当vCE1V时， vCB= vCE - vBE0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的vBE下iB减小，特性曲线右移。vCE = 0VvCE 1V(1) 当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.

11、输入特性曲线（以共射极放大电路为例）21BJT的特性曲线iC=f(vCE) iB=const2. 输出特性曲线输出特性曲线的三个区域:饱和区: iC明显受vCE控制的区域， 一般vCE0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。放大区: iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。 此时，发射结正偏，集电结反偏。截止区: iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。 此时，vBE小于死区电压(发射结反偏)。224.2 共射极放大电路1. 电路组成4. 简化电路及习惯画法2. 简单工作原理3. 放大电路的静态和动态23 1. 电路组成4.2 共射极放大电路三极管T : 核心，电

12、流分配关系 、放大作用VBB Je正偏Rb: 基极偏置电阻VCC Jc反偏Rc：集电极偏置电阻ic vcevi 接入问题？直接连接？电容连接Cb1、Cb2:隔离直流，传送交流固定偏流直流=0 ZC=交流、CZC0隔直电容耦合电容接地 零电位点24 2. 简单工作原理vi=0vi=Vimsint既有直流、又有交流 ！3. 放大电路的静态和动态动态静态分析思路先静态:后动态:# 放大电路为什么要建立正确的静态？确定静态工作点Q（IBQ 、ICQ、VCEQ）确定性能指标（AV 、Ri 、Ro 等）（叠加原理？）25工作点合适工作点偏低# 放大电路为什么要建立正确的静态？合适的 静态工作点保证Je正偏

13、， Jc反偏保证有较大的线性工作范围4.2 共射极放大电路26 4. 简化电路及习惯画法4.2 共射极放大电路习惯画法小结:放大电路组成原则iBiCvo vBE vCE信号通路： vi合适的静态工作点(Je正偏Jc反偏)正确的耦合方式 共射极基本放大电路27？思 考 题1. 下列 a f 电路哪些具有放大作用？(a)(b)(c)(d)(e)(f)284.3 图解分析法1. 近似估算Q点2. 用图解法确定Q点2. 交流负载线4.3.1 静态工作情况分析4.3.2 动态工作情况分析 1. 放大电路在接入正弦信号时的工作情况3. BJT的三个工作区域(4)交流通路与交流负载线(3)直流通路和交流通路

14、1. 图解法确定Q点(静态)2. 图解法动态分析3. 几个重要概念(2)叠加原理？4. 近似估算法求Q点(1)非线性失真与线性工作区29 1. 图解法确定Q点4.3 图解法分析法分析步骤：(1) vi =0（短路）Cb1、Cb2开路（被充电）开路开路(2) 把电路分为线性和非线性非线性线性线性(3) 写出线性部分直线方程直流通路 输入回路（Je）方程: 输出回路（Jc）方程:vBE = VCC iBRbvCE = VCC iCRc直流负载线(4) 作图：画直线，与BJT特性曲线的交点为Q点VCb1 = VBEQ ; VCb2 = VCEQ304.3 图解法分析法1. 图解法确定Q点（作图过程）

15、 在输入特性曲线上，作出直线： vBE = VCC iBRb 在输出特性曲线上，作出直流负载线： vCE = VCC iCRc即： 与特性曲线的交点即为Q点， IBQ 、VBEQ 、ICQ 、VCEQ。31 2. 图解法动态分析4.3 图解法分析法输入特性输出特性暂令 RL=（开路）直流负载线不变Q点沿负载线上下移动输入特性不变Q点沿输入特性上下移动输入回路vBE = VCb1 + vi = VBEQ + viiBiCvo vBE vCE信号通路： vi分析思路：322. 图解法动态分析4.3 图解法分析法（作图过程）iBiCvovBEvCE信号通路：vi可得如下结论：1.Q点沿负载线上下移动

16、Q点沿输入特性上下移动2. vo 与vi 相位相反（反相电压放大器）；3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；4. 可以确定最大不失真输出幅度。332. 图解法动态分析4.3 图解法分析法（作图过程）几个问题：Q点沿负载线上下移动Q点沿输入特性上下移动 几个重要概念！1. 静态工作点Q的位置 非线性失真2. 最大不失真输出幅度 线性范围（动态范围）3. 接入负载对放大有无影响？4. 能否使用叠加原理？如何使用？34 3. 几个重要概念(1) 非线性失真与线性范围饱和失真截止失真当工作点达到了饱和区而引起的非线性失真。 NPN管 输出电压为底部失真当工作点达到了截止区而引起的非线性失真。 NPN

17、管 输出电压为顶部失真。饱和区特点： iC不再随iB的增加而线性增加，即此时，vCE= VCES ，典型值为0.3V截止区特点：iB=0， iC= ICEO非线性失真注意：对于PNP管，失真的表现形式，与NPN管正好相反。发射结正偏 集电结正偏发射结反偏4.3 图解法分析法35 线性范围 (动态范围)(1) 非线性失真与线性范围线性范围 用最大不失真输出幅度Vom来衡量Q点偏高 易出现饱和失真， Vom为Q点到饱和区边沿的距离Q点偏低 易出现截止失真， Vom为Q点到截止区边沿的距离36 (2) 叠加原理？vBE = VBEQ + vi iB = IBQ + ib iC = ICQ + icv

18、CE = VCEQ + vceVCC作用的分量vi作用的分量叠加原理使用条件 小信号输入特性: 范围小输出特性: 不超出放大区否则，非线性失真3. 几个重要概念37 (3) 直流通路和交流通路3. 几个重要概念叠加原理直流通路+-交流通路Cb1、Cb2等电容 隔离直流，传送交流VCC = 0(短路)Cb1、Cb2等电容短路静态分析求VCC作用分量vi = 0Cb1、Cb2等电容开路动态分析求vi作用分量38 (4) 交流通路与交流负载线3. 几个重要概念由交流通路有: vce= -ic (Rc /RL)因为交流负载线必过Q点，即 vce= vCE - VCEQ ic= iC - ICQ 同时，

19、令RL = Rc/RLvCE - VCEQ= -(iC - ICQ ) RL iC =0: vCE =VCEQ + ICQ RL icvce+-交流通路39 线性范围（动态范围）放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求: 工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位； 要有合适的交流负载线。 (4)交流通路与交流负载线40 4. 近似估算法求Q点 共射极放大电路直流通路+-根据直流通路可知：一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。 求IBQ 、VBEQ 、ICQ 、VCEQ4.3 图解法分析法41例题1 共射极放大电路 已知 =80，Rb=300k，Rc=2k，VCC= +12V，VC

20、ES 0。求：（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？解:（1）BJT工作在放大区。(直流负栽线)在BJT输出特性曲线得交点Q42例题1 共射极放大电路 已知 =80，Rb=300k，Rc=2k，VCC= +12V，VCES 0。求：（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？解:（2）？VCE最小值也只能为0，所以BJT工作在饱和区。Q（120uA，6mA，0V）43例题2（清华习题）2.6 电路如图P2.6所示，已知晶体管50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设

21、VCC12V，晶体管饱和管压降UCES0.5V。 (1)正常情况;(2)Rb1短路;(3)Rb1开路;(4)Rb2开路;(5)RC短路。解: 设UBE0.7V。则 (1)UBE=0V T截止 UC=12V。 (2)由于IBIBS，故T饱和，UCUCES0.5V。 (3)T截止，UC12V。 UCVCC12V (4)(5)444.4 小信号模型分析法4.4.1 BJT的小信号建模4.4.2 共射极放大电路的小信号模型分析1. H参数的引出2. H参数小信号模型3. 模型的简化4. H参数的确定 利用直流通路求Q点 画小信号等效电路 求放大电路动态指标45交流通路4.4.1 BJT的小信号建模建立

22、小信号模型的依据(1) 小信号（微变） （图解）基本满足叠加原理！ 输入特性：工作点在Q附近移动范围小，切线代替曲线 输出特性：不超出放大区，不产生非线性失真(2) 双口有源网络的H参数模型v1= h11i1+ h12v2i2= h21i1+ h22v246 1. H参数的引出4.4.1 BJT的小信号建模 已知端口瞬时值之间的关系（即输入输出特性曲线）如下：vBEvCEiBcebiCBJT双口网络iB=f(vBE) vCE=constiC=f(vCE) iB=const欲求变化量之间的关系，则对上两式取全微分得在小信号（线性）条件下：vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+

23、hoevcedvBE vBE vbe47 h参数的物理意义及图解方法输出端交流短路时的输入电阻输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数输入端交流开路时的反向电压传输比；输入端交流开路时的输出电导。四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H参数）rberceurvbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce48 2. H参数小信号模型4.4.1 BJT的小信号建模vbevceibcebicBJT双口网络vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce ibicvceibvbeur vcerberce H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。

24、H参数与工作点有关，在放大区基本不变。 H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。注意：一般采用习惯符号即 rbe= hie = hfe ur = hre rce= 1/hoe49 3. 模型的简化 ibicvceibvbeuT vcerberce4.4.1 BJT的小信号建模 ur很小，一般为10-310-4 ， rce很大，约为100k。 故一般可忽略它们的影响，得到简化电路。 ib 是受控源 ，且为电流控制电流源。 电流方向与ib的方向是关联的。 50 4. H参数的确定4.4.1 BJT的小信号建模 测试仪（给定） rbe 与Q点有关，公式估算。rbe= rb + (1+ ) r

25、e其中：rb200 （低频小功率管）而 (T=300K) 则 BJT514.4.2 用H参数小信号模型分析共射极基本放大电路 共射极放大电路1. 利用直流通路求Q点一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V， 已知。52 2. 画出小信号等效电路4.4.2 小信号模型分析共射极放大电路icvce+-交流通路RbviRbRbviRcH参数小信号等效电路RbviRcRL534.4.2 小信号模型分析RbviRcRLiBiCvo vBE vCE信号通路： vi根据则电压增益为（可作为公式？） 3. 求电压增益共射极放大电路54 4. 求输入电阻4.4.2 小信号模型分析共射极放大电路RbRcRL

26、Ri55 5. 求输出电阻4.4.2 小信号模型分析共射极放大电路RbRcRLRi令Ro = Rc 所以56例题1放大电路如图所示，已知=50。试求:（1）Q点;（2） 解：（1）求Q点Q点合适吗？（2）57电路如图所示。 试画出其小信号等效模型电路。例题258例题3直接耦合共射负电源vi习题3.5.5静态分析动态分析59例题：放大电路如下图所示，估算Q点。射极偏置电路固定偏流电路分压式射极偏置电路集电极基极偏置电路共射60例1：放大电路如下图所示，估算Q点。射极偏置固定偏流Je回路KVL方程解：即：Jc回路KVL方程（直流负载线）T放大61例1：放大电路如下图所示，估算Q点。解：对Je回路，

27、有分压式射极偏置电路方法一：方法二：从b极向左侧求戴维南等效电路则Je回路KVL方程62集电极基极偏置电路例1：放大电路如下图所示，估算Q点。解：Je回路KVL方程Jc回路KVL方程（直流负载线）T放大小结：近似估算法求Q点T放大的基本条件 Je正偏；Jc反偏3个方程解3个变量（IBQ、ICQ、VCEQ）关键方程Je回路KVL方程634.5 放大电路的工作点稳定问题 温度变化对ICBO的影响 温度变化对输入特性曲线的影响 温度变化对 的影响 稳定工作点原理 放大电路指标分析 固定偏流电路与射极偏置电路的比较4.5.1 温度对工作点的影响4.5.2 射极偏置电路644.5.1 温度对工作点的影响

28、65温度T 少子浓度IC ICBO , ICEO IC = IB +(1+)ICBOIB VBE 载流子运动加剧，发射相同数量载流子所需电压输入特性曲线左移 载流子运动加剧，多子穿过基区的速度加快，复合减少 IC IB输出特性曲线上移输出特性曲线族间隔加宽4.5.1 温度对工作点的影响 Q点上移 rbe AV 664.5.2 射极偏置电路1. 稳定工作点原理目标：温度变化时，使IC维持恒定。射极偏置电路固定偏流电路分压式射极偏置电路只能单向设置具有检测Q点位置，并自动调整的功能T IC IEIC VE= IE Re IB（反馈控制）67分压式射极偏置电路 如果温度变化时，b点电位能基本不变，则

29、可实现静态工作点的稳定。T IC IEIC VE VBE 利用稳定Q思路则可实现如下自动调整过程b点电位基本不变的条件：I1 IBVB VBEI1=(510)IB (硅)I1=(1020)IB(锗)VB =3V5V (硅)VB =1V3V (锗)求Q点方法三682. 放大电路指标分析4.5.2 射极偏置电路确定静态工作点Je回路KVL方程一般采用方法三画小信号等效电路并确定模型参数692. 放大电路指标分析4.5.2 射极偏置电路输出回路：输入回路：电压增益：电压增益(1+ )Re rbe 1若：输入电阻输出电阻70输入电阻2. 放大电路指标分析4.5.2 射极偏置电路RiRi证明如下：从b极

30、看e极的电阻，要扩大(1+)倍！那从e极看b极的电阻，要？输出电阻Ro71 4.5.2 射极偏置电路2. 放大电路指标分析输出电阻输出电阻求输出电阻的等效电路网络内独立源置零负载开路输出端口加测试电压求Ro，可对回路1和2列KVL方程rce对分析过程影响很大，此处不能忽略其中则当时，一般（）723. 固定偏流电路与射极偏置电路的比较 共射极放大电路静态：4.5.2 射极偏置电路73 4.5.2 射极偏置电路3. 固定偏流电路与射极偏置电路的比较 固定偏流共射极放大电路电压增益：RbviRcRL固定偏流共射极放大电路输入电阻：输出电阻：Ro = Rc # 射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温

31、度稳定性，又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？74 4.5.2 射极偏置电路751 4.5.2 射极偏置电路764.6 共集电极电路和共基极电路 电路分析 复合管 静态工作点 动态指标 三种组态的比较4.6.1 共集电极电路4.6.2 共基极电路774.6.1 共集电极电路1. 电路分析结构特点也称为射极输出器求静态工作点画小信号等效电路78电压增益1. 电路分析4.6.1 共集电极电路一般有即电压跟随器（射极输出器）其中输入电阻Ri大？输出电阻Ro小79输出电阻1. 电路分析4.6.1 共集电极电路证明如下： 电路变换对e极列KCL方程：将各支路关系代入：证毕！ 电压增益小于1但接近

32、于1， 输入电阻大，对电压信号源衰减小 输出电阻小，带负载能力强共集电极电路特点：802. 复合管4.6.1 共集电极电路作用：提高电流放大系数达林顿管814.6.2 共基极电路结构特点1. 静态工作点直流通路与分压式射极偏置电路相同822. 动态指标电压增益输出回路：输入回路：电压增益：画小信号等效电路4.6.2 共基极电路83# 共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？2. 动态指标 输入电阻 输出电阻4.6.2 共基极电路843. 三种组态的比较电压增益：输入电阻：输出电阻：4.6.2 共基极电路85多级放大电路引出 例如，要求AV 2000、Ri 2M和Ro 100级

33、联（级间耦合）：直接、阻容和变压器耦合性能分析静态分析求Q（见后续例题）动态分析求AV 、Ri和Ro方法1： 习题1.2.5方法2：例如求AV1 计算第一级电压增益时，将第二级的输入电阻Ri2作为第一级的负载 86习题1.2.5 有以下三种放大电路备用：(a)高输入电阻型: Ri1=1M，AV1=10，Ro1=10k；(b)高增益型: Ri2= 10k，AV2= 100，Ro2=1k；(c)低输出电阻型: Ri3= 10k，AV3= 1，Ro3=20。用这三种放大电路组合，设计一个能在l00负载电阻上提供至少0.5W功率的放大器。已知信号源开路电压为30mV (rms)，内阻为RS= 0.5M

34、。87例题1 为提高放大电路的带负载能力，多级放大器的末级常采用共集电路。共射-共集两级阻容耦合放大电路如图所示。已知电路中1=2=50，VBE=0.7V。 (1) 求各级的静态工作点； (2) 求电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro； (3) 试分别计算RL接在第一级输出端和第二级输出端时，电路的电压放大倍数。 88 各级静态工作点彼此独立，可分级计算。解： (1) 求各级的静态工作点； 第二级：射极偏置第一级： 分压式射极偏置电容开路，所以阻容耦合的特点变压器耦合89RiRoRo1(2) 求Ri和Ro； =Ri= Ri1= R1/R2/rbe1+ (1+ 1)R42.66k 90(3) 分别计

35、算RL接在第一级输出端和第二级输出端时, 电压增益 Ri2=Ri2=R6/rbe2+ (1+)(R7/RL) =150/104=61.11k 91级间耦合的优、缺点及应用比较 耦合方式 优 点 缺 点 应 用 直流或交流放大，分立或集成电路。 可放大直流及缓慢变化的信号，低频响应好 便于集成 有严重的零点漂移问题 各级Q不独立，设计计算及调试不便直接耦合 阻容耦合 各级Q独立 体积小成本低 无法集成传输交流信号损失小，增益高 不能放大直流及缓慢变化的信号，低频响应差交流放大 分立电路 变压器耦合 无法集成功率放大 调谐放大 高频和低频响应差 体积大，笨重 各级Q独立 可以改变交流信号的电压、电

36、流和阻抗 92直接耦合放大电路静态工作点的设置(a) 直接连接(b) 第2级加射极电阻或二极管(c) 第2级发射极加稳压二极管(d) NPN型管和PNP型管混合使用93例题2 多级放大器如图所示。设电路中rbe1、rbe2、1、2、3及各参数均已知。 (1) 判断电路中T1、T2和T3各组成什么组态的电路； (2) 求各级的静态工作点； (3) 推导AV 、Ri及Ro的表达式。 结构特点解： (1) 判断电路的组成形式 由三种不同组态的基本放大电路组合而成的共射-共基-共集组合放大电路。 级间耦合： 直接耦合输入和输出耦合：阻容耦合94(2) 求各级的静态工作点； T1: 分压式射极偏置T3:

37、 射极偏置T2: 分压式射极偏置95(3) 推导AV 、Ri及Ro的表达式。 共射-共基组合又称串接放大器96第5版习题 4.6.3 电路如图题4.6.3所示。设两管的特性一致，1 = 2 =50，VBEQ1 = VBEQ2 = 0.7V。1 试画出该电路的交流通路，说明T1、T2各为什么组态；2 估算ICQ1、VCEQ1、ICQ2、VCEQ2（提示：因VBEQ1 = VBEQ2，故有IBQ1 = IBQ2）； 3 求Av、Ri和Ro。 97第5版习题 4.6.1 电路如图题4.6.1所示。设两管的 =100，VBEQ = 0.7V，试求：1ICQ1、VCEQ1、ICQ2、VCEQ2；2Av1

38、、Av2、Av、Ri和Ro。 98多级放大电路输入级Ri中间放大级AV 输出级Ro 共集、共射共射、共基共集第4章 场效应管第6.2节 差分放大电路2个信号相减第5章 功率放大电路直接耦合零漂RiRL特别小第6.1节 电流源第6章 集成运算放大器性能改善第7章 反馈技术、方法第8、9、10章 运算放大器应用 各种功能电路99复习频率响应的基本概念1.为什么要研究频率响应2. 频率响应的分析任务3. AV随 f 变化的原因原因1:实测表明Av是 f 的函数,对不同频率信号的放大程度不同。原因2:信号有多个频率成分,若放大程度不同,会产生频率失真。(1) 频率响应表达式:(3) 确定带宽BW、上限

39、频率 f H、下限频率f L 放大电路中有电容、电感等电抗元件，其阻抗随 f 变化而变化(2) 画出对数频率响应曲线4.7 放大电路的频率响应1001.为什么要研究频率响应高频区中频区低频区原因1：实测表明Av是 f 的函数，对不同频率信号的放大程度不同。原因2：信号有多个频率成分，若放大程度不同，会产生频率失真线性失真幅度失真相位失真2. 频率响应的分析任务（1）频率响应表达式:（3）带宽BW、上限频率 f H、下限频率f L（2）画出对数频率响应曲线101幅度失真相位失真线性失真频率失真1023. AV随 f 变化的原因放大电路中有电容、电感等电抗元件，其阻抗随f 变化而变化RbviRcR

40、L固定偏流共射极放大电路C1前面的分析中，隔直电容处理为: 直流开路;交流短路计算电容的电抗：（C1=20F）f Xc11Hz796210Hz796.2 100Hz79.621kHz7.96210kHz0.796100kHz0.081MHz0.008f 100Hz Xc1 与rbe = 863 不能短路f 100Hz Xc1 rbe1034.7 放大电路的频率响应4.7.1 单时间常数RC电路的频率响应4.7.2 单级放大电路的高频响应 RC低通电路的频率响应 RC高通电路的频率响应4.7.3 单级放大电路的低频响应4.7.4 多级放大电路的频率响应 多级放大电路的增益 多级放大电路的频率响应

41、 低频等效电路 低频响应 研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应。 Ri和Ro类似（电路理论中的稳态分析）1044.7.1 单时间常数RC电路的频率响应频率响应表达式:确定上限频率 f H、下限频率f L （带宽BW）画出对数频率响应曲线1. RC高通电路的频率响应幅频响应相频响应先求增益的传递函数：（一阶）则且再令（变换到频域）（特征频率时间常数对应的频率）105画出对数频率响应曲线（波特图）1. RC高通电路的频率响应最大误差 -3dB水平线斜率为 20dB/十倍频程 的直线幅频响应近似讨论：1061. RC高通电路的频率响应画出对数频率响应曲线相频响应表示输出与输入的

42、相位差低频时，输出超前输入因为所以近似讨论：确定上限频率 f H、下限频率f L （带宽BW）（特征频率时间常数）1072. RC低通电路的频率响应4.7.1 单时间常数RC电路的频率响应传函：频率响应 表达式:幅频响应相频响应特征频率1082. RC低通电路的频率响应（波特图）1094.7.3 单级放大电路的低频响应RbviRcRL固定偏流共射极放大电路Cb1分析举例1：习题3.4.2分析过程：求频响表达式确定 f H、f L （BW）画波特图求静态工作点画小信号等效电路（保留电容）电路变换过程：(a) Rb rbe 开路(b) 输出回路：诺顿戴维南1104.7.3 单级放大电路的低频响应分

43、析举例1：求频响表达式1114.7.3 单级放大电路的低频响应分析举例1：下限频率取决于即更精确的关系：确定 f H、f L （BW）画波特图112分析举例2：4.7.3 单级放大电路的低频响应画低频小信号等效电路求静态工作点图3.7.13（131页）电路变换(a) Re XCe = 32 ( f =100Hz)(b) Rb = 25k Ri(a),(b) 2条假设突出考察Ce的影响(c) Ce 折算(c) 输出回路：诺顿戴维南结论：Ce是决定低频响应的 主要因素1134.7.3 单级放大电路的低频响应中频增益则分析举例2：确定 f H、f L （BW）求频响表达式问题？1144.7.2 单级放大电路的高频响应1. BJT的高频小信号建模 模型的引出 模型简化 模型参数的获得 的频率响应2. 共射极放大电路的高频响应 型高频等效电路 高频响应3. 共基极放大电路的高频响应 增益-带宽积 高频等效电路 高频响应 几个上限频率的比较1151. BJT的高频小信号建模4.7.2 单级放大电路的高频响应模型的引出模型简化互导1161. BJT的高频小信号建模4.7.2 单级放大电路的高频