共发射极放大电路课件

第10章第二章共发射极放大电路1

电路组成2

静态分析3

动态分析4

静态工作点的稳定上页返回1第10章第二章共发射极放大电路1电路组成上页返回1第10章第二章1 电路组成直流电源1.合理的直流偏置电路：发射结正偏,集电结

反偏。2.能使交流信号有效的输入、输出。组成原则基极电阻输入电容RCU+BE－－+UCE+UCCRBC1+C2++－ui+－u0集电极电阻三极管：电流放大输出电容上页返回2第10章第二章1 电路组成直流1.合理的直流偏置电路：发射结第10章第二章各部件的作用三极管—核心元件，电流放大。Ucc—提供直流能量，保证各级偏置。RB—

基极电阻调节基极电流，一般较大，几十到几百千欧姆。Rc

—集电极电阻将电流放大转化为电压放大，一般几千欧姆到几十千欧姆。负载信号源RBRCUCEU+BE－－++UCC++C1C2+－ui+u0－RL上页返回3第10章第二章各部件的作用三极管—核心元件，电流放大。负信第10章第二章耦合电容的作用C1

用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路。C2

用来隔断放大电路与负载之间的直流通路。

C1、C2

同时又起到耦合交流的作用，其电容值应足够大，以保证在一定的频率范围内，耦合电容上的负载信号源RBRCUCEU+BE－－++UCC++C1C2+－ui+u0－R交流压降达到可以忽略不计，即对交流信号可视为短路上页返回L4第10章第二章耦合电容的作用C1用来隔断放大电路与信号源之第10章第二章IB，IC，UBE，UCEib，iC，ube，uce

Ib，IC，Ube，Uce直流分量交流分量交流分量有效值0iBtIBibIbm各种符号关系：符号含义：RBRCUCEU+BE－－++UCC+C1C2++－ui+u0－RiB，iC，uBE，uCE上页总 量返回L5第10章第二章IB，IC，UBE，UCEib，iC，ube，第10章第二章直流通路电容开路直流通路和交流通路RBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCEUBE+－－++UCC+C1+C2+－ui+u0－RL上页返回6第10章第二章直流通路电容开路直流通路和交流通路RBRCIB第10章RBRCUCEUBE+－－+第二章+UCC+C1+C2+－ui+u0－RL交流通路电容短路

直流电源短路RB+－－++－ui+u0－RLRCubeuceicib上页返回ii7第10章RBRCUCEUBE+－－+第二章+C1C2+－ui第10章第二章2

静态分析当放大器没有输入信号（ui=0)时，电路中各处的电压电流都是直流恒定值，称为直流工作状态，简称静态。静态分析内容：在直流电源作用下，确定三极管基极电流、集电极电流和集电极与基极之间的电压值（IB、IC

、UCE）。估算法静态分析方法：图解法RBRCUCEUBE+－－++UCC+C1+2+－ui+u0－RLiBiCC上页返回8第10章第二章2静态分析当放大器没有输入信号（ui第10章第二章直流通路静态估算法：（求解

IB、IC 、UCE）UCC=RBIB+

UBECCCEU =

U +

RIC CIB =RBIC =

βIBUCE

=

UCC

－

RC

ICUCCRBRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCEUBE+U—CC—－—－U—BE－

++UCC+C1+C2+－ui+u－0RLiBiC上页返回9第10章第二章直流通路静态估算法：（求解IB、IC 、UC第10章第二章[例3.1.1

]在图示放大电路中，已知UCC=12V，RC=3KΩ，RB=240

kΩ，β=40。试求放大电路的静态工作点。解：根据直流通路可得出：IB≈

—— = ——=

50μAUCCRB12240IC=βIB=40×50=

2mAUCE=UCC－RCIC=12－3×2=

6VRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCE+UBE－－++UCC+C1+C2+－ui+－u0RLiBiC上页返回10第10章第二章[例3.1.1]在图示放大电路中，已知UCC第10章第二章静态图解法输入回路静态图解：UBE =UCC-

RBIBiB =

ƒ（uBE）UBE =

UBEQ

IB =

IBQ线性部分

非线性部分

线性部分

UCC RBUBEQIBQiBuBEUCCRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCUCCUCCUCEIC+－IB+RBRCUBE－QB0上页返回11第10章第二章输入回路静态图解：UBE =UCC-RBI第10章第二章IB=

IBQICQUCEQQUCC—UC—CRCiCuCE0IC

=

f（UCE）

IB

=常量UCE=UCC－

RCIC输出回路静态图解IC=

ICQCEU =

UCEQ直流负载线UCCUCCIC+UCE－IB+RBRCUBE－上页返回12第10章第二章IB=IBQICQUCEQQUCC—UC第10章iCuCEIB

=IBQICQQUCC—UC—CRC0第二章输入、输出回路静态图解分析UBE=UBEQ

IB =

IBQUCEQUCE

=

UCEQ

IC=

ICQUCCRBIBQiBuBEUCCQUBEQ上页返回13第10章iCuCEIB=IBQICQQUCC—UC—CRC第10章第二章时，电路中各处的电压电流都处于变动工作状态，简称

动态。当放大器有输入信

号（ui＝

0)

动态分析任务：在静态值确定后，当接入变化的输入信号时，分析电路中各种变化量的变动情况和相互关系。

动态分析方法：图

解法微变等效电路分析3

动态分析RBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u－0RLiBiCC上页返回14第10章第二章时，电路中各处的电压电流都处于变动第10章第二章1.图解法：uBE=UBE+

UimsinωtωtUBEuBEUim输入电路的动态图解在输入特性曲线上uBE和iB是如何变化呢？RBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u0－RLiBiCC上页返回15第10章第二章1.图解法：uBE=UBE+Uimsi第10章第二章第3章输入电路的动态图解动态工作范围：Q1~Q2上页返回16第10章第二章第3章输入电路的动态图解上页返回16第10章第二章输出回路的动态图解uCE=UC2+

u0=

UCEQ+

u0uO=

－（RC//RL）icRBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u0－RLiBiCCR+－+－ui B+－u0RLRCube－uceic+ibii上页返回17第10章第二章输出回路的动态图解uCE=UC2+u0=第10章第二章上页返回18第10章第二章上页返回18第10章第二章小结当输入交流信号时，iB、ic、uCE都含有交、直流两个分量，分别由输入信号ui和直流电源

UCC引起。从波形图可以看出动态分量是在静态基础上叠加上去的,所以各个量的瞬时值大小在变化，但极性不变。仅分析动态信号：从相位上看，ui

、

ib、

ic

同相

,

ui与

uo反相,且输出电压uo的幅度比输入电压ui大得多。从

瞬时极性看，如设晶体管的发射极电位为零，则b与c电

位一正一负或一高一低，两者总是相反。必须选择合适的静态工作点，否则放大器将不能正常工作。上页返回19第10章第二章上页返回19第10章N`uCE第二章iCiBUBEICmICIBQQICEO0M`0ωtIB=0UCEuCE工作点与波形失真iBQ点过低引起的截止失真上页返回20第10章第二章iBUBEICmIBQQICEOM`0ωtIB第10章OOuCEuBEUCESUCEIBICQQM`N`第二章iciciBωtuiOuCEUomQ点过高引起的饱和失真上页返回21第10章OOuCEuBEUCESUCEIBICQQM`N`第第10章图(b)中，有静态偏置,但ui

被EB短路，不能引起iB的变

化，所以不能放大。RCC1C2TRLuoui(a)图(a)中，没有设置静态偏置，不能放大。+_+_RBCCRCC1C2TRLuouiEB(b)__++如图所示电路，能否放大交流信号？请说明理由。第二章思考与练习+UCC+U上页返回22第10章图(b)中，有静态偏置,但ui被EB短路，不能第10章图(c)中，有静态偏置,有变化的iB和ic,

但因没有RC，不能把集电极电流的变化转化为电压的变化送到输出端,所以不能放大

交流电压信号。T C2RLuouRB(c)+ C1i_+_第二章+

UCC++上页返回23第10章图(c)中，有静态偏置,有变化的iB和ic,第10章第二章ic三极管的微变等效电路uceubeibibb＋－e －＋

cbube

rbeecibibicrceuce＋__＋2.微变等效电路分析法：上页返回24第10章第二章ic三极管的微变等效电路uceubeibi第10章第二章由于rce阻值比输出端的负载大很多,通常可视为开路,从而得到简化的微变等效电路三极管简化的微变等效电路三极管的微变等效电路只能用来分析放大电路变化量之间的关系。ubebrbeecibibicuce＋__＋上页返回25第10章第二章由于rce阻值比输出端的负载大很多,通常可视为第10章第二章放大电路的微变等效电路先画出放大电路的交流通路。将交流通路中的三极管用其微变等

效电路来代替。RBRCUCE+－－++UCC++C1C2－+ui+－RLiBiCRB+－+－ui+－u0RLRCube－uceic+ibiiui＋_rbeUiBbEibicRCRBuuo0_＋RL上页返回26第10章第二章先画出放大电路RBRCUCE+－－++UCC+第10章第二章1、电压放大倍数（1）带负载时的电压放大倍数=RC//RL）•–I（brbe•=

–（RC//RL）rbe（2）不带负载时的电压放大倍数Au

=Ui Ib•Uo•Au

=•Uo

Ui•=

– RC rbe•Ui＋_rbeIbIbIcRCRBUo_＋RL•上页返回•••27第10章第二章1、电压放大倍数（1）带负载时的电压放大倍数=第10章第二章2、放大电路的输入电阻ri=RB//

rbe对基本放大电放大电路Ii•放大电路的输入电阻定义为：

ri

=Ui•riUi＋_rbeIbIcRCRBUo_＋RL•••••Ii Ib•上页返回28第10章第二章ri=RB//rbe对基本放大电放大电第10章第二章3、放大电路的输出电阻对负载而言,放大电路相

当于一个具有內阻的信号源，信号源的內阻就是放大电路的

输出电阻。RS放大电路I•S•U =0•Cro=U=

RI•roro•+U－rbeIbIcRCRBo可用外加电压法

求ro＋RL•U_＋US

_•••• •Ii IbRS上页返回29第10章第二章RS放I•S•U =0•Cro=U第10章第二章ICUCE0UCC—UC—CRCQ11.

静态工作点的漂移IB=

80μAIB=

80μAIB=

60μAIB=

60μAIB=40μA

IB=40μA

IB=20μA

IB=

20μAQ2Q1为25˚C时

的静态工作点Q

为65˚C时2的静态工作点4

静态工作点的稳定温度升高时，静态工作点将沿直流负载线上移。上页返回30第10章第二章ICUCE0UCC—UC—CRCQ11.静态第10章第二章稳定静态工作点的物理过程：温度升高ICIE UE（=VB

－UE）IBIC2.

分压式偏置电路UBEI1>>IBVB>>UBEI1

=（5~10）IBI1

=（10~20）IB，VB=3~5V（硅管），VB=1~3V

（锗管）RB2+－ui+－RLRCicibT+C2RB1C1

+CERE+UCCRCICIBTRB1RE+UCCVBRB2IE+_UEUBE+_I1上页返回31第10章第二章稳定静态工作点的物理过程：温度升高ICIE U第10章第二章静态工作点的估算VB=

——RB—2 —

UCCIC

≈IE=

——VB—－—U—BERERB1+

RB2UCE≈UCC－（RC+

RE）ICBI = ——βICRB2+－ui+－RLRCicibT+C2RB1C1

+CERE+UCCRCCIBRB1RE+UCCVBRB2上页返回IEUBE+_I+_UCE32第10章第二章静态工作点的估算VB=——RB—2 —第10章第二章[例10.1.2] 用估算法计算图示电路的静态工作点

。20+10RB1

+RB2VB=————UCC=——×12=

4VRB210解：静态工作点为：IC≈IE=————=————=

1.65mAREVB

－UBE24－

0.7UCE≈UCC－（RC+RE）IC=12－（2+2）1.65=

5.4VIB=

— = ——=

0.044mA1.65β37.

5IC+－ui+－RLicibTC1上页返回+C2+10KΩCE12V

+UCC2KΩRC20KΩRB1RB210KΩRE2KΩB33第10章第二章20+10RB1+RB2VB=————第10章第二章[例10.1.3] 已知

UCC

=

20V，RC=5.1kΩ，RL=5.1kΩ,β=

80(1)

放大电路的电压放大倍数Au,输入电阻ri和输出电阻ro (2)如果无旁路电容CE，求电压放大倍数Au,

输入电阻ri和输出电阻ro解：晶体管的静态基极电位为VB=————UCC=————×20=

4.62VRB2 30RB1+

RB2 100+

30设静态时晶体管基极发射极间电压为0.7V，则发射极电流为IE

=————=

———— = 1.96mAVB

－UBE 4.62－0.7RE2+－RB2ui+－RLicibTC1+C2+RB1CERE+UCC30KΩ100kΩ

RC2KΩB试求:上页返回34第10章第二章[例10.1.3] 已知UCC=20V第10章第二章rbe

=200+（1+β）—— =

200+（1+80）×

—— 1.27kΩIE26261.96uA =－

—— =

－———————— =

－148.9β

R`Lrbe80×（5.1//5.1）1.27ri=RB1//RB2//rbe=100//30//1.27=

1.29kΩrO=

RC =

5.1kΩrbeIbIcRCRB2RL•Uo_＋•Ui＋_•••RB1上页返回be Ibc35第10章第二章rbe=200+（1+β）—— =20第10章第二章（2）如果无旁路电容CE，求电压放大倍数Au

,

输入电阻ri和输出电阻ro解：如

图（a）所示，因为静态工作点无变化，所以rbe

= 1.27kΩ。（

RC

//

RL）rbe+（1+β）

RE80×（5.1//5.1）1.27+（1+80）×2UiAu=

U—.

O =－—β

—————— =－————————=－

1.25.rbeIbIcRCRB2RL•Uo_＋•Ui＋_•••RB1be IbcRE上页返回36第10章第二章（2）如果无旁路电容CE，求电压放大倍数Au第10章第二章由图可得：.r'i=U—.i

=rbe+

（1+β）RE输入电阻rbeIbIcRCRB2RL•Uo_＋•Ui＋_•••RB1be IbcREr'iri输出电阻Ib=1.27+（1+80）×2=

163.37kΩri=RB1//RB2//r`i=100//30//163.37=

20.22kΩro

= RC=

5.1kΩrO上页返回37第10章第二章由图可得：.r'i=U—.i=rbe第10章第二章10.1.5

频率特性|Au（f）|fofLfHfBW|Aum|

|Aum| √2f270

1800900

0（a）幅频特性 （b）幅频特性共发射极放大电路的频率特性上页返回38第10章第二章10.1.5频率特性|Au（f）|fofLf第10章第二章UCC=RBIB+UBE+

RE(1+β）IBIB=

———————UCC

－UBERB

+（1+β）REIE=

（1+β）IBUCE

=

UCC－RE

IE10.2

共集电极放大电路（射极输出器）静态分析RLiCiBTC2C1++RBRE+UCCRS+uS－+uO－上页返回39第10章第二章UCC=RBIB+UBE+RE(1第10章第二章射极输出器动态分析交流通路RLiCiBC1+T C2+RBRE+UCC+RSuS－+uO－cRS+－uSRBRERL+uO－be上页返回40第10章第二章射极输出器动态分析交流通路RLiCiBC1+T第10章第二章微变等效图的另一种画法微变等效电路图. .UORSRLbc.eIeREri r`i.USIi..βIbRB+－+－.IC.Ibrbe.Uo.RBRERLbec.IeIb.rbe.βIbRS.+US－.Uo－+上页返回41第10章第二章微变等效图的另一种画法微变等效电路图. .RS第10章电压放大倍数=

————————（1+β）RL'rbe+（1+β）

RL'=rbe

+（1+β）RL'UirbeIb

+（1+β）IbRL'...Ibri'=——.

= ————.

————UO.AU=

——=.Ui（1+β）RL'Ib rbeIb+

（1+β）RL'Ib. .RL`= RE

// RL.ri == RB//ri'=RB//［rbe

+（1+β）RL'］. IbUi.Ii输入电阻.. .UORSRLebcIeRE.ri r'i.US第二章

Ii.βIbRB+－+－.IC.Ibrbe.Uo.+－.Ui上页返回42第10章电压放大倍数=————————（1+β）RL'rb第10章第二章输出电阻US =0

，当

.输出端外加电压U时.RSRBIe'I.REcbe.βIb'Ib'

rbe+－.U. .RSRERLbec.Ie.Ibrbe.βIb++ RB.US－.Uo－上页返回43第10章第二章输出电阻当.输出端外加电压U时.RSRBIe第10章输出电阻.U.=（1+β）Ib'+

—U第二章...I = Ie'+

—RERErbe+（RS//

RB）RE=————U———+

—U———————1+β———————+

——rbe+（RS//

RB）111.I∴

— =

—.UrO—————1+βREbeSBr +（R

//

R ）OEr =

R

// ——————1+βO计算r

的等效电路∴

I

=

———————

+

——rbe+（RS.//

RB）（1+β）U.R.EU...Urbe+（RS//

RB）.Ib'

= ———————RSRBI.REce.βIb'b Ib' rbe

Ie'.+－.U.上页返回44第10章输出电阻.U.=（1+β）Ib'+—U第二章..第10章第二章射极输出器的基本特点：电压放大倍数Au＜≈1输入电阻ri大输出电阻

rO小上页返回45第10章第二章射极输出器的基本特点：电压放大倍数Au＜1输入第10章第二章[例10.2.1]

在射极输出器中已知UCC=

12V，RB=

240kΩ，RE

=3kΩ，

RL=6kΩ，

RS=

150Ω，β=50 。试求（1）静态工作点；（2）Au、ri

和

rO

。RLiCiBC1+T C2+RBRE+UCC+RSuS－上页返回+uO－46第10章第二章[例10.2.1]在射极输出器中已知UCC第10章第二章（1）静态工作点IB=————————=—————————=

0.029mAUCC

－UBE12－7RB

+（1+β）RE240

+（1+50）×3IE=（1+β）IB

= （1+50）×0.029=

1.48mAUCE=UCC－REIE=12－3×1.48=

7.56VRLiCiBC1+T C2+RBRE+UCC+RSuS－上页返回+uO－47第10章第二章（1）静态工作点IB=————————第10章第二章（2）Au、ri和

r0IErbe=200+

（1+β）—26Au=———————=————————————=

0.99（1+β）R'Lrbe（1+β）R'L（1+50）（3//6）1.20+（1+50）（3//6）ri

= RB//［rbe+（1+β）R'L

］= 240

//

［1.2+

（1+50）（2//6）

］=

72.17kΩOr = ————=

—————— =

26.47Ωrbe+

RS1+β1200+

1501+50. . .UORLbcIb.eIeREICrberi r'iUS.Ii.βIbRB+－RS+－...Uo.= 1.20kΩ= 200+（1+50）×—2—61.48上页返回48第10章第二章IErbe=200+（1+β）—26A第10章第二章[例10.2.2]

多级阻容耦合放大电路的分析+－RLiC2T2C3+RB3RE2+UCCuORB2RCibT1C2C1++RB1CERS+uS－RC+iC2TC3+RB3C2

+RE2+UCC+.U－01.RL

U0－R'E1RE1RB2－+－RCTC2C1

++RB1CE+UCCri2.U01+.UiR'E1RE1上页返回49第10章第二章[例10.2.2]多级阻容耦合放大电路的分析第10章第二章电压放大倍数A1=－

————————β1（RC

//ri2），rO2=

RE2// ————————rbe2

+（RB3//RC）1+β2rbe1

+（1+β1）R'E1ri1=RB1//RB2//（1+β1）R'E1

输入电阻：ri=ri1

，输出电阻：rO

=

rO2 ，UO•Ui•UO UO1•UO1 UiAu=—•—=—•—•—•—=A2•

A1－+－RCTC2+RB1C1

+CE+UCCri2.U01+.Ui

RB2，A2

= ———————————rbe2

+（1+β2）（RE2//RL）β2

（RE2//RL）RC+LiC2C3T

+RB3C2

+RE2+UCC－+.U01.R U－0R'E1RE1上页返回50第10章第二章A1=－————————β1（RC第10章第二章10.3 共源极放大电路10.3.1 静态分析10.3.2 动态分析上页返回51第10章第二章10.3 共源极放大电路10.3.1 静态分析第10章第二章RDRGSRSGDC2C110.3.1只适合于耗尽型场效应管∵UGS=－RSID＜

0+CS静态分析+UDD自给式偏置电路+uO－+++ui－上页返回52第10章第二章RDRGSGDC2C110.3.1只适合于耗尽第10章∵UGS=

—————UDD－RSIDRG2UGSRG1+

RG2可正可负，适合于耗尽型、增强型场效应管第第二二章章分压式自偏置放大电路+UDDRDRG2RSSGDC2C1CSRG3RG1++ui－上页返回uO－53第10章∵UGS=—————UDD－RSIDRG2U第10章10.3.2 动态分析场效应管等效模型iDDGSgmugSidDGS（a）实际MOS管（b）MOS管简化的小信号模型第第二二章章+－udSugS+－+ugS－+－udS上页返回54第10章10.3.2 动态分析场效应管等效模型iDDGSgm第10章动态参数计算输入电阻ri=RG3+

（RG1//RG2）输出电阻∴rO

=RD. .令

Ugs=0 则ID=

0，第第二二章章电压放大倍数u=

－gm（RD//RL）.Ui.UO－gm（RD//RL）

UgsUgsA = — = ————．—————RGRLRDS．gmUgS．IDD．Ii G微变等效电路．i+．U+．U0－+．UgS－－RG1

RG2上页返回55第10章动态参数计算输入电阻ri=RG3+（RG1第10章第二章10.4

分立元件组成的基本门电路概述10.4.1 二极管与门电路10.4.2 二极管或门电路10.4.3 晶体管非门电路上页返回56第10章第二章10.4分立元件组成的基本门电路概述上页返回第10章第二章概述门电路的特点：门电路是数字电路最基本的逻辑元件。“门”本身的概念就是“开关”，所以门电路又称

开关电路。门电路的输出与输入之间存在着一定的因果关系即逻辑关系，门电路又称逻辑电路。门电路处理的信号都是数字信号。其输入、输出用电位的高低表示。即用

1和

0两种状态区别。称逻辑1、逻辑0。若规定高电平为

1

，低电平为

0

称之正逻辑系统，否则为负逻辑系统。上页返回57第10章第二章上页返回57第10章第二章晶体管的开关作用晶体管的输出特性曲线表明，当静态工作点的位置发生变化时，晶体管的工作状态有三种：放大、饱和、截止。UCE（V）截止区Ic（mA）饱和区放大区IB=80μA

IB

=

60μA

IB

=

40μA

IB=

20μAIB=

0QcEBIBIc+

Ucc

R+RB+UcE－－0上页返回58第10章第二章晶体管的开关作用晶体管的输出特性曲线表明，当静第10章第二章三种状态的晶体管CUCE

≈0IBBICE饱和状态闭合状态开关晶体管的开关作用IBBUBECE放大状态+IC+UCE－－CIC≈0E截止状态

打开状态开关UBE

≤0B++－UCE

≈UCC－上页返回59第10章第二章三种状态的晶体管UCE≈0IBICE晶体管的第10章第二章门是数字电路中最基本的逻辑元件，门规定了输入信号与输出信号之间的逻辑关系。基本门分类：

“与”门；“或”门；“非”门组；合门分类：

“与非”门；“或非”门；“异或”门；基本逻辑门电路上页返回60第10章第二章门是数字电路中最基本的逻辑元件，基本逻辑门电路第10章第二章A B F开关电路实现逻辑“与”运算：A · B=

F由开关组成的基本逻辑门电路上页返回ABF开开暗开闭暗闭开暗闭闭亮61第10章第二章A B F开关电路实现由开关组成的基本逻辑门电第10章B第二章AF+－开关电路实现逻辑“或”运算：

A+B

=

F上页返回ABF开开暗开闭亮闭开亮闭闭亮62第10章B第二章+－开关电路实现逻辑“或”运算：A+B=第10章第二章AA电路实现逻辑“非”运算：A=

FFA A F闭 开

暗开 闭

亮上页返回63第10章第二章AAFA A F上页返回63第10章第二章12VRDADBDCF设：A=B=C=1，VA=VB=VC=3V则：DA

、

DB

、

DC

导通，VF≈

3V， F=

1设：

A、B、C 不全为

1如：

VA=0V、

VB=3V、VC=3V则：DA

优先导通，10.4.1

二极管与门电路3VA3VB3VC0VVF≈0V，B C上页返回D 、

D 截止。F=

064第10章第二章12VRDADBDCF设：A=B=C=1，VA第10章第二章“与”门符号ABCF与门逻辑状态表F=

ABC上页返回CBAF0000001001000110100010101100111165第10章第二章“与”门符号AF与门逻辑状态表F=ABC上第10章第二章10.4.2 二极管或门电路ABCFR－U－12VDADBDC设：VA=VB=VC=

0VA=B=C=

0则：DAFV ≈

0V，DB DC 导通F=

0设：

A、B、C 不全为

0如：VA=3V，VB=VC=

0V则：

DA优先导通DB DC 截止VF≈3V，F=

10V0V0V3V上页返回66第10章第二章10.4.2 二极管或门电路ABCFR－UDA第10章第二章“或”门符号ABCF“或”门逻辑状态表F=A+

B +

C上页返回CBAF0000001101010111100110111101111167第10章第二章“或”门符号ABCF“或”门逻辑状态F第10章第二章10.4.3 晶体管“非”门电路RBRC+UCC－UBBFT设：A

=

0

，

VA

=

0V则：T 截止VF≈+UCC，F=

1设：A

=1

，

VA

=

3V则：T 饱和VF ≈

0V，F=

00VA RK3V上页返回68第10章第二章10.4.3 晶体管“非”门电路RBRC+UC第10章第二章“非”

门符号AF“非”门逻辑状态

表A F0110F = A上页返回69第10章第二章“非”门符号AF“非”门逻辑状态表01F第10章第二章“与非” 门电路+12VABCRKRKRCRB－12VTF二极管D保证晶

体管截止时箝位

输出电平，使输

出、输入1电平一

致。+12V

+3VD上页返回70第10章第二章“与非” 门电路+12VABCRKRKRCRB第10章第二章“与非”

门逻辑状态表C B A F“与非” 门符号ABCFF = AB

C上页返回0000011101010111100110111101111071第10章第二章“与非” 门符FF = ABC上页返回0072

刚才的发言，如有不当之处请多指正。谢谢大家！72刚才的发言，如有不当之处请多指正。谢谢大家！第10章第二章共发射极放大电路1

电路组成2

静态分析3

动态分析4

静态工作点的稳定上页返回73第10章第二章共发射极放大电路1电路组成上页返回1第10章第二章1 电路组成直流电源1.合理的直流偏置电路：发射结正偏,集电结

反偏。2.能使交流信号有效的输入、输出。组成原则基极电阻输入电容RCU+BE－－+UCE+UCCRBC1+C2++－ui+－u0集电极电阻三极管：电流放大输出电容上页返回74第10章第二章1 电路组成直流1.合理的直流偏置电路：发射结第10章第二章各部件的作用三极管—核心元件，电流放大。Ucc—提供直流能量，保证各级偏置。RB—

基极电阻调节基极电流，一般较大，几十到几百千欧姆。Rc

—集电极电阻将电流放大转化为电压放大，一般几千欧姆到几十千欧姆。负载信号源RBRCUCEU+BE－－++UCC++C1C2+－ui+u0－RL上页返回75第10章第二章各部件的作用三极管—核心元件，电流放大。负信第10章第二章耦合电容的作用C1

用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路。C2

用来隔断放大电路与负载之间的直流通路。

C1、C2

同时又起到耦合交流的作用，其电容值应足够大，以保证在一定的频率范围内，耦合电容上的负载信号源RBRCUCEU+BE－－++UCC++C1C2+－ui+u0－R交流压降达到可以忽略不计，即对交流信号可视为短路上页返回L76第10章第二章耦合电容的作用C1用来隔断放大电路与信号源之第10章第二章IB，IC，UBE，UCEib，iC，ube，uce

Ib，IC，Ube，Uce直流分量交流分量交流分量有效值0iBtIBibIbm各种符号关系：符号含义：RBRCUCEU+BE－－++UCC+C1C2++－ui+u0－RiB，iC，uBE，uCE上页总 量返回L77第10章第二章IB，IC，UBE，UCEib，iC，ube，第10章第二章直流通路电容开路直流通路和交流通路RBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCEUBE+－－++UCC+C1+C2+－ui+u0－RL上页返回78第10章第二章直流通路电容开路直流通路和交流通路RBRCIB第10章RBRCUCEUBE+－－+第二章+UCC+C1+C2+－ui+u0－RL交流通路电容短路

直流电源短路RB+－－++－ui+u0－RLRCubeuceicib上页返回ii79第10章RBRCUCEUBE+－－+第二章+C1C2+－ui第10章第二章2

静态分析当放大器没有输入信号（ui=0)时，电路中各处的电压电流都是直流恒定值，称为直流工作状态，简称静态。静态分析内容：在直流电源作用下，确定三极管基极电流、集电极电流和集电极与基极之间的电压值（IB、IC

、UCE）。估算法静态分析方法：图解法RBRCUCEUBE+－－++UCC+C1+2+－ui+u0－RLiBiCC上页返回80第10章第二章2静态分析当放大器没有输入信号（ui第10章第二章直流通路静态估算法：（求解

IB、IC 、UCE）UCC=RBIB+

UBECCCEU =

U +

RIC CIB =RBIC =

βIBUCE

=

UCC

－

RC

ICUCCRBRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCEUBE+U—CC—－—－U—BE－

++UCC+C1+C2+－ui+u－0RLiBiC上页返回81第10章第二章直流通路静态估算法：（求解IB、IC 、UC第10章第二章[例3.1.1

]在图示放大电路中，已知UCC=12V，RC=3KΩ，RB=240

kΩ，β=40。试求放大电路的静态工作点。解：根据直流通路可得出：IB≈

—— = ——=

50μAUCCRB12240IC=βIB=40×50=

2mAUCE=UCC－RCIC=12－3×2=

6VRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCE+UBE－－++UCC+C1+C2+－ui+－u0RLiBiC上页返回82第10章第二章[例3.1.1]在图示放大电路中，已知UCC第10章第二章静态图解法输入回路静态图解：UBE =UCC-

RBIBiB =

ƒ（uBE）UBE =

UBEQ

IB =

IBQ线性部分

非线性部分

线性部分

UCC RBUBEQIBQiBuBEUCCRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCUCCUCCUCEIC+－IB+RBRCUBE－QB0上页返回83第10章第二章输入回路静态图解：UBE =UCC-RBI第10章第二章IB=

IBQICQUCEQQUCC—UC—CRCiCuCE0IC

=

f（UCE）

IB

=常量UCE=UCC－

RCIC输出回路静态图解IC=

ICQCEU =

UCEQ直流负载线UCCUCCIC+UCE－IB+RBRCUBE－上页返回84第10章第二章IB=IBQICQUCEQQUCC—UC第10章iCuCEIB

=IBQICQQUCC—UC—CRC0第二章输入、输出回路静态图解分析UBE=UBEQ

IB =

IBQUCEQUCE

=

UCEQ

IC=

ICQUCCRBIBQiBuBEUCCQUBEQ上页返回85第10章iCuCEIB=IBQICQQUCC—UC—CRC第10章第二章时，电路中各处的电压电流都处于变动工作状态，简称

动态。当放大器有输入信

号（ui＝

0)

动态分析任务：在静态值确定后，当接入变化的输入信号时，分析电路中各种变化量的变动情况和相互关系。

动态分析方法：图

解法微变等效电路分析3

动态分析RBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u－0RLiBiCC上页返回86第10章第二章时，电路中各处的电压电流都处于变动第10章第二章1.图解法：uBE=UBE+

UimsinωtωtUBEuBEUim输入电路的动态图解在输入特性曲线上uBE和iB是如何变化呢？RBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u0－RLiBiCC上页返回87第10章第二章1.图解法：uBE=UBE+Uimsi第10章第二章第3章输入电路的动态图解动态工作范围：Q1~Q2上页返回88第10章第二章第3章输入电路的动态图解上页返回16第10章第二章输出回路的动态图解uCE=UC2+

u0=

UCEQ+

u0uO=

－（RC//RL）icRBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u0－RLiBiCCR+－+－ui B+－u0RLRCube－uceic+ibii上页返回89第10章第二章输出回路的动态图解uCE=UC2+u0=第10章第二章上页返回90第10章第二章上页返回18第10章第二章小结当输入交流信号时，iB、ic、uCE都含有交、直流两个分量，分别由输入信号ui和直流电源

UCC引起。从波形图可以看出动态分量是在静态基础上叠加上去的,所以各个量的瞬时值大小在变化，但极性不变。仅分析动态信号：从相位上看，ui

、

ib、

ic

同相

,

ui与

uo反相,且输出电压uo的幅度比输入电压ui大得多。从

瞬时极性看，如设晶体管的发射极电位为零，则b与c电

位一正一负或一高一低，两者总是相反。必须选择合适的静态工作点，否则放大器将不能正常工作。上页返回91第10章第二章上页返回19第10章N`uCE第二章iCiBUBEICmICIBQQICEO0M`0ωtIB=0UCEuCE工作点与波形失真iBQ点过低引起的截止失真上页返回92第10章第二章iBUBEICmIBQQICEOM`0ωtIB第10章OOuCEuBEUCESUCEIBICQQM`N`第二章iciciBωtuiOuCEUomQ点过高引起的饱和失真上页返回93第10章OOuCEuBEUCESUCEIBICQQM`N`第第10章图(b)中，有静态偏置,但ui

被EB短路，不能引起iB的变

化，所以不能放大。RCC1C2TRLuoui(a)图(a)中，没有设置静态偏置，不能放大。+_+_RBCCRCC1C2TRLuouiEB(b)__++如图所示电路，能否放大交流信号？请说明理由。第二章思考与练习+UCC+U上页返回94第10章图(b)中，有静态偏置,但ui被EB短路，不能第10章图(c)中，有静态偏置,有变化的iB和ic,

但因没有RC，不能把集电极电流的变化转化为电压的变化送到输出端,所以不能放大

交流电压信号。T C2RLuouRB(c)+ C1i_+_第二章+

UCC++上页返回95第10章图(c)中，有静态偏置,有变化的iB和ic,第10章第二章ic三极管的微变等效电路uceubeibibb＋－e －＋

cbube

rbeecibibicrceuce＋__＋2.微变等效电路分析法：上页返回96第10章第二章ic三极管的微变等效电路uceubeibi第10章第二章由于rce阻值比输出端的负载大很多,通常可视为开路,从而得到简化的微变等效电路三极管简化的微变等效电路三极管的微变等效电路只能用来分析放大电路变化量之间的关系。ubebrbeecibibicuce＋__＋上页返回97第10章第二章由于rce阻值比输出端的负载大很多,通常可视为第10章第二章放大电路的微变等效电路先画出放大电路的交流通路。将交流通路中的三极管用其微变等

效电路来代替。RBRCUCE+－－++UCC++C1C2－+ui+－RLiBiCRB+－+－ui+－u0RLRCube－uceic+ibiiui＋_rbeUiBbEibicRCRBuuo0_＋RL上页返回98第10章第二章先画出放大电路RBRCUCE+－－++UCC+第10章第二章1、电压放大倍数（1）带负载时的电压放大倍数=RC//RL）•–I（brbe•=

–（RC//RL）rbe（2）不带负载时的电压放大倍数Au

=Ui Ib•Uo•Au

=•Uo

Ui•=

– RC rbe•Ui＋_rbeIbIbIcRCRBUo_＋RL•上页返回•••99第10章第二章1、电压放大倍数（1）带负载时的电压放大倍数=第10章第二章2、放大电路的输入电阻ri=RB//

rbe对基本放大电放大电路Ii•放大电路的输入电阻定义为：

ri

=Ui•riUi＋_rbeIbIcRCRBUo_＋RL•••••Ii Ib•上页返回100第10章第二章ri=RB//rbe对基本放大电放大电第10章第二章3、放大电路的输出电阻对负载而言,放大电路相

当于一个具有內阻的信号源，信号源的內阻就是放大电路的

输出电阻。RS放大电路I•S•U =0•Cro=U=

RI•roro•+U－rbeIbIcRCRBo可用外加电压法

求ro＋RL•U_＋US

_•••• •Ii IbRS上页返回101第10章第二章RS放I•S•U =0•Cro=U第10章第二章ICUCE0UCC—UC—CRCQ11.

静态工作点的漂移IB=

80μAIB=

80μAIB=

60μAIB=

60μAIB=40μA

IB=40μA

IB=20μA

IB=

20μAQ2Q1为25˚C时

的静态工作点Q

为65˚C时2的静态工作点4

静态工作点的稳定温度升高时，静态工作点将沿直流负载线上移。上页返回102第10章第二章ICUCE0UCC—UC—CRCQ11.静态第10章第二章稳定静态工作点的物理过程：温度升高ICIE UE（=VB

－UE）IBIC2.

分压式偏置电路UBEI1>>IBVB>>UBEI1

=（5~10）IBI1

=（10~20）IB，VB=3~5V（硅管），VB=1~3V

（锗管）RB2+－ui+－RLRCicibT+C2RB1C1

+CERE+UCCRCICIBTRB1RE+UCCVBRB2IE+_UEUBE+_I1上页返回103第10章第二章稳定静态工作点的物理过程：温度升高ICIE U第10章第二章静态工作点的估算VB=

——RB—2 —

UCCIC

≈IE=

——VB—－—U—BERERB1+

RB2UCE≈UCC－（RC+

RE）ICBI = ——βICRB2+－ui+－RLRCicibT+C2RB1C1

+CERE+UCCRCCIBRB1RE+UCCVBRB2上页返回IEUBE+_I+_UCE104第10章第二章静态工作点的估算VB=——RB—2 —第10章第二章[例10.1.2] 用估算法计算图示电路的静态工作点

。20+10RB1

+RB2VB=————UCC=——×12=

4VRB210解：静态工作点为：IC≈IE=————=————=

1.65mAREVB

－UBE24－

0.7UCE≈UCC－（RC+RE）IC=12－（2+2）1.65=

5.4VIB=

— = ——=

0.044mA1.65β37.

5IC+－ui+－RLicibTC1上页返回+C2+10KΩCE12V

+UCC2KΩRC20KΩRB1RB210KΩRE2KΩB105第10章第二章20+10RB1+RB2VB=————第10章第二章[例10.1.3] 已知

UCC

=

20V，RC=5.1kΩ，RL=5.1kΩ,β=

80(1)

放大电路的电压放大倍数Au,输入电阻ri和输出电阻ro (2)如果无旁路电容CE，求电压放大倍数Au,

输入电阻ri和输出电阻ro解：晶体管的静态基极电位为VB=————UCC=————×20=

4.62VRB2 30RB1+

RB2 100+

30设静态时晶体管基极发射极间电压为0.7V，则发射极电流为IE

=————=

———— = 1.96mAVB

－UBE 4.62－0