模电第2章双极型三极管及其放大电路

第2章双极型三极管及其放大电路

2.1双极型三极管

2.2共发射极放大电路的组成和工作原理

2.3放大电路的静态分析

2.4放大电路的动态分析

2.6共集电极和共基极放大电路

2.5放大电路静态工作点的稳定

2.7多级放大电路

2.1双极型三极管

2.1.1三极管的基本结构

2.1.2三极管的电流分配和放大原理

2.1.3三极管的伏安特性曲线

2.1.4三极管类型和工作状态的判断

2.1.5三极管的主要参数2.1.6温度对三极管参数的影响

2.1.7三极管的类型、型号和选用原则

2.1.8特殊三极管2.1双极型三极管

(BipolarJunctionTransistor，BJT)

又称半导体三极管，由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管，或简称为晶体管、三极管。BJT是由两个PN结组成的。2.1.1三极管的基本结构

常见三极管的外形和封装如下图所示。三极管一般可分成两种类型：NPN

和PNP

型。下面主要以NPN

型为例进行讨论。

常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。NecNPb二氧化硅becPNP(a)平面型(NPN)(b)合金型(PNP)NPN型三极管结构示意图和符号

NNP集电区集电极c基区基极b发射区发射极e集电结发射结ecbPNP型三极管结构示意图和符号

集电区集电极c基区基极b发射区发射极e集电结发射结NNPPN

cbe以NPN型三极管为例讨论三极管中的两个PN结cNNPebbec表面看三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。不具备放大作用2.1.2三极管的电流分配和放大原理

三极管内部结构要求：NNPebcNNNPPP

1.发射区高掺杂。

2.基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。

三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。3.集电结面积大。1.实验及测量

三极管电流放大的实验电路如图所示，把三极管接成两个回路：基极回路和集电极回路。改变可变电阻Rb，则基极电流IB、集电极电流IC和发射极电流IE都发生变化。测量结果如下表所示。IB/mA00.020.040.060.08IC/mA<0.0010.701.502.303.10IE/mA<0.0010.721.542.363.18三极管电流测量数据由此实验及测量结果可得出如下结论：(1)观察实验数据中的每一列，可得

(2)三极管具有电流放大作用。

(3)当IB=0(将基极开路)时，IC=ICEO

下面用载流子在三极管内部的运动规律来解释上述结论。beceRcRbIEpIEICIBIEn2.载流子的运动(1)发射区向基区扩散电子发射区电子扩散到基区，形成电流IEn。基区空穴也扩散到发射区，形成电流IEp，但由于基区空穴数量较少，这部分电流可忽略不计，因此发射极电流IE≈IEn。beceRcRbIEpIEICIBIEnIBnICn(2)电子在基区的扩散和复合

电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流IBn，它基本上等于基极电流IB，复合掉的空穴由

VBB

补充。绝大部分自由电子都能扩散到集电结边缘

。beceRcRbIEpICBOIEICIBIEnIBnICn

(3)集电区收集从发射区扩散过来的电子

从基区扩散来的电子，漂移进入集电结而被收集，形成ICn。集电结反偏，由集电区和基区少子形成反向饱和电流ICBO。

3.三极管的电流分配关系集电极的电流为ICIC=ICn+ICBO由于IEp很小，可以忽略不计，所以

IB≈IBn-ICBO基极的电流为IBIB=IBn_ICBO+IEp

IE=IC+IB

发射极的电流为IEIE=IEn+IEp≈IEn≈ICn+IBn因此

如上所述，构成IE的两部分中，ICn所占的百分比很大，IBn很小。这个比值用表示，称为电流放大系数。因此上式中的后一项常用ICEO

表示，ICEO称为穿透电流。则一般情况下，

ICBO和ICEO很小可忽略

。可得

2.1.3三极管的伏安特性曲线

1.输入特性

三极管的伏安特性曲线是指三极管各电极电压与电流之间的关系曲线，它是分析放大电路的重要依据。iB=f(uBE)

uCE=常数

uBEiB+-uCE=0VBBRbbec

三极管的输入回路uCE=0VuCE=2VuBE/ViB/μAO

当uCE大于某一数值后，各条输入特性十分密集，通常用uCE

>1时的一条输入特性来代表。发射结死区电压Si管0.5V，Ge管0.1V2.输出特性iC=f(uCE)

iB=常数

iC

/mAuCE

/V100µA80µA60µA40µA20µAIB=00510154321放大区截止区饱和区划分三个区：截止区、放大区和饱和区。

(1)放大区：条件：发射结正偏集电结反偏

特点：各条输出特性曲线比较平坦，基本平行等距。

集电极电流和基极电流体现放大作用，即iC

/mAuCE

/V100µA80µA60µA40µA20µAIB=00510154321截止区（2）截止区

iB

≤0的区域。两个结都处于反向偏置。

iB=0时，iC

=ICEO。

硅管约等于1A，锗管约为几十至几百微安。截止区截止区iC=f(uCE)

iB=常数

（3）饱和区条件：两个结均正偏IC

/mAuCE

/V100µA80µA60µA40µA20µAIB=00510154321

特点：iC

基本上不随iB

而变化，在饱和区三极管失去放大作用。iC

iB。当uCB

=0时，称临界饱和，uCE

<

uBE时称为过饱和。饱和管压降UCES<0.4V(硅管)，UCES<

0.2V(锗管)饱和区饱和区饱和区2.1.4三极管类型和工作状态的判断

1.根据三极管的电流，判断三极管的类型常用的判断三极管类型和工作状态的判断方法。

(a)NPN(b)PNP各极电流关系为：IE>IC>IBIE=IB+IC

[例]2.1.1在某放大电路中，三极管三个极的电流方向如图所示，已知I1=_1.4mA，I2=_0.03mA，I3=1.43mA，试确定三极管是NPN型还是PNP型，并区分出各电极。

[例]2.1.2在某放大电路中，三极管各个极的电流方向如图所示，试确定三极管是NPN型还是PNP型，并区分出各电极。

2.根据三极管各极电位，判断三极管的类型对NPN型管有：

UC>UB>UE对PNP型管有：

UC<UB<UE

对于硅管︱UBE︱=0.6～0.8V

对于锗管︱UBE︱=0.1～0.3V判断依据为：判断步骤为：1）先找电位差为0.2V或0.7V左右的电压，它们必为b极和e极，并可判断出硅管或锗管；

2）再比较三个电压的大小，来确定是NPN型

或PNP型管。

[例]2.1.3若测得放大电路中的两个三极管各极电位分别如下，试判断它们是NPN型管还是PNP型管，是硅管还是锗管并确定每管的b，c，e电极。

(1)Ul＝8V，U2＝2V，U3＝2.7V；

(2)Ul＝

2V，U2＝

5V，U3＝

2.3V。

3.

根据三极管各极电位，判断三极管的工作状态对PNP管有：对NPN型管有：当UBE<死区电压，三极管截止；当UBE>死区电压，UCE≥UBE，三极管处于放大状态；当UBE>死区电压，UCE<UBE，三极管处于饱和状态。当UBE>死区电压，三极管截止；当UBE<死区电压，UCE≤UBE，三极管处于放大状态；当UBE<死区电压，UCE>UBE，三极管处于饱和状态。

2.1.5三极管的主要参数三极管的连接方式+RbC2VBBC1TICIBVCCRc+(a)共发射极接法ICIE+C2+C1VEEReVCCRc(b)共基极接法发射极作为输入与输出回路的公共端。基极作为输入与输出回路的公共端。

（1）直流分量——大大，如IB、IC、UCE等。

（2）交流分量的瞬时值——小小，如ib、ic、uce等；有效值——大小，如Ib、Ic、Uce等；幅值是在有效值基础上加“m”下标，如Ibm、Icm、Ucem等。

（3）总电压（或总电流）的瞬时值——小大，如iB、uCE等，其中iB=IB+ib，uCE=UCE+uce。符号规定

1.电流放大系数是表征管子放大作用的参数。有以下几个：

(1)共射交流电流放大系数

(2)共射直流电流放大系数忽略穿透电流ICEO时，

(3)共基交流电流放大系数

(4)共基直流电流放大系数忽略反向饱和电流ICBO时，和

这两个参数不是独立的，而是互相联系，关系为：2.反向饱和电流（1）集电极和基极之间的反向饱和电流ICBO（2）集电极和发射极之间的反向饱和电流ICEO(a)ICBO测量电路(b)ICEO测量电路ICBOcebAICEOAceb小功率锗管ICBO约为几微安；硅管的ICBO小，有的为纳安数量级。当b开路时，c和e之间的电流值愈大，则该管的ICEO也愈大。3.极限参数（1）集电极最大允许电流ICM当iC

过大时，三极管的值要减小。在iC=ICM

时，值下降到额定值的2/3。（2）集电极最大允许耗散功率

PCM过损耗区安全工作区将iC

与uCE

乘积等于规定的PCM值各点连接起来，可得一条双曲线。iCuCE<PCM

为安全工作区iCuCE>PCM为过损耗区iCuCEoPCM=iCuCE安全工作区安全工作区过损耗区过损耗区三极管的安全工作区（3）

极间反向击穿电压外加在三极管各电极之间的最大允许反向电压。

U(BR)CEO：基极开路时，集电极和发射极之间的反向击穿电压。

U(BR)CBO：发射极开路时，集电极和基极之间的反向击穿电压。

安全工作区同时要受PCM、ICM和U(BR)CEO限制。过电压iCU(BR)CEOuCEO过损耗区安全工作区ICM过流区三极管的安全工作区温度变化对管子参数的影响主要表现有：2.1.6温度对三极管参数的影响

温度每升高10℃，ICBO大致将增加一倍，说明ICBO将随温度按指数规律上升。1.温度对UBE的影响温度每升高1℃，UBE约下降2mV。

2.温度对ICBO的影响3.温度对β的影响输出特性曲线的距离随温度的升高而增大。

综上所述：温度对UBE，ICBO，β的影响，将使IC随温度上升而增加，这将严重地影响三极管的工作状态。25o50ouBE/ViB/μAO

IBUBE1UBE22.1.7三极管的类型、型号和选用原则

按功能及用途分：有放大管、开关管、复合管(达林顿管)和高反压管等；按工作频率分：有低频管、高频管及超高频管等；按材料分：硅管和锗管；按掺杂方式分：NPN型和PNP型管。

1.类型按耗散功率分：小功率三极管、中功率三极管和大功率三极管等;第二位：A锗PNP管、B锗NPN管

C硅PNP管、D硅NPN管

第三位：X低频小功率管、D低频大功率管

G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管用字母表示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：3DG110B

2.型号3.三极管的选用原则

(1)考虑三极管工作性能的稳定，在同一型号的管子中，应选反向电流小的。值不宜选得过高，否则管子性能不稳定。

(2)若要求管子的反向电流小，工作温度高，则应选硅管；而当要求导通电压较低时，则应选锗管。

(3)若要求工作频率高，则选用高频管或超高频管；若用于开关电路，则应选用开关管。

(4)考虑三极管的安全工作条件，管子用作放大器件时必须工作在安全区，注意PCM、ICM、U(BR)CEO的值。

4.三极管的检测以半圆塑封s9014，s9013，s9015，s9012，s9018系列的晶体小功率三极管为例，说明管脚的判别。

(1)把显示文字平面朝自己，三极管的三个管脚朝下，从左向右依次为发射极e

、基极b

、集电极c

，如图所示。（2）用万用表测量三极管的三个极的方法。用万用表R×100或R×1k挡测量管子三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。

①判定三极管的基极

判定NPN型管的基极：先用黑表笔接某一管脚，红表笔先后接另外两个引脚，测得两个电阻值。再用黑表笔换接另一引脚，重复以上步骤，直至测得两个电阻值都很小，则黑表笔所接的那个引脚即为基极b。

2)测试三极管的c、e的方法

测试NPN三极管的c、e的方法：先将基极悬空，把万用笔的红、黑表笔分别接其余两个引脚，万用表的指针指在无穷大，接着用手同时捏住基极b与黑表笔所接的引脚，然后观察指针向右偏转的幅度。然后交换红黑表笔，再次用手同时捏住基极b与黑表笔所接的引脚，然后观察指针偏转的幅度。比较两次测量中表针向右摆动的幅度，找出摆动幅度大的一次，此时黑表笔接的是集电极c，红表笔接的是发射极e。

2.1.8特殊三极管

1．光电三极管光电三极管又称光敏三极管，它最常用的材料是硅，它靠光的照射强度来控制电流的大小。它可等效看作一个光电二极管与一个三极管的结合，所以它具有放大作用。等效电路和符号如图所示，一般仅引出集电极和发射极，其外形与发光二极管一样，它常作温度补偿用。

光电三极管输出特性与一般晶体三极管特性相似，差别仅在于光电三极管的参变量是入射的光照度E。如图所示。

当无光照时，就是穿透电流ICEO，称为暗电流，温度每上升25oC，ICEO约上升10倍。当有光照时，称为光电流，当管压降uCE足够大时，iC仅决定于入射的光照度E。2．光耦合器

光耦合器（opticalcouplerOC）亦称光电隔离器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（如发光二极管）与受光器（如光电三极管、光电二极管等）封装在同一管壳内，常用的三极管型光电耦合器原理图如图所示。

光耦合器可以实现“电—光—电”转换。它的输入回路与输出回路之间各自独立，没有电气联系，也没有共地，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，可起到很好的安全保障作用，甚至输入信号线短接时，也不会损坏仪表。因为输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压，并且工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压的目的。2.2共发射极放大电路的组成和工作原理2.2.1单管共发射极放大电路的组成2.2.2单管共发射极放大电路的工作原理2.2.3放大电路的主要技术指标在模拟电子电路中，放大电路是最常用、最重要的一种单元电路。它利用放大器的控制作用把微弱的电信号进行放大，从而满足负载(如喇叭、显示仪表等)的需要。本质：实现能量的控制。在放大电路中提供一个能源，由能量较小的输入信号控制这个能源，使之输出较大的能量，然后推动负载。放大的对象是变化量。元件：双极型三极管和场效应管。2.2共发射极放大电路的组成和工作原理

2.2.1单管共发射极放大电路的组成VT：NPN型三极管，为放大元件；VCC：为输出信号提供能量；

RC：将电流iC的变化转化为集电极电压的变化，传送到电路的输出端；

VBB

、Rb：使发射结正向偏置，提供静态基极电流(静态基流)。C1、C2：耦合电容，作用是“隔直通交”。

发射极是输入和输出回路的公共端，所以电路称为共发射极基本放大电路，简称共射放大电路。2.2.2单管共发射极放大电路的工作原理1.放大作用输入端有一个变化量ui时,电路中将产生以下变化过程：2．组成放大电路的原则

（1）外加直流电源的极性必须使发射结正偏，集电结反偏。（2）输入回路应使输入电压ui能够传送到三极管的基极回路，使基极电流产生相应的变化量iB。（3）输出回路应使变化量iC转化为

uCE，并送到放大电路的输出端。为了使电路图清晰，采用放大电路的简化法。

2.2.3放大电路的主要技术指标1.放大倍数放大电路技术指标测试图2.输入电阻Ri从放大电路输入端看进去的等效电阻。一般来说，Ri越大越好。（1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。（2）当信号源有内阻时，Ri越大，ui就越接近us。3.输出电阻Ro从放大电路输出端看进去的等效电阻。测试

Ro：输入端正弦电压，分别测量空载和输出端接负载RL

的输出电压、。输出电阻愈小，带负载能力愈强。OffLfHBWAum0.707AumfL

：下限频率fH

：上限频率BW：通频带BW=fH

-

fL4.通频带5.最大不失真输出幅度输出波形无明显失真时的最大输出电压(或最大输出电流)

，常用有效值表示(Uom

、Iom)。6.最大输出功率与效率输出不产生明显失真的最大输出功率。用符号Pom表示。：效率PV：直流电源消耗的功率直流电源能量的利用率称为效率。2.3放大电路的静态分析2.3.1直流通路

2.3.2静态工作点的近似估算2.3.3图解法分析静态工作点

放大电路定量分析静态分析动态分析微变等效电路法

图解法分析方法

放大电路建立合适的静态，是保证动态工作的前提。2.3放大电路的静态分析2.3.1直流通路

直流通路的画法：将交流电压源及电感短路，电容开路。硅管UBEQ=(0.6~0.8)V锗管UBEQ=(0.1~0.2)VICQ

IBQUCEQ=VCC–ICQ

Rc2.3.2静态工作点的近似估算【例】图示电路中，已知VCC=12V，Rb

=300k，

Rc=4K，NPN硅管的=50，试估算电路的静态工作点。解：设UBEQ=0.7VICQ

IBQ=(500.04)mA=2mAUCEQ=VCC–ICQ

Rc

=(12-24)V=4V

2.3.3图解法分析静态工作点

图解法是在三极管的输入、输出特性曲线上，用作图的方法对放大电路进行分析。对直流工作状态来说，就是在特性曲线上，用作图的方法确定出静态工作点。直流负载线——该直线是由直流通路得出的，且与集电极负载电阻Rc有关。方法：根据uCE=VCC

-

iCRc

式确定两个特殊点输出回路Q由静态工作点Q确定的ICQ、UCEQ

为静态值。图解分析静态步骤：

(1)用估算法算出IBQ。

(2)画出三极管的输出特性曲线。

(3)作出直流负载线，直流负载线与IBQ对应的输出特性曲线的交点，就是静态工作点Q。图(a)

【例】在图示电路(a)中，已知VCC=12V，Rb=300k，Rc=3k

，三极管的输出特性曲线如图(b)所示，试用图解法确定静态工作点。解：首先估算IBQ作直流负载线，确定Q

点根据UCEQ=VCC–ICQ

RciC=0，uCE=12VuCE=0，iC=4mA0iB

=0µA20µA40µA60µA80µA134224681012MQ静态工作点IBQ=40µA，ICQ=2mA，UCEQ=6VuCE

/V由Q

点确定静态值为iC

/mA图(b)2.4放大电路的动态分析2.4.1交流通路

2.4.2图解分析法

2.4.3微变等效电路法动态分析方法图解分析法微变等效电路分析法

2.4.1交流通路

交流通路的画法：直流电压源短路，电容短路。2.4放大电路的动态分析

2.4.2图解分析法输出端接入负载RL：不影响Q，影响动态！

1.图解分析法交流负载线工作点在输出特性上移动画出的轨迹。交流负载线斜率为：动态工作情况图解分析输入回路工作情况0.680.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/µAuBE/ViBUBE交流负载线直流负载线4.57.5uCE912t0ICQiC

/mA0IB=40µA2060804Q260uCE/ViC

/mA0tuCE/VUCEQiC输出回路工作情况电压电流波形结论：（1）放大电路中的信号是交直流共存，可表示成：虽然交流量可正负变化，但瞬时量方向始终不变。（2）输出uo与输入ui相比，幅度被放大了。（3）输出uo与输入ui相位相反。Q点过低

iCOuCE

iCtOQuCEtOUCEQICQ截止失真uCE波形出现顶部失真。交流负载线：工作点移动的轨迹iB

2.非线性失真饱和失真交流负载线

iCOuCEQICQtO

iCuCEtOUCEQuCE波形出现底部失真。iBQ点过高OuCE

iCQiB=0μАCDEAB

Q点应尽量设在交流负载线上线段AB的中点。若CD=DE，则否则交流负载线直流负载线

3.最大不失真输出幅度

晶体管在小信号(微变量)情况下工作时，可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的特性曲线，三极管就可以等效为一个线性元件。这样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。微变等效条件研究的对象仅仅是变化量信号的变化范围很小

2.4.3微变等效电路法

1.三极管的等效电路（1）h参数的引出cbe

+uBE

+uCEiCiB三极管在共射接法时的双端口网络求变化量：在小信号情况下：各h参数的物理意义：iBuBEuBEiB——输出端交流短路时的输入电阻，用rbe表示。——输入端开路时的电压反馈系数，用μr表示。iBuBEuBEuCEiCiBiCuCE——输出端交流短路时的电流放大系数，用β表示。——输入端开路时的输出电导，用1/rce表示。iCuCEiCuCE（2）简化的h参数等效电路ibicbce晶体三极管ube+-uce+-icibib微变等效电路ube+-uce+-rbebec（3）rbe的估算公式流过发射结的总电流：因为UBE>>UTrbb

：基区体电阻。rbe

：基射之间结电阻。欧姆，可忽略。只有几：发射区体电阻，一般er由于在Q点附近比较小的变化范围内，从而得出把上式带入式ube，并对iB求导可得

再对uBE求导数，得到的倒数

2.单管共射放大电路的微变等效电路由微变等效电路可得

Ri=

rbe//Rb

Ro=RcRBRCuiuORL++--RSeS+-ibicbceiiibiceSrbeibRBRCRLebcui+-uo+-+-RSii微变等效电路利用微变等效电路法分析放大电路的一般步骤：(1)利用图解法或近似估算法确定放大电路的静态工作点Q。(2)由Q点求出电路参数和rbe。

(3)画出放大电路的交流通路，然后用三极管的等效电路代替三极管，即可得到放大电路的微变等效电路。

(4)列出电路方程，计算放大电路的动态指标。

[例]2.4.1在下图所示的放大电路中，已知VCC=12V,

Rb=260k电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。试计算该解：（1）确定静态工作点Q根据直流通路计算如下：（2）动态指标的计算首先画出放大电路的微变等效电路不考虑三极管c、e之间的等效内阻rce,2.5放大电路静态工作点的稳定

2.5.1温度对静态工作点的影响

2.5.2静态工作点稳定电路

2.5.1温度对静态工作点的影响三极管是一种对温度十分敏感的元件。温度变化对管子参数的影响主要有：

(2)UBE

改变。UBE

的温度系数约为–2mV/C，即温度每升高1C，UBE约下降2mV。

(1)改变。温度每升高1C，值约增加0.5%~1%，

温度系数分散性较大。

(3)ICBO改变。温度每升高10C，ICBQ

大致将增加一倍，说明ICBQ

将随温度按指数规律上升。

温度升高时，三极管的参数会发生变化，这些变化都将使IC

增大，Q上移，波形容易失真。iCuCEOiBQVCCT=20C

T=50C三极管在不同环境下温度的输出特性曲线

2.5.2静态工作点稳定电路1.电路组成及工作原理——射极偏置电路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB分压式工作点稳定电路由于UBQ

不随温度变化——电流负反馈式工作点稳定电路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ2.静态与动态分析（1）静态分析C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB由于IR>>IBQ，可得(估算)静态基极电流（2）动态分析C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiRcRb2+VCCRL++uiuoRb1ReibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii(2)如果电路其他参数不变，换上的三极管，则电路的、输入电阻Ri和输出电阻Ro。静态工作点有无变化？C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB解：(1)

a)确定静态工作点Q

[例]2.5.1在图所示的分压式工作点稳定电路中，已知VCC=12V,Rb1=15k三极管的(1)试计算该电路的电压放大倍数

b)动态指标的计算(2)如果，由以上估算过程可知，除了IBQ外，其他静态值均保持不变。

2.6共集电极和共基极放大电路

2.6.1共集电极放大电路

2.6.2共基极放大电路

2.6.3三种基本组态的比较

三种基本接法共射组态共集组态共基组态2.6.1共集电极放大电路2.6共集电极和共基极放大电路

1.静态分析由基极回路求得静态基极电流则Rs+-usRbVT+-uoRLC1C2+VCC+-uiRe(1)电压放大倍数结论：电压放大倍数恒小于1，而接近1，且输出电压与输入电压同相，又称射极跟随器。2.动态分析(2)输入电阻输入电阻较大。加上Rb后输入电阻为(3)输出电阻输出电阻低，故带载能力比较强。Ro求射极输出器Ro

的等效电路加上Re后输出电阻为

2.6.2共基极放大电路1.静态分析2.动态分析（1）电压放大倍数共基极放大电路没有电流放大作用，但是具有电压放大作用。电压放大倍数与共射电路相等，但没有负号，说明该电路输入、输出信号同相位。又称电流跟随器。（2）输入电阻暂不考虑电阻Re的作用（3）输出电阻暂不考虑电阻Rc

的作用Ro

=

rcb

已知共射输出电阻rce

，而rcb

比

rce大得多，可认为rcb

(1+

)rce如果考虑集电极负载电阻，则共基极放大电路的输出电阻为Ro=Rc//rcb

Rc2.6.3三种基本组态的比较三极管单管放大电路三种基本组态的特点

1．共射放大电路具有较大的电压放大能力和电流放大能力。输入电阻和输出电阻相对较适中，因而被广泛应用于多级低频放大电路的各级中。

2．共集放大电路(电压跟随器)的电压放大倍数小于1而接近1，并有较大的电流放大能力，且输入电阻高，输出电阻低，因此常用作多级放大电路的输入级、输出级或中间缓冲级，具有很好的隔离、缓冲作用。

3．共基放大电路(电流跟随器)的电流放大倍数小于1而接近1，它的输入电阻很小，从而减小了三极管结电容的影响，因此电路的频率响应好，常用作宽带或高频放大电路。大(数值同共射电路，但同相)小(小于、近于

1)大(十几~一几百)小大(几十~一百以上)大(几十~一百以上)电路组态性能共射组态共集组态共基组态C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+++C1Rb+VCCC2RL++++Rc三种基本组态的比较

频率响应大(几百千欧~几兆欧)小(几欧~几十欧)中(几十千欧~几百千欧)RC小(几欧

~几十欧)大(几十千欧以上)中(几百欧~几千欧)

rbe组态性能共射组态共集组态共基组态差较好好2.7多级放大电路

2.7.1多级放大电路的耦合方式

2.7.2多级放大电路的动态分析

2.7.1多级放大电路的耦合方式

耦合方式阻容耦合直接耦合变压器耦合1.阻容耦合:前后两极之间通过电容和下一级输入电阻相连接。C1RC1Rb1+VCCC2RL++VT1++Rc2Rb2C3VT2+优点:

各级Q

点相互独立,便于分析、设计和调试。缺点:

不易放大低频信号，无法集成。光电耦合2.变压器耦合选择恰当的变比，可在负载上得到尽可能大的输出功率。第二级VT2、VT3组成推挽式放大电路，信号正负半周VT2、VT3

轮流导电。优点:能实现阻抗变换,各级Q

点相互独立。缺点:

不易放大低频信号，笨重,无法集成。3.直接耦合Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2Rb2VT2优点:

可放大交流和直流信号;便于集成。缺点:

各级Q点相互影响;零点漂移较严重。(1)直接耦合解决合适静态工作点的几种办法

b图电路中接入Re2，保证第一级集电极有较高的静态电位，但第二级放大倍数严重下降。Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2Re2VT2(b)Rc1Rb1+VT1+Rc2Rb2VT2VDz(c)

c图保证第一级集电极有较高的静态电位，又不损失第二级的放大倍数。但稳压管噪声较大。

d图为实现电平移动的另一种电路，后级采用PNP型管,可获得合适的工作点。这种电路常被用于分立或集成直接耦合电路中。Rc1Rb1+VCC+VT1+Re2Rc2VT2-(d)

直接耦合时，输入电压为零，但输出电压离开零点，并缓慢地发生不规则变化的现象。原因：放大器件参数的温度特性使Q点不稳定。uOtOuItO

放大电路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。(2)零点漂移抑制零点漂移的措施：a引入直流负反馈以稳定Q

点。b利用热敏元件补偿放大器的零漂。c采用差分放大电路。集成运放的输入级基本上都采用差分放大的结构。(3)静态分析由直流通路列各回路方程，然后联立求解。4.光电耦合优点:

各级Q

点相互独立,体积小，寿命长。

缺点:

不易放大低频信号，易出现非线性失真。

光电耦合器四种耦合方式的比较阻容耦合变压器耦合直接耦合光电耦合优点各级工作点互相独立；结构简单各级工作点互相独立；有阻抗变换作用能放大缓变或直流信号；适合集成化各级工作点互相独立；体积小、寿命长缺点不能放大缓变或直流信号；不便于集成化不能放大缓变或直流信号；不便于集成化有零点漂移现象；各级工作点互相影响不能放大缓变或直流信号；易出现非线性失真适合场合分立元件交流放大电路低频功率放大，调谐放大集成放大电路，直流放大电路

隔离电路，长距离信号传输1.电压放大倍数总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即2.输入电阻和输出电阻一般来说，多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻；输出电阻就是输出级的输出电阻。2.7.2多级放大电路的动态分析

•

后级的输入阻抗是前级的负载•

前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗