电压放大倍数的计算课件

第二章基本放大器2.2单管共射放大电路的工作原理2.3放大电路的图解分析法2.4放大电路的模型分析法2.5共集和共基放大电路及BJT电流源电路2.6多级放大电路2.7BJT放大电路的频率响应2.1放大电路的基本概念及性能指标第二章基本放大器2.2单管共射放大电路的工作原理2.312.1放大电路的基本概念及性能指标

一.放大的基本概念

放大——把微弱的电信号的幅度放大。一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅得到了放大，但它随时间变化的规律不能变，即不失真。2.1放大电路的基本概念及性能指标一.放大的基本概2二.放大电路的主要技术指标1.放大倍数——表示放大器的放大能力

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，所以有四种放大倍数的定义。（1）电压放大倍数定义为:AU=uo/ui（2）电流放大倍数定义为:AI=io/ii

（3）互阻增益定义为:Ar=uo/ii（4）互导增益定义为:Ag=io/ui二.放大电路的主要技术指标1.放大倍数——表示放大器的放大能32.输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻Ri=ui/ii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。2.输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻Ri=43.输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻

输出电阻是表明放大电路带负载能力的，Ro越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。

输出电阻的定义：3.输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻54.通频带fAAm0.7AmfL下限截止频率fH上限截止频率通频带：fbw=fH–fL放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线3dB带宽4.通频带fAAm0.7AmfL下限截止频率fH上限截止频62.2单管共射放大电路的工作原理一．三极管的放大原理三极管工作在放大区：发射结正偏，集电结反偏。→△UCE（-△IC×Rc）放大原理：→△UBE→△IB→△IC（b△IB）电压放大倍数：→uo

ui2.2单管共射放大电路的工作原理一．三极管的放大原理→△U7放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。二.单管共射极放大电路的结构及各元件的作用放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结8各元件作用：使发射结正偏，并提供适当的静IB和UBE。基极电源与基极电阻集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻RC，将变化的电流转变为变化的电压。各元件作用：使发射结正偏，并提供适当的静IB和UBE。基极电9耦合电容：电解电容，有极性，大小为10F~50F作用：隔直通交隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。++各元件作用：耦合电容：作用：隔直通交隔离输入输出与电路直流的联系，同时能10基本放大电路的习惯画法基本放大电路的习惯画法111.静态工作点——Ui=0时电路的工作状态

三.静态工作点ui=0时由于电源的存在，电路中存在一组直流量。ICIEIB+UBE-+UCE-1.静态工作点——Ui=0时电路的工作状态三.静态工作12由于(IB,UBE)和(IC,UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB为什么要设置静态工作点？

放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管工作在线性区，以保证信号不失真。由于(IB,UBE)和(IC,UCE)分别对应于输入、13开路画出放大电路的直流通路

2.静态工作点的估算

将交流电压源短路，将电容开路。直流通路的画法：开路开路画出放大电路的直流通路2.静态工作点的估算14画直流通路：Rb称为偏置电阻，IB称为偏置电流。用估算法分析放大器的静态工作点（IB、UBE、IC、UCE）IC=IB画直流通路：Rb称为偏置电阻，IB称为偏置电流。用估算法分析15例：用估算法计算静态工作点。已知：VCC=12V，RC=4K，Rb=300K，=37.5。解：请注意电路中IB和IC的数量级例：用估算法计算静态工作点。已知：VCC=12V，RC=4K16一.用图解法分析放大器的静态工作点UCE=VCC–ICRCVCCICUCE直流负载线由估算法求出IB，IB对应的输出特性与直流负载线的交点就是工作点QQIB静态UCE静态IC2.3放大电路的图解分析法一.用图解法分析放大器的静态工作点UCE=VCC–ICR17iBuBEQuiibic1.交流放大原理（设输出空载）假设在静态工作点的基础上，输入一微小的正弦信号uiib静态工作点二.用图解法分析放大器的动态工作情况iCiCEuce注意：uce与ui反相！iBuBEQuiibic1.交流放大原理（设输出空载）假18uiiBiCuCEuo各点波形uo比ui幅度放大且相位相反uiiBiCuCEuo各点波形uo比ui幅度放大且相位相反19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，频率不变，但相位相反。uituBEtiBtiCtuCEtuot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20对交流信号(输入信号ui)2.放大器的交流通路交流通路——分析动态工作情况交流通路的画法：

将直流电压源短路，将电容短路。短路短路置零对交流信号(输入信号ui)2.放大器的交流通路交流通路——分21交流通路交流通路223.交流负载线输出端接入负载RL：不影响Q影响动态！3.交流负载线输出端接入负载RL：不影响Q23交流负载线ic其中：uce=-ic（RC//RL）=-ic

RL交流负载线ic其中：uce=-ic（RC//RL）24交流量ic和uce有如下关系：即：交流负载线的斜率为：uce=-ic（RC//RL）=-ic

RL或ic=（-1/RL）uce交流负载线的作法：①斜率为-1/R'L。（R'L=RL∥Rc）②经过Q点。

交流量ic和uce有如下关系：即：交流负载线的斜率为：uce25交流负载线的作法：iCiCEVCCQIB交流负载线直流负载线①斜率为-1/R'L。（R'L=RL∥Rc）②经过Q点。

注意：（1）交流负载线是有交流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。交流负载线的作法：iCiCEVCCQIB交流负载线直流负载线26iCuCEuo可输出的最大不失真信号（1）合适的静态工作点ib4．非线性失真与Q的关系iCuCEuo可输出的最大不失真信号（1）合适的静态工作点i27iCuCEuo（2）Q点过低→信号进入截止区称为截止失真信号波形iCuCEuo（2）Q点过低→信号进入截止区称为截止失真信号28iCuCEuo（3）Q点过高→信号进入饱和区称为饱和失真信号波形截止失真和饱和失真统称“非线性失真”iCuCEuo（3）Q点过高→信号进入饱和区称为饱和失真信号292.4放大电路的交流模型分析法思路：将非线性的BJT等效成一个线性电路条件：交流小信号2.4放大电路的交流模型分析法思路：将非线性的BJT等效成30一.三极管的共射低频简化模型uBEiBiBuBE1、输入回路晶体管输入特性曲线上，选择恰当的工作点，工作段近似为直线。在该直线段内，与成正比，其比值可用线性电阻表示：（uCE为常数）一.三极管的共射低频简化模型uBEiBiBuBE1、31iCiBiCuCEiCuCEiCuCE2、输出回路

由于在输出特性曲线上，当电压变化时，电流变化很小，所以晶体管输出电阻可近似为无穷大。故晶体管输出回路可等效成一个受控电流源。iCiBiCuCEiCuCEiCuCE2、输出回路323、三极管等效电路：3、三极管等效电路：33二.放大器的交流分析1.画出放大器的微变等效电路（1）画出放大器的交流通路（2）将交流通路中的三极管用h参数等效电路代替二.放大器的交流分析1.画出放大器的微变等效电路（1）342、电压放大倍数的计算：负载电阻越小，放大倍数越小。2、电压放大倍数的计算：负载电阻越小，放大倍数越小。35电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。3、输入电阻的计算：根据输入电阻的定义：电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望36定义：当信号源有内阻时：由图知：所以：定义：当信号源有内阻时：由图知：所以：37所以：4、输出电阻的计算：根据定义：0+-所以：4、输出电阻的计算：根据定义：0+-38例共射放大电路如图所示。设：VCC＝12V，Rb=300kΩ,Rc=3kΩ,RL=3kΩ,BJT的b

=60。1、试求电路的静态工作点Q。解：例共射放大电路如图所示。设：VCC＝12V，Rb=300392、估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：画微变等效电路Ri=rbe//Rb≈rbe=993ΩRo=Rc=3kΩ2、估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：40

3.若输出电压的波形出现如下失真，是截止还是饱和失真？应调节哪个元件？如何调节？解：为截止失真。应减小Rb。3.若输出电压的波形出现如下失真，是截止还是饱和失41对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、和ICEO决定，这三个参数随温度而变化。Q变UBEICEO变T变IC变三.静态工作点的稳定1.温度对静态工作点的影响对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、和421、温度对UBE的影响iBuBE25ºC50ºCTUBEIBIC1、温度对UBE的影响iBuBE25ºC50ºCTUBEI432、温度对值及ICEO的影响T、ICEOICiCuCEQQ´温度上升时，输出特性曲线上移，造成Q点上移。总之：TIC2、温度对值及ICEO的影响T、ICEOICiCuCE44I1I2IB2.静态工作点稳定的放大器选I2=（5~10）IB∴I1I2ICIE（1）结构及工作原理I1I2IB2.静态工作点稳定的放大器选I2=（5~1045静态工作点稳定过程：TUBEICICIEUE

UBE=UB-UE=UB-IE

ReUB稳定IB由输入特性曲线I1I2IBICIE静态工作点TUBEICICIEUEUBE=UB-46（2）直流通道及静态工作点估算:IB=IC/UCE=VCC-ICRC-IEReICIE=UE/Re

=（UB-UBE）/Re

电容开路,画出直流通道（2）直流通道及静态工作点估算:IB=IC/UCE=V47将电容短路,直流电源短路，画出电路的交流小信号等效电路（3）动态分析：将电容短路,直流电源短路，画出电路的交流小信号等效电路48电压放大倍数：RL=RC//RL电压放大倍数：RL=RC//RL49输入电阻：输出电阻：输入电阻：输出电阻：50思考：若在Re两端并电容Ce会对Au、Ri、Ro有什么影响？思考：若在Re两端并电容Ce会对Au、Ri、Ro有什么影响？51一.共集电极放大电路1.结构：2.5共集和共基放大电路一.共集电极放大电路1.结构：2.5共集和共基放大电522.直流通道及静态工作点分析：IBIEUBEUCE2.直流通道及静态工作点分析：IBIEUBEUCE533.动态分析（1）交流通道及微变等效电路3.动态分析（1）交流通道及微变等效电路54（2）电压放大倍数：（2）电压放大倍数：55（3）输入电阻（3）输入电阻56（4）输出电阻（4）输出电阻57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。射极输出器的应用1、放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。2、放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。2、放在两级之间，起缓冲作用。射极输出器的特点：电压放大倍数=1，射极输出器的应用1、放在58二.共基极电路二.共基极电路591.静态工作点直流通路：1.静态工作点直流通路：602.动态分析画出电路的交流小信号等效电路（1）电压放大倍数2.动态分析画出电路的交流小信号等效电路（1）电压放大倍数61（2）输入电阻（3）输出电阻（2）输入电阻（3）输出电阻623.三种组态的比较电压增益：输入电阻：输出电阻：共集共基共射3.三种组态的比较电压增益：输入电阻：输出电阻：共集共基632.6多级放大电路一.多级放大器的耦合方式1.阻容耦合优点：

各级放大器静态工作点独立。输出温度漂移比较小。缺点：不适合放大缓慢变化的信号。

不便于作成集成电路。2.6多级放大电路一.多级放大器的耦合方式1.阻容耦合优642.直接耦合优点：

各级放大器静态工作点相互影响。输出温度漂移严重。缺点：可放大缓慢变化的信号。

电路中无电容，便于集成化。2.直接耦合优点：各级放大器静态工作点相互影响。输出温度65二.多级放大器的分析•

前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗•

后级的输入阻抗是前级的负载1.两级之间的相互影响2.电压放大倍数（以两级为例）注意：在算前级放大倍数时，要把后级的输入阻抗作为前级的负载！扩展到n级：二.多级放大器的分析•前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗•663.输入电阻4.输出电阻Ri=Ri（最前级）(一般情况下）Ro=Ro（最后级）(一般情况下）3.输入电阻4.输出电阻Ri=Ri（最前级）(一般情67设：1=2==100，UBE1=UBE2=0.7

V。举例1：两级放大电路如下图示，求Q、Au、Ri、Ro设：1=2==100，UBE1=UBE2=0.7V。68解：（1）求静态工作点解：（1）求静态工作点69电压放大倍数的计算课件70（2）求电压放大倍数先计算三极管的输入电阻（2）求电压放大倍数先计算三极管的输入电阻71画微变等效电路：画微变等效电路：72电压增益：电压增益：73（3）求输入电阻Ri=Ri1=rbe1//Rb1//Rb2

=2.55k（4）求输出电阻RO=RC2

=4.3k（3）求输入电阻Ri=Ri1=rbe1//Rb1/742.7BJT放大电路的频率响应频率响应——放大器的电压放大倍数与频率的关系下面先分析无源RC网络的频率响应其中：称为放大器的幅频响应

称为放大器的相频响应2.7BJT放大电路的频率响应频率响应——放大器的电压放751.RC低通网络（1）频率响应表达式：一.无源RC电路的频率响应令：则：幅频响应：相频响应：1.RC低通网络（1）频率响应表达式：一.无源RC电路76（2）RC低通电路的波特图最大误差-3dB0分贝水平线斜率为-20dB/十倍频程的直线幅频响应：f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍频程（2）RC低通电路的波特图最大误差-3dB0分贝水平线斜77相频响应

可见：当频率较低时，│AU│

≈1，输出与输入电压之间的相位差=0。随着频率的提高，│AU│下降，相位差增大，且输出电压是滞后于输入电压的，最大滞后90o。其中fH是一个重要的频率点，称为上限截止频率。

f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍频程f0.1fH0°fH10fH100fH-45°-90°这种对数频率特性曲线称为波特图相频响应可见：当频率较低时，│AU│≈1，输出与输782.RC高通网络（1）频率响应表达式：令：则：幅频响应：相频响应：2.RC高通网络（1）频率响应表达式：令：则：幅频响应：相79（2）RC高通网络的波特图f0.01fL00.1fLfL10fL-20-40最大误差-3dB斜率为-20dB/十倍频程的直线幅频响应：20dB/十倍频（2）RC高通网络的波特图f0.01fL00.1fLf80

可见：当频率较高时，│AU│

≈1，输出与输入电压之间的相位差=0。随着频率的降低，│AU│下降，相位差增大，且输出电压是超前于输入电压的，最大超前90o。其中，fL是一个重要的频率点，称为下限截止频率。f0.01fL00.1fLfL10fL-20-4020dB/十倍频相频响应f0.01fL0°0.1fLfL10fL90°45°可见：当频率较高时，│AU│≈1，输出与输入电压之81rb’c很大，可以忽略。rce很大，也可以忽略。二.BJT的混合π型模型rb’c很大，可以忽略。二.BJT的混合π型模型82三.阻容耦合共射放大电路的频率响应

对于如图所示的共射放大电路，分低、中、高三个频段加以研究。1.中频段

所有的电容均可忽略。可用前面讲的h参数等效电路分析中频电压放大倍数：三.阻容耦合共射放大电路的频率响应对于如图所832.低频段

在低频段，三极管的极间电容可视为开路，耦合电容C1、C2不能忽略。为方便分析，现在只考虑C1，将C2归入第二级。画出低频等效电路如图所示。可推出低频电压放大倍数：该电路有一个RC高通环节。有下限截止频率：2.低频段在低频段，三极管的极间电容可视为开路84共射放大电路低频段的波特图幅频响应：

相频响应：

f0.01fL-180°0.1fLfL10fL-90°-135°f0.01fL0.1fLfL10fL20dB/十倍频共射放大电路低频段的波特图幅频响应：相频响应：f0.85

在高频段，耦合电容C1、C2可以可视为短路，三极管的极间电容不能忽略。这时要用混合π等效电路，画出高频等效电路如图所示。3.高频段用“密勒定理”将集电结电容单向化。在高频段，耦合电容C1、C2可以可视为短路，三极86用戴维南定理将C左端的电路进行变换：其中：用戴维南定理将C左端的电路进行变换：其中：87可推出高频电压放大倍数：其中：其中：该电路有一个RC低通环节。有上限截止频率：可推出高频电压放大倍数：其中：其中：该电路有一个RC88共射放大电路高频段的波特图幅频响应：

相频响应：

f0.1fH-180°fH10fH100fH-225°-270°f0.1fHfH10fH100fH-20dB/十倍频程共射放大电路高频段的波特图幅频响应：相频响应：f0.894.完整的共射放大电路的频率响应f-180°fHfL-225°-270°ffHfL-20dB/十倍频程-135°-90°20dB/十倍频程4.完整的共射放大电路的频率响应f-180°fHfL-2290（1）通频带：（2）带宽-增益积：│fbw×Aum│BJT一旦确定，带宽增益积基本为常数5.频率失真——由于放大器对不同频率信号的放大倍数不同而产生的失真。频率失真动画演示两个频率响应指标：f-180°fHfL-225°-270°ffHfL-20dB/十倍频程-135°-90°20dB/十倍频程（1）通频带：（2）带宽-增益积：│fbw×Aum│BJT91本章小结1．基本放大电路的组成。BJT加上合适的偏置电路（偏置电路保证BJT工作在放大区）。2．交流与直流。正常工作时，放大电路处于交直流共存的状态。为了分析方便，常将两者分开讨论。直流通路：交流电压源短路，电容开路。交流通路：直流电压源短路，电容短路。3．三种分析方法。（1）估算法（直流模型等效电路法）——估算Q。（2）图解法——分析Q（Q的位置是否合适）；分析动态（最大不失真输出电压）。（3）h参数交流模型法——分析动态（电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等）。

本章小结1．基本放大电路的组成。BJT加上合适的偏置电路（924．三种组态。（1）共射——AU较大，Ri、Ro适中，常用作电压放大。（2）共集——AU≈1，Ri大、Ro小，适用于信号跟随、信号隔离等。（3）共基——AU较大，Ri小，频带宽，适用于放大高频信号。5．多级放大器。两种耦合方式：阻容耦合与直接耦合。电压放大倍数：AU=AU1×AU2×……×AUn

6．频率响应——两个截止频率下限截止频率fL——频率下降，使AU下降为0.707Aum所对应的频率.由电路中的耦合电容和旁路电容所决定。上限截止频率fH——频率上升，使AU下降为0.707Aum所对应的频率，由电路中三极管的极间电容所决定。4．三种组态。93第二章基本放大器2.2单管共射放大电路的工作原理2.3放大电路的图解分析法2.4放大电路的模型分析法2.5共集和共基放大电路及BJT电流源电路2.6多级放大电路2.7BJT放大电路的频率响应2.1放大电路的基本概念及性能指标第二章基本放大器2.2单管共射放大电路的工作原理2.3942.1放大电路的基本概念及性能指标

一.放大的基本概念

放大——把微弱的电信号的幅度放大。一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅得到了放大，但它随时间变化的规律不能变，即不失真。2.1放大电路的基本概念及性能指标一.放大的基本概95二.放大电路的主要技术指标1.放大倍数——表示放大器的放大能力

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，所以有四种放大倍数的定义。（1）电压放大倍数定义为:AU=uo/ui（2）电流放大倍数定义为:AI=io/ii

（3）互阻增益定义为:Ar=uo/ii（4）互导增益定义为:Ag=io/ui二.放大电路的主要技术指标1.放大倍数——表示放大器的放大能962.输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻Ri=ui/ii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。2.输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻Ri=973.输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻

输出电阻是表明放大电路带负载能力的，Ro越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。

输出电阻的定义：3.输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻984.通频带fAAm0.7AmfL下限截止频率fH上限截止频率通频带：fbw=fH–fL放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线3dB带宽4.通频带fAAm0.7AmfL下限截止频率fH上限截止频992.2单管共射放大电路的工作原理一．三极管的放大原理三极管工作在放大区：发射结正偏，集电结反偏。→△UCE（-△IC×Rc）放大原理：→△UBE→△IB→△IC（b△IB）电压放大倍数：→uo

ui2.2单管共射放大电路的工作原理一．三极管的放大原理→△U100放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。二.单管共射极放大电路的结构及各元件的作用放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结101各元件作用：使发射结正偏，并提供适当的静IB和UBE。基极电源与基极电阻集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻RC，将变化的电流转变为变化的电压。各元件作用：使发射结正偏，并提供适当的静IB和UBE。基极电102耦合电容：电解电容，有极性，大小为10F~50F作用：隔直通交隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。++各元件作用：耦合电容：作用：隔直通交隔离输入输出与电路直流的联系，同时能103基本放大电路的习惯画法基本放大电路的习惯画法1041.静态工作点——Ui=0时电路的工作状态

三.静态工作点ui=0时由于电源的存在，电路中存在一组直流量。ICIEIB+UBE-+UCE-1.静态工作点——Ui=0时电路的工作状态三.静态工作105由于(IB,UBE)和(IC,UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB为什么要设置静态工作点？

放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管工作在线性区，以保证信号不失真。由于(IB,UBE)和(IC,UCE)分别对应于输入、106开路画出放大电路的直流通路

2.静态工作点的估算

将交流电压源短路，将电容开路。直流通路的画法：开路开路画出放大电路的直流通路2.静态工作点的估算107画直流通路：Rb称为偏置电阻，IB称为偏置电流。用估算法分析放大器的静态工作点（IB、UBE、IC、UCE）IC=IB画直流通路：Rb称为偏置电阻，IB称为偏置电流。用估算法分析108例：用估算法计算静态工作点。已知：VCC=12V，RC=4K，Rb=300K，=37.5。解：请注意电路中IB和IC的数量级例：用估算法计算静态工作点。已知：VCC=12V，RC=4K109一.用图解法分析放大器的静态工作点UCE=VCC–ICRCVCCICUCE直流负载线由估算法求出IB，IB对应的输出特性与直流负载线的交点就是工作点QQIB静态UCE静态IC2.3放大电路的图解分析法一.用图解法分析放大器的静态工作点UCE=VCC–ICR110iBuBEQuiibic1.交流放大原理（设输出空载）假设在静态工作点的基础上，输入一微小的正弦信号uiib静态工作点二.用图解法分析放大器的动态工作情况iCiCEuce注意：uce与ui反相！iBuBEQuiibic1.交流放大原理（设输出空载）假111uiiBiCuCEuo各点波形uo比ui幅度放大且相位相反uiiBiCuCEuo各点波形uo比ui幅度放大且相位相反112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，频率不变，但相位相反。uituBEtiBtiCtuCEtuot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113对交流信号(输入信号ui)2.放大器的交流通路交流通路——分析动态工作情况交流通路的画法：

将直流电压源短路，将电容短路。短路短路置零对交流信号(输入信号ui)2.放大器的交流通路交流通路——分114交流通路交流通路1153.交流负载线输出端接入负载RL：不影响Q影响动态！3.交流负载线输出端接入负载RL：不影响Q116交流负载线ic其中：uce=-ic（RC//RL）=-ic

RL交流负载线ic其中：uce=-ic（RC//RL）117交流量ic和uce有如下关系：即：交流负载线的斜率为：uce=-ic（RC//RL）=-ic

RL或ic=（-1/RL）uce交流负载线的作法：①斜率为-1/R'L。（R'L=RL∥Rc）②经过Q点。

交流量ic和uce有如下关系：即：交流负载线的斜率为：uce118交流负载线的作法：iCiCEVCCQIB交流负载线直流负载线①斜率为-1/R'L。（R'L=RL∥Rc）②经过Q点。

注意：（1）交流负载线是有交流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。交流负载线的作法：iCiCEVCCQIB交流负载线直流负载线119iCuCEuo可输出的最大不失真信号（1）合适的静态工作点ib4．非线性失真与Q的关系iCuCEuo可输出的最大不失真信号（1）合适的静态工作点i120iCuCEuo（2）Q点过低→信号进入截止区称为截止失真信号波形iCuCEuo（2）Q点过低→信号进入截止区称为截止失真信号121iCuCEuo（3）Q点过高→信号进入饱和区称为饱和失真信号波形截止失真和饱和失真统称“非线性失真”iCuCEuo（3）Q点过高→信号进入饱和区称为饱和失真信号1222.4放大电路的交流模型分析法思路：将非线性的BJT等效成一个线性电路条件：交流小信号2.4放大电路的交流模型分析法思路：将非线性的BJT等效成123一.三极管的共射低频简化模型uBEiBiBuBE1、输入回路晶体管输入特性曲线上，选择恰当的工作点，工作段近似为直线。在该直线段内，与成正比，其比值可用线性电阻表示：（uCE为常数）一.三极管的共射低频简化模型uBEiBiBuBE1、124iCiBiCuCEiCuCEiCuCE2、输出回路

由于在输出特性曲线上，当电压变化时，电流变化很小，所以晶体管输出电阻可近似为无穷大。故晶体管输出回路可等效成一个受控电流源。iCiBiCuCEiCuCEiCuCE2、输出回路1253、三极管等效电路：3、三极管等效电路：126二.放大器的交流分析1.画出放大器的微变等效电路（1）画出放大器的交流通路（2）将交流通路中的三极管用h参数等效电路代替二.放大器的交流分析1.画出放大器的微变等效电路（1）1272、电压放大倍数的计算：负载电阻越小，放大倍数越小。2、电压放大倍数的计算：负载电阻越小，放大倍数越小。128电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。3、输入电阻的计算：根据输入电阻的定义：电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望129定义：当信号源有内阻时：由图知：所以：定义：当信号源有内阻时：由图知：所以：130所以：4、输出电阻的计算：根据定义：0+-所以：4、输出电阻的计算：根据定义：0+-131例共射放大电路如图所示。设：VCC＝12V，Rb=300kΩ,Rc=3kΩ,RL=3kΩ,BJT的b

=60。1、试求电路的静态工作点Q。解：例共射放大电路如图所示。设：VCC＝12V，Rb=3001322、估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：画微变等效电路Ri=rbe//Rb≈rbe=993ΩRo=Rc=3kΩ2、估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：133

3.若输出电压的波形出现如下失真，是截止还是饱和失真？应调节哪个元件？如何调节？解：为截止失真。应减小Rb。3.若输出电压的波形出现如下失真，是截止还是饱和失134对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、和ICEO决定，这三个参数随温度而变化。Q变UBEICEO变T变IC变三.静态工作点的稳定1.温度对静态工作点的影响对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、和1351、温度对UBE的影响iBuBE25ºC50ºCTUBEIBIC1、温度对UBE的影响iBuBE25ºC50ºCTUBEI1362、温度对值及ICEO的影响T、ICEOICiCuCEQQ´温度上升时，输出特性曲线上移，造成Q点上移。总之：TIC2、温度对值及ICEO的影响T、ICEOICiCuCE137I1I2IB2.静态工作点稳定的放大器选I2=（5~10）IB∴I1I2ICIE（1）结构及工作原理I1I2IB2.静态工作点稳定的放大器选I2=（5~10138静态工作点稳定过程：TUBEICICIEUE

UBE=UB-UE=UB-IE

ReUB稳定IB由输入特性曲线I1I2IBICIE静态工作点TUBEICICIEUEUBE=UB-139（2）直流通道及静态工作点估算:IB=IC/UCE=VCC-ICRC-IEReICIE=UE/Re

=（UB-UBE）/Re

电容开路,画出直流通道（2）直流通道及静态工作点估算:IB=IC/UCE=V140将电容短路,直流电源短路，画出电路的交流小信号等效电路（3）动态分析：将电容短路,直流电源短路，画出电路的交流小信号等效电路141电压放大倍数：RL=RC//RL电压放大倍数：RL=RC//RL142输入电阻：输出电阻：输入电阻：输出电阻：143思考：若在Re两端并电容Ce会对Au、Ri、Ro有什么影响？思考：若在Re两端并电容Ce会对Au、Ri、Ro有什么影响？144一.共集电极放大电路1.结构：2.5共集和共基放大电路一.共集电极放大电路1.结构：2.5共集和共基放大电1452.直流通道及静态工作点分析：IBIEUBEUCE2.直流通道及静态工作点分析：IBIEUBEUCE1463.动态分析（1）交流通道及微变等效电路3.动态分析（1）交流通道及微变等效电路147（2）电压放大倍数：（2）电压放大倍数：148（3）输入电阻（3）输入电阻149（4）输出电阻（4）输出电阻150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。射极输出器的应用1、放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。2、放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。2、放在两级之间，起缓冲作用。射极输出器的特点：电压放大倍数=1，射极输出器的应用1、放在151二.共基极电路二.共基极电路1521.静态工作点直流通路：1.静态工作点直流通路：1532.动态分析画出电路的交流小信号等效电路（1）电压放大倍数2.动态分析画出电路的交流小信号等效电路（1）电压放大倍数154（2）输入电阻（3）输出电阻（2）输入电阻（3）输出电阻1553.三种组态的比较电压增益：输入电阻：输出电阻：共集共基共射3.三种组态的比较电压增益：输入电阻：输出电阻：共集共基1562.6多级放大电路一.多级放大器的耦合方式1.阻容耦合优点：

各级放大器静态工作点独立。输出温度漂移比较小。缺点：不适合放大缓慢变化的信号。

不便于作成集成电路。2.6多级放大电路一.多级放大器的耦合方式1.阻容耦合优1572.直接耦合优点：

各级放大器静态工作点相互影响。输出温度漂移严重。缺点：可放大缓慢变化的信号。

电路中无电容，便于集成化。2.直接耦合优点：各级放大器静态工作点相互影响。输出温度158二.多级放大器的分析•

前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗•

后级的输入阻抗是前级的负载1.两级之间的相互影响2.电压放大倍数（以两级为例）注意：在算前级放大倍数时，要把后级的输入阻抗作为前级的负载！扩展到n级：二.多级放大器的分析•前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗•1593.输入电阻4.输出电阻Ri=Ri（最前级）(一般情况下）Ro=Ro（最后级）(一般情况下）3.输入电阻4.输出电阻Ri=Ri（最前级）(一般情160设：1=2==100，UBE1=UBE2=0.7

V。举例1：两级放大电路如下图示，求Q、Au、Ri、Ro设：1=2==100，UBE1=UBE2=0.7V。161解：（1）求静态工作点解：（1）求静态工作点162电压放大倍数的计算课件163（2）求电压放大倍数先计算三极管的输入电阻（2）求电压放大倍数先计算三极管的输入电阻164画微变等效电路：画微变等效电路：165电压增益：电压增益：166（3）求输入电阻Ri=Ri1=rbe1//Rb1//Rb2

=2.55k（4）求输出电阻RO=RC2

=4.3k（3）求输入电阻Ri=Ri1=rbe1//Rb1/1672.7BJT放大电路的频率响应频率响应——放大器的电压放大倍数与频率的关系下面先分析无源RC网络的频率响应其中：称为放大器的幅频响应

称为放大器的相频响应2.7BJT放大电路的频率响应频率响应——放大器的电压放1681.RC低通网络（1）频率响应表达式：一.无源RC电路的频率响应令：则：幅频响应：相频响应：1.RC低通网络（1）频率响应表达式：一.无源RC电路169（2）RC低通电路的波特图最大误差-3dB0分贝水平线斜率为-20dB/十倍频程的直线幅频响应：f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍频程（2）RC低通电路的波特图最大误差-3dB0分贝水平线斜170相频响应

可见：当频率较低时，│AU│

≈1，输出与输入电压之间的相位差=0。随着频率的提高，│AU│下降，相位差增大，且输出电压是滞后于输入电压的，最大滞后90o。其中fH是一个重要的频率点，称为上限截止频率。

f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍频程f0.1fH0°fH10fH100fH-45°-90°这种对数频率特性曲线称为波特图相频响应可见：当频率较低时，│AU│≈1，输出与输1712.RC高通网络（1）频率响应表达式：令：则：幅频响应：相频响应：2.RC高通网络（1）频率响应表达式：令：则：幅频响应：相172（2）RC高通网络的波特图f0.01fL00.1fLfL10fL-20-40最大误差-3dB斜率为-20dB/十倍频程的直线幅频响应：20dB/十倍频（2）RC高通网络的波特图f0.01fL00.1fLf173

可见：当频率较高时，│AU│

≈1，输出与输入电压之间的相位差=0。随着频率的降低，│AU│下降，相位差增大，且输出电压是