2012版教材8放大电路

主讲刘琼武科大信息学院janetliuqiong@163.com

第8章基本放大电路本章要求：1.理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、共集电极放大电路的性能特点；理解差动放大电路的工作原理及差模信号和共模信号的概念。2.掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等效电路分析法。3.了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念，了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的工作原理。8.1放大电路概述放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。

用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。1.要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。

2.尽可能小的波形失真。另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。放大的概念:放大的实质:对放大电路的基本要求：如图是最基本的交流放大电路，晶体管T是NPN型。下面介绍各组成部分在电路中所起的作用。8.1放大电路概述输入回路输出回路T的发射极既在输入回路，又在输出回路，所以叫共发射极接法EC+iC基本交流放大电路+us-+ui-c1c2EBiBiEuBE+uCE-+uo-RCRSRBRL+——++T+-基极电源EB和基极电阻RB：使发射结处于正偏，并提供合适的基极电流IB，使放大电路获得合适的工作点。耦合电容C1和C2：起隔断直流，耦合交流的作用。不使输入端的信号源以及输出负载电阻的加入而影响晶体管处于放大状态的静态工作点。8.1.1基本放大电路的组成EC+iC基本交流放大电路+us-+ui-c1c2EBiBiEuBE+uCE-+uo-RCRSRBRL+——++T+-晶体管T：放大电路中的放大元件。利用其电流放大作用，在集电极电路获得放大的电流，该电流受输入信号的控制IC=βIB。集电极电源EC：不仅为输出信号提供能量，还为集电结加反向偏置，使晶体管起到放大作用。集电极负载电阻RC：将集电极电流的变化变换成电压的变化，以实现电压放大。8.1.1基本放大电路的组成EC+iC基本交流放大电路+us-+ui-c1c2EBiBiEuBE+uCE-+uo-RCRSRBRL+——++T+-iC化简电路+us-+ui-c1c2iBiEuBE+uCE-+uo-RCRSRLEBRB+—++TRBEC+—+UCC化简8.1.1基本放大电路的组成+-EC+iC基本交流放大电路+us-+ui-c1c2EBiBiEuBE+uCE-+uo-RCRSRBRL+——++T+-8.1.2放大电路的工作原理UBEIBICUCE无输入信号(ui

=0)时:

uo

=0uBE

=UBEuCE

=UCE+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO结论：

(1)无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的电压和电流：IB、UBE和

IC、UCE

。

(IB、UBE)

和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，称为静态工作点。QIBUBEQUCEICUBEIB无输入信号(ui

=0)时:

uo

=0uBE

=UBEuCE

=UCE？有输入信号(ui

≠0)时

uCE

=UCC－iC

RC

uo

0uBE

=UBE+uiuCE

=UCE+uoIC8.1.2放大电路的工作原理+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO静态分析结论：(1)加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了一个交流量，但方向始终不变。+集电极电流直流分量交流分量动态分析iCtOiCtICOiCticO结论：(2)若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，即电路具有电压放大作用。(3)输出电压与输入电压在相位上相差180°，即共发射极电路具有反相作用。uitOuotO1.实现放大的条件

晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集电结反偏。(2)正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。(3)输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。(4)输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。2.直流通路和交流通路

电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这样，交直流所走的通路是不同的。直流通路：无信号时电流（直流电流）的通路，用来计算静态工作点。交流通路：有信号时交流分量（变化量）的通路，用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。静态分析：当ui=0时的工作状态。(确定IB、IC、UCE)动态分析：当ui≠0时的工作状态。(确定Au、ri、r0)直流通路的画法：电容视为开路。8.2放大电路的静态分析RB放大电路的直流通路ICIBIEUBERCT+UCC+UCE-+-iC+us-+ui-c1c2iBiE+uCE-+uo-RCRSRL++TRB+UCCuBE+-UCE=UCC–ICRC例：已知UCC=12V,RB=300k,RC=3k,β=50,试求放大电路的静态值。解：根据电路可得：(见右上)8.2.1估算法直流源UBE是PN管压降，硅管0.7V，锗管0.3V，可忽略RB放大电路的直流通路ICIBIEUBERCT+UCC+UCE-+-8.2.2图解法负载线是电路对非线性元件的电压电流要求（外要求）元件的特性曲线是非线性元件自身的电压电流要求（内要求）两者交点即为工作点，满足元件内外两种要求UCE=UCC–ICRC00.4200.8406080UBE(V)IB(A)IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120Q改变IB，工作点随之移动，IB称为偏置电流，产生偏流的称为偏置电路，RB称为偏置电阻，RB阻值不变，称为固定偏置电路。UCCUCC/RB补充电路参数对静态工作点的影响1．RB对Q点的影响当讨论RB对Q点的的影响时，固定RC和UCC。

RB变化，仅对IB有影响，而对负载线无影响。如RB增大，IB减小，工作点沿直流负载线下移。UCE=UCC–ICRC00.4200.8406080UBE(V)IB(A)IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120QUCCUCC/RBUCC/RC补充

电路参数对静态工作点的影响2．RC对Q点的影响当讨论RC对Q点的的影响时，固定RB和UCC。

RC变化，对IB无影响，仅对负载线有影响。如RC增大，UCC/RC减小，工作点沿iB=IB左移。UCE=UCC–ICRC00.4200.8406080UBE(V)IB(A)IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120QUCCUCC/RBUCC/RCUCC补充

电路参数对静态工作点的影响3．UCC对Q点的影响当讨论UCC对Q点的的影响时，固定RB和RC。

UCC变化，对IB有影响，也对负载线有影响。如UCC减小，UCC/RB，UCC/RC减小，负载线左向下移UCE=UCC–ICRC00.4200.8406080UBE(V)IB(A)IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120QUCCUCC/RBUCC/RCUCC8.3

放大电路的动态分析当放大电路的输入端接上需要进行放大的交流信号时，电路中的各个电流与电压是在静态（直流）的基础上，叠加上一个动态（交流）量。动态分析就是针对这个交流量进行分析。主要参数：电压放大倍数AU，输入电阻ri，输出电阻ro放大电路动态分析的两种基本方法是：图解法和微变等效电路法。8.3.1图解法图解的过程和定性分析的过程类似。我们仍以固定偏置的共射放大电路为例，在已确定的静态工作点的基础上进行分析放大电路加上输入信号ui后，利用图解法可出各支路电压和电流随ui而变化的波形，从而求出输出电压值和电压放大倍数。共射极基本放大电路usC1C2iBiEuBEuCERCRSRBRL+UCC++TiC+-+-+ui-+-+uo-8.3.1图解法直流负载线：C2隔离RL1.交流负载线IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120Q交流负载线：负载线交流比直流陡交流负载线共射极基本放大电路usC1C2iBiEuBEuCERCRSRBRL+UCC++TiC+-+-+ui-+-+uo-0UBEIBuCE/Vic

/mA0UCE2.交流信号的传输情况

ui(即ube)→ib→ic→uo(即uce)8.3.1图解法t0uBE/VtiB/μA0uBE/ViB/μA00tuCE/Vt0ic

/mAICQube输入输出信号相位相反uBE=UBE+ube0uCE/Vic

/mA03.非线性失真8.3.1图解法t0uBE/VtiB/μA0uBE/ViB/μA00tuCE/Vt0ic

/mAQ截止失真（半波被削平）原因：Q点位置太低截止区原因：静态工作点不合适或者信号太大，使放大电路工作范围超出特性曲线线性区。0uCE/Vic

/mA0大信号失真（一半缩小一半削平）原因：信号太大，使放大电路工作范围进入饱和区和截止区8.3.1图解法t0uBE/VtiB/μA0uBE/ViB/μA00tuCE/Vt0ic

/mAQ饱和失真（半波被缩小）原因：Q点位置太高饱和区结论（1）输出和输入反相（2）交流信号是迭加在直流上的（3）有合适的工作点Q，Q点应大致在交流负载线中点

（4）Q点不合适，产生大信号失真、饱和失真和截止失真等。（5）在分析时可单独求交流量图解法的优点：直观，准确缺点：麻烦，不知道每一个管子的曲线8.3.1图解法所谓微变等效电路，就是把非线性元件晶体管线性化，将放大电路等效成一个线性电路。8.3.2微变等效电路法线性化条件：晶体管在小信号（微变量）情况下工作。∆u≈u（交流分量）线性化手段：在静态工作点附近的小范围用直线段近似代替晶体管特性曲线。uBEIBiBUCE≥1

iB

uBEQ0晶体管1.晶体管的微变等效电路BEC①在输入回路（BE之间）rbe称为晶体管的输入电阻

它表示晶体管的输入特性。在小信号的情况下，rbe是一常数，由它确定ube和ib之间的关系。因此，晶体管的输入电路可用rbe等效代替。低频小功率的输入电阻常用下式估算rbe+Ube-ibQUCE

uCE

iC

iCiCuCE0

iB1.晶体管的微变等效电路②在输出回路（CE之间）输出特性曲线在线性区是一组近似等距的平行直线因为等距rce称为晶体管的输出电阻约为104~105，可忽略。因为上斜因为平行

iC=βiB作等效恒流源，rce作内阻，iC受iB控制。+ube-BECibic+uce-rberceβibECic+uce-rceβib+ube-BECibic+uce-rbeβib输出回路微变等效电路晶体管微变等效电路1.晶体管的微变等效电路交流放大电路的交流通路交流放大电路的微变等效电路uo=uceui

=ube2.放大电路的微变等效电路+uo-+ui-ubeRCRSRBRL+us-CEB+uce-iiibic+-rbeibibicube+-uce+-ibicube+-uce+-UCCUCC的内阻小而忽略，对交流而言视为短路接地电容隔直通交，短路RCRSRBRLCEBii+us-+ui-+uo-电路如图，设输入的是正弦信号，则电流、电压都可以用相量表示。及其中为放大电路的等效交流负载。进而，放大电路的电压放大倍数3.电压放大倍数的计算RL′+uo-+ui-RCRSRBRL+us-CEBiirbeibibic+ube-+uce-其中放大电路的电压放大倍数3.电压放大倍数的计算RL′负号表示输出与输入电压的相位相反，Au与β、rbe和RL′有关。①RL↓→RL′↓→Au↓②β↑→Au↑→rbe↑→β/rbe增幅↓→Au增幅↓→β再↑→β/(β+1)≈1→Au一定③β一定→IE↑→rbe↓→β/rbe↑→Au↑但IE↑→IC↑→进饱和区→β↓→Au↓IE↑→rbe↓→rbe=200Ω最小→Au不增+uo-+ui-RCRSRBRL+us-CEBiirbeibibic+ube-+uce-放大电路的输入端总是与信号源(或前级放大电路)相联的，其输出端总是与负载(或后级放大器)相联的。因此，放大电路与信号源及负载之间都是相互影响的。它是对交流信号而言的一个动态电阻。放大电路对于信号源来说，是一个负载，可以用一个电阻等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻，也就是放大电路的输入电阻ri

，即4.放大电路输入电阻的计算ri小+uo-+ui-RCRSRBRL+us-CEBiirbeibibic+ube-+uce-如果ri较小，将从信号源取用较大电流；与信号源内阻分压使Ui减小；若为前级放大道路的负载，会使前级电压放大倍数下降。通常希望放大电路的输入电阻能尽量大一些。4.放大电路输入电阻的计算Rsri+ui-+us-放大电路对于负载来说，是一个信号源，其内阻即为放大电路的输出电阻roro既是电压源内阻，当然越小越好。如图：将负载电阻去掉，利用计算电源等效内阻的方法可知，输出电阻

ro为通常计算ro时，①将信号源去源（电压源短路）；②将负载电阻去掉；③并接入交流恒压源uo，由此产生io。这时可得输出电阻ro=uo/

io。5.放大电路输出电阻的计算roRC几千欧，∴ro大不好。+uo-+ui-RCRSRBRL+us-CEBiirbeibibic+ube-+uce-ioUCE=UCC–ICRC解：电路的静态值：RB放大电路的直流通路ICIBIEUBEUCERCT+UCC+-+-直流源如图，UCC=12V,RB=300k,RC=3k=RS=

RL,β=50,试求（1）带负载和不带负载时的电压放大倍数Au、ri、ro

（2）输出端开路时对信号源电压的放大倍数Aus共射极基本放大电路usc1c2iBiEuBEuCERCRSRBRL+UCC++Tic+-+-+ui-+-+uo-例1可求得晶体管的输入电阻故带RL的电压放大倍数为其中例1+uo-+ui-RCRSRBRL+us-CEBiirbeibibic+ube-+uce-rori不带RL的电压放大倍数为输出端开路时的对信号源电压放大倍数为8.4静态工作点的稳定

8.4.1温度对静态工作点的影响静态工作点不稳定的主要原因是受温度的影响，称之为温度漂移。为了保证有较好的放大效果，且不引起非线性失真，放大电路应有稳定的静态工作点。T10IC(mA)UCE(V)40μAQ温度对Q点的影响T2T1＜T2Q`8.4.1温度对静态工作点的影响

上述各参数的变化都会引起集电极电流IC的变化(参数增大，IC增加；反之则减小)。为了抑制这种变化，一般采用偏置电路控制的手段——因为偏流IB是控制集电极电流IC变化的，也就是：当IC增大时，IB要自动减小以牵制IC增大的效果。这在固定偏电路中是不能实现的，因为其IB是不随温度而变的。温度变化影响β、UBE和ICBO，前二者对硅管影响大，后者对锗管影响大。常用的稳定静态工作点的偏置电路是

----分压式偏置电路8.4.2

分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路如下图所示：分压式偏置放大电路RB1和RB2构成偏置电路—为发射结提供偏压。RE构造反馈，CE使RE在交流中不起作用。+UCCRB1RCRSRB2RERLC1+C2++CE+uS-

+uo-

+ui-

TRB1RCRB2REIB

UBE

+UCC+UCE-

IC

I1

IE

I2

直流通路+

-

T

VB

VE

8.4.2

分压式偏置放大电路由直流通路和KCL得

I1=I2+IB则VB可认为与晶体管的参数无关，不受温度影响，仅为RB1和RB2的分压电路所固定。若使

I2>>IBRB1RCRB2REIB

UBE

+UCC+UCE-

IC

I1

IE

I2

直流通路+

-

T

VB

VE

8.4.2

分压式偏置放大电路在电路中引入发射极电阻后，得UBE=VB-VE=VB-IE

RE若使VB>>UBE则同样可认为IC不受温度影响可见，当满足条件：I2>>IB和

VB>>UBE电路的静态工作点得以基本稳定RB1RCRB2REIB

UBE

+UCC+UCE-

IC

I1

IE

I2

直流通路+

-

T

VB

VE

8.4.2

分压式偏置放大电路一般取：I2=（5-10）IB

VB=（5-10）UBE

稳定静态工作点的物理过程T↑→IC↑→VE=IERE↑→UBE=VB-VE↓IC↓IB↓(输入特性)

这一物理过程中，RE愈大稳定性愈好，但太大将使VE增高。因而减小放大电路输出电压的幅值。为使

RE不影响交流分量的放大，而引入发射极旁路电容CE

。RB1RCRB2REIB

UBE

+UCC+UCE-

IC

I1

IE

I2

直流通路+

-

T

VB

VE

例1已知：UCC=12V，RB1=20kΩ，RB2=10kΩ，RC=2kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，T的β=50，UBE=0.6V（1）求静态值（2）画出微变等效电路；（3）计算Au，ri和ro解：（1）求静态值(忽略小IB，IB≈0开路)静态值RB1RCRB2REIB

UBE

+UCC+UCE-

IC

I1

IE

I2

直流通路+

-

T

VB

VE

例12）画出微变等效电路ib

ic

RB1RCRSRB2rbeRL+uS-

+uo-

+ui-

微变等效通路+UCCRB1RCRSRB2RERLC1+C2++CE+uS-

+uo-

+ui-

T分压式偏置放大电路+UCCRB1RCRSRB2RERLC1+C2++CE+uS-

+uo-

+ui-

T例1riro（3）计算Au，ri和roT的输入电阻电路电压放大倍数电路输入电阻电路输出电阻小不好大不好ib

ic

RB1RCRSRB2rbeRL+uS-

+uo-

+ui-

微变等效通路例2已知：UCC=12V,RB1=20kΩ,RB2=10kΩ,RC=2kΩ，RE1=0.2kΩ,RE2=1.8kΩ,

RL=3kΩ,β=50,UBE=0.6V(1)求静态值，(2)计算Au，ri和ro解：(1)求静态值(忽略小IB，IB≈0开路)静态值RB1RCRB2RE1IB

UBE

+UCC+UCE-

IC

I1

IE

I2

直流通路+

-

T

VB

VE

RE2+CERL+Uo-+C2RS+Ui-C1++us-例2(2)画出微变等效电路分压式偏置放大电路RB1RCRB2RE1IB

UBE

+UCC+UCE-

IC

I1

IE

I2

+

-

T

VB

VE

RE2+CERL+Uo-+C2RS+Ui-C1++us-ib

ic

RB1RCRSRB2rbeRL+uS-

+uo-

+ui-

微变等效通路RE1+UCCRB1RCRSRB2RE1RLC1+C2++CE+uS-

+uo-

+ui-

TRE2例2riro(3)计算Au，ri和roT的输入电阻电路电压放大倍数电路输入电阻电路输出电阻小ib

ic

RB1RCRSRB2rbeRL+uS-

+uo-

+ui-

微变等效通路RE18.5

射级输出器信号从发射极输出，从基极输入的放大电路。—共集电极电路—对交流而言的，因为电源UCC对交流可视为短路，所以集电极是输入回路和输出回路的公共端。+UCCRBRSRERLC1+iB

+uCE-

uBE

+uS-

+uo-

+ui-

射级输出器

+

C2

+-8.5.1静态分析直流通路如右图所示，这个电路也对静态工作点具有稳定作用。+UCCRBREIB

+uCE-

uBE

直流通路+-IE

8.5.2

动态分析

1.交流电压放大倍数交流通路如右图所示+UCCRBRSRERLC1+iB

+uCE-

uBE

+uS-

+uo-

+ui-

射级输出器

+

C2

+-rbeRE微变等效RBRsCEBRL1.交流电压放大倍数由以上分析可知：1)电压放大倍数接近于1，但恒小于1，即Uo略小于Ui说明：射极输出器虽无电压放大作用，但因具有电流放大作用，因此射极输出器具有电流放大和功率放大作用。2)输出电压与输入电压同相，具有电压跟随作用。2.输入电阻射级输出器的输入电阻很高，可达几十k到几百kΩ。式中的可以理解为折算到基极电路的发射极电阻。根据射级器的交流通道，可计算得到输入电阻为：rbeRE微变等效RBRsCEBRLri3.输出电阻用外加电压法求输出电阻电路如右图。

RS′是信号源（除源，应做短路处理）内阻RS和RB的并联值。RE输出端外加电压的微变等效电路RBRsCEBrbe3.输出电阻由上面分析可见，射极输出器的输出电阻很低，也说明射极输出器具有恒压特性。故小结1、特点：放大倍数接近于1；输入电阻高;输出电阻低。2、用途：

①用作多级放大电路的输入级，以减轻信号源负担（利用输入电阻高的特性）；

②用作多级放大电路的输出级，以提高放大电路的带载能力（利用输出电阻低的特性）；

③作为两个共发射极放大电路之间的中间缓冲级，以改善工作性能（利用其阻抗变换作用）。射极输出器射极输出器共射极输放大电路共射极输放大电路射极输出器RSuSRL输入输出8.6

频率特性及多级放大电路

8.6.1

单级放大电路的频率特性实际上，放大电路的输入信号往往是非正弦量。如广播的声音信号、电视的图像信号以及非电量通过传感器变换所得的信号等都含有基波和各种频率的谐波分量。由于放大电路中一般都有电容元件，如耦合电容、发射极电阻交流旁路电容以及晶体管的极间电容和联线分布电容等。它们对不同频率的信号所呈现的容抗值是不相同的。因而，放大电路对不同频率的信号在幅度上和相位上放大的效果不完全一样，输出信号不能重现输入信号的波形，这就产生了幅度失真和相位失真，统称频率失真。8.6.1单级放大电路的频率特性频率特性又分为幅频特性和相频特性。前者表示电压放大倍数的模与频率的关系；后者表示输出电压相对于输入电压的相位移与频率的关系图例说明，在放大电路的某一段频率范围内，电压放大倍数与频率无关，输出电压相对于输入电压的相位移为180º。随着频率的升高或降低，电压放大倍数都要减小，相位移也要发生变化。f1f20f通频带相频特性0f幅频特性8.6.1单级放大电路的频率特性当放大倍数下降为0.707Au时，对应下限频率f1和上限频率f2。在这两个频率之间的频率范围，称为放大电路的通频带。它是表明放大电路频率特性的一个重要指标。f1f20f通频带相频特性0f幅频特性对放大电路而言，希望通频带宽一些，让非正弦信号中幅值较大的各次谐波频率都在通频带的范围内，尽量减小频率失真。另外，有些测量仪器(如晶体管电压表)测量不同频率的信号，电压放大倍数应该尽量做到一样，以免引起误差，这也希望放大电路有较宽的通频带。在工业电子技术的低频放大电路中，频率范围约为20-10000Hz。分析时再分成低、中、高三频段。8.6.1单级放大电路的频率特性在中频段Au最大，输出电压与输入电压之间的相位差刚好是180°，而且几乎不随频率f变化。这是因为在这段频率范围内：耦合电容和发射极旁路电容的容量大，可看作短路；晶体管的极间电容和联线分布电容等都很小，约为几皮法到几百皮法，可认为它们的等效电路Co并联在输出端上。由于Co的容量很小，可视作开路。所以在中频段，可认为电容不影响交流信号的传送，Au和都与f

无关。本书只研究中频段。

8.6.1单级放大电路的频率特性在低频段和高频段,Au随f

降低而减小,ψ偏离180°当f

较高时，忽略电容影响，但Co与RL并联，使总负载阻抗减小，电压放大倍数也随之下降。由于Co的影响，也使得输出电压与输入电压之间发生了相位移，因而偏离了180°。此外，电流放大系数β下降也导致高频段电压放大倍数的降低。因载流子从发射区到集电区需要一定时间。如果频率很高，在正半周时载流子尚未全部到达集电区，而输入信号就已改变极性，使IC的变化幅度下降，因而β值降低。当f较低时，耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其交流压降不能忽略，使Au减少，同时也使得输入与输出之间发生了相位移，因而偏离180°。XCO在低频段仍可视作开路。8.6.2

阻容耦合多级放大电路许多放大器都是由多级当大电路组成的，各级放大电路对微弱信号进行连续放大，从而获得必要的电压幅数或足够的功率。多级放大器的组成模式可用下列框图示意：第(n-1)级第二级第n级输入输出前置级末前级末级(输出级)功率放大电压放大第一级8.6.2

阻容耦合多级放大电路多级放大电路中，前后两级之间的联接方式称为耦合。常用的级间耦合有阻容耦合、直接耦合及变压器耦合三种方式。阻容耦合：适合交流放大电路，结构简单，易于调整直接耦合：适合交流和直流放大电路，结构较复杂，调整比较繁琐。在集成电路得到极大发展以来，直接耦合的应用越来越多变压器耦合：适合交流放大电路，结构虽比较简单，但元件体积大、重量大、不适于电路的小型化和集成化，在应用上有许多局限性，许多场合已被前两种方式所取代。如图为阻容耦合的两级放大电路：+ui-C1CE2RC1RSRB11+us-++C3+uo-RC2RB21RL+Ucc+RB22RE1RB12RE1C2CE2T1T2第一级的输出信号由C2耦合到第二级的输入电阻上，故称为阻容耦合。1)隔直作用前后两级的静态工作点互不影响；2)容抗很小交流信号顺利通过电容耦合到下一级；3)低频特性差低频容抗较大，交流信号损失较大；4)难于集成集成电路无法制造大容量耦合电容。1.阻容耦合放大电路的特点ri两级阻容耦合放大电路的微变等效电路：+us-RSRB1rbe1ib11ib1RB2rbe2ib22ib2RC1+uo-RL2+uo1-RL1RC2电容和直流电源对交流短路2.阻容耦合放大电路的分析riro+ui-C1CE2RC1RSRB11+us-++C3+uo-RC2RB21RL+Ucc+RB22RE1RB12RE1C2CE2T1T2+uo1=ui2-电压放大倍数：输入电阻：输出电阻：2.阻容耦合放大电路的分析riro+us-RSRB1rbe1ib11ib1RB2rbe2ib22ib2RC1+uo-RL2RC2+ui-解:静态值:同理：已知RB11=30k，RB12=15k，RB21=20k，RB22=10k，RC1=3k，RC2=2.5k，RE1=3k，RE2=2k，1=2=40，UCC=12V。求静态工作点及电压放大倍数。+ui-C1CE2RC1RSRB11+us-++C3+uo-RC2RB21RL+Ucc+RB22RE1RB12RE1C2CE2T1T2例1例1根据微变等效电路图晶体管的输入电阻：交流等效负载电阻：电压放大倍数：+uo1=ui2-riro+us-RSRB1rbe1ib11ib1RB2rbe2ib22ib2RC1+uo-RL2RC2+ui-8.7差分（动）放大电路许多直接耦合放大电路的第一级都采用差动放大电路抑制零点漂移。直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流信号。直接耦合电路必须抑制零点漂移。8.7.1零点漂移理想的直接耦合放大电路应在输入为零时，保持输出不变。但实际的放大电路往往在输入端短接时(ui

=0)，所测得的输出电压并不恒定，而是缓慢地、无规则地变化着，这就是零点漂移。ui=0直接耦合放大器+uo-tuo0当电路输入信号后，漂移与输入信号共存，一起被逐级放大，当两者大小可比时，则在输出端很难辩出真正被放大的信号，放大电路不能正常工作。因此必须查明原因并找到抑制零漂的方法。8.7.1零点漂移引起零点漂移的因素很多，有晶体管参数随温度的变化、电源电压的波动、电路元件参数的变化等，但温度变化的影响是最严重的抑制零点漂移的办法可加入深度的负反馈。特别要注重对第一级零点漂移的抑制。通常把温度每变化一度在输出端的漂移电压折合到输入端作为衡量放大电路灵敏界限的指标UId=UOd/|AU|8.7.2差动放大电路的工作原理由电路的对称结构，两只晶体管具有相同的静态工作点，而有温度变化所引起的参数的变化也具有对称性。+ui1-RCRB2+Ucc+uo

-T2RB1RCRB2RB1T1+ui2-1.

零点漂移的抑制在静态时，ui1=ui2=0，相当于输入端短接，考虑对称性，有当温度升高时，集电极的电流都要升高；电位都要下降，在完全对称时，它们的变化量也都相同，即IC1=IC2uo=VC1-VC2=0、VC1=VC2IC1=

IC2uo=

VC1-VC2=0虽然每管各自都产生了零漂，但由于两管集电极电位的变化量相同，相互抵消。VC1=VC2及及、+ui1-RCRB2+Ucc+uo

-T2RB1RCRB2RB1T1+ui2-双端输出差动放大电路利用对称性可抑制零漂。非静态时，差动放大电路的信号输入有不同方式(1)

共模输入两个输入信号的大小相等，极性相同，ui1=ui2差动放大电路双端输出时，对共模信号没有放大能力，也即对共模信具有很强的抑制能力。而零点漂移电压折合到输入端相当于给差动放大电路加了一对共模信号，所以差动放大电路可以抑制零点漂移。2.

信号输入(2)

差模输入两个输入信号的大小相等，极性相反，ui1=-ui2设ui1>0，ui2<0，则IC1>0，IC2<0；因而VC1<0，VC2>0。进而输出电压uo=VC1-VC2

为两管各自输出电压变化量的2倍。差动放大电路对差模信号具有放大能力。2.

信号输入比较输入是最常见的信号。(3)

比较输入两个输入信号电压既非共模，又非差模，ui1

ui2

为此，设两个信号的分别由共模信号和差模信号构成，即ui1=uic+uid

及ui2=uic–uid，则共模信号uic

=(ui1+ui2)/2

及差模信号uid

=(ui1–ui2

)/2所以，对比较输入信号的放大作用可分解为对共模信号分量和差模信号分量的处理。例如，ui1=10mV,ui2=6mV。可分解成共模信号为uic

=（10+6）/2=8mV，及差模信号uid

=（10-6）/2=2mV。2.

信号输入前面指出差动放大电路是靠对称性来抑制零点漂移的，但实际上的对称性是不存在的。因而零点漂移并不能完全被抑制，为此采用下面的典型电路：+ui1-RC+Ucc+uo-T2RB1RCRB1T1+ui2-RpUEERE8.7.3典型差动放大电路RB2RB2共模抑制电阻

调零电阻

负电源+ui1-RC+Ucc+uo-T2RB1RCRB1T1+ui2-RpUEERERE的作用是稳定静态工作点，限制单管的零漂。TIC1IC2IEUBE1UBE2IC1IB1IC2IB28.7.3典型差动放大电路当温度升高时共模抑制电阻

+ui1-RC+Ucc+uo

-T2RB1RCRB1T1+ui2-RpUEERERE愈大抑制零点漂移的作用愈显著，但UCC一定时，RE过大将使集电极电流过小而影响电压放大倍数。为此，接入负电源UEE来抵偿RE两端的直流压降，以获得合适的静态工作点。调零电阻Rp作用是调平衡，因实际电路不完全对称，可用Rp调节静态时输出电压。Rp对差模信号有反馈作用，不宜过大，阻值一般在101-102。8.7.3典型差动放大电路1.静态分析（ui=0）由于电路对称，只需计算一个管的静态值即可。因为RP很小，略去。小而忽略+ui1-RC+Ucc+uo

-T2RB1RCRB1T1+ui2-RpUEEREVE=0RC+UccRB1T1+uCE-UEERE2IEICIBuBE+-∵RE对差模信号(ui1=-ui2)不起作用，∴单管差模电压放大倍数：同理双端输出电压放大倍数2.动态分析RC+UccT2RBRCRBT1RpUEERE+-–+uo1uo2(1)双端输入—双端输出+ui1-+ui2-RC+uo1-RB1T1+ui1-iCiBiE当两管集电极之间接入负载RL时，