模拟电路第二章-3

2-6-2共射极放大器的交流等效电路分析法根据直流通路估算直流工作点确定放大器交流通路、交流等效电路计算放大器的各项交流指标＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2图2―33共射极放大器及其交流等效电路(a)电路解：首先根据直流通路以及直流大信号等效电路求解出放大器的静态工作点。第二步画放大器的交流通路。然后将通路中的晶体管用等效小信号模型代替。(b)交流等效电路图2―33共射极放大器及其交流等效电路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB11.电压放大倍数输出、输入电压反相分析各性能指标。主要包括以下性能指标：无量纲参数关于电压放大倍数Au的讨论3.可取分贝（dB）为单位。即：当忽略rbb’时，(b)交流等效电路图2―33共射极放大器及其交流等效电路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1

2.电流放大倍数无量纲参数可取分贝（dB）为单位。可见，共射极放大器既有电压放大，又有电流放大，因而具有极大的功率增益。(b)交流等效电路图2―33共射极放大器及其交流等效电路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1

3.输入电阻Ri定义：从放大器输入端看进去的电阻，即：＋－UsAuoUiRL＋－RsUiRi＋－Ro＋－UoRi表征放大器从信号源获得信号的能力。4.输出电阻Ro定义：从放大器输出端看进去的电阻。根据戴维南定理，可得：Ro是一个表征放大器带负载能力的参数。输出电阻求法:

负载RL断路,去除电路中的独立源,保留其内阻,保留受控源,在输出端外加一电压u,得出对应的电流i,则:所以：根据定义：+-0对于电压输出。Ro越小，带负载能力越强，即负载变化时放大器输出给负载的电压基本不变。对于电流输出。Ro越大，带负载能力越强，即负载变化时放大器输出给负载的电流基本不变。分析时为什么要讨论Ri和Ro？+-Rs+-+-RL放大电路Ro+-Ri故对于放大电路而言，一般情况希望Ri越大越好Ro越小越好RiRo用来评价放大电路对信号源和负载的作用放大器的Ri的测量电路：放大器的Ro的测量电路：打开S，测得Uo’；闭合S，测得Uo。5.源电压放大倍数Aus若Ri>>Rs

，则：＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RERLUCCRCRB1＋C2CE＋图2―33共射极放大器及其交流等效电路(a)电路

6.发射极接有电阻RE时的情况图2―35发射极接电阻时的交流等效电路Ri=RB1‖RB2‖R′例5下图电路中，若RB1=75kΩ，RB2=25kΩ,RC=RL=2kΩ,RE=1kΩ,UCC=12V，晶体管采用3DG6管，β=80,r

bb′=100Ω,Rs=0.6kΩ,试求直流工作点ICQ、UCEQ及Au,Ri,Ro和Aus等项指标。＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2RB1=75kΩ，RB2=25kΩ,RC=RL=2kΩ,RE=1kΩ,UCC=12V，β=80,r

bb′=100Ω,Rs=0.6kΩ,试求直流工作点ICQ、UCEQ及Au,Ri,Ro和Aus等项指标。UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1解按估算法计算Q点：＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RE1CE＋RLUCCRCRB1＋C2RE2例6在上例中，将RE变为两个电阻RE1和RE2串联，且RE1=100Ω,RE2=900Ω，而旁通电容CE接在RE2两端，其它条件不变，试求此时的交流指标。1解由于RE=RE1+RE2=1kΩ，所以Q点不变。对于交流通路，现在射极通过RE1接地。交流等效电路为：1可见，RE1的接入，使得Au减小了约10倍。但是，由于输入电阻增大，因而Aus与Au的差异明显减小了。2―7共集电极放大器和共基极放大器

2―7―1共集电极放大器＋－－＋UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRB1＋C2(a)电路图2―36共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie1.电压放大倍数Au因而式中：

Au<1，且接近1，而且Uo与Ui同相。所以也称为射极跟随器。图2―36共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie

2.电流放大倍数Ai在图2―36(b)中，当忽略RB1、RB2的分流作用时，则Ib=Ii，而流过RL的输出电流Io为由此可得共集电极放大器虽然没有电压放大，但Ai>>1，所以仍有较大的功率增益。图2―36共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie3.输入电阻RiRi’显著增大，所以共集电极电路的具有高输入电阻的特性图2―36共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie4.输出电阻Ro图2―37求共集放大器Ro的等效电路式中：是基极支路的电阻折合到射极的等效电阻输出电阻小。共集电路的特点：①电压放大倍数小于1而近于1；②输出电压与输入电压同相；③输入电阻高；④输出电阻低。

2―7―2共基极放大器C1－＋Ui＋RE＋C2RCRB1RB2＋CB－＋UoRLUCC(a)共基极放大电路图2―38共基极放大器及其交流等效电路(b)交流等效电路Ii－＋UiRERiIerbeRi′βIbRCRoRLIo－＋UoIb1.电压放大倍数Au式中：

2.电流放大倍数Ai3.输入电阻Ri4.输出电阻Ro

2―7―3三种基本放大器性能比较2―8放大器的级联2―8―1级间耦合方式多级放大器各级之间连接的方式称为耦合方式。级间耦合的要求:确保各级放大器有合适的直流工作点；前级输出尽可能多的加到后级的输入端常用的耦合方式有三种：阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。阻容耦合＋－UiRi2A1A2＋－UoC(a)阻容耦合框图优点：各级的直流工作点相互独立，不会影响各自设定的工作点。缺点：低频特性差。＋－UiRi2A1A2＋－UoN2N1Ri2′(b)变压器耦合框图变压器耦合优点：各级的直流工作点相互独立；原、副边交流不共地；可实现阻抗变换。缺点：变压器体积大，不易集成。低频特性差＋－UiRi2A1A2＋－Uo(a)直接耦合框图直接耦合优点：易集成；没有电抗元件，具有良好的频率特性，对低频和高频信号均能放大。直接耦合缺点：1、各级直流工作点相互影响。解决方法：合理的设计偏置电路。

2、零点漂移严重解决方法：输入端采用差动电路。＋－UiRi2A1A2＋－Uo(a)直接耦合框图UoRE2UCCUoUCC

(a)垫高后级的发射极电位(b)稳压管电平移位UoUCC

(c)电阻和恒流源电平移位UCCUoQUiQRIoUoUCCNPNPNP图2―40直接耦合电平配置方式实例(d)NPN、PNP管级联2―8―2级联放大器的性能指标计算1、一个n级放大器的总电压放大倍数Au为：2、级联放大器的输入电阻即为第一级的输入电阻Ri1，但应将后级的输入电阻Ri2作为其负载，3、级联放大器的输出电阻即为最末级的输出电阻Ro(n)，但应将前级的输出电阻Ro(n-1)作为其信号源内阻图2-41两级共射极放大器(a)电路(b)交流通路RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2βIb1βIb2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo1RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2βIb1βIb2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo12―8―3组合放大器一、CC―CE组合放大器＋－UoRB1Ri↑RB2RC2RLRo－＋Ui＋－UsRsRE1Ro1↓V1V2

(a)CC―CE电路CC-CE组合电路具有高的输入电阻，组合放大器的Aus近似为后级共射放大器的电压增益。(b)CE―CC电路＋－UoRB1RiRB2RLRo↓－＋UiV1RC1Ri2↑RE2V2CE―CC组合放大器CE-CC具有低的输出电阻，组合放大器的Au近似为共射放大器在负载开路时的电压增益。例8放大电路如图2―43所示。已知晶体管β=100,rbe1=3kΩ,rbe2=2kΩ,rbe3=1.5kΩ，试求放大器的输入电阻、输出电阻及源电压放大倍数。图2―43例8电路Rs＋－UsRE15.3kRRC23kRE33k－UEE(－6V)RLUo－＋0.2kVD1V1V2V3(＋6V)＋UCC2kVZ解:该电路为共集、共射和共集三级直接耦合放大器。RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo2(1)输入电阻Ri：(2)输出电阻Ro:(3)源电压放大倍数Aus:二、CE―CB组合放大器RB3＋－UsRsUi＋C1RB2＋C3RB1RC＋C2UCCUo＋CERERLV2V1Uo1(a)电路图2―44CE―CB组合放大器(b)