第3章分立元件基本电路第4版(应)

3.1共发射极放大电路3.2共集电极放大电路3.3共源极放大电路3.4分立元件组成的基本门电路第3章分立元件基本电路3.1.1电路组成3.1.2静态分析3.1.3动态分析3.1.4静态工作点的稳定3.1.5频率特性3.1共发射极放大电路RBRCUCEUBE+－－++UCC++C1C2+－ui+－u0直流电源集电极电阻输出电容晶体管基极电阻输入电容3.1.1电路组成各元件的作用晶体管：电流放大作用，发射极正偏，集电极反偏；直流电源UCC：提供放大所需的能量；偏置电阻RB：调节RB

，可调节基极电流；集电极负载电阻RC：将集电极电流的变化转换成电压

的变化送到输出端；耦合电容C1、C2：隔直，不适用于低频电路。

所谓静态是指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，亦称为直流工作状态。静态分析内容：在直流电源作用下，确定三极管

1）基极电流IB

；

2）集电极电流IC；

3）集电极与发射极之间的电压值UCE。静态分析方法：1）图解法；

2）估算法。3.1.2静态分析静态分析目的：1）确定三极管工作状态2）确定三极管静态工作点的合理性1）图解法iBuBEUCCUCCRB0UBEQIBQQB输入回路UCCUCCUCEIC+－IBUBE+RBRC－线性线性非线性输出回路UCCUCCUCEIC+－IBUBE+RBRC－IB=IBQICQUCEQQUCC——UCCRC直流负载线uCE0iC2）估算法RBRCICIBUCEUBE+－－++UCC直流通路所谓动态是指放大电路有信号输入时，电路中各处的电压电流都处于变动工作状态。动态分析内容：输入信号变化时，电路中各种变化量的变动情况和相互关系。

1）电压放大倍数AU；

2）输入电阻ri；

3）输出电阻ro。动态分析方法：1）图解法；

2）微变等效电路分析方法。3.1.3动态分析1）图解法输入电路ωt输出电路1）图解法iC=IC+ic

uCE=UCE+uce

经电容隔直后：uo=uCE-UCE

=uce

工作点与波形失真1）图解法Q点过高饱和失真Q点过低截至失真2）微变等效电路分析法+－uiRBRCUCEUBE+－－++UCC++C1C2+－u0RLiBiCu0RB+－－++－ui+－RLRCubeuceicibii交流通路交流通路：将电路中的电容和直流电源短路。bubebrbe

ec

ibibicuce＋__＋微变等效电路：将晶体管用小信号模型来代替。uceubeibibce＋－－＋ic晶体管的小信号模型ui＋_rbe

ibibicRCRBuo_＋RL微变等效电路+RBRCUCEUBE+－－++UCC++C1C2+－u0RLiBiC（1）电压放大倍数带负载时不带负载时＋_rbe

RCRB_＋RL上式说明，选择适当的参数，可使信号得到放大。Au为负值，说明输出信号与输入信号反相，即共射极放大电路具有倒相作用。可见带负载使放大倍数下降。（2）输入电阻ui＋_rbe

ibibicRCRBuo_＋RLri放大电路的输入电阻：根据以上的微变等效电路：

对信号源而言，放大电路相当于它的负载，负载电阻即为放大电路的输入电阻。（2）输入电阻US＋_•RSri＋_uiri是衡量放大电路对输入电压衰减程度的重要指标。如右图所示，把一个内阻为RS，源电压为US的信号源加到放大电路的输入端，由于ri的存在，实际的Ui为：（3）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。rorbe

IbRCRBUo_＋RL•US＋_••RSU’o＋_•roRL＋_uO•IO•US＋_•RSri＋_uiIi•放大电路（3）输出电阻（3）输出电阻RS放大电路I•US•=0可用外加电压法

求roroU•+－对于前面所述的共发射极放大电路ICUCE0UCC——UCCRCQ1IB=80μAIB=60μAIB=40μAIB=20μAQ2温度升高时，静态工作点将沿直流负载线上移。3.1.4静态工作点的稳定静态工作点稳定的放大电路RB2+－ui+－RLRCIBTC2C1++RB1CERE+UCCICIEI1I2RB2RCICIBTRB1RE+UCCVBIE+_UEUBE+_ＵBB＋_R’BRCICIBRE+UCCIEUCE+_静态分析rbe

IbIbIcRCRB2RL•Uo_＋•Ui＋_•••RB1bec动态分析例题3.1.3电路如右图所示，β=80，UBE=0.7V试计算：（1）电压放大倍数（2）输入电阻（3）输出电阻静态工作点：ＵBB＋_R’BRCICIBRE+UCCIEUCE+_直流等效电路例题3.1.3例题3.1.3晶体管输入电阻rbe

IbIbIcRCRB2RL•Uo_＋•Ui＋_•••RB1becRE1例题3.1.3微变等效电路：（1）放大倍数例题3.1.3微变等效电路：（2）输入电阻rbe

IbIbIcRCRB2RL•Uo_＋•Ui＋_•••RB1becRE1r’iriro（3）输出电阻3.1.5频率特性|Aum|√2|Au|fo|Aum|fLfHfBWf27001800900幅率特性相频特性uS+－RLiCiBTC2C1++RBRE+UCCRS+－uO静态分析：3.2共集电极放大电路RSuS+－RLiCiBTC2C1++RBRE+UCC+－uOcRS+－uSRBRERL+－uObe共集电极放大电路交流通路eRS+－uSRBRERL+－uObceRS+－uSRBRERL+－uObcrbeibβib电压放大倍数动态分析：动态分析：输入电阻rir’ieRS+－uSRBRERL+－uObcrbeibβib+－ui动态分析：输出电阻

求ro的等效电路例题3.2.1已知：US=20mV，UBE1=UBE2=0.7V，β1=β2=80求：1）第一级Au1、ri1、ro1;2)Ui2；

3）若e、d与a、b直接相连，Ui2?R4+－+－R3T2C3C2++C4+UCCRL.U0.Ui2R6R3例题3.2.1RS+－ri2iC1T1C2C1++

R1R2+UCC+－.US.U01iB1例题3.2.1（1）第一级静态电流第二级的输入电阻ri2即为第一级的负载电阻RS+－ri2iC1T1C2C1++

R1R2+UCC+－.US.U01iB1例题3.2.1电压放大倍数输入电阻输出电阻例题3.2.1（2）信号源输出电压第二级输入电压（3）若e、d与a、b直接相连，则Ui2就是信号源的输出电压共基极放大电路电路只能放大电压信号，不能放大电流；

输出与输入同相，ri小，ro大。基本放大电路交流通路3.3.1静态分析3.3.2动态分析3.3共源极放大电路3.3.1静态分析自给式偏置共源极放大电路仅适用于耗尽型场效应管分压式自偏置共源极放大电路（耗尽型）两方程联立求得ID和UGS3.3.2动态分析微变等效电路电压放大倍数输入电阻输出电阻[例题3.3.1]已知电路如图，且gm=2mS，UGS(off)=-2V，IDSS=0.5mA。2M+24V500k100k10k15k15k10μF10μF10μF求：(1)

静态工作点ID、UGS、UDS(2)AU、ri、ro。[解](1)

联立解得①②根据题意第①组解不符，因此静态工作点为解②(2)电压放大倍数输入电阻输出电阻3.4.1二极管与门电路3.4.2二极管或门电路3.4.3晶体管及场效晶体管非门电路3.4分立元件组成的基本门电路基本门电路概述

门电路是一种开关电路，其输入和输出之间存在一定的因果关系即逻辑关系。

正逻辑：1表示高电平，0表示低电平；

负逻辑：0表示高电平，1表示低电平。

在逻辑电路中，输入输出信号通常用高低电平来描述，用0和1来表示两种对立的逻辑状态。基本的逻辑关系有：与逻辑、或逻辑、非逻辑；

相对应的基本门电路有：与门、或门、非门。3.4.1二极管与门电路工作原理：（1）当UA=UB=0V时，D1、D2均导通，故UF=0V，即F为低电平0；（2）当UA=0V，UB=3V时，D1导通，D2截止，故UF=0V，即F为低电平0；（3）当UA=3V，UB=0V时，D1截止，D2导通，故UF=0V，即F为低电平0；（4）当UA=UB=3V时，D1、D2均截止，故UF=3V，即F为高电平1。3.4.1二极管与门电路二输入与门逻辑表输入输出ABF000010100111二输入与门逻辑符号函数表达式：3.4.2二极管或门电路工作原理：（1）当UA=UB=0V时，D1、D2均导通，故UF=0V，即F为低电平0；（2）当UA、UB不全为0时，D1、D2至少有一个导通。如UA=3V时，D1导通，此时UF=UA=3V，即F为高电平1。3.4.2二极管或门电路二输入或门逻辑表输入输出ABF000011101111二输入或门逻辑符号函数表达式：3.4.3晶体管及场效晶体管非门电路1.晶体管非门电路输入UA为低电平0时，UBE<0，晶体管发射结反偏，管子截止，输出端F为高电平1；输入UA为高电平时，管子饱和，输出端F为低电平0。保证晶体管饱和的条件IB≥IBS

要使得管子饱和，须满足此时基极电流至少为——临界饱和基极电流

非门逻辑表输入输出AF0110

非门逻辑符号函数表达式：非门逻辑表、逻辑符号及函数表达式例3.4.1已知：RB1=2.7kΩ,RB2=10kΩ,RC=1kΩ,UCC=5V,-UBB=-5V,

β=30,UBES=0.7V，UCES≈0V，截止时IC≈0，UIL=0V，

UIH=3V；试分析管子的输出状态。解：（1）输入UA为低电平0时此时晶体管可靠截止，UF≈UC=5V，输出F为高电平。（2）输入UA为高电平1时临界基极饱和电流将晶体管基极左侧作戴维宁等效开路电压基极电流因IB>IBS，晶体管处于饱和，UF=UCES≈0V，F为0。等效电阻NMOS非门电路工作原理：（1）当输入UA