电子线路第二章

电子线路第二章第一页，共七十四页，2022年，8月28日§2.1放大电路的组成及工作原理2.1.1放大电路的功能及组成第二页，共七十四页，2022年，8月28日1.电路组成A.核心器件BJTB.偏置电路—提供放大外部条件C.输入、输出电路—vi的引入，vo引出end2.1.2共发射极放大电路2.1.2共射极放大电路第三页，共七十四页，2022年，8月28日-++VT123URBIRBBBECCCCb（+12V）IUVCE1.电路组成2.1.2共射极放大电路2.1.2共发射极放大电路第四页，共七十四页，2022年，8月28日2.简单工作原理vi=0vi=Vsint2.1.2共射极放大电路vCE

=VCC-iCRCend第五页，共七十四页，2022年，8月28日3.简化电路及习惯画法习惯画法

共射极基本放大电路2.1.2共射极放大电路第六页，共七十四页，2022年，8月28日

静态：输入信号为零（vi=0或ii=0）时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。

电路处于静态时，三极管各电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，常称为Q点。一般用IB、IC、和VCE

（或IBQ、ICQ、和VCEQ

）表示。

直流通路

共射极放大电路输入信号为零（vi接地）；电容开路静态等效电路2.1.2共射极放大电路第七页，共七十四页，2022年，8月28日第八页，共七十四页，2022年，8月28日

动态：输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。交流通路

共射极放大电路电容短路，直流量为零，VCC成为交流地动态等效电路endicvce+-2.1.2共射极放大电路第九页，共七十四页，2022年，8月28日第十页，共七十四页，2022年，8月28日2.1.2共射极放大电路第十一页，共七十四页，2022年，8月28日符号说明2.1.2共射极放大电路第十二页，共七十四页，2022年，8月28日2.1.3放大器的性能指标

1.放大倍数第十三页，共七十四页，2022年，8月28日2.1.3放大器的性能指标

2.输入电阻和输出电阻第十四页，共七十四页，2022年，8月28日2.1.3放大器的性能指标

3.通频带衡量放大电路对不同频率信号的适应能力4.非线性失真系数第十五页，共七十四页，2022年，8月28日2.2图解分析法

交流通路及交流负载线输入交流信号时的图解分析

确定静态工作点

动态工作情况分析第十六页，共七十四页，2022年，8月28日

采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。

共射极放大电路首先，画出直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-

静态工作情况分析2.2图解分析法第十七页，共七十四页，2022年，8月28日直流通路IBVBE+-ICVCE+-列输入回路方程：

VBE=VCC－IBRb列输出回路方程（直流负载线）：

VCE=VCC－ICRc在输入特性曲线上，作出直线VBE=VCC－IBRb，两线的交点即是Q点，得到IBQ。在输出特性曲线上，作出直流负载线VCE=VCC－ICRc，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ

和ICQ。end第十八页，共七十四页，2022年，8月28日图2.1.2静态分析2.2图解分析法第十九页，共七十四页，2022年，8月28日图2.1.2动态分析2.2图解分析法

动态工作情况分析第二十页，共七十四页，2022年，8月28日

动态工作情况分析由交流通路得纯交流负载线：

共射极放大电路交流通路icvce+-vce=-ic(Rc//RL)1.交流通路及交流负载线2.2图解分析法由于交流负载线必过Q点，因此，过输出特性曲线上的Q点,做一条斜率为-1/RL直线，该直线即为交流负载线。R'L=RL∥Rc，是交流负载电阻。

第二十一页，共七十四页，2022年，8月28日第二十二页，共七十四页，2022年，8月28日2.2图解分析法2.输入交流信号时的图解分析

动态工作情况分析

共射极放大电路第二十三页，共七十四页，2022年，8月28日2.2图解分析法2.输入交流信号时的图解分析

动态工作情况分析

共射极放大电路通过图解分析，可得如下结论：

1.vivBEiBiCvCE|-vo|

2.vo与vi相位相反；

3.可以测量出放大电路的电压放大倍数；

4.可以确定最大不失真输出幅度。第二十四页，共七十四页，2022年，8月28日

非线性失真分析1.BJT的三个工作区2.2图解分析法当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。饱和区特点：

iC不再随iB的增加而线性增加，即此时截止区特点：iB=0，iC=ICEOvCE=VCES，典型值为0.3V直流通路IBVBE+-ICVCE+-第二十五页，共七十四页，2022年，8月28日iCuCEuo可输出的最大不失真信号（1）合适的静态工作点ib2．非线性失真与Q的关系第二十六页，共七十四页，2022年，8月28日截止失真消除方法：增大VBB（2）Q点过低→信号进入截止区第二十七页，共七十四页，2022年，8月28日最大不失真输出电压Uom

：比较UCEQ与（VCC－UCEQ

），取其小者（3）Q点过高→信号进入饱和区第二十八页，共七十四页，2022年，8月28日2.3放大电路的工作点稳定问题温度变化对ICBO的影响温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对的影响稳定工作点原理2.3.1温度对工作点的影响2.3.2分压式偏置稳定电路第二十九页，共七十四页，2022年，8月28日2.3.1温度对工作点的影响1.温度变化对ICBO的影响2.温度变化对输入特性曲线的影响温度T

输出特性曲线上移温度T

输入特性曲线左移3.温度变化对的影响温度每升高1°C，要增加0.5%1.0%温度T

输出特性曲线族间距增大第三十页，共七十四页，2022年，8月28日第三十一页，共七十四页，2022年，8月28日2.3.2分压式偏置稳定电路1.稳定工作点原理目标：温度变化时，使IC维持恒定。

如果温度变化时，b点电位能基本不变，则可实现静态工作点的稳定。T稳定原理：

ICIEIC

VE、VB不变

VBE

IB（反馈控制）b点电位基本不变的条件：I1>>IB，此时，不随温度变化而变化。

且Re可取大些，反馈控制作用更强。一般取I1=(5~10)IB，VB=3V~5V

end第三十二页，共七十四页，2022年，8月28日2.3.2分压式偏置稳定电路1.稳定工作点原理目标：温度变化时，使IC维持恒定。

如果温度变化时，b点电位能基本不变，则可实现静态工作点的稳定。T稳定原理：

ICIEIC

VE、VB不变

VBE

IB（反馈控制）b点电位基本不变的条件：I1>>IB，此时，不随温度变化而变化。

且Re可取大些，反馈控制作用更强。一般取I1=(5~10)IB，VB=3V~5V

end第三十三页，共七十四页，2022年，8月28日2.3.2射极偏置电路2.固定偏流电路与射极偏置电路的比较

固定偏流共射极放大电路电压增益：输入电阻：输出电阻：Ro=Rc#

射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？第三十四页，共七十四页，2022年，8月28日2.3.2射极偏置电路end第三十五页，共七十四页，2022年，8月28日建立小信号模型的意义

由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是在一定的条件下（工作点附近）将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。2.4放大电路的微变等效电路分析法第三十六页，共七十四页，2022年，8月28日

当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。建立小信号模型的思路第三十七页，共七十四页，2022年，8月28日1.H参数的引出在小信号情况下，对上两式取全微分得用小信号交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce

对于BJT双口网络，我们已经知道输入输出特性曲线如下：vBE=f(iB)

vCE=constiC=f(vCE)

iB=const可以写成：vBEvCEiBcebiCBJT双口网络2.4.1BJT的小信号建模第三十八页，共七十四页，2022年，8月28日2.4.1BJT的小信号建模输出端交流短路时的输入电阻；输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数；输入端交流开路时的反向电压传输比；输入端交流开路时的输出电导。其中：四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H参数）。1.H参数的引出vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce第三十九页，共七十四页，2022年，8月28日h参数的物理意义分清主次，合理近似！b-e间动态电阻内反馈系数电流放大系数c-e间电导第四十页，共七十四页，2022年，8月28日3.4.1BJT的小信号建模2.H参数小信号模型根据可得小信号模型BJT的H参数模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoevbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBEvCEiBcebiCBJT双口网络第四十一页，共七十四页，2022年，8月28日2.4.1BJT的小信号建模3.模型的简化hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即rbe=hie

=hfe

uT=hre

rce=1/hoe一般采用习惯符号则BJT的H参数模型为ibicvceibvbeuT

vcerberce

uT很小，一般为10-310-4，

rce很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响，得到简化电路

ib

是受控源

，且为电流控制电流源(CCCS)。电流方向与ib的方向是关联的。

第四十二页，共七十四页，2022年，8月28日2.3.3BJT的小信号建模4.h参数的确定

晶体管参数；

rbe

与Q点有关一般可用公式估算rbe

第四十三页，共七十四页，2022年，8月28日2.3.3BJT的小信号建模4.h参数的确定其中对于低频小功率管rbb’≈200

则

而

(T=300K)

end第四十四页，共七十四页，2022年，8月28日2.4.1BJT的小信号建模小信号模型vBEvCEiBcebiCBJT双口网络基区体电阻－查阅手册发射结电阻－由发射极静态电流来计算第四十五页，共七十四页，2022年，8月28日小信号模型的应用注意事项：H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。H参数与工作点有关。第四十六页，共七十四页，2022年，8月28日2.4.2用H参数小信号模型分析共射极基本放大电路第四十七页，共七十四页，2022年，8月28日2.4.2用H参数小信号模型分析共射极基本放大电路

共射极放大电路1.利用直流通路求Q点一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V，已知。第四十八页，共七十四页，2022年，8月28日2.画出小信号等效电路RbviRbRbviRc2.4.2小信号模型分析共射极放大电路icvce+-交流通路RbviRcRLH参数小信号等效电路第四十九页，共七十四页，2022年，8月28日3.求电压放大倍数根据RbviRcRL则电压放大倍数2.4.2小信号模型分析（可作为公式）第五十页，共七十四页，2022年，8月28日4.求输入电阻2.4.2小信号模型分析RbRcRLRi5.求输出电阻RbRcRLRo令Ro=Rc所以第五十一页，共七十四页，2022年，8月28日当信号源有内阻时：源电压放大倍数＝Ui.UO.Ui.Us.2.4.2小信号模型分析第五十二页，共七十四页，2022年，8月28日I1I2IBI2=（5~10）IB∴I1I2Rb1+VCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuoBEC分压式偏置电路Re射极直流负反馈电阻Ce

交流旁路电容ICIE2.4.3带Re的共发射极放大电路的分析第五十三页，共七十四页，2022年，8月28日直流通道及静态工作点估算IB=IC/UCE=VCC-ICRC-IEReICIE=UE/Re

=（UB-UBE）/Re

UBE0.7V

+VCCRb1RCRb2ReICIEIBUCE电容开路,画出直流通道第五十四页，共七十四页，2022年，8月28日电容短路,直流电源短路，画出交流通道交流通道及微变等效电路Rb1+ECRCC1C2Rb2CERERLuiuoBEC第五十五页，共七十四页，2022年，8月28日交流通道Rb1RCRb2RLuiuoBECibiciii2i1微变等效电路rbeRCRLRb1Rb2BECI1I2第五十六页，共七十四页，2022年，8月28日微变等效电路及电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算Ri=

Rb1//Rb2//rbeRo=

RCrbeRCRLRb1Rb2BECI1I2RL=RC//RL第五十七页，共七十四页，2022年，8月28日电容CE的作用：第五十八页，共七十四页，2022年，8月28日第五十九页，共七十四页，2022年，8月28日第六十页，共七十四页，2022年，8月28日第六十一页，共七十四页，2022年，8月28日§2.5基本共集放大电路1、静态分析2、动态分析第六十二页，共七十四页，2022年，8月28日2、动态分析：输入、输出电阻的分析Ri与负载有关。Ro与