共射极放大器的交流等效电路分析法演示文稿

共射极放大器的交流等效电路分析法演示文稿本文档共72页；当前第1页；编辑于星期三\21点22分＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2图2.5.11共射极放大器及其交流等效电路(a)电路本文档共72页；当前第2页；编辑于星期三\21点22分2(b)交流等效电路图2.5.11共射极放大器及其交流等效电路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB11.电压放大倍数本文档共72页；当前第3页；编辑于星期三\21点22分31.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：无量纲参数本文档共72页；当前第4页；编辑于星期三\21点22分4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，本文档共72页；当前第5页；编辑于星期三\21点22分5(b)交流等效电路图2.5.11共射极放大器及其交流等效电路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB12.电流放大倍数本文档共72页；当前第6页；编辑于星期三\21点22分62.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。本文档共72页；当前第7页；编辑于星期三\21点22分7(b)交流等效电路图2.5.11共射极放大器及其交流等效电路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1输入电阻Ri输出电阻Ro

本文档共72页；当前第8页；编辑于星期三\21点22分83.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。本文档共72页；当前第9页；编辑于星期三\21点22分94.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。UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1本文档共72页；当前第10页；编辑于星期三\21点22分10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。本文档共72页；当前第11页；编辑于星期三\21点22分115.源电压放大倍数Aus若Ri>>Rs，则：UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1本文档共72页；当前第12页；编辑于星期三\21点22分12＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RERLUCCRCRB1＋C2CE＋图2.5.11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时的情况本文档共72页；当前第13页；编辑于星期三\21点22分13图2.5.12发射极接电阻时的交流等效电路本文档共72页；当前第14页；编辑于星期三\21点22分14本文档共72页；当前第15页；编辑于星期三\21点22分15Ri=RB1‖RB2‖R′本文档共72页；当前第16页；编辑于星期三\21点22分16例2.5.3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＋C2本文档共72页；当前第17页；编辑于星期三\21点22分17RB1=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本文档共72页；当前第18页；编辑于星期三\21点22分18解按估算法计算Q点：＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2本文档共72页；当前第19页；编辑于星期三\21点22分19UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1计算Au:本文档共72页；当前第20页；编辑于星期三\21点22分20UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1本文档共72页；当前第21页；编辑于星期三\21点22分21＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RE1CE＋RLUCCRCRB1＋C2RE2例2.5.4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。本文档共72页；当前第22页；编辑于星期三\21点22分221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：本文档共72页；当前第23页；编辑于星期三\21点22分231本文档共72页；当前第24页；编辑于星期三\21点22分24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。本文档共72页；当前第25页；编辑于星期三\21点22分252.6共集电极放大器＋－－＋UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRB1＋C2(a)电路本文档共72页；当前第26页；编辑于星期三\21点22分26图2.6.1共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie本文档共72页；当前第27页；编辑于星期三\21点22分271.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。本文档共72页；当前第28页；编辑于星期三\21点22分28UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie2.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为本文档共72页；当前第29页；编辑于星期三\21点22分29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。UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie本文档共72页；当前第30页；编辑于星期三\21点22分30图2.6.1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Ri本文档共72页；当前第31页；编辑于星期三\21点22分31Ri’显著增大，所以共集电极电路的具有高输入电阻的特性本文档共72页；当前第32页；编辑于星期三\21点22分32图2.6.1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本文档共72页；当前第33页；编辑于星期三\21点22分33图2.6.2求共集放大器Ro的等效电路本文档共72页；当前第34页；编辑于星期三\21点22分34式中：本文档共72页；当前第35页；编辑于星期三\21点22分35是基极支路的电阻折合到射极的等效电阻输出电阻小。本文档共72页；当前第36页；编辑于星期三\21点22分36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。本文档共72页；当前第37页；编辑于星期三\21点22分37

2.7共基极放大器C1－＋Ui＋RE＋C2RCRB1RB2＋CB－＋UoRLUCC(a)共基极放大电路本文档共72页；当前第38页；编辑于星期三\21点22分38图2.7.1共基极放大器及其交流等效电路(b)交流等效电路Ii－＋UiRERiIerbeRi′βIbRCRoRLIo－＋UoIb本文档共72页；当前第39页；编辑于星期三\21点22分391.电压放大倍数Au式中：

2.电流放大倍数Ai本文档共72页；当前第40页；编辑于星期三\21点22分403.输入电阻Ri4.输出电阻Ro本文档共72页；当前第41页；编辑于星期三\21点22分412―7―3三种基本放大器性能比较本文档共72页；当前第42页；编辑于星期三\21点22分42本文档共72页；当前第43页；编辑于星期三\21点22分432―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。本文档共72页；当前第44页；编辑于星期三\21点22分44阻容耦合优点：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。本文档共72页；当前第45页；编辑于星期三\21点22分45变压器耦合优点：各级的直流工作点相互独立；可实现阻抗变换。缺点：低频特性差;变量器体积大，不易集成。本文档共72页；当前第46页；编辑于星期三\21点22分46＋－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。本文档共72页；当前第47页；编辑于星期三\21点22分47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)直接耦合框图本文档共72页；当前第48页；编辑于星期三\21点22分48RE2UoUCC(a)垫高后级的发射极电位本文档共72页；当前第49页；编辑于星期三\21点22分49(b)垫高后级的发射极电位(c)垫高后级的发射极电位RDZ本文档共72页；当前第50页；编辑于星期三\21点22分50UoUCCNPNPNP图2.8.3直接耦合电平配置方式实例(d)NPN、PNP管级联本文档共72页；当前第51页；编辑于星期三\21点22分512―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：本文档共72页；当前第52页；编辑于星期三\21点22分522、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，本文档共72页；当前第53页；编辑于星期三\21点22分533、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)作为其信号源内阻本文档共72页；当前第54页；编辑于星期三\21点22分54图2.8.6两级共射极放大器(a)电路本文档共72页；当前第55页；编辑于星期三\21点22分55(b)交流通路本文档共72页；当前第56页；编辑于星期三\21点22分56RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2βIb1βIb2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo1本文档共72页；当前第57页；编辑于星期三\21点22分57RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2βIb1βIb2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo1本文档共72页；当前第58页；编辑于星期三\21点22分582―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。本文档共72页；当前第59页；编辑于星期三\21点22分59图2.8.8CE―CC电路＋－UoRB1RiRB2RLRo↓－＋UiV1RC1Ri2↑RE2V2二、CE―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。本文档共72页；当前第60页；编辑于星期三\21点22分60例2.8.2放大电路如图2.8.9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2.8.9例2.8.2电路Rs＋－UsRE15.3kRRC23kRE33k－UEE(－6V)RLUo－＋0.2kVD1V1V2V3(＋6V)＋UCC2kVZ本文档共72页；当前第61页；编辑于星期三\21点22分61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本文档共72页；当前第62页；编辑于星期三\21点22分62(1)输入电阻Ri：RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo2本文档共72页；当前第63页；编辑于星期三\21点22分63(2)输出电阻Ro:RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo2本文档共72页；当前第64页；编辑于星期三\21点22分64(3)源电压放大倍数Aus:RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo2本文