第7章基本放大电路-电路与模拟电子技术

7.1双极型晶体三极管7.2晶体管放大电路7.3多级放大电路7.6场效应晶体管第7章基本放大电路7.4放大电路中的负反馈7.5功率放大电路7.7场效应管放大电路27.1.1基本结构7.1.2放大原理7.1.3特性曲线7.1.4主要参数由两个PN结构成的具有电流放大作用和开关作用的半导体器件7.1双极性晶体三极管3三极管的分类频率：高频管、低频管功率：小、中、大功率管材料：硅管、锗管类型：NPN型、PNP型48.1.1三极管的基本结构由两个PN结组成NPN型BEC基极发射极集电极NNPPNP型PPNBEC发射极集电极基极5BEC基极发射极集电极NNP发射结集电结发射区：掺杂浓度较高基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大61.放大状态BECNNPEBRBEcRC7.1.2三极管的工作原理放大的条件：发射结正偏，集电结反偏EB保证发射结正偏，EC>EB保证集电结反偏。共发射极电路7进入P区的电子少部分与基区的空穴复合（形成基极电流IB）外，多数继续扩散到集电结。BECNNPEBRBEc发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。IEIBRCIB8从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成IC，基本上等于IE。BECNNPEBRBEcIEICICRCIBICBO很小的基极电流IB，就可以控制较大的集电极电流IC，从而实现了放大作用。IB9IC与IB之比称为电流放大倍数静态电流放大系数：动态电流放大系数：通常：10BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管注意！只有：发射结正偏，集电结反偏，晶体管才能工作在放大状态。内部条件是制造时使基区薄且掺杂浓度低，发射区掺杂浓度远高于集电区。112.饱和状态当三极管的UCE<UBE时，BC结处于正向偏置，此时，即使再增加IB，IC也不会增加了。饱和状态饱和的三极管相当于一个闭合的开关3.截止状态当三极管的UBE<UT时，BE结处于反向偏置。截止状态饱和的三极管相当于一个断开的开关128.1.3三极管的特性曲线

实验线路：

输入特性：

输出特性：当UCE为常数时发射结电压UBE与基极电流IB的关系；当IB为常数时集电极电流IC与管压降UCE的关系。ICmA

AVVUCEUBERBIBECEBRC13死区电压，硅管0.5V，锗管0.1V（1）输入特性IB(

A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VUBEIB工作导通压降：硅管UBE0.6~0.7V,锗管UBE0.2~0.3V14（2）输出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。15IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域UCE

UBE,集电结正偏，IB>IC，UCE0.3V称为饱和区。16IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中:IB=0,IC=ICEO≈0,UBE<死区电压,称为截止区。17特性归纳输入特性同二极管的正向特性UBE

IB

输出特性一组曲线（一个IB对应一条曲线）UBE>0，UCE>UBE发射结正偏，集电结反偏IC=

IB电流放大作用UBE<0，IB

0

发射结反偏UBE>0，UCE<UBEIC=

IB发射结正偏，集电结正偏无电流放大作用放大区截止区饱和区18

测量三极管三个电极对地电位，试判断三极管的工作状态。

放大截止饱和发射结和集电结均为反偏。发射结和集电结均为正偏。发射结正偏，集电结反偏。例5198.1.4主要参数直流电流放大倍数：1.电流放大倍数交流电流放大倍数：两者非常接近，通常用作：一般为20~500202.集-射极反向截止电流ICEO（穿透电流）基极开路时的集电极电流。随温度升高而增大。三极管的温度稳定性较差。3.集电极最大允许电流ICM

集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。215.集-射极反向击穿电压U(BR)CEO当基极开路时，集电极和发射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO4.集电极最大允许功耗PCM集电极电流IC流过三极管所消耗的功率为：PC=ICUCE必定导致结温上升，所以PC有限制。PC

PCM22ICUCEICUCE=PCM安全工作区ICMU(BR)CEO过流区过压区过损耗区23放大器将输入的信号放大扬声器由放大后的信号驱动8.2

晶体管放大电路放大的概念在生产实践中常常需要将微弱的电信号放大，使之变成较大的信号。例如：扩音机电路。扩音机的主要组成部分是放大器。放大器话筒将声音信号转换成微弱电信号电路工作电源24放大电路放大的本质：电子电路放大的基本特征：放大电路中必须存在有源元件：能量的控制和转换。功率放大。能够控制能量的元件。25放大元件T：工作在放大区，要保证发射结正偏集电结反偏。一、

基本放大电路的组成uo输出RBECEBRCC1C2T+_uSRS26uo输出RBECEBRCC1C2T+_uSRS使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。基极电源与基极电阻27为电路提供能量，并保证集电结反偏。集电极电源uo输出RBECEBRCC1C2T+_uSRS28变化的电流转变为变化的电压。集电极电阻uo输出RBECEBRCC1C2T+_uSRS29耦合电容：隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。uo输出RBECEBRCC1C2T+_uSRS30uo输出RBECEBRCC1C2T+_uSRS单电源供电可以省去31RB+ECRCC1C2T单电源供电32二、

基本放大电路的工作原理交流电压放大器:输入：交流小信号

ui输出：交流大信号uo正常工作时，直流电源供电各极的电压、电流为：iB，uBE，iC，uCE均为直流与交流的叠加！RB+UCCRCC1C2uiuoiBiCuBEuCE33ui=0时由于电源的存在IB0IC0IBICIE=IB+ICRB+UCCRCC1C2T1.静态：当

ui=0时34IB、UBE，IC、UCE均为直流信号！RB+UCCRCC1C2TIBICUBEUCE(IC,UCE)(IB,UBE)35iBtuBEtiCtuCEtIBUBEICUCE均为直流！36(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。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEICIB37uiiBiCuCEuo各点波形2.动态：当输入ui时RB+UCCRCC1C238iBtIBiCtICuCEtUCEuBEtUBEibiB=IB+ib

uBE=UBE+ube

iC=IC+ic

uCE=UCE+uce

ubeicuce均为直流+交流！表示直流量表示直流量表示直流量表示直流量表示交流量表示交流量表示交流量表示交流量基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠RC将电流的变化转化成电压的变化来实现的。391.当ui=0时+VCCui=0IBIC+-UBE+-UCERbRcT+-+-uoIBQ=0，ICQ=

IBQ=0，UCEQ=VCC晶体管处于截止状态。3设置静态工作点的必要性40

若其峰值小于b-e间的开启电压Uon,则在信号的整个周期内晶体管始终工作在截止状态，输出电压毫无变化。uit0Uontuo0VCC2.当ui≠0时+VCCui

0IBIC+-UBE+-UCERbRcT+-+-uo41

若信号幅度足够大，晶体管只可能在信号正半周大于Uon的时间间隔内导通，导致输出电压严重失真。Uontuo0VCCt0ui★对放大电路的基本要求有两个：1.不失真；2.能够放大。没有设置合适的静态工作点+VCCui≠0IBIC+-UBE+-UCERbRcT+-+-uo

只有在信号的整个周期内晶体管始终工作在放大状态，输出信号才不会产生失真。这就必须设置合适的静态工作点。42放大电路的组成原则１、晶体管必须工作在放大区。电源极性要正确，工作点要合适。2、信号能输入。输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。3、信号能输出。当负载接入时，保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。4、信号不失真。要有合适的静态工作点。（可以调整）43ecbPNP：NPN：ecb-+++-+++VC

>

VB>VEVC

<

VB<VE44uCEiCQIBQ0uBEiBttibuiUBEQQ0icuotibt基本共射放大电路的截止失真Q点过低，信号进入截止区。产生截止失真的原因：ICQUCEQ45QuCEiC0UCEQICQibuotQIBQttibuiUBEQ基本共射放大电路的饱和失真0uBEiBQ点过高，信号进入饱和区。产生截止饱和的原因：4647归纳：Q点过低（IB小，IC小，UCE大），产生截止失真；输出波形被削掉正半周；Q点过高（IB大，IC大，UCE小），产生截止失真；输出波形被削掉负半周；调：Rb

IB

IC

Q点

调：Rb

IB

IC

Q点

Rc+VCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2调整工作点通过调整Rb实现！注意！48因信号幅度太大而产生的的饱和截止失真icIBQQuCEiC0ICQUCEQuoQ点已定（在放大区），能输出的不失真最大幅度：UomUom能输出的不失真幅度：Uom最大，Q点应设在负载线对应于uCE=UCES和IB=0两点间的中点。49归纳1、放大器正常工作时，需设置合适的静态工作点，目的是避免非线性失真；2、放大器正常工作时，所有的电压、电流均为直流+交流；50共发射极放大电路RB+UCCRCC1C21、放大器正常工作时，需设置合适的静态工作点，目的是避免非线性失真；2、放大器正常工作时，所有的电压、电流均为直流+交流；

复习51三、放大电路的分析方法分析原则：动静分开，先静后动静态分析：估算静态工作点动态分析：放大倍数；输入输出电阻；通频带；分析失真估算法图解法图解法微变等效电路法使用交流通路使用直流通路52放大电路的静态分析即估算静态工作点(IB,UBE)(

IC,UCE)：运用直流通路1.估算法：UBE已知！画出放大电路的直流通路

由直流通路列方程求解2.图解法：由直流通路列输入输出回路KVL方程画出放大电路的直流通路在晶体管的输入输出特性上做直流负载线

特性曲线与直流负载线的交点为工作点531、直流通路：

信号源视为短路，但应保留其内阻。在直流电源作用下静态（直流）电流流经的通路。画法：

电容视为开路；

电感线圈视为短路（即忽略线圈电阻）四、放大电路的静态分析静态分析用直流通路！估算静态工作点用直流通路注意！54RB+UCCRCC1C2基本放大电路开路开路RB+UCCRC直流通路551.估算法：UBE已知！画出放大电路的直流通路由直流通路列方程求解RB+UCCRCC1C2RB+UCCRC56RB+UCCRCIBICUBEUCE晶体管在放大状态，其发射结压降近似为常数：硅管：UBE

=0.6V锗管：UBE

=0.2VIB=UCC-

UBERBIC=·IBUCE=UCC-

IC·RC调整偏置电阻RB

，可调整偏置电流IB

。即调整IC和UCE

，使工作点合适。UCCRB57例1：用估算法计算基本放大电路的静态工作点。已知：UCC=12V，RC=4K

，RB=300K，=37.5。解：请注意电路中IB和IC的数量级！582.图解法：由直流通路列输入输出回路KVL方程画出放大电路的直流通路在晶体管的输入输出特性上做直流负载线

特性曲线与直流负载线的交点为工作点59输入回路输出回路iB0UBEUCCQIBUBEUCC/RB输入回路负载线IBQIC直流负载线UCEUCEiC0UCC/RCUCCRB+UCCRCIBICUBEUCE60五、放大电路的动态分析（一）、放大电路的性能指标1、电压放大倍数AuiouUUA=Ui：输入电压。电压放大倍数反映了放大器的放大能力。Uo：输出电压。61从放大电路输入端看进去的等效电阻

输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数，ri愈大放大电路从信号源吸取的电流愈小，反之则愈大。Rs+-+-RL+-RiRo+-´2、输入电阻ririiiiIUr=62?输入电阻大一些好还是小一些好？输入电阻越大，要求信号源提供的电流越小，信号源内阻对输入电压的影响越小。所以，输入电阻越大，对信号源要求越小！~RssURiiUiI633、输出电阻

ro放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。UO~rosU¢RLAu~USRL64?输出电阻大一些好还是小一些好？UO~rosU¢RL输出电阻越小，在负载变化时，引起输出电压的变化越小，即输出电压越稳定所以，输出电阻越小，带负载能力越强！654.通频带Aum0.7AumfL下限截止频率fH上限截止频率通频带：fbw=fH–fL放大倍数随频率变化曲线f|Au|66（二）动态分析1.微变等效电路法画出放大电路的交流通路，根据交流通路画出微变等效电路。（1）交流通路：在静态工作点确定后分析信号的传输情况，考虑的只是电流和电压的交流分量。输入信号作用下交流信号流经的通路。

容量大的电容（如耦合电容）视为短路；画法：

无内阻的直流电源（如+VCC）视为短路。动态分析用交流通路注意！67RB+UCCRCC1C2交流通路：短路短路置零RBRCRLuiuo68（2）晶体管微变等效电路

在放大电路中,在交流小信号作用下,晶体管的输入输出特性曲线在工作点附近近似为线性，所以可以用线性元件来表示输入、输出的电压与电流的相互关系，得到放大电路的微变等效电路。利用微变等效电路可以进行放大电路的动态分析。69bece+-uBEiBiC+-uCEiB0uBEQIBUBE△uBE△iBIBQuCEiC0ICUCE△iC△iB输入端近似一电阻。输出端近似一受控恒流源。rbe=ΔUBEΔIBUCEubeibUCE=rce=ΔUCEΔICIBuceicIB=β=ΔICΔIBUCEicibUCE=70-输入端近似一电阻。晶体管输入电阻rbe输出端近似一受控恒流源。ibBECE+-uBEiBiC+-uCE+BE+-C根据静态工作点计算。

可以查手册或实测。rce71（3）放大电路的微变等效电路将交流通路中的三极管用微变等效电路代替rbeibibiiicuiuoRBRCRL根据微变等效电路计算电压放大倍数、输入输出电阻。RBRCRLuiuo72（1）电压放大倍数

Au

RL

Au

Q

rbe

Au

输出与输入反相位rbeRBRCRLUiIiIbIcUoβIb假设输入的是正弦信号73rbeRBRCRLUiIiIbIoUoβIb输入电阻近似为晶体管的输入电阻。（2）输入电阻的计算：ri74实验测输入电阻的方法：Rs+-+-RL+-RiRo+-´riro其中：Us

是信号源电压（用函数发生器模拟）；Ui是放大电路的输入电压；75（3）输出电阻的计算：计算输出电阻的方法：所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。0rbeRBRC0rO76实验测输出电阻的方法：Rs+-+-RL+-RiRo+-´riro其中：U'o是输出开路时的输出端电压；Uo是接有负载电阻时的输出端电压；772.用图解法进行动态分析画出放大电路的交流通路在晶体管的输出特性上做交流负载线在图中分析：电压放大倍数及失真情况在静态工作点已知的前提下，叠加一交流小信号78交流通路Rc+VCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2Rb+-+-RLTRcic79iBuBEQiCuCEuiibibic当输入ui时在静态工作点上叠加一个交流信号：交流信号Q80交流负载线Rb+-+-RLTRcicR´LR´L=RC//RL动态信号遵循的负载线。´´´´81iCicuoQuCEVCCVCC/RC直流负载线交流负载线交流负载线的两个特征：1.必过Q点；2.斜率为：空载时，与直流负载线重合。´´满足：82iBuBEQuiibiCuCEicuoQVCCVCC/RCiB1iB2iB2iB1计算电压放大倍数：交流负载线RL的阻值愈小，交流负载线愈陡，电压放大倍数下降得也愈多。83在图示基本共射放大电路中，由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示的变化。试问：（1）当静态工作点从Q1移到Q2

、从Q2移到Q3

、从Q3移到Q4

时，分别是因为电路的哪个参数变化造成的？这些参数是如何变化的？（2）当电路的静态工作点分别为Q1～Q4

时，哪种情况下最易产生截止失真？哪种情况下最易产生饱和失真？哪种情况下最大不失真输出电压Uom最大？其值约为多少？例84VBBRbRcVcc

UIT+_+_uoQ2uCE/ViC/mA012340.724681012Q4Q3Q1IB=10µA20µA30µA40µA85（１）因为Q2与Q1都在一条输出特性上，所以基极静态电流IBQ相同，说明Rb、VBB均没变；Q2与Q1不在同一条负载线上，说明Rc变化了，由于负载线变陡，所以静态工作点从Q1移到Q2的原因是Rc减小。因为Q3与Q2都同在一条负载线上，所以Rc没变；而Q3与Q2不在同一条输出特性曲线上，说明Rb、VBB产生变化；从图上可知Q3的IBQ(20A)大于Q2的IBQ(10A)，因此从Q2移到Q3的原因是Rb减小或VBB增大，当然也可能兼而有之。因为Q４与Q３都同在一条输出特性曲线上，所以输入回路参数没有变化；而Q４所在负载线平行于Q３所在负载线，说明Rc没变；从负载线与横轴交点可知，从Q３移到Q４的原因是集电极电源VCC增大。解：86因为Q4下UCEQ=6V，正居负载线中点，所以其最大不失真电压有效值（２）从Ｑ点在晶体管的输出特性坐标平面中的位置可知，Q2最靠近截止区，因而最易出现截止失真；Q3最靠近饱和区，因而电路最易出现饱和失真；Q4

距饱和区和截止区最远，所以在Q4下电路的最大不失真电压最大。87iciBuo分析非线形失真IBQQuCEiC0ICQUCEQt合适的工作点在负载线的中间。正常工作时不会产生失真。即因静态工作点不合适或输入信号过大，使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线的线性范围，而引起的失真。88为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。对于前述电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由UBE、

和ICEO决定，这三个参数随温度而变化，所以温度对静态工作点有很大影响。T

IB

ICEO

Q

六、静态工作点的稳定89温度对UBE的影响iBuBE25ºC50ºCTUBEIBIC90温度对值及ICEO的影响T

、ICEOICiCuCEQQ´总的效果是：温度上升时，输出特性曲线上移，造成Q点上移。91总之：TIC

固定偏置电路的Q点是不稳定的。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、IC增加时，能够自动减少IB，以限制IC的增大，从而抑制Q点的变化，保持Q点基本稳定。常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。IB=UCC-

UBERBUCCRB当RB一经选定后，IB也就固定不变。92典型的静态工作点稳定电路：分压式偏置电路直流通路Rb2Rb1UBQI2I1BIBQRc+UCCTReIEQICQUEQRB1和RB2构成偏置电路。RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB93因此，I2≈I1，因而B点电位B点的电流方程为I2=I1+IB为了稳定Q点，参数的选取应满足Rb2Rb1UBQI2I1BIBRc+VCCTReIEICUEI1

>>IB基极电位几乎仅决定于Rb1与Rb1对VCC的分压，而与晶体管参数无关，即当温度变化时，UB基本不变。T(℃)↑→IC↑(IE↑)→UE↑←

UBE↓←

IB↓IC↓(因为UB基本不变）94Rb2Rb1UBQI2I1BIBRc+VCCTReIEICUE这种将输出量(IC)通过一定的方式(利用Re将IC的变化转化成电压的变化)引回到输入回路来影响输入量(UBE)的措施称为反馈;由于反馈的结果使输出量的变化减小，故称为负反馈；又由于反馈出现在直流通路之中，故称为直流负反馈。Re为负反馈电阻在稳定的过程中，Re起着重要作用，当晶体管的输出回路电流IC变化时，通过发射极电阻Re上产生电压的变化来影响间b-e间电压，从而使IB向相反方向变化，达到稳定Q点的目的。95

复习放大电路的动态分析1.微变等效电路法画出放大电路的交流通路，根据交流通路画出微变等效电路。-BECE+-uBEiBiC+-uCE+BE+-C晶体管微变等效电路96rbeRBRCRLUiIiIbIcUoβIb共发射极放大电路的微变等效电路

Au

RL

Au

输出与输入反相位Q

rbe

Au

972.用图解法进行动态分析画出放大电路的交流通路在晶体管的输出特性上做交流负载线在图中分析：电压放大倍数及失真情况在静态工作点已知的前提下，叠加一交流小信号1.必过Q点；2.斜率为：98在图示电路中，已知VCC=12V,Rb=510k,Rc=3k；晶体管的rbe‘=1.33k，=80，导通时的UBEQ=0.7V；RL=33k。求解：（1）求出电路的、和；（2）若所加信号源内阻RS为2k，求出例Rc+VCCuiT+-+-uoRbRLC1+-+-C2画出直流通路利用微变等效电路计算电压放大倍数，输入输出电阻。99解：画出直流通路RbRc+VCCTIBQICQ100代入数据+-+-Rc微变等效电路RbRLRS+-画出微变等效电路计算电压放大倍数，输入输出电阻。101★放大电路的输入电阻与信号源内阻无关，输出电阻与负载无关。(2)根据的定义代入数据

的数值总是小于的数值，输入电阻愈大，愈接近，也就愈接近。+-+-Rc微变等效电路RbRLRS+-102分压式电流负反馈静态工作点稳定电路RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBRB1和RB2构成偏置电路。1、Re的直流负反馈作用；2、在I1>>IB的情况下，UB在温度变化时基本不变。Q点稳定的原因103静态工作点的估算已知I1>>IB发射极电流由于IC≈IE，管压降

基极电流Rb2Rb1UBI2I1BIBRc+VCCTReIEICUE直流通路

应该指出，不管电路参数是否满足I1>>IB，Re的反馈作用都存在。104RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBCE将RE短路，RE对交流不起作用，放大倍数不受影响。如果去掉CE，放大倍数怎样？交流旁路电容105三、动态参数的估算Rb2Rc+VCCuiT+-+-uoC1++C2Rb1ReCeP+RL交流通路Rb2RcT+-+-Rb1RLRb1T+_RcRb2+_RL106微变等效电路(Rb=Rb1//Rb2)+-Rb+-RcRL求放大倍数Rb1T+_RcRb2+_RL107输入电阻输出电阻RiRo+-Rb+-RcRLRb2Rc+VCCuiT+-+-uoC1++C2Rb1ReCeP+RL由于CE的存在，交流性能不受影响108若去掉CERb2Rc+VCCuiT+-+-uoC1++C2Rb1ReRLRb1T+_RcRb2+_RLRe交流通路Rb2RcT+-+-Rb1RLRe109微变等效电路(Rb=Rb1//Rb2)+-Rb+-RcRLRe求放大倍数Rb1T+_RcRb2+_RLRe其中，若(1+)Re>>rbe，且

>>1，则虽然Re

使减小了，但由于仅决定于电阻取值，所以不受环境温度的影响。110输入电阻Ri′RiRo输出电阻+-Rb+-RcRLReCE的存在使得放大倍数下降，输入电阻提高111Rb2Rc+VCCuiT+-+-uoC1++C2Rb1R

eCeP+RLR

e为了既稳定静态工作点又能提高输入电阻，可以将Re分为两段，一段被CE旁路，一段保留112七、射极输出器RB+ECC1C2RERLuiuo从发射极输出共集电极放大电路集电极是输入与输出电路的公共端。113静态分析：RB+UCCREIBIE折算114动态分析：rbeRERLRB+ECC1C2RERLuiuo微变等效电路1151、电压放大倍数动态分析：rbeRERL1161、所以电压放大倍数接近于1，但恒小于1；输出电流Ie增加了，即仍具有一定的电流放大和功率放大作用。2、输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故又称射极跟随器。讨论1172、输入电阻输入电阻高，对前级有利。rirbeRERL1183、输出电阻用加压求流法求输出电阻。rbeRERsro置0119RsrbeRE120RsrbeRE121一般所以射极输出器的输出电阻很小，具有恒压输出特性，带负载能力强。122归纳：输入、输出以集电极为公共点；电压放大倍数小于1，近似为1；射极跟随器；一般作多级放大器的输入级（输入电阻高）；输出级（输出电阻低）；中间级（减少电路间直接相连所带来的影响，起缓冲作用）输入电阻高，向信号源索取电流小；输出电阻低，带负载能力强；电流放大能力强（输出电流Ie）；123第一级第二级第n-1级第n级输入输出功放级耦合耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合。对耦合电路要求动态:

传送信号减少压降损失

静态：保证各级Q点设置波形不失真多级放大及耦合：124——将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端，称为阻容耦合。R1R3+VccuiT1+-C1+C2R2R4C3++-uoRLC4T2+R5R6阻容耦合125阻容耦合放大电路的优点：1、各级的静态工作点相互独立，便于计算和调整。R1R3+VccuiT1+-C1+C2R2R4C3++-uoRLC4T2+R5R6

两级阻容耦合放大电路的直流通路T2R5R6R1R3T1R2R4+Vcc126低频特性差，不能放大变化缓慢的信号。在集成电路中，因难于制造容量较大的电容而无法采用2、只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级的输出信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端，因此，在一般多级分立元件交流放大电路中阻容耦合方式得到非常广泛的应用。阻容耦合放大电路的主要缺点：R1R3+VccuiT1+-C1+C2R2R4C3++-uoRLC4T2+R5R6127采用放大器级连的方法，可取得大电压放大倍数。uiuoAu1Au2AunAu3uo1ui2uo2ui3Au=

Au1·

Au2·

Au3······

Aun多级放大Auj是考虑了后级的负载效应的单级放大倍数！（即后一级的输入电阻是前一级的负载。）1282、输入电阻

ri多级放大电路输入电阻就是从第一级看进去的输入电阻。多级放大电路输出电阻就是从最后一级看进去的输出电阻。3、输出电阻rori=ri1ro=ron129射极输出器归纳输入、输出以集电极为公共点；电压放大倍数小于1，近似为1；射极跟随器；一般作多级放大器的输入级（输入电阻高）；输出级（输出电阻低）；中间级（减少电路间直接相连所带来的影响，起缓冲作用）输入电阻高，向信号源索取电流小；输出电阻低，带负载能力强；电流放大能力强（输出电流Ie）；

复习130阻容耦合放大电路的优点：1、各级的静态工作点相互独立，便于计算和调整。低频特性差，不能放大变化缓慢的信号。在集成电路中，因难于制造容量较大的电容而无法采用2、只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级的输出信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端，因此，在一般多级分立元件交流放大电路中阻容耦合方式得到非常广泛的应用。阻容耦合放大电路的主要缺点：131直接耦合交流放大电路：放大交流信号。直流放大电路：放大直流信号。阻容耦合直接耦合直流放大电路能否采用阻容耦合？为什么？因为电容具有隔直作用，采用阻容耦合，前一级输出的信号不能进入后一级的输入端！思考132Rc1T1Rb2+Vccui+-Rb1uo+-Rc2T2——将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端，称为直接耦合。存在问题:1.前后级Q点相互影响:给电路的分析、设计和调试带来一定的困难。UCE1=UBE2=0.7V，T1处于饱和状态133第一级电路与第二级电路直接连接Rb2Rc1+VccuiT1+-+-uoRb1Rc2T2第二级电路加射极电阻Rb1Rb2Rc1+VccuiT1+-+-uoRc2T2Re2解决方法：提高E2的电位。1342.零点漂移:uot0当ui=0

时的uO

有时会将信号淹没!零漂产生的原因：主要是温度漂移。温漂:由于温度变化使晶体管参数变化引起的。

第一级的温漂最严重!解决方法：改变电路结构135具有良好的低频特性，可以放大变化缓慢的信号；并且由于电路中没有大容量电容，所以易于将全部电路集成在一片硅片上，构成集成放大电路。直接耦合放大电路的优点：136具有良好的低频特性，可以放大变化缓慢的信号；并且由于电路中没有大容量电容，所以易于将全部电路集成在一片硅片上，构成集成放大电路。直接耦合放大电路的优点：存在问题:1.前后级Q点相互影响:给电路的分析、设计和调试带来一定的困难。解决方法：提高E2的电位。2.零点漂移:主要是温度漂移，且第一级温漂最为严重解决方法：采用差分放大电路。1371.结构特点:对称、双端输入，双端输出uo=uo1-uo215.7差分放大电路uoui1+UCCRCRB2T1RB1RCRB2T2RB1ui2uo1uo2一、差分放大电路的工作原理1382.抑制零漂的原理:uo=uC1-uC2

=0uo=(uC1+

uC1

)-(uC2+

uC2)=0当ui1

=

ui2

=0

时：当温度变化时：uoui1+UCCRCRB2T1RB1RCRB2T2RB1ui2uo1uo2139(1).静态:ui1

=ui2

=03、工作原理IC2IC1uc1uc2ui1uo+UCCRCT1RB1RCT2RB1ui2RB2RB2UC1=UC2UO=UC1-UC2=0IC1=IC21401）输入信号分类ui1=-ui2=uidui1

=ui2=uiC1差模输入:(differentialmode)共模输入:2(commonmode)3比较输入:ui1,

ui2差模分量:共模分量:uiduiC分解2ui1-

ui2=2ui1

+

ui2=(2).动态:141任意输入:ui1,

ui2ui1

=uC+

udui2=uC-

ud

叠加2ui1-

ui2=差模分量:共模分量:uduC分解2ui1

+

ui2=例题:ui1=20mv,ui2=10mv

ui1=15mv+5mv,ui2=15mv-5mv则：ud=+5mv,uc=15mv142143差模电压放大倍数:共模电压放大倍数:共模抑制比:（Common-ModeRejectionRatio)odduiduA=occuicuA==KCMRR==2）主要性能指标大！0！

！两边完全对称差分放大电路放大差模信号，抑制共模信号。注意！零漂是一种共模信号，差分放大电路能很好地抑制零漂144ui1=-ui2=uid差模输入ui1uo+UCCRCT1RB1RCT2RB1ui2RB2RB2设ui1为“+”UB1IC1UC1

-UC1UB2IC2UC2

+UC2设ui2为“-”UOd=-UC1-+UC2

=-2UC1大145ui1=ui2=uic共模输入ui1uo+UCCRCT1RB1RCT2RB1ui2RB2RB2设ui1为“+”UB1IC1UC1

-UC1则ui2也为“+”UOC=-UC1--UC2

=0

UB2IC2UC2

-UC2AC

0KCMRR

146归纳：差分放大电路在两边完全对称时：1、放大差模信号：差模放大倍数大2、抑制共模信号：共模放大倍数为0

因为零漂是共模信号，所以，抑制零漂的能力很强。？思考如果电路做不到两边完全对称，还能保持上述功能吗？147uoui1+UCCRCRB2T1RB1RCRB2T2RB1ui2uo1uo2差分放大电路差分放大电路在两边完全对称时：1、放大差模信号：差模放大倍数大2、抑制共模信号：共模放大倍数为0

因为零漂是共模信号，所以，抑制零漂的能力很强。148RP:调零电位器。调整左右平衡二、典型差分放大电路+UCCui1uoRCT1RBRCT2RBui2-UEERERP-UEE

:抵消掉RE上的直流压降，保证工作点合适。149RE的作用:温度TICIE

=2ICUEUBEIBIC1).

抑制共模信号如：温度漂移自动稳定IC2IC1uc1uc2ui1uo+UCCRCT1RB1RCT2RB1ui2-UEEREIE限制每个管的漂移范围，进一步减小零漂，稳定电路的工作点，防止进入非线性区。因RP很小，分析时可忽略。RE对共模信号作用:150长尾式差分放大电路由于电路对称：所以静态时：Rb1Rc1uI1T1+uoRe-Rb2Rc2+VCCuI2T2iE1iE2-VEEiB1iB2iC1iC2uC1uC2静态分析：估算静态工作点动态分析：估算差摸放大倍数，共摸放大倍数及共摸抑制比。1511.静态分析Rb1Rc1uI1T1+uoRe-Rb2Rc2+VCCuI2T2-VEEUC1UC2IEQ1IEQ2IBQ1IBQ2ICQ1ICQ21522.对共模信号的抑制作用1）利用了电路参数对称性所起的补偿作用，使两只晶体管的集电极电位变化相等0=)()(2211D+-D+=CCCCuUuU21-=CCOcuuu21D=DCCuu21D=DCCii21D=DBBiiRb1Rc1uI1T1+uoRe-Rb2Rc2+VCCuI2T2iE1iE2-VEEiB1iB2iC1iC2uC1uC21532）利用了射极电阻Re对共模信号的负反馈作用。

对于每边晶体管而言，发射极等效电阻为2Re。Re阻值愈大，负反馈作用愈强，集电极电流变化愈小，因而集电极电位的变化也就愈小。iC1↓uIc↑→iB1↑→iC1↑(iE1)↑→uE↑→uBE1↓→iB1↓

uIc↑→iB2↑→iC2↑(iE2)↑→uE↑→uBE2↓→iB2↓

iC2↓2.对共模信号的抑制作用Rb1Rc1uI1T1+uoRe-Rb2Rc2+VCCuI2T2iE1iE2-VEEiB1iB2iC1iC2uC1uC2154共模放大倍数Ac

uIc——共模输入电压

uOc——uIc作用下的输出电压差分放大电路中，在电路参数理想对称的情况下，Ac=0。2.对共模信号的抑制作用Rb1Rc1uI1T1+uoRe-Rb2Rc2+VCCuI2T2iE1iE2-VEEiB1iB2iC1iC2uC1uC21553.对差模信号的放大作用差分放大电路加差模信号Rb1Rc1T1+uOd-Rb2Rc2+VCCT2iE1iE2Re-VEEiB1iB2iC1iC2uI1uI2+-EuC1uC2+-2Idu+-RL差模信号作用下的等效电路rbe1Rb2Rc2

2

iB2

uId+-Rb1Rc1rbe2+-

uOd

1

iB1

iB2

iB1156差模放大倍数Ad：

uId——差模输入电压

uOd——uId作用下的输出电压输入电阻：输出电阻：rbe1Rb2Rc2

2

iB2

uId+-Rb1Rc1rbe2+-

uOd

1

iB1

iB2

iB1157——为了综合考察差分放大电路对差模信号的放大能力和对共模信号的抑制能力，特引入的一个指标参数。KCMR愈大，说明电路性能愈好。对于差分放大电路，在电路参数理想对称的情况下，KCMR=

。共模抑制比：KCMR158三、差分放大电路的四种接法1.双端输入双端输出电路RbRcT1+-RbRc+VCCT2Re-VEEuI1uI2+uC1uC2-RL输入电阻：输出电阻：电压放大倍数：静态计算同前159差分放大电路的输入输出方式1、双端输入双端输出IC2IC1uc1uc2ui1uo+UCCRCT1RB1RCT2RB1ui2-UEEREIEuo=uc1-uc2=Ad（ui2-ui1）uo与ui2同相位，与ui1反相位称B1为反相输入端，B2为同相输入端放大的是差模信号！1601612、双端输入单端输出uc1uc2ui1uo+UCCRCT1RB1RCT2RB1ui2-UEEREIEuo与ui1反相位，与ui2同相位反相输入端同相输入端1623、单端输入双端输出4、单端输入单端输出

差分放大电路任何一种接法时，输出均为差模信号的放大，两输入端中一个为同相输入端，一个为反相输入端。163长尾式差分放大电路由于电路对称：所以静态时：Rb1Rc1uI1T1+uoRe-Rb2Rc2+VCCuI2T2iE1iE2-VEEiB1iB2iC1iC2uC1uC2静态分析：估算静态工作点动态分析：估算差摸放大倍数，共摸放大倍数及共摸抑制比。1641.静态分析Rb1Rc1uI1T1+uoRe-Rb2Rc2+VCCuI2T2-VEEUC1UC2IEQ1IEQ2IBQ1IBQ2ICQ1ICQ21652.对共模信号的抑制作用1）利用了电路参数对称性所起的补偿作用，使两只晶体管的集电极电位变化相等0=)()(2211D+-D+=CCCCuUuU21-=CCOcuuu21D=DCCuu21D=DCCii21D=DBBiiRb1Rc1uI1T1+uoRe-Rb2Rc2+VCCuI2T2iE1iE2-VEEiB1iB2iC1iC2uC1uC21662）利用了射极电阻Re对共模信号的负反馈作用。

对于每边晶体管而言，发射极等效电阻为2Re。Re阻值愈大，负反馈作用愈强，集电极电流变化愈小，因而集电极电位的变化也就愈小。iC1↓uIc↑→iB1↑→iC1↑(iE1)↑→uE↑→uBE1↓→iB1↓

uIc↑→iB2↑→iC2↑(iE2)↑→uE↑→uBE2↓→iB2↓

iC2↓2.对共模信号的抑制作用Rb1Rc1uI1T1+uoRe-Rb2Rc2+VCCuI2T2iE1iE2-VEEiB1iB2iC1iC2uC1uC21673.对差模信号的放大作用差分放大电路加差模信号Rb1Rc1T1+uOd-Rb2Rc2+VCCT2iE1iE2Re-VEEiB1iB2iC1iC2uI1uI2+-EuC1uC2+-2Idu+-RL差模信号作用下的等效电路rbe1Rb2Rc2

2

iB2

uId+-Rb1Rc1rbe2+-

uOd

1

iB1

iB2

iB1168差模放大倍数Ad：

uId——差模输入电压

uOd——uId作用下的输出电压输入电阻：输出电阻：rbe1Rb2Rc2

2

iB2

uId+-Rb1Rc1rbe2+-

uOd

1

iB1

iB2

iB1169差分放大电路的输入输出方式1、双端输入双端输出IC2IC1uc1uc2ui1uo+UCCRCT1RB1RCT2RB1ui2-UEEREIEuo=uc1-uc2=Ad（ui2-ui1）uo与ui2同相位，与ui1反相位称B1为反相输入端，B2为同相输入端放大的是差模信号！1702.双端输入单端输出电路uI1uI2+-RbT1RbT2Re-VEERcRc+VCCuC1uC2+-RL1713.单端输入、双端输出电路RbRcT1+-RbRc+VCCT2Re-VEEuI1uI2uC1uC2RLuO+-uI172RbT1RbT2Re-VEERc+VCCuC1uC2+-RLuI1uI2+-４.单端输入、单端输出电路173四种接法的动态参数特点归纳（1）输入电阻均为2(Rb+rbe)。（2）Ad、Ac

、Ao与输出方式有关，单端输出时双端输出时（3）单端输入时，若输入信号为

uI，其差模输入电压uId=uI；而与此同时，共模输入电压，输出电压表达式为174例1：扩音系统电压放大功率放大

信号提取执行机构概述：功率放大器的作用：做放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。

15.8互补对称功率放大电路175一、

分析功放电路应注意的问题功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值:ICM

、UCEM

、PCM

。ICMPCMUCEMIcuce176

电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。电源提供的能量尽可能转换给负载，减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（）。=PomaxPE100%Pomax

：负载上得到的交流信号功率。PE

：电源提供的直流功率。177uoibQicuce放大电路的三种工作状态：输出功率小，效率低甲类工作状态工作点在中间，不失真。uot178uCEiCQ0甲乙类工作状态输出功率较大，效率较高工作点低，有失真。179QuCE1iC10t乙类工作状态输出功率大，效率高无工作点，失真大。180二、互补对称功率放大电路

互补对称功放的类型