西电模电-第5章双极型晶体管及其放大电路

1、5.1放大器的组成原理及直流偏置电路 5.2放大器图解分析法 5.3放大器的交流等效电路分析法 5.4共集电极放大器和共基极放大器 5.5 场效应管放大器 5.6放大器的级联,第5章基本放大电路,5.1放大器的组成原理及直流偏置电路,一. 基本放大器的组成原则,二. 放大器的直流通路和交流通路,三. 放大器直流偏置电路,晶体管的一个基本应用就是构成放大器。晶体管放大器涉及的问题很多，这些问题将在后续章节中逐一讨论。本节主要讨论：,5.1.1基本放大器的组成原则, 基本放大器通常是指由一个晶体管构成的单级放大器。 根据输入、输出回路公共端所接的电极不同，实际有共发射极、共集电极和共基极三种基本(

2、组态)放大器。, 下面以最常用的共发射极电路为例来说明放大器的一般组成原理。,RB是基极偏置电阻；,RC为集电极负载电阻； RL是外接负载电阻。,Us是内阻为Rs的正弦电压源， 为放大器提供输入信号Ui。,电容C1、C2称为耦合电容，其作用是隔直流通交流。按这种方式连接的放大器，通常称为阻容耦合放大器。,电容C1、C2的取值通常为微法级的大电容。如C1=10F，当输入频率高于1000Hz时，其容抗,通过上述实例可以看出，用晶体管组成放大器时应该遵循如下原则：,图216共射极放大电路,(2). 输入信号必须加在基极发射极回路。 由于正偏的发射结其iE(i)与uBE的关系仍满足,(1). 必须将晶

3、体管偏置在放大状态，并且要设置合适的工作点。为减小直流功耗，在保证不截止的的条件下，工作点应设置在ICQ较小处。,因此，只有将输入信号加到基极发射极回路，使其uBE=UBEQ+ui，才能对i进行有效地控制，实现放大。 具体连接时，若射极作为公共支路(端)，则信号加到基极；反之，信号则加到射极。,可见，放大器是一种直流和交流混合的电路,(3). 必须设置合理的信号通路。 当信号源及负载与放大器相接时，一方面不能破坏已设定好的直流工作点，另一方面应尽可能减小信号通路中的损耗。 实际中，若输入信号的频率较高(几百赫兹以上)，采用阻容耦合则是最佳的连接方式。,5.1.2直流通路和交流通路,一个放大器既

4、有直流偏置，又有交流输入信号。因此，其分析的内容无外乎两个方面： 一是直流(静态)工作点分析，即在没有信号输入时，估算晶体管的ICQ和UCEQ。 二是交流(动态)性能分析，即在输入信号作用下，确定晶体管在工作点处各极电流和极间电压的变化量，进而计算放大器的各项交流指标。,对于阻容耦合放大器，由于电路中存在电抗元件，所以直流通路和交流通路是各不相同的。为了分别进行分析，必须首先确定出直流和交流通路。,确定直流通路和交流通路的方法是： 直流通路：将原放大电路中的电容开路，电感短路，直流电源保留，得直流通路。 交流通路：将原放大电路中的耦合（旁路）大电容短路（相对输入信号频率的小电容保留）;直流电源

5、对地短路，得交流通路。,C1，C2开路,直流通路,交流通路,C1，C2短路 UCC对地短路,旁路电容,C1，C2，CE开路,C1，C2，C E 短路 UCC对地短路,直流通路,交流通路,5.1.3放大状态下的偏置电路,晶体管在放大应用时，要求外电路将晶体管偏置在放大区，而且在输入信号的变化范围内，管子始终工作在放大状态。,对偏置电路的要求是： .偏置下的静态工作点在环境温度变化或更换管子时应力求稳定，即保持ICQ和UCEQ稳定； .电路形式要简单。例如采用一路电源，尽可能少用电阻等； .对信号的传输损耗应尽可能小。如信号通道中的分压、分流损耗要小。此外，对直流能量的损耗也要小。,下面将介绍几种

6、常用的偏置电路。,一、固定偏流电路 最简单的偏置电路如图所示。由图可知，UCC通过RB使e结正偏，则基极偏流为,只要合理选择RC的阻值， 晶体管将处于放大状态。 此时,这种偏置电路主要缺点是工作点的稳定性差。 由计算式可知，当温度变化或更换管子引起，ICBO改变时，由于外电路将IBQ基本固定，所以管子参数的改变都将集中反映到ICQ，UCEQ的变化上。结果会造成工作点较大的漂移，甚至使管子进入饱和或截止状态。,+ ICEO, ICQ IBQ UBEQ(= UBQ -UEQ), ,ICQIEQ UEQ(=IEQRE),二、电流负反馈型偏置电路 使工作点稳定的基本原理，是在电路中引入自动调节机制，用

7、IB的相反变化去自动抑制IC的变化，从而使ICQ稳定。这种机制通常称为负反馈。实现方法是在管子的发射极串接电阻RE，如图所示。,其原理是：不管何种原因， 如果使ICQ有增大趋向时，电路 会产生如下自我调节过程：, ,显然， RE的阻值越大，调节作用越强，则工作点越稳定。 但RE过大时，因UCEQ过小会使Q点靠向饱和区。因此，要二者兼顾，合理选择RE的阻值。,从而可得工作点的计算式：,由电路知,三、分压式偏置电路 分压式偏置电路如图示，通过增加一个电阻RB2，可将基极电位UB固定。这样由ICQ引起的UE变化就是UBE的变化，因而增强了UBE对ICQ的调节作用，有利于Q点的近一步稳定。,兼顾RE和

8、UCEQ而取,这是确定RB1、RB2和RE的基本依据,从分析的角度看，在电路的基极端用戴维南定理等效：,此时,其中 RB=RB1RB2， UBB=UCCRB2/(RB1+RB2)。,如果RB1、RB2取值不大，满足I1IBQ，则估算工作点时，可按下式近似求出：,这是实际中估算该电路静态工作点常用的公式。,【例】图示电路中。已知=100， UCC=12V，RB1=39k， RB2=25k， RC=RE=2k。 试计算工作点ICQ和UCEQ。,解,若按估算法直接求ICQ，可得,显然两者误差很小。因此，在今后分析中可按估算法来求工作点。,39k,25k,2k,2k,12V,=100,与上述稳定Q点的

9、原理相类似，实际中还可采用电压负反馈型偏置电路。,除此之外，在集成电路中，还广泛采用恒流源作偏置电路，即用恒流源直接设定ICQ。,放大器的主要性能指标,1. 放大倍数A,2. 输入电阻 Ri ,3. 输出电阻 Ro,4. 非线性失真系数THD 输入、输出动态范围,5. 频率特性,5.2放大器图解分析法,对放大器进行分析，通常有两种方法:,等效电路法是一种利用器件模型进行电路分析的方法，它具有运算简便、结果误差小的优点，所以是放大器分析的主要方法。,本节以共射极放大器为例介绍图解法。,图解法是在晶体管特性曲线上通过作图确定工作点及其信号作用下的相对变化量。这种方法具有形象、直观的优点。 对于小信

10、号放大器，图解法难以准确地进行定量分析。因此，该方法通常是作为放大器分析的辅助方法。,1. 图解法 2.等效电路法。,5.2.1直流图解分析,直流图解分析是在晶体管特性曲线上，用作图的方法确定直流工作点，求出ICQ、UCEQ。,由集电极回路可列出如下方程组：,由基极回路，可用计算法求出：,直流负载线 k=1/RC,图解法步骤：,0,N,Q,M,确定Q点的坐标，即量得Q点的纵坐标为ICQ，横坐标则为UCEQ,作直流负载线；,在输出特性上画出 iB=IBQ的一条特性曲线；,直流负载线MN与特性曲线iB=IBQ的交点Q，即为直流工作点；,在输出特性上找两个特殊点： M点：uCE=0，iC=12/3=

11、4mA N点：iC =0，uCE=UCC=12V 连接M、N得到直流负载线。,举例：RB=560k，RC=3k UCC=12V 试用图解法确定直流工作点。,6,2,解 由估算法可得,由Q点的坐标量得ICQ=2mA，UCEQ=6V。,与IB=20A的特性曲线的交点Q，即为直流工作点。,电路参数改变对工作点的影响,改变RB,u,C,E,/,V,2,10,12,0,1,2,3,40,A,20,A,i,C,/,m,A,4,6,8,4,M,N,Q,改变RC,u,C,E,/,V,2,10,12,0,1,2,3,40,A,30,A,20,A,10,A,i,C,/,m,A,4,6,8,4,M,N,Q,u,C,

12、E,/,V,2,10,12,0,1,2,3,40,A,30,A,20,A,10,A,i,C,/,m,A,4,6,8,4,Q,C,E,作业 P189 5-2, 5-3, 5-4， 5-5, 5-6.,uCE应由RC和RL决定,5.2.2交流图解分析,交流图解分析是在输入信号作用下，通过作图来确定放大管各级电流和极间电压的变化量。此时的交流通路：,uBE=UBEQ+Uimsint,由放大器的输入回路确定iB的变化：,在晶体管的发射结回路，由于输入电压连同UBEQ一起直接加在发射结上，因而产生如图所示iB的变化。,i,B,t,i,B,t,Q,iB围绕IBQ变化时，引起iC和uCE如何改变？,在放大器

13、的输出回路确定iC和uCE的变化：,为了确定iB引起的iC和uCE变化，必须依据图示交流通路在输出特性上画出iB变化时瞬时工作点移动的轨迹，即交流负载线。其特点：,.交流负载线必然过Q点；,可见交流负载线是一条过Q点且斜率为1/ RL的直线。,.交流负载线的斜率为,其中 RL=RCRL。,这是因为uCE=iCRL，,uCE变化的幅度,iC变化的幅度,Q,t,t,A,交流负载线是一条过Q点且斜率为1/ RL的直线。,交流负载线的画法,t,t,0,0,0,t,i,u,u,BE,U,BE,Q,I,B,Q,i,B,u,t,0,0,0,t,CE,t,i,C,I,C,Q,U,CE,Q,u,o,根据交流图解

14、分析，放大管各极电流和极间电压的波形，如图所示。,(1). 输入交变电压时，晶体管各极电流和极间电压的方向始终不变。只是在直流量上叠加一交流量。,(2). 各极电流、电压的瞬时波形中，需要放大的是交流量。但为了确保交流量不失真，直流量又是必不可少的。,(3). 输出与输入的波形 相位相反。因此，共射放 大器为反相放大器。,5.2.3直流工作点与放大器非线性失真的关系,直流工作点的位置如果设置不当，会使放大器输出波形产生明显的非线性失真。,Q,交流负载线,i,C,0,t,0,i,C,0,t,i,B,i,B,t,Q,截止失真 若Q点过低：,输出电压的顶部限幅,饱和失真 若Q点过高：,Q,交流负载线

15、,i,C,i,C,0,t,u,CE,u,CE,0,t,0,UCEQ,ICQ,输出电压的低部被限幅,通过以上分析可知，由于受晶体管截止和饱和的限制，放大器的不失真输出电压有一个范围，其最大值称为放大器输出动态范围，用峰- 峰值Uopp表示。,放大器的输出动态范围UOPP,由图解可知：,否则，产生截止失真。,否则，将产生饱和失真。,若,若,不截止范围,不饱和范围,4,2,举例：电路及晶体管的输出特性如图所示，试用图解法确定直流工作点；画出交流负载线；若输入电压使基极电流有10A的正弦变化，试确定输出电压的变化量并求动态范围。,Uom =1V,本次课的主要内容,2-6放大器的交流等效电路分析法,一.

16、 晶体管交流小信号等效电路模型,二. 共射极放大器的交流等效电路分析,2-6放大器的交流等效电路分析法,在放大电路中，晶体管被偏置在放大区Q点处。交流分析或动态分析，就是确定在Q点处因输入交流信号引起的电流和电压的偏移量。,如果输入限制为小信号，即信号偏移量不大时，在Q点处便可用直线关系来近似伏安特性。并用相应的线性元件来等效，便可得到Q点处的交流小信号模型。,这样对放大器的交流分析就转化为对其线性等效电路的分析。,根据导出的方法不同，晶体管交流小信号等效电路模型可分为两类：,2-6-1晶体管交流小信号等效电路模型,一类是物理型等效模型。它是模拟晶体管结构及放大过程导出的电路模型，它有多种形式

17、，其中较为通用的是混合型电路模型；,另一类是网络参数模型。它是将晶体管看成一个双端口网络，根据端口的电压、电流关系导出的电路模型。在低频，应用最广的是H参数电路模型。,不论按哪种方法导出的电路模型，它们都应当是等价的，因而相互间可以进行转换。,一、混合型电路模型 工作在放大状态下的共射极晶体管如图所示。先忽略管内寄生效应的影响。,当输入交变电压ube加于发射结时，晶体管各极电压和电流的瞬时值为,对于晶体管的放大作用，我们关心的是微变量ube、ib、 ic和uce之间的相互关系。,晶体管输入端ube控制iB的作用，可以用b、e极间相应的交流结电阻rbe来等效，如图所示。,rbe的大小为静态工作点

18、处uBE对iB的偏导值，即,等 效,即e结交流电阻re折到b极支路的等效电阻，而折合系数为(1+)。,式中,发射结交流电阻re。可以根据正向二极管电流方程,求得，即,可见，re与温度有关，并与晶体管直流工作电流IEQ成反比。室温下，UT=26mV，所以re=26mV/IEQ。,因此，可得, 根据电流分配关系，ib对ic的控制作用，可以用接在c、e极间的一个受控电流源来等效，如图所示。,参量gm 称为跨导，反映ube对ic的控制能力。,等 效,为了直接反映ube对ic的控制能力，即,其中,uCE变化时，由于基区调宽效应， iC和iB都将发生相应变化，可以分别用集电极输出电阻rce和反向传输电阻r

19、bc等效，如图所示。,等效,rce和rbc分别为,rce反映在输出特性上是曲线在Q点处切线斜率的倒数。而电阻rbc极大(输入特性在不同uCE下曲线的分离度)，可忽略。,以上分别模拟了放大管e结的正向控制特性、基区电流分配关系和基调效应，得到图示的交流等效电路。下面进一步讨论等效电路中如何反映晶体管固有的寄生效应的影响。平面管的结构示意图如图所示。,b,基区体电阻rbb的阻值较大，为几十到几百欧姆。这一影响可以用基极端b与内基极b之间的电阻rbb等效。,注意，此时参数中的b应改为b。,c,e,b,P,N,N,+,N,b,晶体管的两个PN结存在结电容。,考虑了以上寄生参量rbb,Cbe和Cbc的影

20、响后，便得到完整的晶体管混合型电路模型，如图示。,因为e结正偏，主要是扩散电容，可用b和e之间接一电容Cbe等效。而c结反偏，主要是势垒电容，用b和c之间的电容Cbc等效。,在混合型电路模型中，由于反向传输电阻rbc极大，可近似为开路。便得到实用的简化混合型电路，如图所示。,在低频工作时，电容效应可忽略，混合型电路可进一步简化为图示的低频模型。,当输入为正弦量时，则微变量均为微变正弦量，并用有效值表示，此时低频模型中的电量都改写为正弦量有效值。,综上所述，在混合型等效电路中，每个参数都有明确的物理意义，其数值与频率无关。其中主要参数rbe和gm可以通过计算确定，这是其优点。缺点是参数不宜测量。

21、,参数hoe另一种估算的方法 将每条共射极输出特性曲线向左方延长，都会与uCE负轴相交于一点，其交点折合的电压UA称为厄尔利（Early）电压，如图所示。UA一般大于100V。,混合型电路模型与H参数电路模型两者等价，所以H参数还可以通过混合型参数确定。为此，现分别画出低频H型和低频混合型简化电路，如图所示。,根据每个H参数的意义，可分别求得如下关系：,这就是工程分析中实用的H参数。,以上导出的两种晶体管交流模型各具特点。通常: 在宽带放大器分析中，采用混合型电路模型比较方便； 在低频放大器分析中，采用简化H参数模型则相对简单。为使参数一致，在H参数模型中仍采用混合型的元件参数，如图所示。,r

22、ce很大几十几百k通常可以忽略,或者,为几十几百k，通常可以忽略。,实用的晶体管低频交流模型,分析方法利用晶体管交流模型分析放大器，可按以下步骤进行。 第一步，根据直流通路估算直流工作点； 第二步，确定放大器交流通路，用晶体管交流模型替换晶体管得出放大器的交流等效电路； 第三步，根据交流等效电路计算放大器的各项交流指标。 其中，关于工作点分析已在前面作过详细介绍，这里不再讨论。下面以共射放大器为例，着重讨论放大电路交流性能的分析方法。,2-6-2共射极放大器的交流等效电路分析法,共射极放大器如图所示。晶体管采用分压式稳定偏置电路，使其偏置在放大区并有一合适工作点(ICQ，UCEQ)。,交流 通

23、路,交流等 效电路,旁通电容,根据等效电路，共射极放大器的交流指标分析如下：,1.电压放大倍数Au,式中,讨论： (1). 负号表明共射放大器输出电压与输入电压反相。,可见，Au几乎与无关，而与静态电流ICQ近似成正比。,(3). RL(=RCRL)越大， Au越大。由于RC对输出信号产生分流损耗，因而要求尽可能大，但增大RC将受Q点的制约。所以应合理选择RC 。,(2). 由于rbb很小，当忽略其影响时， Au可近似为,式中RB=RB1RB2。由此可得,若满足RB rbe，RLRC，则,2.电流放大倍数Ai 由图可以看出，流过RL的电流Io为,3. 输入电阻,通常满足RB1RB2 rbe，故

24、,由图显而易见,按照Ro的定义，在图示电路的输出端加一电压Uo，并将Us短路，此时因Ib=0，所以受控源Ib=0。这时，从输出端看进去的电阻为RC，因此,4 . 输出电阻,负载RL开路,放大器的输入、输出电阻还可以通过测量求得。求Ri的测量电路如图所示。分别测出图中已知电阻R两端到地的电压Ui和Ui，因输入电流Ii为,则,求Ro的测量电路如图。打开S，测得负载开路电压Uo，闭合S，测得接入负载时的电压Uo。因为,所以,Aus定义为输出电压Uo与信号源电压Us的比值，即,可见，|Aus| Rs，则AusAu。,5 .源电压放大倍数Aus,6 . 发射极接有电阻RE时的情况 若将共发射极放大器的旁

25、通电容CE开路，此时对交流信号而言，发射极将通过电阻RE接地。其交流等效电路如所示。,由图可知,而Uo仍为 IbRL，则电压放大倍数变为,分母中增加一项(1+)RE，即射极电阻RE折合到基极要增大(1+)倍。,显然，射极接电阻后，放大倍数减小了。这是因为RE的自动调节(负反馈)作用，使得输出随输入的变化受到抑制，从而导致Au减小。当(1+)RE rbe时，则有,显然，输入电阻明显增大了。,即射极电阻RE折合到 基极支路应扩大(1+)倍。,对于输入电阻，由于从b极看进去的输入电阻Ri变为,因此，放大器的输入电阻为,对于输出电阻，尽管Ic更加稳定，但从输出端看进去的电阻仍为RC，即 Ro=RC。,

26、作业 P67 2-23, 2-24, 2-25。,为几十几百k，通常可以忽略。,实用的晶体管交流模型,低频模型,高频模型,rbb基区体电阻,跨导,共射极 ( 共e ) 放大器,Ro=RC,Ro=RC,共集电极放大电路的组成：,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,由于信号从射极输出， 所以该电路又称为射极输出器。,1.电压放大倍数Au 由图可得如下关系式,. Au为正，表明输出电压与输入电压同相； . Au恒小于1。由于通常满足(1+)RL rbe，因而Au又接近于1 。换句话说，输出电压几乎跟随输入电压变化。因此，共集电极放大器又称为射极电压跟随器。,因而,可见：,2

27、. 电流放大倍数Ai 当忽略RB1、RB2的分流作用时，Ib=Ii，则输出电流Io为,从基极看进去的电阻Ri为,与共射电路相比，由于Ri显著增大，因而提高了共集电路的输入电阻。,3. 输入电阻Ri,4. 输出电阻Ro 当输出端外加电压Uo，而将Us短路并保留内阻Rs时，可得图 所示电路。由图可得,则由e极看进去的电阻Ro为,所以，输出电阻,可见，共集电极放大器的输出电阻非常小,由于上述射极支路和基极支路之间的相互折合关系，共集电极放大器才具有输入电阻大而输出电阻小的特点。,Ri和Ro表达式的电路意义,RS,正是这一特点，该放大器常用作多级电路的输入级、输出级和中间隔离级。,2-7-2共基极放大

28、器,共基极放大电路的组成：,1. 电压放大倍数Au,由图可知,所以,可见，共基放大器的电压放大倍数与共射电路相同，但为正值，即输出电压与输入电压同相。,2 .电流放大倍数Ai 在图中，由于输入电流IiIe=Ic，而输出电流,3.输入电阻Ri 按上述基极支路和射极支路的折合关系，由射极看进去的电阻Ri为,显然，共基放大器输入电阻非常小。,4. 输出电阻Ro 由图可知，加压求流Ui=0时，因Ib=0，则Ib=0，,因而有,共射放大器,共集放大器,共基放大器,三种基本放大器（组态）电路小结,三种基本放大器的性能比较,共基放大器,共射放大器,共集放大器,相 位,反 相,同 相,同 相,（ 最 大）,(

29、最 小),( 最 小),(最小),（ 最小）,( 较 大),（ 较大）,( 较 小),作业 P69 2-26, 2-27, 2-28， 2-30,习 题 课,例题1 在图示电路中，若UCC=12V， RB1=75k，RB2=25k, RC=2k, RE=1k, 晶体管采用3DG6管，=80, r bb=100。,1. 试求该放大器的工作点ICQ、UCEQ ；,2. 试求Au、Ri和Ro ；,3. 若将电阻RB1增大，则 Au、Ri和 Ro有何变化？,4. 若Rs=1k，求Aus;,5. 若接RL=2k的负载，则UO有何变化？,6. 若输入信号增大，UO波形变为 ，则产生何种失 真？如何消除？,

30、7. 若旁通电容CE开路，则Au、Ri和Ro有何变化？,解：1. 按估算法计算Q点：,1k,2k,75k,12V,25k,2.3,IBQ,直流负载线方程：,直流图解法,1k,2k,75k,12V,25k,2.3,A,交流图解,放大器的输出动态范围UOPP,由于,2. 试求Au、Ri和Ro ；,2k,75k,25k,3. 若将电阻RB1增大，则 Au、Ri和 Ro有何变化？,因此，RB1增大，引起Au减小，Ri增大， 而Ro不变。,4. 若Rs=1k，求Aus;,可见，输入电阻相对源内阻越大，则Aus越大。,75k,25k,1k,2k,5. 若接RL=2k的负载，则UO有何变化？,即输出电压减小

31、一半,75k,25k,1k,2k,由于在输入的负半周产生失真，所以为截止失真。,6. 若输入信号增大，UO波形变为 ，则产生何种失真？如何消除？,应将Q点上移，可减小RB1或增大RB2或减小RE。,7. 若旁通电容CE开路，则Au、Ri和Ro何有变化？,输出电阻Ro=RC不变,75k,25k,1k,2k,例题2 晶体管放大电路如图所示。已知晶体管的=100，rbe=2k。试求工作点ICQ、UCEQ ；为了分别满足如下要求，电路应接成什么组态？三个端点、分别该如何接(哪个接信号源，哪个接输出，哪个接地或开路)？ 1. 要求源电压放大倍数最大。此时,2. 要求输出UoUS; 3. 要求输出UoUS

32、; 4. 要求接上RL=1k的负 载时， Uo|US|，并求输出电阻Ro=？,5. 要求同时获得一对大小相同极性相反的输出信号。,求该放大器的工作点ICQ、UCEQ ；,1. 要求源电压放大倍数最大。此时,解：应接成射极接地的共发射极组态，即 接信号源，为输出端，端接地。,2. 要求输出UoUS;,解：应接成射极接电阻的共发射极组态，即 接信号源，为输出端，端开路。,3. 要求输出UoUS;,解：应接成共集电极组态，即 接信号源，端接地或开路，为输出端。,若接成共基极组态，即 端接地，为输出端，接信号源，将如何？,4. 要求接上RL=1k的负载时， Uo|US|，并求Ro=？,解：应接成共集电

33、极组态，即 接信号源，端接地或开路，接负载RL为输出端。,5. 要求同时获得一对大小相同极性相反的输出信号。,解：应分别接成共集和共射组态，并同时输出，即 接信号源，为反相输出端，为同相输出端。,当两个输出端分别接上数值不大的相同负载时，将如何？,例题3 1.如何设置工作点，使共集放大器的动态范围UOPP最大？ 2.如何进一步提高共集放大器的输入电阻。,1. 已知UCC、RE 和 RL如何设置工作点ICQ，使共集放大器的动态范围UOPP最大？,自举电路,2. 如何进一步提高共集放大器的输入电阻。,基极偏置电阻使Ri减小。,加自举电容C后，N点电位跟随输入Ui变化，使RB上的电流IRB大大减小，

34、提高了偏置电路的等效输入电阻。,作业 P70 2-25, 2-29， 2-30， 2-31。,3-4 场效应管放大器,3-4-1. 场效应管偏置电路,IDQ,UGSQ,耗尽型MOS,一.自偏压电路 （只适用于结型和耗尽型管）,二. 分压式偏置(或混合偏置)电路 （适用于各种类型的场效管）,EMOS,DMOS,JFET,3-4-2 场效应管的低频小信号模型,简化,恒流区,该电路的性能指标分析如下：,343. 场效应管放大器分析 与晶体管放大器类似，场效应管也有三种基本放大组态，即共源、共漏和共栅放大电路。 一、共源放大器,当源极接有电阻或源极电容开路时的情况,二、共漏放大器 共漏放大器电路及其等

35、效电路分别如图所示。,输出电阻Ro,Ugs=Uo,三、共栅放大器 共栅放大器电路及其等效电路分别如图所示。,本次课的主要内容,一. 多级放大器的耦合方式,二. 多级放大器性能指标的计算方法,三. 组合放大器,2-8. 放大器的级联,2-8放大器的级联,在许多应用场合，要求放大器有较高的放大倍数及合适的输入、输出电阻，而单级放大器的放大倍数不可能做得很大。因此，需要将多个基本放大器级联起来，构成多级放大器。,由于三种基本放大器的性能不同，所以在构成多级放大电路时，应充分利用它们的特点，合理组合，用尽可能少的级数，来满足放大倍数和输入、输出电阻的要求。,本节首先简要说明多级放大器中级间耦合方式及其

36、性能指标的计算方法，而后介绍实际中常用的几种组合放大器电路。,多级放大器各级之间连接的方式称为耦合方式。级间耦合时，一方面要确保各级放大器有合适的直流工作点，另一方面应使前级输出信号尽可能不衰减地加到后级输入。常用的耦合方式有以下三种,2-8-1级间耦合方式,特点：各级直流工作点相互独立；不能放大缓变信号。,1. 阻容耦合 通过电容器将后级电路与前级相连接，其方框图如图示:,2. 变压器耦合 变压器耦合框图如图所示,特点：各级直流工作点相互独立；原副边交流可以不共地；且具有阻抗变换作用:,若原边与副边的匝数比 n=N1/N2，则原边看进去的等效负载为,Ri2= n2Ri2,由于低频时变压器过于笨重，所以目前多用于高频电路。,3.直接耦合 将前级输出直接或通过恒压器件接到下级输入的耦合方式。,特点：可以放大缓变信号；便于电路集成化。 直接耦合使各级直流工作点相互影响，互不独立，给设计与分析带来困难。,稳压管电 平移位,NPN、 PNP 管级联,垫高后级的发射极电位,估算直接耦合放大器的工作点时：由于IBQ极小可