《西電模電——雙極型晶體管及其放大電路學(xué)習(xí)教案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《西電模電——雙極型晶體管及其放大電路學(xué)習(xí)教案（137頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、會計學(xué)1第一頁，共137頁。5.1放大器的組成原理及直流偏置放大器的組成原理及直流偏置(pin zh)電電路路 一一. 基本放大器的組成基本放大器的組成(z chn)原則原則 二二. 放大器的直流通路和交流放大器的直流通路和交流(jioli)通路通路 三三. 放大器放大器直流偏置電路直流偏置電路 晶體管的一個基本應(yīng)用就是構(gòu)成放大器。晶體管放大器涉及的問題很多，這些問題將在后續(xù)章節(jié)中逐一討論。本節(jié)主要討論：晶體管的一個基本應(yīng)用就是構(gòu)成放大器。晶體管放大器涉及的問題很多，這些問題將在后續(xù)章節(jié)中逐一討論。本節(jié)主要討論：第1頁/共137頁第二頁，共137頁。 5.1.1基本基本(jbn)放大器的組成原

2、則放大器的組成原則 基本放大器通?；痉糯笃魍ǔ?tngchng)是指由一個晶體管構(gòu)成的單級放大器。是指由一個晶體管構(gòu)成的單級放大器。 根據(jù)輸入、輸出回路公共端所接的電極不同，實際有共發(fā)射極、共集電極和共基極三種根據(jù)輸入、輸出回路公共端所接的電極不同，實際有共發(fā)射極、共集電極和共基極三種基本基本(組態(tài)組態(tài))放大器。放大器。 下面以最常用的共發(fā)射極電路下面以最常用的共發(fā)射極電路(dinl)為例來說明放大器的一般組成原理。為例來說明放大器的一般組成原理。第2頁/共137頁第三頁，共137頁。RB是基極偏置是基極偏置(pin zh)電阻；電阻；RC為集電極負(fù)載電阻；為集電極負(fù)載電阻；RL是外接負(fù)載電

3、阻。是外接負(fù)載電阻。 Us是內(nèi)阻為是內(nèi)阻為Rs的正弦的正弦(zhngxin)電壓源，電壓源，為放大器提供輸入信號為放大器提供輸入信號Ui。 電容電容(dinrng)C1、C2稱為耦合電容稱為耦合電容(dinrng)，其作用是隔直流通交流。按這種方式連接的放大器，通常稱為阻容耦合放大器。，其作用是隔直流通交流。按這種方式連接的放大器，通常稱為阻容耦合放大器。 電容電容C1、C2的取值通常為微法級的大電容。如的取值通常為微法級的大電容。如C1=10F，當(dāng)輸入頻率高于，當(dāng)輸入頻率高于1000Hz時，其容抗時，其容抗第3頁/共137頁第四頁，共137頁。 通過上述實例可以看出(kn ch)，用晶體管組

4、成放大器時應(yīng)該遵循如下原則： 圖圖216共射極放大共射極放大(fngd)電路電路 (2). 輸入信號必須加在基極(j j)發(fā)射極回路。 由于正偏的發(fā)射結(jié)其iE(i)與uBE的關(guān)系仍滿足 (1). 必須將晶體管偏置在放大狀態(tài)，并且要設(shè)置合適的工作點。必須將晶體管偏置在放大狀態(tài)，并且要設(shè)置合適的工作點。為減小直流功耗，在保證不截止的的條件下，工作點應(yīng)設(shè)置在為減小直流功耗，在保證不截止的的條件下，工作點應(yīng)設(shè)置在ICQ較小處。較小處。 因此，只有將輸入信號加到基極因此，只有將輸入信號加到基極發(fā)射極回路，使其發(fā)射極回路，使其uBE=UBEQ+ui，才能對，才能對i進(jìn)行有效地控制，實現(xiàn)放大。進(jìn)行有效地控制

5、，實現(xiàn)放大。 具體連接時，若射極作為公共支路具體連接時，若射極作為公共支路(端端)，則信號加到基極；反之，信號則加到射極。，則信號加到基極；反之，信號則加到射極。第4頁/共137頁第五頁，共137頁?？梢?，放大器是一種直流和交流混合可見，放大器是一種直流和交流混合(hnh)的電路的電路 (3). (3). 必須設(shè)置合理必須設(shè)置合理(hl)(hl)的信號通路。的信號通路。 當(dāng)信號源及負(fù)載與放大器相接時，一方面不能破壞已設(shè)定好的直流工作點，另一方面應(yīng)盡可能減小信號通路中的損耗。當(dāng)信號源及負(fù)載與放大器相接時，一方面不能破壞已設(shè)定好的直流工作點，另一方面應(yīng)盡可能減小信號通路中的損耗。 實際中，若輸入信

6、號的頻率較高實際中，若輸入信號的頻率較高( (幾百赫茲以上幾百赫茲以上) )，采用阻容耦合則是最佳的連接方式。，采用阻容耦合則是最佳的連接方式。第5頁/共137頁第六頁，共137頁。 5.1.2直流通路和交流直流通路和交流(jioli)通路通路一個放大器既有直流偏置，又有交流輸入信號。因此一個放大器既有直流偏置，又有交流輸入信號。因此(ync)，其分析的內(nèi)容無外乎兩個方面：，其分析的內(nèi)容無外乎兩個方面： 一是直流一是直流(靜態(tài)靜態(tài))工作點分析，即在沒有信號輸入時，估算晶體管的工作點分析，即在沒有信號輸入時，估算晶體管的ICQ和和UCEQ。 二是交流二是交流(動態(tài)動態(tài))性能分析，即在輸入信號作用

7、下，確定晶體管在工作點處各極電流和極間電壓的變化量，進(jìn)而計算放大器的各項交流指標(biāo)。性能分析，即在輸入信號作用下，確定晶體管在工作點處各極電流和極間電壓的變化量，進(jìn)而計算放大器的各項交流指標(biāo)。 對于阻容耦合放大器，由于電路中存在電抗元件，所以直流通路和交流通路是各不相同的。為了分別對于阻容耦合放大器，由于電路中存在電抗元件，所以直流通路和交流通路是各不相同的。為了分別(fnbi)進(jìn)行分析，必須首先確定出直流和交流通路。進(jìn)行分析，必須首先確定出直流和交流通路。 第6頁/共137頁第七頁，共137頁。第7頁/共137頁第八頁，共137頁。C1，C2開路開路(kil)直流通路直流通路交流通路交流通路C

8、1，C2短路短路(dunl)UCC對地短路對地短路(dunl)第8頁/共137頁第九頁，共137頁。旁路旁路(pn l)電容電容C1，C2，CE開路開路C1，C2，C E 短路短路 UCC對地短路對地短路直流通路直流通路交流通路交流通路第9頁/共137頁第十頁，共137頁。 5.1.3放大狀態(tài)放大狀態(tài)(zhungti)下的偏置電路下的偏置電路 晶體管在放大應(yīng)用時，要求外電路將晶體管偏置在放大區(qū)，而且在輸入(shr)信號的變化范圍內(nèi)，管子始終工作在放大狀態(tài)。 對偏置電路的要求是：對偏置電路的要求是： . .偏置下的靜態(tài)工作點在環(huán)境溫度變化或更換管子時應(yīng)力求穩(wěn)定，即保持偏置下的靜態(tài)工作點在環(huán)境溫度

9、變化或更換管子時應(yīng)力求穩(wěn)定，即保持ICQICQ和和UCEQUCEQ穩(wěn)定；穩(wěn)定； . .電路形式要簡單。例如電路形式要簡單。例如(lr)(lr)采用一路電源，盡可能少用電阻等；采用一路電源，盡可能少用電阻等； . .對信號的傳輸損耗應(yīng)盡可能小。如信號通道中的分壓、分流損耗要小。此外，對直流能量的損耗也要小。對信號的傳輸損耗應(yīng)盡可能小。如信號通道中的分壓、分流損耗要小。此外，對直流能量的損耗也要小。下面將介紹幾種常用的偏置電路。下面將介紹幾種常用的偏置電路。 第10頁/共137頁第十一頁，共137頁。 只要合理選擇只要合理選擇(xunz)RC的阻值，的阻值，晶體管將處于放大狀態(tài)。晶體管將處于放大狀

10、態(tài)。此時此時第11頁/共137頁第十二頁，共137頁。 這種偏置電路主要缺點是工作點的穩(wěn)定性差。 由計算(j sun)式可知，當(dāng)溫度變化或更換管子引起，ICBO改變時，由于外電路將IBQ基本固定，所以管子參數(shù)的改變都將集中反映到ICQ，UCEQ的變化上。結(jié)果會造成工作點較大的漂移，甚至使管子進(jìn)入飽和或截止?fàn)顟B(tài)。 0.7CCBQBUIRCQBQCEQCCCQCIIUUIR+ ICEO第12頁/共137頁第十三頁，共137頁。 ICQ IBQ UBEQ(= UBQ -UEQ) ICQIEQ UEQ(=IEQRE) 二、電流負(fù)反饋型偏置電路二、電流負(fù)反饋型偏置電路 使工作點穩(wěn)定的基本原理，是在電路中

11、引入自動使工作點穩(wěn)定的基本原理，是在電路中引入自動(zdng)調(diào)節(jié)機(jī)制，用調(diào)節(jié)機(jī)制，用IB的相反變化去自動的相反變化去自動(zdng)抑制抑制IC的變化，從而使的變化，從而使ICQ穩(wěn)定。這種機(jī)制通常稱為負(fù)反饋。實現(xiàn)方法是在管子的發(fā)射極串接電阻穩(wěn)定。這種機(jī)制通常稱為負(fù)反饋。實現(xiàn)方法是在管子的發(fā)射極串接電阻RE，如圖所示。，如圖所示。 其原理是：不管何種原因，其原理是：不管何種原因， 如果使如果使ICQ有增大趨向時，電路有增大趨向時，電路(dinl) 會產(chǎn)生如下自我調(diào)節(jié)過程：會產(chǎn)生如下自我調(diào)節(jié)過程： 第13頁/共137頁第十四頁，共137頁。 顯然顯然(xinrn)， RE的阻值越大，調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)

12、，則工作點越穩(wěn)定。的阻值越大，調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，則工作點越穩(wěn)定。 但但RE過大時，因過大時，因UCEQ過小會使過小會使Q點靠向飽和區(qū)。因此，要二者兼顧，合理選擇點靠向飽和區(qū)。因此，要二者兼顧，合理選擇RE的阻值。的阻值。 從而可得工作從而可得工作(gngzu)點的計算式：點的計算式：由電路知由電路知(1)CCBBQBQEUR IIR第14頁/共137頁第十五頁，共137頁。 三、分壓式偏置電路三、分壓式偏置電路 分壓式偏置電路如圖示，通過增加一個電阻分壓式偏置電路如圖示，通過增加一個電阻RB2，可將基極，可將基極(j j)電位電位UB固定。這樣由固定。這樣由ICQ引起的引起的UE變化就是變化就是U

13、BE的變化，因而增強(qiáng)了的變化，因而增強(qiáng)了UBE對對ICQ的調(diào)節(jié)作用，有利于的調(diào)節(jié)作用，有利于Q點的點的近一步穩(wěn)定。近一步穩(wěn)定。兼顧兼顧(jing)RE和和UCEQ而取而取這是確定這是確定RB1、RB2和和RE的基本的基本(jbn)依據(jù)依據(jù)(5 10)(10 20)(BQBQII硅管)鍺管)1I通常選取通常選取第15頁/共137頁第十六頁，共137頁。 從分析的角度看，在電路的基極端從分析的角度看，在電路的基極端(jdun)用戴維南定理等效：用戴維南定理等效：0.7(1)()BBBQBECQBQEQCEQCCCQCEUIRRIIIUUIRR此時此時其中其中(qzhng) RB=RB1RB2， U

14、BB=UCCRB2/(RB1+RB2)。第16頁/共137頁第十七頁，共137頁。 如果如果RB1、RB2取值不大，滿足取值不大，滿足I1IBQ，則估算，則估算( sun)工作點時，可按下式近似求出：工作點時，可按下式近似求出：這是實際中估算該電路靜態(tài)工作這是實際中估算該電路靜態(tài)工作(gngzu)點常用點常用的公式。的公式。第17頁/共137頁第十八頁，共137頁。 【例】圖示電路中。已知=100， UCC=12V，RB1=39k， RB2=25k， RC=RE=2k。 試計算(j sun)工作點ICQ和UCEQ。 解解 第18頁/共137頁第十九頁，共137頁。若按估算若按估算( sun)法

15、直接求法直接求ICQ，可得，可得 顯然兩者誤差很小。因此，在今后顯然兩者誤差很小。因此，在今后(jnhu)分析中可按估算法來求工作分析中可按估算法來求工作點。點。39k25k2k2k12V=100第19頁/共137頁第二十頁，共137頁。 與上述穩(wěn)定與上述穩(wěn)定Q點的原理點的原理(yunl)相類似，實際中還可采相類似，實際中還可采用電壓負(fù)反饋型偏置電路。用電壓負(fù)反饋型偏置電路。 除此之外，在集成電路中，還廣泛除此之外，在集成電路中，還廣泛(gungfn)采用恒流采用恒流源作偏置電路，即用恒流源直接設(shè)定源作偏置電路，即用恒流源直接設(shè)定ICQ。第20頁/共137頁第二十一頁，共137頁。放大器的主要

16、放大器的主要(zhyo)性能指標(biāo)性能指標(biāo)oiiIAIouiUAU電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 互導(dǎo)放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù) 互阻放大倍數(shù)互阻放大倍數(shù) ogioriIAUUAI1. 放大放大(fngd)倍數(shù)倍數(shù)A2. 輸入電阻輸入電阻 Ri 3. 輸出電阻輸出電阻 Ro 4. 非線性失真系數(shù)非線性失真系數(shù)THD輸入輸入(shr)、輸出動態(tài)范圍、輸出動態(tài)范圍5. 頻率特性頻率特性第21頁/共137頁第二十二頁，共137頁。5.2放大器圖解放大器圖解(tji)分析法分析法對放大器進(jìn)行對放大器進(jìn)行(jnxng)分析，通常有兩種方法分析，通常有兩種方法:等效電路法是一種等效電路法是一種

17、(y zhn)利用器件模型進(jìn)行電路分析的方利用器件模型進(jìn)行電路分析的方法，它具有運算簡便、結(jié)果誤差小的優(yōu)點，所以是放大器分析的法，它具有運算簡便、結(jié)果誤差小的優(yōu)點，所以是放大器分析的主要方法。主要方法。本節(jié)以共射極放大器為例介紹圖解法。本節(jié)以共射極放大器為例介紹圖解法。 圖解法是在晶體管特性曲線上通過作圖確定工作點及其信號作用下的圖解法是在晶體管特性曲線上通過作圖確定工作點及其信號作用下的相對變化量。相對變化量。這種方法具有形象、直觀的優(yōu)點。這種方法具有形象、直觀的優(yōu)點。 對于小信號放大器，圖解法難以準(zhǔn)確地進(jìn)行定量分析。因此，該對于小信號放大器，圖解法難以準(zhǔn)確地進(jìn)行定量分析。因此，該方法通常是

18、作為放大器分析的輔助方法。方法通常是作為放大器分析的輔助方法。1. 圖解法圖解法 2.等效電路法。等效電路法。 第22頁/共137頁第二十三頁，共137頁。 5.2.1直流圖解直流圖解(tji)分析分析直流圖解分析是在晶體管特性曲線上，用作圖的方法確定直流圖解分析是在晶體管特性曲線上，用作圖的方法確定(qudng)直流工作點，求出直流工作點，求出ICQ、UCEQ。由集電極回路由集電極回路(hul)可列出如下方程組：可列出如下方程組： 特性曲線方程特性曲線方程直流負(fù)載線方程直流負(fù)載線方程()BBQCCEiIIf UCECCCCUUI R0.7CCBQBUIR由基極回路，可用計算法求出：由基極回路

19、，可用計算法求出：直流通路直流通路第23頁/共137頁第二十四頁，共137頁。直流負(fù)載直流負(fù)載(fzi)線線 k=1/RC 圖 解 法 步 驟圖 解 法 步 驟(bzhu)：iBIBQuCE0NQMiCUCEQUCCRCUCC確定確定(qudng)Q點的坐標(biāo)，即量得點的坐標(biāo)，即量得Q點的縱坐標(biāo)為點的縱坐標(biāo)為ICQ，橫坐標(biāo)則為，橫坐標(biāo)則為UCEQ 作作直流負(fù)載線；直流負(fù)載線；在輸出特性上畫出在輸出特性上畫出 iB=IBQ的一條特性曲線；的一條特性曲線； 直流負(fù)載線直流負(fù)載線MN與特性曲線與特性曲線iB=IBQ的交點的交點Q，即為直流工作點；，即為直流工作點；ICQ()BBQCCEiIif uCE

20、CCCCUUI R第24頁/共137頁第二十五頁，共137頁。 在輸出特性上找兩個特殊在輸出特性上找兩個特殊(tsh)點：點： M點：點：uCE=0，iC=12/3=4mA N點：點：iC =0，uCE=UCC=12V 連接連接M、N得到直流負(fù)載線。得到直流負(fù)載線。 舉例(j l)：RB=560k，RC=3k UCC=12V 試用圖解法確定直流工作點。62解解 由估算由估算( sun)法可得法可得由由Q點的坐標(biāo)量得點的坐標(biāo)量得ICQ=2mA，UCEQ=6V。 與與IB=20A的特性曲線的交點的特性曲線的交點Q，即為直流工作點。即為直流工作點。第25頁/共137頁第二十六頁，共137頁。電路參數(shù)

21、改變對工作電路參數(shù)改變對工作(gngzu)點的影點的影響響 改變改變(gibin)RBuCE/V21012012340A30A20A10AiC/mA4684MNQRBQ2RBQ1IBIBQ3第26頁/共137頁第二十七頁，共137頁。改變改變(gibin)RCuCE/V21012012340A30A20A10 AiC/mA4684MNQQ1Q3RCQ2uCE/V21012012340 A30 A20A10AiC/mA4684QCE第27頁/共137頁第二十八頁，共137頁。 作業(yè)作業(yè)(zuy) P189 5-2, 5-3, 5-4， 5-5, 5-6.第28頁/共137頁第二十九頁，共137頁

22、。uCE應(yīng)由應(yīng)由RC和和RL決定決定(judng) 5.2.2交流圖解交流圖解(tji)分析分析交流圖解分析是在輸入信號作用下，通過作圖來確定放大管各級電流和極間電壓的變化(binhu)量。此時的交流通路：交流通路交流通路第29頁/共137頁第三十頁，共137頁。uBE=UBEQ+Uimsint由放大器的輸入由放大器的輸入(shr)(shr)回路確定回路確定iBiB的變化：的變化： 在晶體管的發(fā)射結(jié)回路，由于輸入電壓連同在晶體管的發(fā)射結(jié)回路，由于輸入電壓連同UBEQ一起一起(yq)直接加在發(fā)射結(jié)上，因而產(chǎn)生如圖所示直接加在發(fā)射結(jié)上，因而產(chǎn)生如圖所示iB的變化。的變化。IBQIBQuBEuBEi

23、BmaxiBminiBtiBtQUBEQ第30頁/共137頁第三十一頁，共137頁。iBIBQuCE0NQMiCUCEQUCCICQUCCRC直流負(fù)載線直流負(fù)載線 k=1/RC在放大器的輸出回路在放大器的輸出回路(hul)(hul)確定確定iCiC和和uCEuCE的變化：的變化： 第31頁/共137頁第三十二頁，共137頁。 .交流負(fù)載交流負(fù)載(fzi)線必然過線必然過Q點；點；可見交流負(fù)載線是一條過可見交流負(fù)載線是一條過Q點且斜率點且斜率(xil)為為1/ RL的直線。的直線。1CLCEikuR .交流負(fù)載線的斜率為交流負(fù)載線的斜率為 其中其中 RL=RCRL。 這是因為這是因為uCE=iC

24、RL，第32頁/共137頁第三十三頁，共137頁。uCE變化變化(binhu)的幅度的幅度iC變化變化(binhu)的幅度的幅度QiCiCCQIttuCEuCEUCCUCEQICQUCCRCQ1Q2IBQA交流負(fù)載線交流負(fù)載線kRL1ICQRL交流負(fù)載線是一條交流負(fù)載線是一條(y tio)過過Q點且斜率為點且斜率為1/ RL的直線。的直線。交流負(fù)載線的畫法交流負(fù)載線的畫法iBmaxiBmin第33頁/共137頁第三十四頁，共137頁。tt000tiuuBEUBEQIBQiBut000tCEtiCICQUCEQuo 根據(jù)交流圖解分析，放大管各極電流和極間電壓根據(jù)交流圖解分析，放大管各極電流和極間

25、電壓(diny)的波形，如圖所示。的波形，如圖所示。 (1). (1). 輸入交變輸入交變(jio bin)(jio bin)電壓時，晶體管各極電流和極間電壓的方向始終不變。只是在直流量上疊加一交流量。電壓時，晶體管各極電流和極間電壓的方向始終不變。只是在直流量上疊加一交流量。 (2). 各極電流各極電流(dinli)、電壓的瞬時波形中，需要電壓的瞬時波形中，需要放大的是交流量。但為了放大的是交流量。但為了確保交流量不失真，直流確保交流量不失真，直流量又是必不可少的。量又是必不可少的。 (3). 輸出與輸入的波形輸出與輸入的波形相位相反。因此，共射放相位相反。因此，共射放大器為反相放大器。大器

26、為反相放大器。第34頁/共137頁第三十五頁，共137頁。5.2.3直流工作點與放大器非線性失真的直流工作點與放大器非線性失真的(zhn de)關(guān)系關(guān)系 直流工作點的位置如果設(shè)置不當(dāng)，會使放大器輸出波形產(chǎn)生直流工作點的位置如果設(shè)置不當(dāng)，會使放大器輸出波形產(chǎn)生(chnshng)明顯的非線性失真。明顯的非線性失真。Q交流(jioli)負(fù)載線iC0t0iC0tuCEuCEiBiBIBQuBEuBEtQUBEQ截止失真截止失真 若若Q點過低：點過低：輸出電壓的頂部限幅輸出電壓的頂部限幅UCEQICQ第35頁/共137頁第三十六頁，共137頁。Q交流交流(jioli)(jioli)負(fù)載線負(fù)載線iCiCi

27、B0tuCEuCE0t0UCEQICQ輸出輸出(shch)電壓的低部被限幅電壓的低部被限幅第36頁/共137頁第三十七頁，共137頁。 通過以上分析可知(k zh)，由于受晶體管截止和飽和的限制，放大器的不失真輸出電壓有一個范圍，其最大值稱為放大器輸出動態(tài)范圍，用峰- 峰值Uopp表示。放大器的輸出放大器的輸出(shch)動態(tài)范圍動態(tài)范圍UOPP由圖解由圖解(tji)可知：可知：否則，產(chǎn)生否則，產(chǎn)生截止失真截止失真。否則，將產(chǎn)生否則，將產(chǎn)生飽和失真飽和失真。CQLCEQCESIRUU 若若2()CEQCESCQLOPPCEQCESUUIRUUU若若不截止范圍不截止范圍不飽和范圍不飽和范圍第37

28、頁/共137頁第三十八頁，共137頁。39k25k2k2k12VUCC2kMN42 舉例：電路及晶體管的輸出特性如圖所示，試用圖解法確定直流工作(gngzu)點；畫出交流負(fù)載線；若輸入電壓使基極電流有10A的正弦變化，試確定輸出電壓的變化量并求動態(tài)范圍。2V交流負(fù)載線交流負(fù)載線kRL1iBmaxiBminUom =1V第38頁/共137頁第三十九頁，共137頁。2-6放大器的交流放大器的交流(jioli)等效電路分析法等效電路分析法一一. 晶體管交流小信號晶體管交流小信號(xnho)等效電路模型等效電路模型二二. 共射極放大器的交流等效電路分析共射極放大器的交流等效電路分析第39頁/共137頁

29、第四十頁，共137頁。QiCuCEUCEQICQiBIBQuBEQUBEQ2-6放大器的交流放大器的交流(jioli)等效電路分析法等效電路分析法在放大電路中，晶體管被偏置在放大區(qū)Q點處。交流分析或動態(tài)分析，就是確定在Q點處因輸入交流信號引起的電流(dinli)和電壓的偏移量。如果輸入限制(xinzh)為小信號，即信號偏移量不大時，在Q點處便可用直線關(guān)系來近似伏安特性。并用相應(yīng)的線性元件來等效，便可得到Q點處的交流小信號模型。 這樣對放大器的交流分析就轉(zhuǎn)化為對這樣對放大器的交流分析就轉(zhuǎn)化為對其線性等效電路的分析。其線性等效電路的分析。第40頁/共137頁第四十一頁，共137頁。 根據(jù)導(dǎo)出的方法

30、不同，晶體管交流根據(jù)導(dǎo)出的方法不同，晶體管交流(jioli)小信號等效電路模型可分為兩類：小信號等效電路模型可分為兩類：2-6-1晶體管交流晶體管交流(jioli)小信號等效電路模小信號等效電路模型型 一類是物理型等效模型。它是模擬晶體管結(jié)構(gòu)及放大過程導(dǎo)出的電路一類是物理型等效模型。它是模擬晶體管結(jié)構(gòu)及放大過程導(dǎo)出的電路(dinl)模型，它有多種形式，其中較為通用的是混合模型，它有多種形式，其中較為通用的是混合型電路型電路(dinl)模型；模型； 另一類是網(wǎng)絡(luò)參數(shù)模型。它是將晶體管看成一個雙端口網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)端口的電壓、電流關(guān)系導(dǎo)出的電路模型。在低頻，應(yīng)用最廣的是另一類是網(wǎng)絡(luò)參數(shù)模型。它是將晶體管

31、看成一個雙端口網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)端口的電壓、電流關(guān)系導(dǎo)出的電路模型。在低頻，應(yīng)用最廣的是H參數(shù)電路模型參數(shù)電路模型。 不論按哪種方法導(dǎo)出的電路模型，它們都應(yīng)當(dāng)是等價的，因而相互間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。不論按哪種方法導(dǎo)出的電路模型，它們都應(yīng)當(dāng)是等價的，因而相互間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。第41頁/共137頁第四十二頁，共137頁。 一、混合一、混合型電路模型型電路模型(mxng) 工作在放大狀態(tài)下的共射極晶體管如圖所示。先忽略管內(nèi)寄生效應(yīng)的影響。工作在放大狀態(tài)下的共射極晶體管如圖所示。先忽略管內(nèi)寄生效應(yīng)的影響。 當(dāng)輸入交變當(dāng)輸入交變(jio bin)電壓電壓ube加于發(fā)射結(jié)時，晶體管各極電壓和電流的瞬時值為加于發(fā)射結(jié)時，晶

32、體管各極電壓和電流的瞬時值為 對于晶體管的放大作用，我們關(guān)心的是微變量對于晶體管的放大作用，我們關(guān)心的是微變量(binling)ube、ib、 ic和和uce之間的相互關(guān)系。之間的相互關(guān)系。第42頁/共137頁第四十三頁，共137頁。 晶體管輸入端晶體管輸入端ube控制控制iB的作用，可以用的作用，可以用b、e極間相應(yīng)的極間相應(yīng)的交流交流(jioli)結(jié)電阻結(jié)電阻rbe來等效，如圖所示。來等效，如圖所示。rbe的大小的大小(dxio)為靜態(tài)工作點處為靜態(tài)工作點處uBE對對iB的偏導(dǎo)值，即的偏導(dǎo)值，即等等 效效 即即e e結(jié)交流電阻結(jié)交流電阻rere折到折到b b極支路的等效極支路的等效(dn

33、xio)(dn xio)電阻，而折合系數(shù)為電阻，而折合系數(shù)為(1+)(1+)。式中式中,1beeBEEeQQEeBbuiuiriiii第43頁/共137頁第四十四頁，共137頁。發(fā)射結(jié)交流發(fā)射結(jié)交流(jioli)電阻電阻re?？梢愿鶕?jù)正向二極管電流方?？梢愿鶕?jù)正向二極管電流方程程求得，即求得，即 可見，可見，re與溫度有關(guān)，并與晶體管直流工作電流與溫度有關(guān)，并與晶體管直流工作電流(dinli)IEQ成反比。室溫下，成反比。室溫下，UT=26mV，所以，所以re=26mV/IEQ。因此因此(ync)，可得，可得第44頁/共137頁第四十五頁，共137頁。 根據(jù)電流分配關(guān)系，根據(jù)電流分配關(guān)系，ib

34、對對ic的控制作用的控制作用(zuyng)，可以用接在，可以用接在c、e極間的一個受控電流源來等效，如圖所示。極間的一個受控電流源來等效，如圖所示。 參量參量gm 稱為稱為(chn wi)跨導(dǎo)，反映跨導(dǎo)，反映ube對對ic的控制能力。的控制能力。等等 效效 為了為了(wi le)直接反映直接反映ube對對ic的控制能力，即的控制能力，即(1)EQCQcmbebeeeTTIIigurrrUU其中其中第45頁/共137頁第四十六頁，共137頁。 uCE變化時，由于基區(qū)調(diào)寬效應(yīng)，變化時，由于基區(qū)調(diào)寬效應(yīng)， iC和和iB都將發(fā)生相應(yīng)變化，可以都將發(fā)生相應(yīng)變化，可以(ky)分別用集電極輸出電阻分別用集電

35、極輸出電阻rce和反向傳輸電阻和反向傳輸電阻rbc等效，如圖所示。等效，如圖所示。等效等效(dn xio) rce和和rbc分別分別(fnbi)為為 rce反映在輸出特性上是曲線在反映在輸出特性上是曲線在Q點處切線斜率的倒數(shù)。而電阻點處切線斜率的倒數(shù)。而電阻rbc極大極大(輸入特性在不同輸入特性在不同uCE下曲線的分離度下曲線的分離度)，可忽略。，可忽略。第46頁/共137頁第四十七頁，共137頁。 以上分別模擬了放大管以上分別模擬了放大管e結(jié)的正向控制結(jié)的正向控制(kngzh)特性、基區(qū)電流分配關(guān)系和基調(diào)效應(yīng)，得到圖示的交流等效電路。下面進(jìn)一步討論等效電路中如何反映晶體管固有的寄生效應(yīng)的影響

36、。平面管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。特性、基區(qū)電流分配關(guān)系和基調(diào)效應(yīng)，得到圖示的交流等效電路。下面進(jìn)一步討論等效電路中如何反映晶體管固有的寄生效應(yīng)的影響。平面管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。b 基區(qū)體電阻基區(qū)體電阻rbb的阻值較大，為幾十到幾百歐姆。這一影響可以用基極端的阻值較大，為幾十到幾百歐姆。這一影響可以用基極端(jdun)b與內(nèi)基極與內(nèi)基極b之間的電阻之間的電阻rbb等效。等效。cebPNN+Nrbbbrebrcb注意，此時參數(shù)注意，此時參數(shù)(cnsh)中的中的b應(yīng)改為應(yīng)改為b。第47頁/共137頁第四十八頁，共137頁。cebPNN+NC b cb 晶體管的兩個晶體管的兩個(lin )PN結(jié)存在結(jié)

37、電容。結(jié)存在結(jié)電容。 考慮了以上寄生參量考慮了以上寄生參量rbb,Cbe和和Cbc的影響后，便得到完整的晶體管混合的影響后，便得到完整的晶體管混合型電路型電路(dinl)模型，如圖示。模型，如圖示。 C e b 因為因為(yn wi)e結(jié)正偏，主要是擴(kuò)散電容，可用結(jié)正偏，主要是擴(kuò)散電容，可用b和和e之間接一電容之間接一電容Cbe等效。而等效。而c結(jié)反偏，主要是勢壘電容，用結(jié)反偏，主要是勢壘電容，用b和和c之間的電容之間的電容Cbc等效。等效。第48頁/共137頁第四十九頁，共137頁。 在混合在混合型電路模型中，由于反向傳輸電阻型電路模型中，由于反向傳輸電阻rbc極大，可近似極大，可近似(jn

38、 s)為開路。便得到實用的簡化混合為開路。便得到實用的簡化混合型電路，如圖所示。型電路，如圖所示。 在低頻工作時，電容效應(yīng)可忽略，混合在低頻工作時，電容效應(yīng)可忽略，混合型電路型電路(dinl)可進(jìn)一步簡化為圖示的低頻模型。可進(jìn)一步簡化為圖示的低頻模型。 當(dāng)輸入為正弦量時，則微變量均為微變正弦量，并用當(dāng)輸入為正弦量時，則微變量均為微變正弦量，并用(bn yn)有效值表示，此時低頻模型中的電量都改寫為正弦量有效有效值表示，此時低頻模型中的電量都改寫為正弦量有效值。值。第49頁/共137頁第五十頁，共137頁。 綜上所述，在混合綜上所述，在混合型等效電路中，每個參數(shù)都有明確的物理意義型等效電路中，每

39、個參數(shù)都有明確的物理意義(yy)，其數(shù)值與頻率無關(guān)。其中主要參數(shù)，其數(shù)值與頻率無關(guān)。其中主要參數(shù)rbe和和gm可以通過計算確定，這是其優(yōu)點。缺點是參數(shù)不宜測量?？梢酝ㄟ^計算確定，這是其優(yōu)點。缺點是參數(shù)不宜測量。第50頁/共137頁第五十一頁，共137頁。 參數(shù)hoe另一種估算的方法 將每條共射極輸出特性曲線向左方(zu fn)延長，都會與uCE負(fù)軸相交于一點，其交點折合的電壓UA稱為厄爾利（Early）電壓，如圖所示。UA一般大于100V。iC0UCEQuCEICQ uCEQiCIBQAUA第51頁/共137頁第五十二頁，共137頁。 混合混合型電路型電路(dinl)模型與模型與H參數(shù)電路參數(shù)

40、電路(dinl)模型兩者等價，所以模型兩者等價，所以H參數(shù)還可以通過混合參數(shù)還可以通過混合型參數(shù)確定。為此，現(xiàn)分別畫出低頻型參數(shù)確定。為此，現(xiàn)分別畫出低頻H型和低頻混合型和低頻混合型簡化電路型簡化電路(dinl)，如圖所示。，如圖所示。根據(jù)每個根據(jù)每個H參數(shù)參數(shù)(cnsh)的意義，可分別求得如下關(guān)系：的意義，可分別求得如下關(guān)系： 這就是這就是(jish)工程分析中實用的工程分析中實用的H參數(shù)。參數(shù)。 第52頁/共137頁第五十三頁，共137頁。rce很大幾十很大幾十幾百幾百k通常可以通?？梢?ky)忽略忽略或者或者(huzh)第53頁/共137頁第五十四頁，共137頁。為幾十為幾十幾百幾百k，

41、通常，通常(tngchng)可以忽略。可以忽略。實用實用(shyng)的晶體管低頻交流模型的晶體管低頻交流模型第54頁/共137頁第五十五頁，共137頁。 分析方法分析方法利用晶體管交流模型分析放大器，可按以下步驟進(jìn)行。利用晶體管交流模型分析放大器，可按以下步驟進(jìn)行。第一步，根據(jù)直流通路估算直流工作點；第一步，根據(jù)直流通路估算直流工作點；第二步，確定放大器交流通路，用晶體管交流模型替換晶體管得出放大器的交流等效電路第二步，確定放大器交流通路，用晶體管交流模型替換晶體管得出放大器的交流等效電路(dinl)；第三步，根據(jù)交流等效電路第三步，根據(jù)交流等效電路(dinl)計算放大器的各項交流指標(biāo)。計算

42、放大器的各項交流指標(biāo)。 其中，關(guān)于工作點分析已在前面作過詳細(xì)介紹，這里不再討論。下面以共射放大器為例，著重討論放大電路其中，關(guān)于工作點分析已在前面作過詳細(xì)介紹，這里不再討論。下面以共射放大器為例，著重討論放大電路(dinl)交流性能的分析方法。交流性能的分析方法。2-6-2共射極放大器的交流共射極放大器的交流(jioli)等效電路分等效電路分析法析法第55頁/共137頁第五十六頁，共137頁。 共射極放大器如圖所示。晶體管采用分壓式穩(wěn)定偏置電路，使其偏置在放大區(qū)并有一合適(hsh)工作點(ICQ，UCEQ)。交流交流(jioli)通路通路交流交流(jioli)等等效電路效電路旁通電容旁通電容第

43、56頁/共137頁第五十七頁，共137頁。UiRsRB2rbeRCRLUoeIbIbrceIcIobcRB1+-USIi 1.電壓電壓(diny)放大倍數(shù)放大倍數(shù)Au式中式中第57頁/共137頁第五十八頁，共137頁?？梢姡梢?，Au幾乎幾乎(jh)與與無關(guān)，而與靜態(tài)電流無關(guān)，而與靜態(tài)電流ICQ近似成正比。近似成正比。 (3). RL(=RCRL)越大，越大， Au越大。由于越大。由于RC對輸出信號產(chǎn)生分流損耗，因而對輸出信號產(chǎn)生分流損耗，因而(yn r)要求盡可能大，但增大要求盡可能大，但增大RC將受將受Q點的制約。所以應(yīng)合理選擇點的制約。所以應(yīng)合理選擇RC 。(2). 由于由于rbb很小，

44、當(dāng)忽略其影響時，很小，當(dāng)忽略其影響時， Au可近似為可近似為第58頁/共137頁第五十九頁，共137頁。式中式中RB=RB1RB2。由此可得由此可得若 滿 足若 滿 足 ( m n z ) R B r b e ，RL rbe，故，故由圖顯而易見由圖顯而易見(xin r y jin)第60頁/共137頁第六十一頁，共137頁。 按照Ro的定義，在圖示電路的輸出(shch)端加一電壓Uo，并將Us短路，此時因Ib=0，所以受控源Ib=0。這時，從輸出(shch)端看進(jìn)去的電阻為RC，因此4 . 輸出電阻輸出電阻負(fù)載負(fù)載(fzi)RL開路開路第61頁/共137頁第六十二頁，共137頁。 放大器的輸入

45、、輸出電阻還可以放大器的輸入、輸出電阻還可以(ky)通過測量求得。通過測量求得。求求Ri的測量電路如圖所示。分別測出圖中已知電阻的測量電路如圖所示。分別測出圖中已知電阻R兩端到兩端到地的電壓地的電壓Ui和和Ui，因輸入電流，因輸入電流Ii為為iiiiiiUURRIUU則則UsRsUiRIiUiRi 放 大 器RL 求求Ro的測量電路如圖。打開的測量電路如圖。打開S，測得負(fù)載，測得負(fù)載(fzi)開路電壓開路電壓Uo，閉合，閉合S，測得接入負(fù)載，測得接入負(fù)載(fzi)時的電壓時的電壓Uo。因為。因為UsRsSUo 放 大 器RLUoRo(1)ooLoURRU所以所以 第62頁/共137頁第六十三頁

46、，共137頁。Aus定義為輸出定義為輸出(shch)電壓電壓Uo與信號源電壓與信號源電壓Us的比的比值，即值，即可見可見(kjin)，|Aus| Rs，則，則AusAu。5 .源電壓放大源電壓放大(fngd)倍倍數(shù)數(shù)Aus第63頁/共137頁第六十四頁，共137頁。 6 . 發(fā)射極接有電阻發(fā)射極接有電阻RE時的情況時的情況 若將共發(fā)射極放大器的旁通電容若將共發(fā)射極放大器的旁通電容CE開路，此時開路，此時(c sh)對對交流信號而言，發(fā)射極將通過電阻交流信號而言，發(fā)射極將通過電阻RE接地。其交流等效電接地。其交流等效電路如所示。路如所示。由圖可知由圖可知(k zh)而而Uo仍為仍為 IbRL，則

47、電壓，則電壓(diny)放大倍數(shù)放大倍數(shù)變?yōu)樽優(yōu)?第64頁/共137頁第六十五頁，共137頁。 分母中增加一項分母中增加一項(1+)RE，即射極電阻，即射極電阻RE折合折合(zhh)到到基極要增大基極要增大(1+)倍。倍。顯然，射極接電阻后，放大倍數(shù)減小了。這是因為顯然，射極接電阻后，放大倍數(shù)減小了。這是因為RE的自動調(diào)節(jié)的自動調(diào)節(jié)(負(fù)負(fù)反饋反饋)作用，使得輸出隨輸入的變化受到抑制，從而作用，使得輸出隨輸入的變化受到抑制，從而(cng r)導(dǎo)致導(dǎo)致Au減小。當(dāng)減小。當(dāng)(1+)RE rbe時，則有時，則有第65頁/共137頁第六十六頁，共137頁。 顯然，輸入電阻明顯顯然，輸入電阻明顯(mngx

48、in)增大了。增大了。 即射極電阻即射極電阻RE折合到折合到基極支路基極支路(zh l)應(yīng)擴(kuò)大應(yīng)擴(kuò)大(1+)倍。倍。對于對于(duy)輸入電阻，由于從輸入電阻，由于從b極看進(jìn)去的輸入電阻極看進(jìn)去的輸入電阻Ri變?yōu)樽優(yōu)?因此，放大器的輸入電阻為因此，放大器的輸入電阻為對于輸出電阻，盡管對于輸出電阻，盡管Ic更加穩(wěn)定，但從輸出端看進(jìn)去的電阻仍為更加穩(wěn)定，但從輸出端看進(jìn)去的電阻仍為RC，即即 Ro=RC。第66頁/共137頁第六十七頁，共137頁。作業(yè)作業(yè)(zuy) P67 2-23, 2-24, 2-25。第67頁/共137頁第六十八頁，共137頁。為幾十為幾十幾百幾百k，通?？梢?，通?？梢?ky

49、)忽略。忽略。實用實用(shyng)的晶體管交流模型的晶體管交流模型AceCQUrI低頻低頻(dpn)模型模型高頻模型高頻模型rbb基區(qū)體電阻基區(qū)體電阻跨導(dǎo)跨導(dǎo)第68頁/共137頁第六十九頁，共137頁。共射極共射極 ( 共共e ) 放大器放大器(1)oLuibeEURAUrR Ro=RCRiRERo=RCCE第69頁/共137頁第七十頁，共137頁。 共集電極放大共集電極放大(fngd)電路的組成：電路的組成： 2-7共集電極放大器和共基極放大器共集電極放大器和共基極放大器 2-7-1共集電極放大器共集電極放大器 由于由于(yuy)信號從射極輸出，信號從射極輸出，所以該電路又稱為射極輸出器。

50、所以該電路又稱為射極輸出器。第70頁/共137頁第七十一頁，共137頁。 1.電壓放大電壓放大(fngd)倍數(shù)倍數(shù)Au由圖可得如下關(guān)系式由圖可得如下關(guān)系式 . Au為正，表明輸出電壓與輸入電壓同相；為正，表明輸出電壓與輸入電壓同相； . Au恒小于恒小于1。由于。由于(yuy)通常滿足通常滿足(1+)RL rbe，因而，因而Au又接近于又接近于1 。換句話說，輸出電壓幾乎跟隨輸入電壓變化。因此，共集電極放大器又稱為射極電壓跟隨器。換句話說，輸出電壓幾乎跟隨輸入電壓變化。因此，共集電極放大器又稱為射極電壓跟隨器。 LELRRR (1)(1)oLuibeLURAUrR因而因而 可見可見(kjin)

51、：第71頁/共137頁第七十二頁，共137頁。 2. 電流電流(dinli)放大倍數(shù)放大倍數(shù)Ai 當(dāng)忽略當(dāng)忽略RB1、RB2的分流作用時，的分流作用時，Ib=Ii，則輸出電流，則輸出電流(dinli)Io為為從基極看進(jìn)去從基極看進(jìn)去(jn q)的電阻的電阻Ri為為 與共射電路相比，由于與共射電路相比，由于Ri顯著增大，因而顯著增大，因而(yn r)提高了提高了共集電路的輸入電阻。共集電路的輸入電阻。 3. 輸入電阻輸入電阻Ri第72頁/共137頁第七十三頁，共137頁。 4. 輸出電阻輸出電阻Ro 當(dāng)輸出端外加電壓當(dāng)輸出端外加電壓(diny)Uo，而將，而將Us短路并保留內(nèi)阻短路并保留內(nèi)阻Rs

52、時，可得圖時，可得圖 所示電路。由圖可得所示電路。由圖可得則由則由e極看進(jìn)去極看進(jìn)去(jn q)的電阻的電阻Ro為為所以所以(suy)，輸出電阻，輸出電阻可見，可見，共集電極放大器的輸出電阻非常小共集電極放大器的輸出電阻非常小第73頁/共137頁第七十四頁，共137頁。 由于上述射極支路和基極支路之間的相互由于上述射極支路和基極支路之間的相互(xingh)折合關(guān)系，共集電極放大器才具有輸入電阻大而輸出電阻小的特點。折合關(guān)系，共集電極放大器才具有輸入電阻大而輸出電阻小的特點。(1)ibeLRrRRi和和Ro表達(dá)式的電路表達(dá)式的電路(dinl)意義意義RS 正是這一特點，該放大器常用作多級電路的輸

53、入正是這一特點，該放大器常用作多級電路的輸入(shr)級、輸出級和中間隔離級。級、輸出級和中間隔離級。第74頁/共137頁第七十五頁，共137頁。 2-7-2共基極放大器共基極放大器 共基極放大電路共基極放大電路(dinl)的組成：的組成：CB第75頁/共137頁第七十六頁，共137頁。1. 電壓電壓(diny)放大倍數(shù)放大倍數(shù)Au由圖可知由圖可知(k zh)oLuibeURAUr所以所以 LCLRRR 可見，共基放大器的電壓放大倍數(shù)與共射電路相同，但為正值，即輸出可見，共基放大器的電壓放大倍數(shù)與共射電路相同，但為正值，即輸出(shch)電壓與輸入電壓同相。電壓與輸入電壓同相。第76頁/共13

54、7頁第七十七頁，共137頁。 2 .電流放大電流放大(fngd)倍數(shù)倍數(shù)Ai 在圖中，由于輸入電流在圖中，由于輸入電流IiIe=Ic，而輸出電流，而輸出電流 3.輸入電阻輸入電阻Ri 按上述按上述(shngsh)基極支路和射極支路的折合關(guān)系，由射極看進(jìn)去的電阻基極支路和射極支路的折合關(guān)系，由射極看進(jìn)去的電阻Ri為為 顯然顯然(xinrn)，共基放大器輸入電阻非常，共基放大器輸入電阻非常小。小。第77頁/共137頁第七十八頁，共137頁。 4. 輸出電阻輸出電阻Ro 由圖可知由圖可知(k zh)，加壓求流，加壓求流Ui=0時，因時，因Ib=0，則，則Ib=0，CoRR 因而有因而有第78頁/共1

55、37頁第七十九頁，共137頁。CoRR 共射放大器共射放大器 共集放大器共集放大器 共基放大器共基放大器三種基本三種基本(jbn)放大器（組態(tài)）電路小放大器（組態(tài)）電路小結(jié)結(jié)第79頁/共137頁第八十頁，共137頁。 共基放大器共基放大器 共射放大器共射放大器 共集放大器共集放大器CR相相 位位反反 相相 同同 相相 同同 相相 （ 最最 大）大）(最最 小小)( 最最 小小)( (最小最小) )（ 最?。┳钚。? 較較 大大)（ 較大較大(jio d)）( 較較 小小)第80頁/共137頁第八十一頁，共137頁。 作業(yè)作業(yè)(zuy) P69 2-26, 2-27, 2-28， 2-30第81

56、頁/共137頁第八十二頁，共137頁。第82頁/共137頁第八十三頁，共137頁。1. 試求該放大器的工作試求該放大器的工作(gngzu)點點ICQ、UCEQ ；2. 試求試求Au、Ri和和Ro ；3. 若將電阻若將電阻(dinz)RB1增大，則增大，則 Au、Ri和和 Ro有何變化？有何變化？4. 若若Rs=1k，求，求Aus;5. 若接若接RL=2k的負(fù)載，則的負(fù)載，則UO有何變化？有何變化？6. 若輸入信號增大，若輸入信號增大，UO波形變?yōu)椴ㄐ巫優(yōu)?，則產(chǎn)生何種失，則產(chǎn)生何種失 真？如何消除？真？如何消除？7. 若旁通電容若旁通電容CE開路，則開路，則Au、Ri和和Ro有何變化？有何變化

57、？第83頁/共137頁第八十四頁，共137頁。1k2k75k12V25k第84頁/共137頁第八十五頁，共137頁。MN2.3UCEQIBQ()CECCCQCEUUIRR直流負(fù)載線方程：直流負(fù)載線方程：直流負(fù)載線直流負(fù)載線1()CLkRR 直流圖解法直流圖解法1k2k75k12V25k第85頁/共137頁第八十六頁，共137頁。MN2.3UCEQICQRL=2.32=4.6VA交流負(fù)載線交流負(fù)載線kRC1交流負(fù)載線的畫法交流負(fù)載線的畫法集電極交流總負(fù)載為集電極交流總負(fù)載為RC=2k 交流交流(jioli)圖解圖解交流等效通路交流等效通路2k放大器的輸出動態(tài)放大器的輸出動態(tài)(dngti)范圍范圍

58、UOPP24.38.6OPPUV50.74.34.6CEQCESCQLUUVIRV由于由于第86頁/共137頁第八十七頁，共137頁。2. 試求試求Au、Ri和和Ro ；2k75k25k第87頁/共137頁第八十八頁，共137頁。3. 若將電阻若將電阻RB1增大增大(zn d)，則，則 Au、Ri和和 Ro有何變化？有何變化？beLiourRUUA因此因此(ync)，RB1增大，引起增大，引起Au減小，減小，Ri增大，增大， 而而Ro不變。不變。第88頁/共137頁第八十九頁，共137頁。4. 若若Rs=1k，求，求Aus;75k25k1k2k第89頁/共137頁第九十頁，共137頁。5. 若

59、接若接RL=2k的負(fù)載的負(fù)載(fzi)，則，則UO有何有何變化？變化？即輸出電壓即輸出電壓(diny)減小一半減小一半75k25k1k2k第90頁/共137頁第九十一頁，共137頁。6. 若輸入信號增大，若輸入信號增大，UO波形波形(b xn)變變?yōu)闉?，則產(chǎn)生何種失真？如何消除？，則產(chǎn)生何種失真？如何消除？應(yīng)將應(yīng)將Q點上移，可減小點上移，可減小RB1或增大或增大(zn d)RB2或或減小減小RE。第91頁/共137頁第九十二頁，共137頁。7. 若旁通電容若旁通電容(dinrng)CE開路，則開路，則Au、Ri和和Ro何有變化？何有變化？輸出電阻輸出電阻Ro=RC不變不變75k25k1k2k

60、第92頁/共137頁第九十三頁，共137頁。 例題例題2 晶體管放大電路如圖所示。已知晶體管的晶體管放大電路如圖所示。已知晶體管的=100，rbe=2k。試求工作點。試求工作點ICQ、UCEQ ；為了分別滿足如下要求，電路應(yīng)接成什么組態(tài)？三個端點、分別該如何；為了分別滿足如下要求，電路應(yīng)接成什么組態(tài)？三個端點、分別該如何(rh)接接(哪個接信號源，哪個接輸出，哪個接地或開路哪個接信號源，哪個接輸出，哪個接地或開路)？1. 要求源電壓放大倍數(shù)最大。此時要求源電壓放大倍數(shù)最大。此時 2. 要求要求(yoqi)輸出輸出UoUS; 3. 要求要求(yoqi)輸出輸出UoUS; 4. 要求要求(yoqi

61、)接上接上RL=1k的負(fù)的負(fù)載時，載時， Uo|US|，并求輸出電阻，并求輸出電阻Ro=？ 5. 要求同時要求同時(tngsh)獲得一對大小相同極性相反的輸出信號。獲得一對大小相同極性相反的輸出信號。第93頁/共137頁第九十四頁，共137頁。 求該放大器的工作求該放大器的工作(gngzu)點點ICQ、UCEQ ；第94頁/共137頁第九十五頁，共137頁。1. 要求源電壓放大倍數(shù)要求源電壓放大倍數(shù)(bish)最大。此時最大。此時解：應(yīng)接成射極接地解：應(yīng)接成射極接地(jid)的共發(fā)射的共發(fā)射極組態(tài)，即極組態(tài)，即 接信號源，為輸出端，端接接信號源，為輸出端，端接地地(jid)。第95頁/共137

62、頁第九十六頁，共137頁。2. 要求要求(yoqi)輸出輸出UoUS;解：應(yīng)接成射極接電阻的共發(fā)射極組解：應(yīng)接成射極接電阻的共發(fā)射極組態(tài)，即態(tài)，即 接信號源，為輸出接信號源，為輸出(shch)端，端，端開路。端開路。第96頁/共137頁第九十七頁，共137頁。3. 要求要求(yoqi)輸出輸出UoUS;解：應(yīng)接成共集電極組態(tài)，即解：應(yīng)接成共集電極組態(tài)，即 接信號源，端接地接信號源，端接地(jid)或開路，為輸出或開路，為輸出端。端。(1)500|(2101 2)145EiBbeRRrRk第97頁/共137頁第九十八頁，共137頁。 若接成共基極組態(tài)，即若接成共基極組態(tài)，即 端接地，為輸出端接地

63、，為輸出(shch)端，接信號源，將端，接信號源，將如何？如何？ssousUA UU第98頁/共137頁第九十九頁，共137頁。 4. 要求要求(yoqi)接上接上RL=1k的負(fù)載時，的負(fù)載時， Uo|US|，并求，并求Ro=？解：應(yīng)接解：應(yīng)接(yn ji)成共集電極組態(tài)，即成共集電極組態(tài)，即 接信號源，端接地或開路，接負(fù)載接信號源，端接地或開路，接負(fù)載RL為為輸出端。輸出端。第99頁/共137頁第一百頁，共137頁。 5. 要求同時要求同時(tngsh)獲得一對大小相同極性相反的輸出信號。獲得一對大小相同極性相反的輸出信號。解：應(yīng)分別接成共集和共射組態(tài)，并同時解：應(yīng)分別接成共集和共射組態(tài)，并

64、同時(tngsh)輸出，即輸出，即 接信號源，為反相輸出端，為同相輸出接信號源，為反相輸出端，為同相輸出端。端。 當(dāng)兩個輸出端分別接上數(shù)值不大當(dāng)兩個輸出端分別接上數(shù)值不大(b d)的相同負(fù)載時，將如何？的相同負(fù)載時，將如何？第100頁/共137頁第一百零一頁，共137頁。 例題例題3 1.如何設(shè)置工作如何設(shè)置工作(gngzu)點，使共集放大器的動態(tài)范圍點，使共集放大器的動態(tài)范圍UOPP最大？最大？ 2.如何進(jìn)一步提高共集放大器的輸入電阻。如何進(jìn)一步提高共集放大器的輸入電阻。 1. 已知已知UCC、RE 和和 RL如何設(shè)置工作如何設(shè)置工作(gngzu)點點ICQ，使共集放大器的動態(tài)范圍，使共集放

65、大器的動態(tài)范圍UOPP最大？最大？第101頁/共137頁第一百零二頁，共137頁。12|iBBiRRRR 2. 如何如何(rh)進(jìn)一步提高共集放大器的輸入電阻。進(jìn)一步提高共集放大器的輸入電阻?；鶚O偏置基極偏置(pin zh)電阻使電阻使Ri減小。減小。第102頁/共137頁第一百零三頁，共137頁。 加自舉電容加自舉電容C后，后，N點電位跟隨輸入點電位跟隨輸入(shr)Ui變化，使變化，使RB上的電流上的電流IRB大大減小，提高了偏置電路的等效輸入大大減小，提高了偏置電路的等效輸入(shr)電阻。電阻。第103頁/共137頁第一百零四頁，共137頁。 作業(yè)作業(yè)(zuy) P70 2-25, 2

66、-29， 2-30， 2-31。 第104頁/共137頁第一百零五頁，共137頁。 3-4-1. 場效應(yīng)管偏置場效應(yīng)管偏置(pin zh)電路電路IDQUGSQ耗盡耗盡(ho jn)型型MOS 一一.自偏壓電路自偏壓電路 （只適用（只適用(shyng)于于結(jié)型和耗盡型管）結(jié)型和耗盡型管）第105頁/共137頁第一百零六頁，共137頁。EMOSDMOSJFET第106頁/共137頁第一百零七頁，共137頁。簡化簡化(jinhu)恒流區(qū)恒流區(qū)第107頁/共137頁第一百零八頁，共137頁。第108頁/共137頁第一百零九頁，共137頁。第109頁/共137頁第一百一十頁，共137頁。當(dāng)源極接有電阻或源極電容當(dāng)源極接有電阻或源極電容(dinrng)開路時的情況開路時的情況第110頁/共137頁第一百一十一頁，共137頁。 二、共漏放大器 共漏放大器電路(dinl)及其等效電路(dinl)分別如圖所示。1第111頁/共137頁第一百一十二頁，共137頁。Ugs=Uo第112頁/共137頁第一百一十三頁，共137頁。 三、共柵放大器 共柵放大器電路(dinl)及其等效電路(dinl)分別如圖所示