第2章交流放大电路

1、12345ebuCE输出端口输出端口+-uBE输入端口输入端口+-6扩音机电路示意图扩音机电路示意图放大器放大器话筒话筒扬声扬声器器信号源信号源负载负载7执行执行元件元件8ui复习复习+-+-uOiBiEiCUCC+-RbUBB+-RC如何加交流信号？如何加交流信号？9RCECTEBRBRSuSC1RLC2uO+ +- -ui10RCECTEBRBRSuSC1RLC2uO+ +- -ui11RCECTEBRBRSuSC1RLC2uO+ +- -ui12RCECTEBRBRSuSC1RLC2uO+ +- -ui 使发射结正偏，提供使发射结正偏，提供约几约几k几十几十k。IB约几十约几十A13RC

2、ECTEBRBRSuSC1RLC2uO+ +- -ui14RCECTEBRBRSuSC1RLC2uO+ +- -ui。约几约几k几十几十k。15RCECTEBRBRSuSC1RLC2uO+ +- -ui几十几十F。一般用极性电。一般用极性电容器。容器。16RCECTEBRBRSuSC1RLC2+UCCC1RBRCRSRLuSC2+ +- -uiuO+17181920名称名称静态静态值值交流分量交流分量总电压或总电流总电压或总电流直流直流电源电源瞬时值瞬时值有效值有效值瞬时值瞬时值平均值平均值基极电流基极电流IBIbIB(AV)集电极电流集电极电流ICIcIC(AV)发射极电流发射极电流IEie

3、IeiEIE(AV)集射极电压集射极电压UCEUceUCE(AV)基射极电压基射极电压UBEUbeUBE(AV)集电极电源集电极电源UCC基极电源基极电源UBB发射极电源发射极电源UEE21 22ui+uo+UCCC1RBRCRSRLuSC2ICQIBQ+UCCRBRCC对直流开路对直流开路, ,对交流对交流短路短路; ;直流电源对交流短路直流电源对交流短路( (忽略内阻忽略内阻) )。 23C对直流开路对直流开路, ,对交流对交流短路短路; ;直流电源对交流短路直流电源对交流短路( (忽略内阻忽略内阻) )。ui+uo+UCCC1RBRCRSRLuSC2ui+uo+RBRCRSRLus24U

4、BEUCEICIB+UCCRBRC25BBECCBRUUICCCCCERIUU BCIIUBEUCEICIB+UCCRBRC26UBEUCEICIB+UCCRBRCBCCBBECCBRURUUI27UBEUCEICIB+UCCRBRCA 600.06mA20012RURUUIBCCBBECCB3mA0.06mA50IIBCV6V)2312(CCCCCE RIUU28UBEUCEICIB+UCCRBRC KIUR6001040246BCCBA 400.04mA502IICBK82824CCECCC KIUUR29BCCBBECCBRURUUIui+uo+UCCC1RBRCRSRLuSC2ICQI

5、BQ30ui+uo+UCCC1RBRCRSRLuSC2ui+uo+RBRCRSRLus31uitOuBEtOUBEiBtOIBiCtOICuCEtOUCEuotOus=0+-+C2RSRCRLRbC1UCCUBBIBICuo+ +- -32iBiCuo+ +- -uitOuBEtOiBtOiCtOuCEtOUBEIBICUCEuotOus+ +- -ui+-+RSRCRLRbC1UCCUBB33UCEUBEUCEICOtuitOuBEOtuCEOtuoOtiC( (iB) )ICOtuo0 0tuiOtiC( (iB) )OtuCEOtuBEUBE34结论：结论：直流是基础，交流是目的直流是基

6、础，交流是目的IBOtiB35OuCEUCEOiCICuCE = UCC iC RCiCiB+-+-ui+uo+UCCC1RBRCRSRLuSC23637 C隔断直流隔断直流, ,无合无合适静态工作点适静态工作点, ,工工作在截止区作在截止区 UCC极性反极性反, ,工工作在截止区作在截止区讨论讨论-UCCC1RBRCRSRLuSC2ui+uo+C38U将输入交流将输入交流信号旁路信号旁路, ,使之不使之不能送入三极管能送入三极管e结结放大放大讨论讨论+UCCC1RBRCRSRLuSC2ui+uo+39UCC将输出交流将输出交流信号短路信号短路, ,使之不使之不能送到负载上能送到负载上讨论讨论

7、+UCCC1RBRCRSuSui+uo+RLC2ui+uo+RBRCRSRLus40实验三实验三 单管放大电路单管放大电路 静态工作点。静态工作点。放大倍数放大倍数EDA实验实验41EDA实验实验单管放大电路单管放大电路42EDA实验实验43调整调整R可合理可合理设置静态工作点设置静态工作点, 减小非线减小非线 性性失真。接失真。接RL，Uo减小。减小。 EDA实验实验44Q点变化点变化+UCCRSC2RBRCRLus+C145三、分压式偏置放大电路三、分压式偏置放大电路RB2-uo-ui+UCCC1RB1RCRSRLuSC2RECE46)(B22B21IIIIII 使VB基本不受温度影响基本

8、不受温度影响2B1B2BBRRRUVCC 故故：直流通路直流通路UBE+-+-UE-VB IBIEICI21 1+UCCRB2RB1RERC47EEBEBBERIVVVU直流通路直流通路UBE+-+-UE-VB IBIEICI21 1+UCCRB2RB1RERC（使（使VBUBE）EBEBEBECRVRUVII 则当当RB固定时，固定时，IC、IE基本不变基本不变EEBBERIVU 稳定稳定48直流通路直流通路UBE+-+-UE-VB IBIEICI21 1+UCCRB2RB1RERC49ui+uo+UCCRB1RB2RERCCEC1C250BEBB2UV,II条件条件: :CEBEBEIRU

9、VI 2B1B2BCCBRRRUV CIII1EB)(ECCCCCERRIUU UBE+-+-UE-VB IBIEICI21 1+UCCRB2RB1RERC直流通路直流通路51ui+uo+UCCRB2RB1RERCCEC1C2 V8 . 4V181233122B1B2BB RRRUVCCA7 . 2A5 .7 . 08 . 4EBEBECmmIRUVII A45A045.0A607 .2CB mmII52ui+uo+UCCRB2RB1RERCCEC1C2 5.9V1.5)(32.718)R(RIUUECCCCCE53ui+uo+UCCRB2RB1RERCCEC1C2k2k24EBEBEBE I

10、VIUVRA 40 502IICB45kk0.418IURR2CCB2B1V1845B22B1B2BB RRRRUVCC54ui+uo+UCCRB2RB1RERCCEC1C2k10k41845B2 Rk3545B2B1 RRk4ECCECCC RIUUR5556放放大大电电路路分分析析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法57 OIBUBEQiDuDID58rbeibube+iCuce+ib ube-+OIBUBEQUBEIBEB常数常数 CEBEbbeBBEbeUUiuIUr59ibiCube+uce+rbeib ube-+EB(mA

11、)I26(mV)(1300 IU)(1rrEETbbbe三极管输入电阻三极管输入电阻60ibiCube+uce+iC uce-+QUCEIC IC UCEOIB=0A10A20A30AIC/mAUCE/V常数常数 CECEbcBCUUiiII IBib61iC=ib+ iC常数常数 BBcceCCEceIIiuIUrrce iCiCib uce-+QUCEIC IC UCEOIB=0A10A20A30AIC/mAUCE/VIB62ibuce+- ube-+rberceib iC rce阻值很高阻值很高, rce RL,忽略忽略 ube-+uce+-rbeibibrce iCrbe-+Ube+-

12、UceIbIbIc63RCRLUo+ +- -二、二、+UCCRSC2RBRCRLus+C1RBRCRSRLusui+uo+RsRBUi+ +- -UsIiIbIcrbeIb64beb,LbbeLrIRIrIRIbCiouUUAbeLrR )/(LCLRRR 为何带负号？为何带负号？RCRLUo+ +- -RsRBUi+ +- -UsIbIiIcrbeIb65sousUUA iosiUUUURCRLUo+ +- -RsRBUi+ +- -UsIbIiIcrbeIbRsrbeUsUi+ +- -bebessirrRUU besbebeLrRrrR besLrRR 66RCRLUo+ +- -Rs

13、RBUi+ +- -UsIbIiIcrbeIbbeLurRA Ebbbe)1 (IUrrT 67四、四、roRLUoUo+_RsriUsUi+_IiIo68Rsri_+UiUsriRCRLUo+ +- -RsRBUi+ +- -UsIbIiIcrbeIbbeBbeBbeBi/rRrRrRr 69roro+_RLUoUoRCRLUo+ +- -RsRbUi+ +- -UsIbIiIcrbeIb70Uo+ +- -UsRLUo+ +- -roRCRsRbUi+ +- -Ib=0rbeIbIc=0ro求求rO方法：方法：输入信号短路，输出端输入信号短路，输出端加加 , ,ro= /UoUoIooOO

14、oCO)11(rUUrRI CoCOR/rRr71对对ri、ro的一般要求的一般要求roRLUoUo+_RsriUsUi+_IiIo72 ui+uo+UCCC1RBRCRSRLuSC2ICQIBQA40A30012BCCB mRUIV6 .5CCCCCE RIUUA6.1BCmII 73 A641CBEm.III ui+uo+UCCC1RBRCRSRLuSC2ICQIBQ K0.95 950 I26)(1300rEbe74 ui+uo+UCCC1RBRCRSRLuSC2168beCu rRAk2LCL R/RR55besLus rRRA75归纳归纳IbIcrbeIb76归纳归纳RCRLUo+

15、+- -IbRsRBUi+ +- -UsIiIcrbeIbCORr beBi/rRr beLurRA 77787980uo+ui+uo1ui2C2+CE1+C1+RSuSRB1RB1RE1RC1+Ucc+CE2C3RB1RB1RE2RC+RL81uo+ui+uo1ui2C2+CE1+C1+RSuSRB1RB1RE1RC1+UccCE2C3RB1RB1RE2RC+RL82uo+ui+uo1C2+CE1+C1+RSuSRB1RB1RE1RC1+UccCE2C3RB1RB1RE2RC+RL+ui2+83 CiCo+UCCRB2RB1RERCRLRSUsC1C2+CE+84 fCX 21C CiCo+

16、UCCRB2RB1RERCRLRSUsC1C2+CE+85unu2u1inOi2O2iO1iOuAAAUUUUUUUUA A1UsRSA2AnRLUO+ +- -Ui+ +- -UO1+ +- -+ +- -Ui2+ +- -UO2+ +- -Uin21OiUU inUU 2O86rbe2RC2RLEBCB1R B2R EBCrbe1RB2RC1+ +- -RSRB1UsUo+ +- -2Ib2Ib1Ic1+ +- -UiIiIc1Ib21Ib1+ +Uo1ri2be1L1i11Ou1rRUUA 2i1Cbe22BB1C1L1/rRrRRRR be2L2i22Ou2rRUUA LC2L2/ R

17、RR 87rbe2RC2RLEBCB1R B2R EBCrbe1RB2RC1+ +- -RSRB1UsUo+ +- -2Ib2Ib1Ic1+ +- -UiIiIc1Ib21Ib1+ +Uo1ribe1B2B1i1i/r/RRrrC2o2oRrrrou2u1uAAA88 KIIUrrT27. 126)1 (300)1 (1EE1bbbe1 KIr95. 026)1 (3002Ebe2 KrRRr83. 0/be22BB1i289 KrRR65. 0/be2C1L15 .2027. 165. 040be1L1i11Ou1 rRUUA 6 .7195. 07 . 140be2L2i22Ou2 rRU

18、UA 1468)6 .71()5 .20(21u2 uuAAA90归纳归纳u2u1uAAA919293XFXOXiXd输入输入信号信号输出输出信号信号反馈反馈信号信号净输入净输入信号信号94XFXOXiXd输入输入信号信号输出输出信号信号反馈反馈信号信号净输入净输入信号信号 95ubeuO ui-uF ube有有ube = ui - uFuF = iE RE = iC REREC1C2+UCC96负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈97四种类型四种类型XOXiXFXd输入输入

19、信号信号反馈反馈信号信号净输入净输入信号信号输出输出信号信号98RLRLUbe+ +- -Uf+ +- -Ui+ +- -Ube+ +- -Uf+ +- -RLUo+ +- -Ui+ +- -RLUo+ +- -负反馈放大器的负反馈放大器的反馈形式框图反馈形式框图 If Ii IbUo+ +- - IoUo+ +- - Io If Ii Ib99Of UFUUbe+ +- -Uf+ +- -RLUo+ +- -Ui+ +- -100RLUbe+ +- -Uf+ +- -Ui+ +- -Uo+ +- - IoOf IFU101Ube+ +- -Uf+ +- -RLUo+ +- -Ui+ +- -

20、RLUo+ +- - If Ii Ib102103RC1RS+UCCRC2RLuSRBuOuiRERF104表示瞬时增量，即信号的瞬时变化趋势为上升表示瞬时增量，即信号的瞬时变化趋势为上升+ +表示瞬时减量，即信号的瞬时变化趋势为下降表示瞬时减量，即信号的瞬时变化趋势为下降- -注意：注意：uO- -+ +ui- -+ + +- -REuO- -+ +ui- -+ +RE+_+105+RS+UCCRLuSRB1C1C2RC2RC1uOuiRFRE2106+_+_+RS+UCCRLuSRB1C1C2RC2RC1uOuiRFRE2107uO- -+ +ui- -+ +RE+_+ui+uO+RE10

21、8+_+_RS+UCCRLuSRB1C1C2RC2RC1uOuiRFRE2109uF+_+_+_RS+UCCRLuSRB1C1C2RC2RC1uOuiRFRE2110i+_+uO+_ui+UCCRC1RSRLuSRE2RC2RFC1C2111+uF归纳归纳iI+UCCRC1RSRLuSRE2RC2RFC1C2+_+_+uO+_ui112uF+uOui+_+uOui+_+UCCRC1RSRC2RLuSRB1C1C2RE2RF负反馈负反馈RC1RS+UCCRC2RLuSRB1C1C2RE2RF正反馈正反馈113114入入出出公公入入出出公公uOui+UCCRC1RSRLuSRE2RC2RFC1C2

22、115入入出出公公入入出出公公入入出出公公入入出出公公RC1RS+UCCRC2RLuSRB1uOuiRE2RFuORC1RS+UCCRC2RLuSRFRE2ui116入入出出公公入入出出公公RC1RS+UCCRC2RLuSRB1uOuiRE2RF入入出出公公入入出出公公uORC1RS+UCCRC2RLuSRFRE2ui117 ui与与 uf uf +UCCREC1C2REube_+uF_iO+ui +_uO _+ ube = ui- - uf( (四四) )118io uf uD uo io +UCCREC1C2ube_+uF_iO+ui +_uO _+119+UCCRSuSRCC1RFC2R

23、Lii电压反馈电压反馈 并联反馈并联反馈 ib = = ii - - ifFofRui负反馈负反馈ui_+_uO _+2.2.120FofRui uo if ibic uo ib = = iI - - if+uiuO+ +- -+UCCRSuSRCC1RFC2RLii121RERCRSRBRLuS+UCCC1C2uF_讨论讨论uOui+_+_ube_+122RERCRSRBRLuS+UCCC1C2uF_讨论讨论uOui+_+_+UCCREC1C2uF_+ui+_uO _+射极输射极输出器出器123归纳归纳124归纳归纳125负反馈判断负反馈判断归纳归纳126 dfXXFAdOXX AOfXX

24、FXOXiXFXd127 FAAXXXXXXXXA1XXXdfdddOfdOiOf dOXXA dfXXFA分子分分子分母同除母同除XOXiXFXd1281.1.加入负反馈后，放大倍数下降了。加入负反馈后，放大倍数下降了。AF1AAf当当1+AF1时时 FAFAfA112.2.深度负反馈时，放大倍数取决于反馈网络，深度负反馈时，放大倍数取决于反馈网络，与基本放大电路无关。与基本放大电路无关。反馈网络为无源网络，反馈网络为无源网络，受受Ta影响小，影响小，Af稳定。稳定。3.3.反馈网络函数反馈网络函数F，最大为最大为1 1。4. 4. 称为反馈深度称为反馈深度。反映了反馈对放大电反映了反馈对放

25、大电路的影响程度路的影响程度。FA1129实验四实验四 负反馈负反馈放大电路放大电路 EDA实验实验反馈反馈。130负反馈放大电路EDA实验实验131EDA实验实验 有反馈有反馈无反馈无反馈132EDA实验实验：有反馈有反馈无反馈无反馈133某种原因某种原因uOufuBEuOUO+ +- -UiUFUBEAFAA 1f因因AdAAFAA 11dffAf的相对变化量是的相对变化量是A的的(1+AF)分之一分之一134XiXO大大小小正弦波正弦波uiQUBEIBEOUBE/VIB/AtOUBE/VtOIB/A135XiXiXO大大略小略小略大略大小小接近正弦波接近正弦波正弦波正弦波Xi略小略小略大

26、略大XfXO+ +- -注意:136rifRE2RCRSRBRLuS+UCCC1C2ui+ +- -uo+ +- -uF+_137rifUbe+ +- -Uf+ +- -XOUi+ +- -beibrUI bebebefibrUrUUI iifbeirrUU 所所以以因因为为138+uiuo+ +- -+UCCRSuSRCC1RFC2RLRifbii IUriiif IUrifiibrrII所以因139roRLUoUo+_RsriUsUi+_IiIorof140roRLUoUo+_RsriUsUi+_IiIorof141RB2RCC1C2RB1CeRFRL+UCCuIuo+RE142rori-

27、+UiIbIeRLRCrbeRFRB2RB1ICIb+-UoFe.beb.iRIrIU Fbeb1)(RrI. Ii143LbLco.RIRIU LcLR/RR 671.8260rRUUAbeL.i.ouo150.1611.82601)R(rRUUAFbeL.i.ouf144归纳归纳145146放大电路放大电路三种形式三种形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器uce输出端口输出端口+-ube输入端口输入端口+-eb147 共射极放大电路共射极放大电路 共集电极放大电路共集电极放大电路 ( (射极输出器射极输出器) ) 共基极放大电路共基极放大电路C2RLRLRERCu

28、SUCCVBBui+uo+ui+uo+RE+UCCC1RBRSusC1C2RBRCRSRL+UCCui+uo+us148ui+uo+ui+uo+RBRERSRLusRBRCRSRLus 共射极放大电路共射极放大电路 共集电极放大电路共集电极放大电路 149C2RLuo+RE+UCCC1RBRSusui+C1C2RBRCRSRL+UCCui+uo+us150C2RLuo+RE+UCCC1RBRSusui+静态分析静态分析 BE)1(II EBBECCB)1(RRUUI EECCCERIUU +UCCRBRE工作原理工作原理151ui ib ic uRe uo iE ic ibC2RLui+uo+

29、RE+UCCC1RBRSusUoUi152beOiuuu 因因ube-+ui+uo+1iOu uuAC2RLRE+UCCC1RBRSusUsUi+-+-UoRBRERLRSrbeIcIbIb153)/(LELRRR LEoRIU Lb1RI ）（ LEbebiRIrIU Lbbeb)1(RIrI LbbebLbu)1()1(RIrIRIA LbeL)1(1RrR ）（UsUi+-+-UoRBRERLRSrbeIcIbIb154IEIbLbeBiR)(1r/RrribLE IRI)/(LELRRR C2RL ib iC ieui+uo+riRE+UCCC1RBRSusUsUi+-+-UoRBRE

30、RLRSrbeIcIbIb155 iEC2RL iC ibui+uo+RE+UCCC1RBRSusIoUsRLRErbeRBRSroro+ +- -Uo求求rO方法：方法：输入信号短路，输出端输入信号短路，输出端加加 , ,ro= /UoUoIo156RErbeRBrR1rR/R/rRrbe,sbesE,oEoUoIbIE roroRS+ +- -UoRS=RS/RBIbIo157ReCbo IIIIReCbOOOOIIIUIUr IReIe eRS=RS/RbRErbeRBroroRS+ +- -UoIbIoIcIbIbrbeRERSro+ +- -UoIo158ReCbOOOOIIIUIU

31、r EOSbeOSbeORURrURrU Esbe111RRr 1/SbeERrR 1/besEorRRrReCbo IIIIrbeRERSIReroIe e+ +- -UoIcIbIbIo159输输出出级级输输入入级级共集共集riRSUsUi+_rORLUoUo+_160对对ri、ro的一般要求的一般要求roRLUoUo+_RsriUsUi+_IiIo复习复习161RSUs中中间间级级Uo+_Ui+_UororiroriUoRL162C2RLui+RE+UCCC1RBRSusuo+163mA048. 0mA280)(11506 . 015) (1EBBECCB RRUUImA89.3 0.0

32、48mA80)(1 )(1BE IIV22.7V89.3212EECCCE RIUU+UCE+UBEIIBIC+UCCRBRCRE1648 .1680500841Sbeo Rrr8413.892681300I26) (1300rEbe LbeBi) 1(/RrRr k2.48 9880 LbeL.RrRAu UsUi+-+-UoRBRERLRSrbeIcIbIb165射极输出器射极输出器归纳归纳)1(/LbebiRrRr 1/besEorRRrUoUiLbeLu)1(1RrRA ）（1.特点特点2.用途用途166167168 大信号状态下，构成了特殊性。大信号状态下，构成了特殊性。 管耗管耗

33、PC = PE - PO169大信号状态下大信号状态下,不可避免不可避免产生产生170点位置不同点位置不同Q增大增大Po，降低管耗降低管耗PT。 OiCuCEOiCuCEOiCuCE甲类甲类乙类乙类甲乙类甲乙类171PE全耗在管子上全耗在管子上无管耗无管耗, ,电源不供电电源不供电Po PE PC最高最高50%最高最高78.5%78.5% 介于介于50%-78.5%50%-78.5%无信号时无信号时有信号时有信号时OiCuCEOiCuCEOiCuCEIC 0IC大大IC小小172 晶体管在输入信号的整个周期都导通静晶体管在输入信号的整个周期都导通静态态IC较大，波形好较大，波形好, , 管耗大

34、效率低。管耗大效率低。 晶体管只在输入信号的半个周期内导晶体管只在输入信号的半个周期内导通，静态通，静态IC 0 0 ，波形严重失真，波形严重失真, , 管耗小管耗小效率高。效率高。 晶体管导通的时间大于半个晶体管导通的时间大于半个周期，静态周期，静态IC较小较小，一般功放常，一般功放常采用。采用。+UCCRSC2RBRCRLus+C1173A+UCCT1RL-UCCT2uiuo174uo+uo+UCCT1RL-UCCT2AuiuoiC1iC2175uo+uo+UCCT1RL-UCCT2AuiiC1iC2两管交替导通两管交替导通输出波形合成输出波形合成uo176推挽功放产生的特殊推挽功放产生的特殊177iBuBEiBuBEIBUBEQ uituo