第三章总结晶体管放大器基础.doc

第三章 晶体管放大器基础3.1 知识点归纳一、基本概念向放大器输入信号的电路模型一般可以用由源电压串联源内阻来表示，接受被放大的信号的电路模型一般可以用负载电阻来表示（图3-1）。未输入信号（静态）时，放大管的直流电流电压称为放大器的工作点。工作点由直流通路求解。放大器工作时，信号（电流、电压）均迭加在静态工作点上，只反映信号电流、电压间关系的电路称为交流通路。放大器中的电压参考点称为“地”，放大器工作时，某点对“地”的电压不变（无交流电压），该点为“交流地”。交流放大器中的耦合电容可以隔断电容两端的直流电压，并无衰减地将电容一端的交流电压传送到另一端，耦合电容上应基本上无交流电压，或即是交流短路的。傍路电容也是对交流电流短路的电容。画交流通路时应将恒压源短路（无交流电压），恒流源开路（无交流电流）；耦合、傍路电容短路（无交流电压）。画直流通路时应将电容开路（电容不通直流），电感短路（电感上直流电压为零）。二、BJT偏置电路1固定基流电路（图3-7a）特点：简单，随温度变化小；但输出特性曲线上的工作点（、）随温度变化大。Q点估计，直流负载线2基极分压射极偏置电路（图3-14）特点：元件稍多。但在满足条件（）时，工作点Q（，）随温度变化很小，稳定工作点的原理是电流取样电压求和直流负反馈（7.4.4）。Q点估算：，直流负载线以上近似计算在满足时有足够的准确性。三、基本CE放大器的大信号分析交流负载线是放大器（图3-6b）工作时，动点（，）的运动轨迹。交流负载线经过静态工作点，且斜率为。因放大器中晶体管的伏安特性的非线性使输出波形出现失真，这是非线性失真。非线性失真使输出信号含有输入信号所没有的新的频率分量。放大信号时，使BJT进入饱和区产生饱和失真；使BJT进入截止区，产生截止失真。NPN管CE放大器的削顶失真是截止失真；削底失真是饱和失真。对于PNP管CE放大器则相反。将工作点安排在交流负载线的中点，可以获得最大的无削波失真的输出。四、BJT基本组态小信号放大器指标1基本概念：输入电阻是从放大器输入口视入的等效交流电阻。是信号源的负载，表明放大器向信号源吸收信号功率。放大器在输出口对负载而言，等效为一个新的信号源（这说明放大器向负载输出功率），该信号源的内阻即输出电阻。任何单向化放大器都可以一个通用模型来等效（图3-36）。由此模型，放大器各种增益定义如下：端电压增益：源电压增益：，电流增益：负载开路电压增益（内电压增益）：，功率增益：、的分贝数为；的分贝数为。不同组态放大器增益不同，但任何正常工作的放大器，必须。2CE、CB、CC放大器基本指标，管端输入电阻，管端输出电阻。用电流控制电流源（）BJT低频简化模型（图2-24）导出的三个组态的上述基本指标由表3-1归纳。表3-1 BJT三种基本放大器小信号指标CE放大器CB放大器CC放大器简化交流通路AV（大，反相）(rberbb)（大，同相）(rberbb)(rbb)rbe (中)(1+)re (rberbb) (小)re (rberbb)rbe+(1+) (大)(1+)(re+) (rberbb)0.5rcerce (大，与信号源内阻有关)rce0.5rbc(很大，与信号源内阻有关)(小，与RS有关), ()应用功率增益最大(3.3.4节)，RiRo适中，易于与前后级接口，使用广泛。高频放大时性能好，常与CE和CC组态结合使用。如CE-CB组态CC-CB组态。Ri大而Ro小，可作高阻抗输入级和低阻抗输出级，隔离级和功率输出级。五、多级放大电路1基本概念多级放大器的级间耦合方式主要有电容耦合（阻容耦合）（图3-39）、变压器耦合（图3-41）和直接耦合（图3-42、3-43）三种方式。对于直接耦合放大器，其工作频率的下限可以为零（称为直流放大器），但输出易发生所谓“零点漂移”（输出端静态电压缓慢变化），形成假信号。零点漂移的主要原因是前级工作点随温度变化，这种变化因级间直接耦合被逐级放大。在输出端出现可观的漂移电压。直流放大器由于输入输出不能使用隔直耦合电容，希望在无输入信号时，输入端口和输出端口的静态直流电压为零。满足这种条件的直流放大器称为满足零输入、零输出条件。只有用正负双电源供电的直流放大器才能实现零输入和零输出。由于供电电压源存在内阻，使各级放大器发生“共电耦合”，这种共电耦合可能导致放大器指标变坏甚至自激。放大器中的电源去耦电路就是为了减小和消除共电耦合（图3-39、3-40）。2多级放大器指标计算后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载，在计算前级放大器的增益时，一定要把这个输入电阻计为负载来计算增益。第一级放大器的输入电阻即多级放大器的输入电阻；末级放大器的输出电阻即多级放大器的输出电阻。计算多级放大器电压增益的一般方法是求出各级增益，再将其相乘。对BJT多级基本放大