西安交大模电课件第2章.1半导体三极管及其放大电路基础教学资料

1、 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 be i B i i i i i r U R U U I U R 通常通常 beB rR bei rR 故故 beB 11 1 rR beB / rR Ri o u i u B R C R T L R b i be r b i c i b c e 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 c. 输出电阻输出电阻Ro L i 0o R U I U R由定义：由定义： 画出求输出电画出求输出电

2、 阻的等效电路阻的等效电路 u 0 i uB R C R T b i be r b i c i b c e ii Ro i o u i u B R C R T L R b i be r b i c i b c e 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 求输出电阻求输出电阻 的等效电路的等效电路 由图可知由图可知 0 i u 0 b i C0o L i R I U R R U 故故 u 0 i uB R C R T b i be r b i c i b c e ii Ro i 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 在图示电路中，已知在图示电路中，已

3、知：VCC=12V， RC=2k，RB=360k；晶晶 体管体管T为锗管，其为锗管，其 =60，rbb=300；C1=C2=10F， RL=2k。试求试求： 例例 (a) 晶体管的晶体管的IBQ，ICQ 及及UCEQ； (b) 放大电路的放大电路的Au，Ri，Ro及及 Uo pp。 解解 (a) 画出放大电路的直流通路画出放大电路的直流通路 o u 2 C i u CC V B R C R 1 C T L R 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 B BEQCC BQ R UV I 由图可知：由图可知： 直流通路直流通路 3 10360 )3.0(12 A5.32 o

4、u 2 C i u CC V B R C R 1 C T L R CEQ U CC V B R C R T BEQ U CQ I BQ I 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 (b) 首先画出放大电路的交流通路首先画出放大电路的交流通路 CCQCCCEQ RIVU BCQ II ).( 6 1053260 mA95.1 2)95.1(12 V1 .8 CEQ U CC V B R C R T BEQ U CQ I BQ I 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 交流通路交流通路 其次画出放大电路其次画出放大电路 的微变等效电路的微变等效电路 微

5、变等效电路微变等效电路 o u i u B R C R T L R i i b i c i o u 2 C i u CC V B R C R 1 C T L R o u i u B R C R L R b i be r b i c i bc e i i Ri Ro 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 图中图中 EQ bbbe )1( I U rr T 由微变等效电路得由微变等效电路得 95.1 26 )601(300 k1 . 1 1.1 )2/2(60 5.54 be CL )/( r RR i o U U Au o u i u B R C R L R b i be

6、 r b i c i bc e i i Ri Ro 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 因为因为 2 |ICQ| RL = 21.95( 2/2)=3.9 V 2UCEQ=28.1=16.2V 故故 Uo pp= min2UCEQ , 2 |ICQ| RL = 3.9 V o u i u B R C R L R b i be r b i c i b c e i i k1.1/ bebeB i i i rrR I U R k2 C0o L i R I U R R U Ri Ro 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 1. 晶体管用微变等效电路来代

7、替，条件是什么？晶体管用微变等效电路来代替，条件是什么？ 2. 电压放大倍数电压放大倍数Au是不是与是不是与 成正比？成正比？ 3. 为什么说当为什么说当 一定时通过增大一定时通过增大IE来提高电压放大倍数来提高电压放大倍数 是有限制的？试从是有限制的？试从IC和和rbe两方面来说明。两方面来说明。 4. 能否增大能否增大RC来提高放大电路的电压放大倍数？当来提高放大电路的电压放大倍数？当RC 过大时对放大电路的工作有何影响？设过大时对放大电路的工作有何影响？设IB不变。不变。 5. Rbe、rce、 Ri、 Ro是交流电阻，还是直流电阻？在是交流电阻，还是直流电阻？在Ro 中包括不包括负载电

8、阻中包括不包括负载电阻RL？ 6. 如果输出波形失真，静态工作点不合适吗？如果输出波形失真，静态工作点不合适吗？ 思思 考考 题题 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2.5 静态工作点的选择和稳定静态工作点的选择和稳定 2.5.1 选择静态工作点选择静态工作点Q应该考虑的几个主要问题应该考虑的几个主要问题 1. 安全性安全性 2. 动态范围动态范围 Q应该在安全区，且应该在安全区中的放大区应该在安全区，且应该在安全区中的放大区。 为了获得尽可能大的动态范围，为了获得尽可能大的动态范围， Q应该设置在交应该设置在交 流负载线的中间。流负载线的中间。 3. 电压放大倍数

9、电压放大倍数Au 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 EQ bbbe )1( I U rr T 当当d/diC 0时时 | ICQ |增大增大 rbe减小减小 | Au |提高提高 4. 输入电阻输入电阻Ri 由于由于Ri rbe 当当| ICQ |增大增大rbe减小减小Ri减小减小 be L | r R Au 由于由于 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 5. 功耗和噪声功耗和噪声 2.5.2 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 1引起引起Q点不稳定的原因点不稳定的原因 （1）温度对）温度对Q点的影点的影 响响 a. 温度升高，温度升高，增大

10、增大 b. 温度升高，温度升高， ICBQ增大增大 减小电流减小电流|ICQ|，可以降低电路的功耗和噪声。，可以降低电路的功耗和噪声。 c. 温度升高，温度升高， |UBE|减小减小 导致集电极电流导致集电极电流ICQ增大增大 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 （2）老化）老化 （3）其他方面）其他方面 b.影响影响Q点不稳定的主要点不稳定的主要 因素是温度因素是温度 管子长期使用后，参数会发生变化，影响管子长期使用后，参数会发生变化，影响Q点点。 电路中电源电压波动、元件参数的变化等都会影电路中电源电压波动、元件参数的变化等都会影 响响Q点。点。 小结：小结： a

11、. Q点是影响电路性能的主要因素点是影响电路性能的主要因素 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2稳定静态工作点的途径稳定静态工作点的途径 (1) 从元件入手。从元件入手。 a. 选择温度性能好的元件选择温度性能好的元件 b. 经过一定的工艺处理以稳定元件的参数，防止元经过一定的工艺处理以稳定元件的参数，防止元 件老化。件老化。 (2) 从环境入手从环境入手 采用恒温措施。采用恒温措施。 引入负反馈引入负反馈 采用温度补偿采用温度补偿 (3) 从电路入手从电路入手 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2.5.3 负反馈在静态工作点稳定中的应用

12、负反馈在静态工作点稳定中的应用 （1） 电路组成电路组成 + _ T + _ + + + B1 R B2 R 1 C i u CC V C R 2 C E CE R L R o u 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 I IBQ CC B2B1 B2 BQ V RR R U 故基极电位故基极电位 UBQ UBEQ （2） Q点稳定的条件点稳定的条件 直流通路直流通路 T + _ + B1 R B2 R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I I CQ I EQ I _ BQ U 硅管硅管 510倍倍 锗管锗管 1020倍倍 上页上页 下页下页后

13、退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 稳定稳定Q点的机理点的机理 T CQ I EEQR I )( EEQBQBEQ RIUU BQ I CQ I T + _ + B1 R B2 R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I I CQ I EQ I _ BQ U 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 这种作用称为这种作用称为直流电流负反馈。直流电流负反馈。 小结：小结： 稳定稳定Q的机理是：的机理是： 电路将输出电流电路将输出电流IC在在RE上上 的压降返送到输入回路，产生的压降返送到输入回路，产生 了抑制了抑制IC改变的作用，使改变的作用，使

14、IC基基 本不变。本不变。 T + _ + B1 R B2 R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I I CQ I EQ I _ BQ U 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 电容电容CE的作用：的作用： E E 1 C R a. 对于交流信号满足对于交流信号满足 b. 交流信号对地短路，使交流信号对地短路，使 RE只对直流信号有反馈，只对直流信号有反馈， 而对交流信号无反馈。而对交流信号无反馈。 电容电容CE称为旁路电容。称为旁路电容。 + _ T + _ + + + B1 R B2 R 1 C i u CC V C R 2 C E CE

15、R L R o u 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 例例1 在图示电路中，在图示电路中，RB1=39k，RB2=10k，RC=2.7k， RE=1k，RL=5.1k，C1=C2=10F，Ce=47F，VCC=15V，晶晶 体管体管T的的 =100、rbb=300、UBEQ= =0.7V 。试求：试求： (1) 放大电路的静态工作点值放大电路的静态工作点值 (2) Au、R i、Ro的值。的值。 + _ T + _ + + + B1 R B2 R 1 C i u CC V C R 2 C E CE R L R o u 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟

16、电子技术基础 求静态工作点有两种方法求静态工作点有两种方法 解解 (1) 方法一：戴维南等效电路法方法一：戴维南等效电路法 直流通路直流通路 T + _ + B1 R B2 R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I I CQ I EQ I _ BQ U + _ T + _ + + + B1 R B2 R 1 C i u CC V C R 2 C E CE R L R o u 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 对输入回路进行对输入回路进行 戴维南等效戴维南等效 RB = RB1/RB2 =7.96k 图中图中 V06. 3 CC B2B1 B

17、2 BB V RR R V 等效电路等效电路 T _ + B R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I CQ I EQ I BB V + _ + + _ EQ U T + _ + B1 R B2 R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I I CQ I EQ I _ BQ U 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 VBB=IBQRB+UBEQ+IEQRE 写出输入回路方程写出输入回路方程 VBB= IBQRB+UBEQ+（1+ ）IBQRE IEQ=（1+ ）IBQ 式中式中 故故 EB BEQBB BQ )1(RR U

18、V I T _ + B R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I CQ I EQ I BB V + _ + + _ EQ U 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 T _ + B R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I CQ I EQ I BB V + _ + + _ EQ U mA0217.0 110196.7 7 .006.3 )1( EB BEQBB BQ RR UV I 将有关数据代入上式，得将有关数据代入上式，得 ICQ = IBQ = 1000.0217 = 2.17 mA 上页上页 下页下页后退后退 模

19、拟电子技术基础模拟电子技术基础 T _ + B R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I CQ I EQ I BB V + _ + + _ EQ U UCEQ = VCCICQRCIEQRE =152.17(2.71) =6.97 V VCCICQ(RCRE) 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 mA36.2 1 7 .006.3 E BEQBQ EQ R UU I UCEQVCCIEQ（RC+RE）=152.36(2.71)=6.27 V 方法二方法二 估算法估算法 V06. 3 CC B2B1 B2 BQ V RR R V T + _ +

20、 B1 R B2 R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I I CQ I EQ I _ BQ U 三步法三步法! (1) (2) (3) 由由 得得 BQ II 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 (2) 动态分析动态分析 首先画出放大电首先画出放大电 路的交流通路路的交流通路 交流通路交流通路 o u i u B2 R C R T L R B1 R + _ T + _ + + + B1 R B2 R 1 C i u CC V C R 2 C E CE R L R o u 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 再画出放

21、大电路再画出放大电路 的微变等效电路的微变等效电路 微变等效电路微变等效电路 图中图中 B2B1B / RRR o u i u B2 R C R T L R B1 R o u i u B R C R L R b i be r b i c i bc e i i Ri Ro 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 Ri = RB1/RB2/rbe = 39/10/1.41.2 k Ro=RC=2.7k EQ bbbe 26 )1( I rr k4 . 1 36. 2 26 )1001(300 126 4 .1 1 .5/7 .2 100 / be CL u r RR A o

22、u i u B R C R L R b i be r b i c i bc e i i Ri Ro 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 例例2 图示电路的参数均与例图示电路的参数均与例1相同相同。试求：试求： (1) 放大电路的放大电路的Q。 （2）放大电路的）放大电路的Au、R i、Ro。 解解 (1)由于由于 图示电路的直流通路与图示电路的直流通路与 例例1完全相同，故两电路的完全相同，故两电路的 静态工作点一样。静态工作点一样。 (2)首先画出放大电路的交流通路首先画出放大电路的交流通路 + _ T + _ + + B1 R B2 R 1 C i u CC V

23、C R 2 C E R L R o u 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 RB= RB1/RB2= 39/107.96 k 图中图中 交流通路交流通路 + _ T + _ + + B1 R B2 R 1 C i u CC V C R 2 C E R L R o u o u i uB2 R C R T L R B1 R E R 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 其次画出微其次画出微 变等效电路变等效电路 微变等效电路微变等效电路 o u i uB2 R C R T L R B1 R E R o u b i i u B R C R L R b

24、e r b i c i b c e i i E R RiRo 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 由图可知由图可知 Eebebi RIrIU Ebbeb )1(RIrI LcCLco )/(RIRRIU 72.1 )1( Ebe L i o u Rr R U U A o u b i i u B R C R L R be r b i c i b c e i i E R RiRo 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 其中其中 b Ebbeb b i i )1( I RIrI I U R 输入电阻输入电阻 Ebe )1 (Rr k4 .102 i

25、R i R o u b i i u B R C R L R be r b i c i b c e i i E R Ri = Ui/Ii=RB/Ri 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 Ri = Ui/Ii=RB/Ri = 7.96/102.4= 7.39 k 故故 i R i R o u b i i u B R C R L R be r b i c i b c e i i E R 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 根据根据Ro的定义的定义 画出求画出求Ro的等效电路的等效电路 L i 0 o R U I U R 上页上页 下页下页后退后退

26、模拟电子技术基础模拟电子技术基础 求求Ro的等效电路的等效电路 o R o R b i u i u B R C R be r b i c i b c e i i i E R ce r o u b i i u B R C R L R be r b i c i b c e i i E R 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 化电流源为电压源化电流源为电压源 i u b i u B R C R be r b i c i o R o R i E R ce r ce r o R o R b i u i u B R C R be r b i c i b c e i i i E R

27、 ce r 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 由图得由图得 k7 . 2/ CCoo RRRR i u b i u B R C R be r b i c i o R o R i E R ce r ce r 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 共射极放大电路的特点：共射极放大电路的特点： (a) 有电压放大能力。有电压放大能力。 (b) uo与与ui反相。反相。 (c) 具有电流放大能力和功率放大能力。具有电流放大能力和功率放大能力。 (d) 具有低的输入电阻和高的输出电阻。具有低的输入电阻和高的输出电阻。 上页上页 下页下页后退后退 模拟电

28、子技术基础模拟电子技术基础 1. 静态工作点不稳定对放大电路有何影响？静态工作点不稳定对放大电路有何影响？ 2. 对于分压式偏置电路，为什么只要满足对于分压式偏置电路，为什么只要满足I2IB和和 VBUBE两个条件，静态工作点才能基本稳定？两个条件，静态工作点才能基本稳定？ 3. 对于分压式偏置电路，当更换晶体管时，对放大电对于分压式偏置电路，当更换晶体管时，对放大电 路的静态值有无影响？试说明之。路的静态值有无影响？试说明之。 4. 在实际中调整分压式偏置电路的静态工作点时，应在实际中调整分压式偏置电路的静态工作点时，应 调节哪个元件的参数比较方便？接上发射极电阻的旁调节哪个元件的参数比较方

29、便？接上发射极电阻的旁 路电容路电容CE后是否影响静态工作点？后是否影响静态工作点？ 思思 考考 题题 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2.6 共集电极和共基极放大电路共集电极和共基极放大电路 2.6.1 共集电极放大电路共集电极放大电路 1. 电路组成电路组成 电路从发射极与电路从发射极与“地地”之之 间输出信号，所以又称为间输出信号，所以又称为 射极输出器射极输出器。 2. 静态分析静态分析 画出放大电路的直流通路。画出放大电路的直流通路。 + _ T + _ + + B1 R B2 R 1 C i u 2 C E R L R o u CC V 上页上页 下页

30、下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 CC B2B1 B2 BQ V RR R U E BEQBQ EQ R UU I UCEQ = VCCIEQRE （1） 估算法估算法 直流通路直流通路 由图可得由图可得 T + _ + B1 R B2 R CC V E R _ CEQ U BEQ U BQ I I CQ I EQ I _ BQ U + _ T + _ + + B1 R B2 R 1 C i u 2 C E R L R o u CC V (1) (2) (3) 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 （2）戴维南等效电路法戴维南等效电路法 等效电路等效电路

31、等效电路中等效电路中 CC B2B1 B2 BB V RR R V RB = RB1/RB2 B R E R CC V CQ I EQ I CEQ U BQ U BQ I BB V T + _ + B1 R B2 R CC V E R _ CEQ U BEQ U BQ I I CQ I EQ I _ BQ U 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 EB BEQBB BQ )1(RR UV I UCEQ=VCCIEQREVCCICQRE 由图可得由图可得 B R E R CC V CQ I EQ I CEQ U BQ U BQ I BB V ICQ= IBQ 上页上页 下

32、页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2动态分析动态分析 交流通路交流通路 （1）画交流通路画交流通路 + _ T + _ B1 R B2 Ri u E R L R o u + _ T + _ + + B1 R B2 R 1 C i u 2 C E R L R o u CC V 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 交流通路交流通路 输入回路输入回路 输出回路输出回路 共集电极电路共集电极电路 另一种画法另一种画法 i u o u B2 RE R T L R B1 R + _ T + _ B1 R B2 Ri u E R L R o u 上页上页 下页下页后

33、退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 （2） 画微变等效电路画微变等效电路 微变等效电路微变等效电路 图中图中 B2B1B /RRR + _ T + _ B1 R B2 Ri u E R L R o u b i o u i u B R L R be r b i c i i i E R Ri Ro 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 （3） 动态性能分析动态性能分析 a. 电压放大倍数电压放大倍数 RL= RE /RL其中其中 由图可知由图可知 Lb )1(RI beboi rIUU Lbbeb )1(RIrI )/( LEeo RRIU b i o u i u B

34、 R L R be r b i c i i i E R Ri Ro 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 L be L i o u )1( )1( Rr R U U A 由于由于 beL )1(rR 故故 1 i o u U U A 无电压放大能力无电压放大能力 b i o u i u B R L R be r b i c i i i E R Ri Ro 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 b. 电流放大倍数电流放大倍数 由于由于 e LE E o I RR R I b B Bi i I R RR I i o I I Ai 故故 b B Bi

35、e LE E I R RR I RR R b i o u i u B R L R be r b i c i i i i R i R E R e i 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 和和 同一数量级同一数量级 E R L R B R i R 和和 同一数量级同一数量级 即射极输出器有电流放大能力和功率放大能力即射极输出器有电流放大能力和功率放大能力 整理上式得整理上式得 一般情况一般情况 |Ai|1故故 )1( Bi B LE E i o RR R RR R I I Ai 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 Ri = RB/Ri= RB1/

36、RB2 /rbe+(1+)RL c. 输入电阻输入电阻 beboi rIUU Lbbeb )1(RIrI 由于由于 b i i I U R b Lbbeb )1( I RIrI Lbe )1(Rr 故故 Ri通常很大通常很大 b i o u i u B R L R be r b i c i i i i R i R E R 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 d. 输出电阻输出电阻Ro )()( bb E II R U I be b r U I 1 be E r U R U I 画出求画出求 Ro的的 等效电路等效电路 图中图中 b E )1(I R U 故故 b i

37、u i u B R be r b i c i i i o R E R i e i 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 1 11 1 be E o r R I U R 射极输出器的输出电阻很小。射极输出器的输出电阻很小。 1 / be E r R 1 be r b i u i u B R be r b i c i i i o R E R i e i 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 e. 射极输出器的特点：射极输出器的特点： (a) Au1，无电压放大能力。，无电压放大能力。 (b) uo与与ui同相。同相。 (c) 具有电流放大能力和功率放

38、大能力。具有电流放大能力和功率放大能力。 (d) 具有高的输入电阻和低的输出电阻。具有高的输入电阻和低的输出电阻。 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 f. 射极输出器的用途射极输出器的用途 (b) 在多级放大电路中作输入级和输出级在多级放大电路中作输入级和输出级 (a) 阻抗变换阻抗变换 用在两级放大电路之间。用在两级放大电路之间。 用在高内阻的信号源与低阻抗负载之间。用在高内阻的信号源与低阻抗负载之间。 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 例例. 电路如图所示，电路如图所示，试求试求 （1） 电路的静态工作点电路的静态工作点 ICQ、 U

39、CEQ （2） 电路的输入电阻电路的输入电阻Ri + _ T + _ + + B R S R 1 C i u 2 C E R L R o u CC V + _ s u （3） 电路的电压放大倍电路的电压放大倍 数数Au=Uo/Ui 、 Aus=Uo/Us （4）输出电阻）输出电阻Ro 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 + _ T + _ + + B R S R 1 C i u 2 C E R L R o u CC V + _ s u T B R E R CC V BQ I CQ I EQ I BEQ U BEQ U + + 直流通路直流通路 解：解：1）画出电路的直

40、流通路）画出电路的直流通路 由电路的直流通路知由电路的直流通路知 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 T B R E R CC V BQ I CQ I EQ I BEQ U BEQ U + + RB+(1+ )RE IBQ= VCCUBEQ ICQ= IBQ UCEQ =VCC(1+ )IBQ RE 2） 求电路的输入电阻求电路的输入电阻Ri 画出放大电路的微变等效电路画出放大电路的微变等效电路 VCC=IBQRB+UBEQ+IEQRE 故故 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 _ + _ + B R S R i u E R L R o u

41、+ _ s u be r b i b i i R o R + _ T + _ + + B R S R 1 C i u 2 C E R L R o u CC V + _ s u 微变等效电路微变等效电路 Ri = RB /rbe+(1+)RL 由图可知由图可知 RL= RE /RL其中其中 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 3） 求求电压放大倍数电压放大倍数 L be L i o u )1( )1( Rr R U U A be r s i i o s o u U U U U U U A L be L is i )1( )1( Rr R RR R _ + _ + B R

42、 S R i u E R L R o u + _ s u b i b i i R o R 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 _ + _ + B R S R i u E R L R o u + _ s u be r b i b i i R o R + _ B R S R E R u + _ s u be r b i b i o R i 画出求输出电阻的等效电路画出求输出电阻的等效电路 4） 求输出电阻求输出电阻 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 + _ B R S R E R u + _ s u be r b i b i o R i + _

43、 BSS / RRR E R u be r b i b i o R i )1( / Sbe Eo Rr RR 等效电路等效电路 由等效电路可知由等效电路可知 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2.6.2 共基极放大电路共基极放大电路 1. 电路组成电路组成 + _ T+ _ + B1 R B2 R 1 C i u 2 C E RL R o u CC V 3 C + + C R 自学自学 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2. 静态分析静态分析 画出放大电路的直流通路。画出放大电路的直流通路。 直流通路直流通路 T + _ + B1 R B

44、2 R CC V C R E R _ CEQ U BEQ U BQ I I CQ I EQ I _ BQ U + _ T+ _ + B1 R B2 R 1 C i u 2 C E RL R o u CC V 3 C + + C R 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 3 . 动态分析动态分析 交流通路交流通路 + _ T _ C R i u L R o u + E R + _ T+ _ + B1 R B2 R 1 C i u 2 C E RL R o u CC V 3 C + + C R 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 微变等效电路微变等

45、效电路 (1) 电压放大倍数电压放大倍数 Uo=Ib(RC/RL)=IbRL Ui=Ibrbe be L i o r R U U Au o u + _ T _ C R i u E R L R + be r b i b i b e c o u + _ T _ C R i u L R + E R 由于由于 故故 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 be )1(II e E i i I R U I i i i I U R (2) 输入电阻输入电阻Ri 输入电阻通常很小输入电阻通常很小 be i )1( r U 故故 1 be i E i i r U R U U 1 11 1

46、 be E r R 1 / be E r R Ri o u + _ T _ C R i u E R L R + be r b i b i b ec e i i i 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 由求由求Ro的电路图可知的电路图可知 C0o L i R I U R R U (3) 输出电阻输出电阻Ro 当当Ui=0时，时，Ib=0 故故 + _ T _ C R i u E R u + be r b i b i b e e i i i o R i c 求求Ro的电路图的电路图 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 共基极放大电路的特点：共基极

47、放大电路的特点： (1) 有电压放大能力有电压放大能力, ,电压放大倍数与共射极放电压放大倍数与共射极放 大电路相同。大电路相同。 (2) uo与与ui同相。同相。 (3) 没有电流放大能力。没有电流放大能力。 (4) 输入电阻小，输出电阻大。输入电阻小，输出电阻大。 (5) 在低频放大电路很少应用。在低频放大电路很少应用。 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2.7 多级放大电路多级放大电路 2.7.1 多级放大电路的组成多级放大电路的组成 Rs Ro1 Ri1 Ro2 Rin + _ uo1 + _ + _ + _ ui + _ + _ uo RL + _ + _

48、 第第1 级级 信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级 第第2级级第 第 n 级级第第 n 级 级 + _ us _1 ui2Ri2uo2 ui n-1 Rin-1 Ron-1 uon-1 uin Ron 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 输入级输入级输入电阻高，噪声和漂移小。输入电阻高，噪声和漂移小。 各级的特点：各级的特点： 输出级输出级动态范围大，输出功率大，带载能力强。动态范围大，输出功率大，带载能力强。 中间级中间级具有足够大的信号放大的能力。具有足够大的信号放大的能力。 多级放大电路的组成多级放大电路的组成 输入级输入级 中间级中间

49、级 输出级输出级 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 多级放大电路的耦合多级放大电路的耦合 放大电路与信号源、负载以及电路内部各级之间的连接。放大电路与信号源、负载以及电路内部各级之间的连接。 1直接耦合直接耦合 常用的耦合方式常用的耦合方式 直接耦合直接耦合 阻容耦合阻容耦合 变压器耦合变压器耦合 2.7.2 多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 特点：能对交、直流信号进行放大特点：能对交、直流信号进行放大 又称为直流放大电路又称为直流放大电路 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL

50、 + _ uo + VBB T1 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 直接耦合放大电路存在两个特殊的问题：直接耦合放大电路存在两个特殊的问题： （1） 各级静态工作点不独立，不便于设计和调试。各级静态工作点不独立，不便于设计和调试。 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uo + VBB T1 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 常用的解决方法常用的解决方法 提高后级射极电位提高后级射极电位电平移位电平移位 +VCC T2 RE RC2 RC1 RB T1 R DZ +VCC T2 RE RC2 RC1 RB T1 上

51、页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 两种管子互补两种管子互补 +VCC T2 RC2 RE2 RC1 RB1 T1 RE1 VCC 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 (2) 零点漂移问题零点漂移问题 当输入当输入ui=0时，输出电压时，输出电压uO并不恒定，而是出现缓慢地、无并不恒定，而是出现缓慢地、无 规则地漂动。这种现象称为零点漂移，简称零漂。规则地漂动。这种现象称为零点漂移，简称零漂。 零漂实质上就是放大电路静态工作点的变化。零漂实质上就是放大电路静态工作点的变化。 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uo +

52、 VBB T1 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 引起零漂的原因引起零漂的原因 (a) 元器件参数，特别是晶体管的参数会随温度的变元器件参数，特别是晶体管的参数会随温度的变 化而变化化而变化。 (b) 元器件会出现老化，参数发生了变化。元器件会出现老化，参数发生了变化。 由温度引起的零漂称为由温度引起的零漂称为温漂温漂； 由元器件老化引起的零漂称为由元器件老化引起的零漂称为时漂时漂。 引起直接耦合放大电路零漂的主要因素是引起直接耦合放大电路零漂的主要因素是温漂。温漂。 零漂零漂 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 抑制零点漂移的主要方抑制零

53、点漂移的主要方 法：法： 衡量零漂的大小：衡量零漂的大小： 用折合到输入端的零点漂移电压大小用折合到输入端的零点漂移电压大小 来衡量来衡量 u AUo （a）引入直流负反馈引入直流负反馈 （b）采用差动放大电路采用差动放大电路 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2. 阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路 RC1RC2 T2 RB1 ui +VCC RL + _ uo T1 RB2 + + + _ C1 C2C3 特点特点: a. 各级电路的静态工作点相互独立各级电路的静态工作点相互独立, 便于设计和调试。便于设计和调试。 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术

54、基础模拟电子技术基础 b. 可以抑制零点漂移。可以抑制零点漂移。 c. 无法放大低频信号和直流信号。无法放大低频信号和直流信号。 d. 在集成电路中，无法制造大电容。在集成电路中，无法制造大电容。 RC1RC2 T2 RB1 ui +VCC RL + _ uo T1 RB2 + + + _ C1 C2C3 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 3. 变压器耦合变压器耦合 CE1 RE1 T1 TR1 TR2 CB1 ui + _ CE2 RE2 T2 RL + _ uo TR3 +VCC RB11 + RB12 + + RB21 RB22 CE1 上页上页 下页下页后退

55、后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 变压器耦合特点：变压器耦合特点： e. 具有阻抗变换作用，可以实现阻抗匹配。具有阻抗变换作用，可以实现阻抗匹配。 b. 对直流信号起到隔离作用，可以消除零点漂移。对直流信号起到隔离作用，可以消除零点漂移。 a. 对直流信号没有放大能力，只能放大交流信号。对直流信号没有放大能力，只能放大交流信号。 d. 体积大、重量重、费用高、不宜集成化。体积大、重量重、费用高、不宜集成化。 c. 各级电路的静态工作点相互独立，便于设计和调试。各级电路的静态工作点相互独立，便于设计和调试。 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2.7.3 多级放大

56、电路的分析计算多级放大电路的分析计算 1. 直接耦合电路的直接耦合电路的静态分析静态分析 阻容耦合、变压器耦合的各级静态工作点独立，阻容耦合、变压器耦合的各级静态工作点独立， 分析方法与前述的单级放大电路的方法相同。分析方法与前述的单级放大电路的方法相同。 这里只对直接耦合电路进行这里只对直接耦合电路进行静态分析。静态分析。 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 BEQ1BBQ1BB URIV 由由得得 B BEQ1BB BQ1 R UV I BQ11CQ1 II 在输入回路在输入回路 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uO + VBB T1

57、 + _ BQ1 I BEQ1 U + _ CEQ1 U + _ CEQ2 U BQ2 I CQ2 I CQ1 I O I E R EQ2 I + BEQ2 U _ 令输入电压令输入电压ui= =0 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 C1BQ2CQ1CCCEQ1 )(RIIVU EEQ2BEQ2CEQ1 RIUU BQ22EQ2 )1(II 联立求解可得联立求解可得 、 、 BQ2 I CQ2 I EQ2 I 在一、二级之间在一、二级之间 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uO + VBB T1 + _ BQ1 I BEQ1 U + _

58、CEQ1 U + _ CEQ2 U BQ2 I CQ2 I CQ1 I O I E R EQ2 I + BEQ2 U _ 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 EEQ2C2OCQ2CCCEQ2 )(RIRIIVU LOEEQ2CEQ2 RIRIU 联立求解可得联立求解可得 、 CEQ2 U O I 在输出回路在输出回路 RC1 RC2 T2 RB _ ui +VCC RL + _ uO + VBB T1 + _ BQ1 I BEQ1 U + _ CEQ1 U + _ CEQ2 U BQ2 I CQ2 I CQ1 I O I E R EQ2 I + BEQ2 U _ 上页

59、上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 2. 多级放大电路的动态分析多级放大电路的动态分析 （1）多级放大电路的电压放大倍数多级放大电路的电压放大倍数 Rs Ro1 Ri1 Ro2 Rin + _ uo1 + _ + _ + _ ui + _ + _ uo RL + _ + _ 第第1 级级 信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级 第第2级级第 第 n 级级第第 n 级 级 + _ us _1 ui2Ri2uo2 ui n-1 Rin-1 Ron-1 uon-1 uin Ron 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 i o U U

60、 Au -1o o o2 o3 o1 o2 i o1 n n U U U U U U U U Rs Ro1 Ri1 Ro2 Rin + _ uo1 + _ + _ + _ ui + _ + _ uo RL + _ + _ 第第1 级级 信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级 第第2级级第 第 n 级级第第 n 级 级 + _ us _1 ui2Ri2uo2 ui n-1 Rin-1 Ron-1 uon-1 uin Ron 上页上页 下页下页后退后退 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 因为因为 ui2=uo1， ui3=uo2， uin=uon-1 n n u U U U