第二章 放大和振荡电路

1、上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路章目录章目录 第一节第一节 低频电压放大电路低频电压放大电路 第二节第二节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 第三节第三节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 第四节第四节 多级阻容耦合放大电路多级阻容耦合放大电路 第五节第五节 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈 第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路 第六节第六节 功率放大器功率放大器 第七节第七节 正弦波振荡器正弦波振荡器 第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路教学要求教学要求 教学要求教学要求 1. 1.掌握晶体三极管共发射极基本放

2、大电路的组成、掌握晶体三极管共发射极基本放大电路的组成、 工作原理及分析。工作原理及分析。 2.2.掌握静态工作点的估算及稳定。掌握静态工作点的估算及稳定。 3.3.了解多级阻容耦合放大电路的组成及工作原理。了解多级阻容耦合放大电路的组成及工作原理。 4.4.了解反馈的概念及类型，掌握正反馈和负反馈的了解反馈的概念及类型，掌握正反馈和负反馈的 判别方法；了解负反馈的四种基本形式及其对电路性能判别方法；了解负反馈的四种基本形式及其对电路性能 的影响。的影响。 5.5.了解功率放大器的特点及实用的互补对称功率放了解功率放大器的特点及实用的互补对称功率放 大电路的工作原理，了解集成功率放大器。大电路

3、的工作原理，了解集成功率放大器。 6.6.了解振荡器的基本知识。了解振荡器的基本知识。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束 一、概念介绍一、概念介绍 三、共发射极放大电路的工作原理三、共发射极放大电路的工作原理 第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路节目录节目录 第一节第一节 低频电压放大电路低频电压放大电路 二、共发射极放大电路的组成二、共发射极放大电路的组成 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 三极管放大电路三极管放大电路（也称为放大器）就是将微弱的电信（也称为放大器）就是将微弱的

4、电信 号转变为较强的电信号的电子电路。号转变为较强的电信号的电子电路。 一、概念介绍一、概念介绍 放大器的形式和种类很多，主要可以分为交流放大器放大器的形式和种类很多，主要可以分为交流放大器 和直流放大器两种。按放大的对象来分，有电压、电流和和直流放大器两种。按放大的对象来分，有电压、电流和 功率放大器等；按放大器的工作频率来分，有低频、中频功率放大器等；按放大器的工作频率来分，有低频、中频 和高频放大器等；按放大器中三极管的连接方式来分，有和高频放大器等；按放大器中三极管的连接方式来分，有 共射极、共基极和共集电极放大器等；按放大器的级数来共射极、共基极和共集电极放大器等；按放大器的级数来

5、分，有单级和多级放大器等。分，有单级和多级放大器等。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 一、概念介绍一、概念介绍 （一）静态和静态工作点（一）静态和静态工作点 当放大器的交流输入信号当放大器的交流输入信号ui=0时，三极管的基极回路和时，三极管的基极回路和 集电极回路中只有直流通过，放大器这时的状态称为集电极回路中只有直流通过，放大器这时的状态称为静态静态。 静态时的基极电流、集电极电流和集射极电压分别为静态时的基极电流、集电极电流和集射极电压分别为IBQ、 ICQ和和UCEQ。通常将静态时的基极

6、电流。通常将静态时的基极电流IBQ称为称为基极偏置电流基极偏置电流， 将将ICQ和和UCEQ的交点的交点Q称为放大器的称为放大器的静态工作点静态工作点。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 一、概念介绍一、概念介绍 图图a是一个不设静态工作点的电路，因为电路中基极未是一个不设静态工作点的电路，因为电路中基极未 加偏置电压。加偏置电压。 图图c所示波形失真的最根本原因是三极管的发射结具有所示波形失真的最根本原因是三极管的发射结具有 单向导电性和三极管输入特性曲线的起始段是非线性的。单向导电性和三极管输

7、入特性曲线的起始段是非线性的。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 一、概念介绍一、概念介绍 为了消除上述电路产生的严重失真，必须在放大器的静为了消除上述电路产生的严重失真，必须在放大器的静 态时设置一个合适的静态工作点，即在三极管的基极回路里态时设置一个合适的静态工作点，即在三极管的基极回路里 加一偏置电压，为基极提供一个合适的偏置电流加一偏置电压，为基极提供一个合适的偏置电流IBQ。 RB称为基极偏置电阻。称为基极偏置电阻。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电

8、路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 一、概念介绍一、概念介绍 图图b中，给基极加上一个较小的正弦交流信号，称为中，给基极加上一个较小的正弦交流信号，称为 放大电路的放大电路的动态动态。 从图从图c可以知道，放大器可以不失真地把输入信号加以可以知道，放大器可以不失真地把输入信号加以 放大放大 。 （二）动态（二）动态 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 二、概念介绍二、概念介绍 为了便于说明问题，将本书电路中出现的多种交直流为了便于说明问题，将本书电路中出现的多种交直流 电量

9、的符号列举出来，如下表。电量的符号列举出来，如下表。 名称静态值 交流分量总电压或总电 流 瞬时值有效值瞬时值 基极电流IBibIbiB 集电极电流ICicIciC 发射极电流IEieIeiE 集-射电压UCEuceUceuCE 基-射电压UBEubeUbeube 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 二、共发射极放大电路的组成二、共发射极放大电路的组成 下图所示是下图所示是NPN型三极管组成的最基本的放大电路。型三极管组成的最基本的放大电路。 整个电路分为整个电路分为输入回路输入回路和和输出回路输出

10、回路两大部分。图中两大部分。图中发射极发射极 是是输入回路和输出回路的输入回路和输出回路的公共端公共端，故称此电路为共发射极，故称此电路为共发射极 放大电路。放大电路。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 二、共发射极放大电路的组成二、共发射极放大电路的组成 上述电路有两个电源，实际应用时都采用单电源供电，上述电路有两个电源，实际应用时都采用单电源供电， 如图如图a所示；此外，画电路图时往往省略电源的图形符号，所示；此外，画电路图时往往省略电源的图形符号， 而用电源的极性和端电压值来表示，如图而用电

11、源的极性和端电压值来表示，如图b所示。所示。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 二、共发射极放大电路的组成二、共发射极放大电路的组成 放大电路中各元器件的作用放大电路中各元器件的作用 1.三极管三极管V具有电流放大作用，它使集电极电流随基具有电流放大作用，它使集电极电流随基 极极 电流作相应的变化，是放大电路中的核心器件；电流作相应的变化，是放大电路中的核心器件； 2.基极偏置电阻基极偏置电阻RB的作用是为三极管的基极提供合适的的作用是为三极管的基极提供合适的 偏置电流，并向发射结提供必需的正向偏

12、置电压；偏置电流，并向发射结提供必需的正向偏置电压； 3.集电极电源通过集电极负载电阻集电极电源通过集电极负载电阻RC给三极管的集电结给三极管的集电结 加反向偏置，同时又通过基极偏置电阻加反向偏置，同时又通过基极偏置电阻RB给三极管的发射给三极管的发射 结加正向偏压，使三极管处于放大状态；结加正向偏压，使三极管处于放大状态； 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 二、共发射极放大电路的组成二、共发射极放大电路的组成 4.集电极负载电阻集电极负载电阻RC的作用是把三极管的电流放大的作用是把三极管的电流放

13、大 作用以电压放大的形式表现出来，从而输出一个比输入作用以电压放大的形式表现出来，从而输出一个比输入 电压大得多的电压；电压大得多的电压； 5. 耦合电容耦合电容C1和和C2分别接在放大器的输入端和输分别接在放大器的输入端和输 出端。利用电容器出端。利用电容器“隔直通交隔直通交”的特点，一方面可避免的特点，一方面可避免 放大器的输入端与信号源之间、输出端与负载之间直流放大器的输入端与信号源之间、输出端与负载之间直流 电的互相影响，使三极管的静态工作不致因接入信号源电的互相影响，使三极管的静态工作不致因接入信号源 和负载而发生影响；另一方面又要保证输入和输出信号和负载而发生影响；另一方面又要保证

14、输入和输出信号 畅通的进行传输。畅通的进行传输。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 （一）动态时，输入信号的情况（一）动态时，输入信号的情况 三、共发射极放大电路的工作原理三、共发射极放大电路的工作原理 iBEQBE uUu bBQB iIi cCQbBQBC iIiIii 输入：输入： 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 三、共发射极放大电路的工作原理三、共发射极放大电路的工作原理 ceCEQ CcC

15、CQCC CcCQCC CCCCCE uU RiRIU RiIU RiUu Ccceo Riuu输出：输出： （二）动态时，输出信号的情况（二）动态时，输出信号的情况 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 三、共发射极放大电路的工作原理三、共发射极放大电路的工作原理 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第1节节 低频电压放大电路低频电压放大电路 结论结论 三、共发射极放大电路的工作原理三、共发射极放大电路的工作原理 1.放大电路工作在动态时，放大电路

16、工作在动态时，uBE、iB、iC和和uCE都是有两个都是有两个 分量组成的，一个是直流分量，另一个是交流分量；分量组成的，一个是直流分量，另一个是交流分量； 2.在共发射极电路中，输入信号在共发射极电路中，输入信号ui和和ib、ic是同相的，输是同相的，输 出电压出电压uo的波形幅度比输入信号电压的波形幅度比输入信号电压ui的波形幅度大，两者的波形幅度大，两者 频率相同，但相位相反，这也叫共发射极放大器的频率相同，但相位相反，这也叫共发射极放大器的“反相反相” 放大作用。放大作用。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束 一、直流通路和交流通路一、直流通路和交流通路 二、近似估算法二、近

17、似估算法 第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路节目录节目录 第二节第二节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 （一）直流通路（一）直流通路 一、直流通路和交流通路一、直流通路和交流通路 （二）交流通路（二）交流通路 直流通路就是放大电路的直流等效电路，如图直流通路就是放大电路的直流等效电路，如图b所示。所示。 交流通路就是放大电路的交流等效电路，如图交流通路就是放大电路的交流等效电路，如图c所示。所示。 上

18、一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 （一）近似估算静态工作点（一）近似估算静态工作点 二、近似估算法二、近似估算法 近似估算静态工作点用近似估算静态工作点用直流通路直流通路，由下图的直流通路可知，由下图的直流通路可知 BEQBBQCC URIU 经整理得到经整理得到 B CC B BEQCC BQ R U R UU I 根据三极管的电流关系根据三极管的电流关系 CEOBC III 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大

19、电路的分析共发射极放大电路的分析 二、近似估算法二、近似估算法 BQCQ II 忽略穿透电流忽略穿透电流I ICEO CEO时有： 时有： 从集电极回路来看：从集电极回路来看： CCQCEQCC RIUU 经整理后得到：经整理后得到： CCQCCCEQ RIUU 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 设图中单级小信号放大电路中，设图中单级小信号放大电路中，UCC = 6 V，RB = 200 k， RC = 2 k， = 50，试用近似估算法计算放大电路的静态工，试用近似估算法计算放大电路

20、的静态工 作点。作点。 二、近似估算法二、近似估算法 基极偏置电流基极偏置电流 BQ I CQ I 静态集电极电流静态集电极电流 静态集电极电压静态集电极电压 CEQ U 解：解： B CC R U mA03. 0 10200 6 3 BQ I mA5 . 103. 050 CCQCC RIU V325 . 16 举例举例 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 （二）近似估算放大电路的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数（二）近似估算放大电路的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数 二、近似估算法二

21、、近似估算法 1.输入电阻和输出电阻，如图所示。输入电阻和输出电阻，如图所示。 i i i i u R 输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻： o R 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 二、近似估算法二、近似估算法 2.输入电阻和输出电阻的估算输入电阻和输出电阻的估算 beBi /rRR （1）输入电阻）输入电阻Ri ，如图所示。，如图所示。 )mA( )mV(26 )1 (300 EQ be I r bei rR 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡

22、电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 二、近似估算法二、近似估算法 （2）输出电阻）输出电阻Ro ，如图所示。，如图所示。 Cceo / RrR Co RR 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 二、近似估算法二、近似估算法 3.放大器的电压放大倍数放大器的电压放大倍数Au 放大器输出电压变化量（交流成分）放大器输出电压变化量（交流成分）uo（或有效值（或有效值Uo） 与输入电压变化量（交流成分）与输入电压变化量（交流成分）ui（或有效值（或有效值Ui

23、）之比，称）之比，称 为电压放大倍数，用为电压放大倍数，用Au来表示来表示 ： i o u u u A i o u U U A 或或 同理可得电流放大倍数同理可得电流放大倍数Ai和功率放大倍数和功率放大倍数Ap： i o i i i A i o i I I A 或或 ii oo p iu iu A ii oo p IU IU A 或或 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 二、近似估算法二、近似估算法 分两种情况考虑放大器的电压放大倍数分两种情况考虑放大器的电压放大倍数Au 。 （1）输出

24、端不带负载）输出端不带负载 交流通路如图交流通路如图a所示。所示。 be C beb CC i o u r R ri Ri u u A 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 二、近似估算法二、近似估算法 分两种情况考虑放大器的电压放大倍数分两种情况考虑放大器的电压放大倍数Au 。 （2）输出端带负载）输出端带负载RL 如图如图b所示。所示。 be L beb LC i o u r R ri Ri u u A CLL RRR/ 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和

25、振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 1.下图中，若三极管下图中，若三极管 = 50，IEQ =1.5 mA， RC =1 k， 试求：试求：a）放大器的输入电阻；）放大器的输入电阻；b）放大器输入端接入信号）放大器输入端接入信号 源源us时（时（Us = 3 mV，Rs = 0.5 k），输入端信号电流和电压），输入端信号电流和电压 的有效值；的有效值；c）放大器的输出电阻；）放大器的输出电阻；d）输出端接上负载）输出端接上负载RL （5k）时，若放大电路的等效电动势）时，若放大电路的等效电动势u uo o 为 为1V1V，输出电流，输出电流 和电压

26、的有效值是多少？和电压的有效值是多少？ 二、近似估算法二、近似估算法 解：（解：（1）画出交流通路，如图）画出交流通路，如图b所示。所示。 举例举例 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 二、近似估算法二、近似估算法 输入电阻为：输入电阻为： i R be r EQ 26 )1 (300 I k2 . 1 5 . 1 26 )501 (300 （2）画出输入端交流等效图，根据全电路欧姆定律有：）画出输入端交流等效图，根据全电路欧姆定律有： i I iS S RR U A76. 1 10)5

27、 . 02 . 1 ( 103 3 3 i U iiR I mV11. 2102 . 11076. 1 36 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 二、近似估算法二、近似估算法 （3）输出电阻）输出电阻 （4）画出输出端交流等效图）画出输出端交流等效图 o R k1 C R o I Lo o RR U mA17. 0 10)51 ( 1 3 L U LoR I V85. 01051017. 0 33 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第

28、2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 2.在图示电路中，设在图示电路中，设RC =3 k，IEQ =2.6 mA，三极管的，三极管的 电流放大系数为电流放大系数为 = 45，试求：，试求：a）输出端不带负载时的电压）输出端不带负载时的电压 放大倍数；放大倍数；b）输出端带负载电阻）输出端带负载电阻RL1 = 6 k时的电压放大倍时的电压放大倍 数；数；c）输出端带负载电阻）输出端带负载电阻RL2 = 3 k时的电压放大倍数时的电压放大倍数。 二、近似估算法二、近似估算法 （1）三极管自身输入电阻）三极管自身输入电阻 i R be r EQ 26 )1 (300 I 760 6

29、. 2 26 )451 (300 解：解： 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 二、近似估算法二、近似估算法 （2） （3） L2 R u A be L1 r R 118 760 10245 3 L2C / RR k5 . 1 33 33 L2C L2C RR RR u A be L2 r R 89 760 105 . 145 3 由上面讨论三种情况可见，放大器不带负载时的电压由上面讨论三种情况可见，放大器不带负载时的电压 放大倍数最大，带了负载后的电压放大倍数就下降，而且放大倍数最大，

30、带了负载后的电压放大倍数就下降，而且 负载电阻越小，电压放大倍数下降的越多。负载电阻越小，电压放大倍数下降的越多。 L1 R L1C / RRk2 63 63 L1C L1C RR RR 178 760 10345 3 be C r R Au 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 （一）静态时图解分析（一）静态时图解分析 三、图解分析法三、图解分析法 放大电路如图放大电路如图a所示。静态分析只利用其直流通路，见图所示。静态分析只利用其直流通路，见图b。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结

31、结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 画出直流负载线如图画出直流负载线如图a所示。所示。 在集电极回路中，直流电压的关系为：在集电极回路中，直流电压的关系为： CCCCCE RIUU 直线直线MN的斜率为：的斜率为： CCC CCC 1 tan RU RU OM ON 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 B BEQCC BQ R UU I 在直流通路的基极回路

32、中，直流电压关系式为：在直流通路的基极回路中，直流电压关系式为： BEQBBQCC URIU 对于给定的对于给定的UCC和和RB来说，基极偏置电流为：来说，基极偏置电流为： 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 经过分析，放大器的静态工作点既要在经过分析，放大器的静态工作点既要在MN直线上，直线上， 又要在又要在IBQ = 30 A对应的那条输出特性曲线上，那么，对应的那条输出特性曲线上，那么， 满足上述要求的点只能是满足上述要求的点只能是MN直线和直线和IB

33、Q = 30 A对应的输对应的输 出特性曲线的交点出特性曲线的交点Q，如图所示。，如图所示。 Q点为放大器的静态工点为放大器的静态工 作点，由作点，由Q点的坐标可以得点的坐标可以得 到到ICQ及及UCEQ。由于三极管。由于三极管 的输出特性曲线为一簇曲线，的输出特性曲线为一簇曲线， 静态工作点的位置就可能不静态工作点的位置就可能不 同，如图中的同，如图中的Q所示。所示。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 电路如图所示，三极管的输出特性曲线如下页图所示。电路如图所示，三极管的输出特性曲线

34、如下页图所示。 a）试在输出特性曲线上画出直流负载线，并确定静态工作点；）试在输出特性曲线上画出直流负载线，并确定静态工作点； b）若将集电极负载电阻）若将集电极负载电阻RC改为改为 2.5 k，其他保持不变，则，其他保持不变，则 直流负载线和静态工作点的情况如何？直流负载线和静态工作点的情况如何？ 三、图解分析法三、图解分析法 解：解： CE U CCCC RIU C 3 101 . 520I 举例举例 （1） 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 令令UC

35、E=0 ，得：，得：mA4)101 . 5/(20 3 C I（定出（定出N点）点） 令令IC=0 ，得：，得：V20 CE U （定出（定出M1点）点） 连接连接M1 N点即为直流负载线。点即为直流负载线。 确定静态工作点确定静态工作点Q： BQ I B BEQCC R UU B CC R U A40 10470 20 3 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 （2）当）当RC = 2.5 k时时 由此可以确定放大器的静态工作点由此可以确定放大器的静态工作点

36、Q。同时由图可得。同时由图可得 V10 CEQ UmA2 CQ I C 3 CCCCCE 105 . 220IRIUU 当当UCE = 0 时，时，IC = 8 mA；IC = 0 时，时，UCE = 20 V。 作出直流负载线作出直流负载线 M1N1， IBQ 仍为仍为40 A，故此时静态工，故此时静态工 作点为作点为QC。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 （1）当电源电压一定时，静态工作点）当电源电压一定时，静态工作点Q在直流负载线在直流负载线 上的

37、位置取决于静态基极偏置电流上的位置取决于静态基极偏置电流IBQ ，而，而IBQ 由基极偏置由基极偏置 电阻电阻RB决定。决定。 （2）当其他条件不变时，集电极负载电阻）当其他条件不变时，集电极负载电阻RC减小，减小，N 点（点（UCC/RC ）上移，静态工作点从原来的）上移，静态工作点从原来的Q点右移至点右移至QC点；点； 反之，若反之，若RC增大，则增大，则N点下移，静态工作点点下移，静态工作点Q左移。左移。 从上例分析可知从上例分析可知 此外，若其他条件不变，仅改变电源电压此外，若其他条件不变，仅改变电源电压UCC时，时， 则直流负载线将向右（或左）平移。如当则直流负载线将向右（或左）平移

38、。如当UCC = 15 V时，时， 直流负载线如图中直流负载线如图中M2N2所示。所示。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 （二）动态时的图解分析（二）动态时的图解分析 三、图解分析法三、图解分析法 当放大器输入一个正弦交流信号电压时，放大电路的工当放大器输入一个正弦交流信号电压时，放大电路的工 作状态称为作状态称为动态动态。 1.不带负载时的动态分析不带负载时的动态分析 结合上例的电路，首先分析结合上例的电路，首先分析 动态时放大器输入回路的情况动态时放大器输入回路的情况。 上一页上

39、一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 再分析动态时放再分析动态时放 大器输出回路的情况大器输出回路的情况。 分别从分别从Q、Q2向向uCE轴作垂线，可以得到放大器的电轴作垂线，可以得到放大器的电 压放大倍数为：压放大倍数为： im om u U U A 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 2.带负载时的动态分析带负载时的动态分析 放

40、大器的输出端带上放大器的输出端带上 负载后，放大器工作特性负载后，放大器工作特性 由由交流负载线交流负载线确定。交流确定。交流 负载线如图所示负载线如图所示。 从波形图上也可以直从波形图上也可以直 接看出：放大器的输出端接看出：放大器的输出端 带上负载后，输出电压降带上负载后，输出电压降 低，电压放大倍数下降。低，电压放大倍数下降。 RL越小，交流负载线越陡，越小，交流负载线越陡， 电压放大倍数下降越多。电压放大倍数下降越多。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分

41、析法 3.非线性失真非线性失真 对放大器来对放大器来 说不设静态工作说不设静态工作 点会引起信号失点会引起信号失 真，如果设置了真，如果设置了 静态工作点，但静态工作点，但 工作点位置不合工作点位置不合 适，同样也会造适，同样也会造 成失真。静态工成失真。静态工 作点作点Q的位置太的位置太 高会引起高会引起饱和失饱和失 真真，太低则会引，太低则会引 起起截止失真截止失真。统。统 称为非线性失真。称为非线性失真。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 图图a为一单极交流电压放大电路，图中为一

42、单极交流电压放大电路，图中UCC = 12 V， RC = 2 k， RL = 2 k， UBEQ = 0.7 V，输入信号电压的幅，输入信号电压的幅 值为值为50 mV，三极管的输入、输出特性曲线如图，三极管的输入、输出特性曲线如图b、c所示。所示。 使用图解法分析静态工作点和电压放大倍数。使用图解法分析静态工作点和电压放大倍数。 三、图解分析法三、图解分析法 解：解： 1.求静态工作点。求静态工作点。 举例举例 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 在图在

43、图b中描出中描出UBEQ = 0.7 V的点，过此点作垂线交输入特的点，过此点作垂线交输入特 性曲线于性曲线于Q点。点。 过过Q点作横坐标轴的平行线点作横坐标轴的平行线 交交iB轴，得静态基极偏置电流轴，得静态基极偏置电流 IBQ = 150 A。当。当Uim = 0.05 V时，时， UBEm = 0.7 + 0.05 = 0.75 V， UBEmin = 0.7 - 0.05 = 0.65 V，在，在 uBE轴上描出这两点，并通过这轴上描出这两点，并通过这 两点分别向两点分别向uBE轴作垂线，交输轴作垂线，交输 入特性曲线于入特性曲线于Q和和Q。通过。通过Q 和和Q分别作分别作uBE轴的平

44、行线，轴的平行线， 并与并与iB轴相交，即可得基极电流轴相交，即可得基极电流 最大值为最大值为200 A，最小值为，最小值为100 A。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 然后，在图然后，在图c所示输出特性曲线上作直流负载线所示输出特性曲线上作直流负载线MN， N点为点为UCC/RC = 6 mA，M点即点即UCE = 12 V，连接，连接MN即为直即为直 流负载线。流负载线。 MN与与IBQ为为150 A时的输出特性曲线相交于时的输出特性曲线相交于Q 点

45、，有点，有Q点可找出点可找出 V6 CEQ U mA3 CQ I 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第2节节 共发射极放大电路的分析共发射极放大电路的分析 三、图解分析法三、图解分析法 连线连线MD即为辅助线。过静态工作点即为辅助线。过静态工作点Q点作点作MD的平行线的平行线 得交流负载线得交流负载线MN ，MN是与输出特性曲线簇中是与输出特性曲线簇中200 A100 A曲线交于曲线交于Q和和Q两点，由两点，由Q和和Q点找出相应的集电极电点找出相应的集电极电 压压uCE是是4 V和和8 V，集电极电压的变化量，集电极电压的变化量uCE=4

46、V和输入电压和输入电压 的变化量的变化量ui=0.1 V，放大电路的电压放大倍数为，放大电路的电压放大倍数为 u A i CE u u 40 1 . 0 4 2.求电压放大倍数求电压放大倍数 L R LC / RRk1 22 22 LC LC RR RR 作辅助线作辅助线MD，D点为点为mA12 101 12 3 L CC R U 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束 一、温度对静态工作点的影响一、温度对静态工作点的影响 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路 第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路节目录节目录 第三节第三节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 上一页上一页下一页下一页

47、返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3节节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 三极管受温度的影响很大，温度每升高三极管受温度的影响很大，温度每升高10C，三极管，三极管 的的ICBO增大一倍，而增大一倍，而ICEO =（1+ ）ICBO，可见，可见ICEO受温度受温度 影响更大。影响更大。 ICEO的增大将使整个特性曲线上移，的增大将使整个特性曲线上移，Q点的位置点的位置 也随之上移，如图所示。也随之上移，如图所示。 一、温度对静态工作点的影响一、温度对静态工作点的影响 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3节

48、节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路 为使工作点稳定，应设法使在温度变化时，保持为使工作点稳定，应设法使在温度变化时，保持ICQ 稳定不变。可采用如图所示的分压式偏置电路。稳定不变。可采用如图所示的分压式偏置电路。 （一）电路的基本特点（一）电路的基本特点 CC B2B1 B2 BQ U RR R U 1.利用利用RB1和和RB2的分压固定三极管的基极电压的分压固定三极管的基极电压UBQ。 在图在图a中中 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3节节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 二、分压式偏置电路二

49、、分压式偏置电路 2.利用发射极电路中的电阻利用发射极电路中的电阻RE获得发射极电压获得发射极电压UEQ来来 自动调节自动调节IEQ和和IBQ，达到使，达到使ICQ保持不变的目的。保持不变的目的。 EQBQBEQ UUU 在图中：在图中： EQBQ UU E BQ E EQ EQ R U R U I CQEQ II CQBQEQEQCQ IIUIIt 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3节节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 （二）静态工作点的近似估计（二）静态工作点的近似估计 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路 分压式偏置电路中基极的

50、电压分压式偏置电路中基极的电压UBQ由偏置电阻由偏置电阻RB1和和RB2 分压决定分压决定。 CQ E BEQBQ EQ I R UU I BQCQ II 根据根据 CQ BQ I I 可求出可求出 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3节节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路 EEQCCQCCCEQ RIRIUU 在图中在图中 )( ECCQCCCEQ RRIUU 这样，就可根据这样，就可根据IBQ、ICQ、UCEQ来确定电路的静态工作点。来确定电路的静态工作点。 即即 上一页上一页下一页下一页返返 回

51、回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3节节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 （三）输入电阻、输出电阻和电压放大倍数的近似估算（三）输入电阻、输出电阻和电压放大倍数的近似估算 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路 画出分压式偏置电路的交流通路，如图所示。画出分压式偏置电路的交流通路，如图所示。 i R beB2B1 /rRR L R LC / RR u A be L r R o R C R 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3节节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 在图中，若在图中，若RB2 = 2.4 k，RB1

52、= 7.6 k，RC = 2 k， RL = 4 k，RE = 1 k，UCC = 12 V ，三极管的，三极管的= 60。试求。试求 （1）放大电路的静态工作点；（）放大电路的静态工作点；（2）放大电路的输入电阻）放大电路的输入电阻 Ri、输出电阻、输出电阻Ro及电压放大倍数及电压放大倍数Au是多少？是多少？ 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路 解：解： BQ U CC B2B1 B2 U RR R V88. 2 6 . 74 . 2 124 . 2 举例举例 （1）估算静态工作点）估算静态工作点 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3

53、节节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路 EQ I CQ I E BEQBQ R UU mA18. 2 101 7 . 088. 2 3 故有故有 BQ I CQ I A36 60 1018. 2 3 CEQ U)( ECCQCC RRIU V46. 5)102101 (1018. 212 333 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3节节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 （2）估算输入电阻）估算输入电阻Ri和输出电阻和输出电阻Ro及电压放大倍数及电压放大倍数Au 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路

54、be r EQ 26 )1 (300 I 03k. 1 18. 2 26 )601 (300 B R B2B1 B2B1 RR RR k824. 1 6 . 74 . 2 6 . 74 . 2 输入回路中输入回路中 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第3节节 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路 o R C Rk2 放大器输出电阻放大器输出电阻 i R beB /rR beB beB rR rR k66. 0 03. 1824. 1 03. 1824. 1 放大器输入电阻放大器输入电阻 放大器电压放大倍数放

55、大器电压放大倍数 L R LC / RR LC LC RR RR k33. 1 42 42 u A be L r R 5 .77 03. 1 33. 160 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束 一、两级阻容耦合放大电路一、两级阻容耦合放大电路 二、电压放大倍数的计算二、电压放大倍数的计算 第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路节目录节目录 第四节第四节 多级阻容耦合放大电路多级阻容耦合放大电路 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第4节节 多级阻容耦合放大电路多级阻容耦合放大电路 在实际应用中，需要放大的电信号往往是很弱的，一在

56、实际应用中，需要放大的电信号往往是很弱的，一 般为毫伏或微伏数量级。要把微弱的电信号放大到足以带般为毫伏或微伏数量级。要把微弱的电信号放大到足以带 动负载，仅靠单级放大电路是不够的，这是就需要采用多动负载，仅靠单级放大电路是不够的，这是就需要采用多 级放大电路，使电信号逐级连续放大到足够大。多级放大级放大电路，使电信号逐级连续放大到足够大。多级放大 电路由若干个单级放大器组成，如图所示。电路由若干个单级放大器组成，如图所示。 一、两级阻容耦合放大电路一、两级阻容耦合放大电路 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第4节节 多级阻容耦合放大电路多

57、级阻容耦合放大电路 其中前面几级叫做前置放大级，以电压放大为主，最其中前面几级叫做前置放大级，以电压放大为主，最 后一级则是推动负载工作的功率放大器。放大器级与级之后一级则是推动负载工作的功率放大器。放大器级与级之 间的连接方式叫间的连接方式叫耦合耦合，常见的耦合方式有，常见的耦合方式有阻容耦合、变压阻容耦合、变压 器耦合器耦合和和直接耦合直接耦合三种。阻容耦合多用于低频电压放大器，三种。阻容耦合多用于低频电压放大器， 变压器耦合多用于高频调谐放大器，直接耦合多用于直流变压器耦合多用于高频调谐放大器，直接耦合多用于直流 放大器。无论采用何种耦合方式，都应满足以下几个基本放大器。无论采用何种耦合

58、方式，都应满足以下几个基本 要求。要求。 一、两级阻容耦合放大电路一、两级阻容耦合放大电路 1.保持前级的电信号顺利地传输到后级。保持前级的电信号顺利地传输到后级。 2.耦合电路对前、后级放大电路的静态工作点没有影响。耦合电路对前、后级放大电路的静态工作点没有影响。 3.电信号在传输过程中失真要小，传输效率要高。电信号在传输过程中失真要小，传输效率要高。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第4节节 多级阻容耦合放大电路多级阻容耦合放大电路 阻容耦合阻容耦合就是用电阻、电容把前后两级放大电路连接就是用电阻、电容把前后两级放大电路连接 起来，典

59、型的两级阻容耦合放大电路如图所示。起来，典型的两级阻容耦合放大电路如图所示。 一、两级阻容耦合放大电路一、两级阻容耦合放大电路 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第4节节 多级阻容耦合放大电路多级阻容耦合放大电路 二、电压放大倍数的计算二、电压放大倍数的计算 将图将图a拆成两部分，如图拆成两部分，如图b所示。所示。 这样就可以应用单级放大电路的有关公式来分析计算了。这样就可以应用单级放大电路的有关公式来分析计算了。 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第4节节 多级阻容耦合放大电路多级阻容

60、耦合放大电路 二、电压放大倍数的计算二、电压放大倍数的计算 图图a的交流通路如图的交流通路如图c所示。所示。 be1B21B11i1 /rRRR be2B22B12i2 /rRRR i2C1L1 /RRR LC2L2 /RRR 上一页上一页下一页下一页返返 回回结结 束束第二章第二章 放大和振荡电路放大和振荡电路第第4节节 多级阻容耦合放大电路多级阻容耦合放大电路 二、电压放大倍数的计算二、电压放大倍数的计算 be1 L1 1u1 r R A be2 L2 2u2 r R A u2u1 i1 o1 i2 o2 u AA U U U U A unu2u1u AAAA 推广得到推广得到n级电压放大