第二章基本放大电路

1、1. 理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、 共集电极放大电路的性能特点。共集电极放大电路的性能特点。2. 掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等 效电路分析法。效电路分析法。3. 掌握放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念。掌握放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念。4. 了解放大电路的频率特性。了解放大电路的频率特性。5. 了解互补功率放大电路的工作原理。了解互补功率放大电路的工作原理。6. 了解差动放大电路的工作原理和性能特点。了解差动放大电路的工作原理和性能特点。7. 了解场效应管的电流放大作用

2、、主要参数的意义。了解场效应管的电流放大作用、主要参数的意义。放大的概念放大的概念: 放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。 放大的实质放大的实质: 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。 对放大电路的基本要求对放大电路的基本要求 ： 1. 要有足够的放大倍数要有足够的放大倍数(电压、电流、功率电压、电流、功率)。 2. 尽可能小的波形失真。尽可能小的波形失真。 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术另

3、外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。指标。集电极电源集电极电源EC：为电路提供能：为电路提供能量，以便放大电路将直流电能量，以便放大电路将直流电能转换为输出信号的交流电能。转换为输出信号的交流电能。并保证集电结反偏。并保证集电结反偏。晶体管晶体管V：放大元件：放大元件，工作在，工作在放大区，要保证集电结反偏，放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。发射结正偏。ECRSesRBEBRCC1C2V+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE一、共发射极放大电路的组成一、共发射极放大电路的组成 耦合电容耦合电容C1 、C2：导通交：导通交流信号，隔断直流信号。隔流信号，隔断直流信号。隔离输

4、入、输出与放大电路直离输入、输出与放大电路直流的联系。流的联系。基极电源基极电源EB和基极电阻和基极电阻RB：使发射结正：使发射结正偏，并提供适当的基极电流偏，并提供适当的基极电流IB，使放大，使放大电路获得合适的静态工作点。电路获得合适的静态工作点。集电极电阻集电极电阻RC：将集电极电流将集电极电流的变化转换为的变化转换为电压的变化，电压的变化，实现放大电路实现放大电路的电压放大作的电压放大作用。用。ECRSesRBEBRCC1C2V+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE单电源供电时常用的画法单电源供电时常用的画法+UCCRSesRBRCC1C2V+RLui+uo+uBEuCEiCiB

5、iE+UCCRBRCC1C2+uo+uCEiCiBiE 当输入端没有输当输入端没有输入信号，入信号，ui=0。 iBt0 IB 在直流电源在直流电源电压作用下电压作用下uBEt0UBEiC IC t0uCEt0UCE静态工作点：直流电流静态工作点：直流电流IB、IC、直流电压、直流电压UBE、UCE。 IBQuit0 当输当输入端加入端加上输入上输入信号。信号。+UCCRBRCC1C2+uo+uCEiCiBiE iBt0 IBuBEt0UBEiC IC t0uCEt0UCE uot0uit0+UCCRBRCC1C2+uo+uCEiCiBiE iBt0 IBuBEt0UBEIC iC t0uCE

6、t0UCE uot0 小写的字母，小写的小写的字母，小写的下角标，表示下角标，表示瞬时值瞬时值，如，如ib、ic、ube、uce、uo 大写的字母，大写的下大写的字母，大写的下角标，表示角标，表示直流量直流量，如，如IB、IC、UBE、UCE 大写的字母，小写的下角标，表示交流量的大写的字母，小写的下角标，表示交流量的有效值有效值，如，如Ui、Uo 小写的字母，大写的下角标，表示小写的字母，大写的下角标，表示交流分量和直流分量叠加交流分量和直流分量叠加的总量的总量，如，如iB=IB+ib一、直流通路估算法一、直流通路估算法 当输入端没有加交流信号时，放大电路工作在当输入端没有加交流信号时，放大

7、电路工作在静态。静态分析就是确定放大电路的静态值静态。静态分析就是确定放大电路的静态值IB、IC、UBE、UCE。 在放大电路中保留直流电源，在放大电路中保留直流电源，令交流电源不作用，即交流电令交流电源不作用，即交流电流源开路，交流电压源短路；流源开路，交流电压源短路；电容视为开路，电感视为短路。电容视为开路，电感视为短路。这样得到放大电路的直流通路。这样得到放大电路的直流通路。+UCCRBRCV+UBEUCEICIBBCE+UCCRBRCV+UBEUCEICIBBCEBBECCBRUUI 当晶体管工作在放大状态时，其当晶体管工作在放大状态时，其发射结正向导通压降发射结正向导通压降UBE变化

8、不大，变化不大，对硅管通常取对硅管通常取0.7V，锗管取，锗管取0.3V。当当UCCUBE时，时，BCCBRUI BCII CCCCCERIUU +UCCRBRCV+UBEUCEICIBBCE 例例2-1 在图示共射放大电路中，已知在图示共射放大电路中，已知UCC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5试用直流通路估算法试用直流通路估算法求放大电路的静态值。求放大电路的静态值。+UCCRSesRBRCC1C2V+RLui+uo+mAmARUIBCCB04. 030012 mAmAIIBC5 . 104. 05 .37 VVRIUUCCCCCE6)45 . 112( 直流负载线直流负载线

9、常常数数 B)(CECIUfIBBECCBRUUI ICQUCEQUCCUCE /VIC/mAQ由由IB确定的那条输出特性与直确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是流负载线的交点就是Q点点OCCCRU+UCCRSesRBRCC1C2V+RLui+uo+直流负载线斜率直流负载线斜率CR1tan 例例2-2 在图示共射放大电路中，已知在图示共射放大电路中，已知UCC=12V，RC=4k，RB=300k，晶体管的输出特性曲线如图，晶体管的输出特性曲线如图所示，试用图解法求放大电路的静态值。所示，试用图解法求放大电路的静态值。+UCCRSesRBRCC1C2V+RLui+uo+解：解：（1）先求静态

10、值）先求静态值IB。AmAmARUIBCCB 4004. 030012 （2）由直流负载线方程）由直流负载线方程UCE=UCC- -ICRC，得出两个特，得出两个特 殊点殊点当当UCE=0时，时，mAARUICCCC3104123 当当IC=0时，时，VUUCCCE12 静态值为：静态值为：IB=40A， IC=1.5mA， UCE=6VUCCCCCRU1.5QIC/mAIB=80AIB=60AIB=40AIB=20AIB=0363912UCE/V1）用估算法求出基极电流）用估算法求出基极电流IB；2）列出直流负载线方程，（过两个特殊点）作）列出直流负载线方程，（过两个特殊点）作直流负载线；直

11、流负载线； 3）IB所对应的一条输出特性曲线与直流负载线所对应的一条输出特性曲线与直流负载线的交点的交点Q为静态工作点，确定为静态工作点，确定Q点的静态值点的静态值IC 、 UCE 。用图解法确定放大电路静态值的步骤如下：用图解法确定放大电路静态值的步骤如下： 当放大电路有输入信号时，晶体管各部分电流和当放大电路有输入信号时，晶体管各部分电流和电压都会在原有静态值的基础上叠加一个交流分量。电压都会在原有静态值的基础上叠加一个交流分量。动态分析是分析信号的传输情况、各变量之间的关系。动态分析是分析信号的传输情况、各变量之间的关系。动态分析的方法有微变等效电路法和图解法。动态分析的方法有微变等效电

12、路法和图解法。 一、微变等效电路法一、微变等效电路法 微变等效电路法主要用于确微变等效电路法主要用于确定放大电路的动态性能指标定放大电路的动态性能指标. O 在输入信号很小（微变量）情况下，在输入信号很小（微变量）情况下，晶体管的动态工作点在静态工作点附晶体管的动态工作点在静态工作点附近的小范围内，可以用直线段近似地近的小范围内，可以用直线段近似地代替晶体管的特性曲线。代替晶体管的特性曲线。 对交流分量来说，晶体管可以等效为一个线性元件。对交流分量来说，晶体管可以等效为一个线性元件。放大电路的微变等效电路，就是在小信号的条件下，把放大电路的微变等效电路，就是在小信号的条件下，把晶体管所组成的放

13、大电路等效为一个线性电路。晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。 (1) 输入回路输入回路OCECEbbeBBEbeUUiuIUr 晶体管的输入回路晶体管的输入回路(B、E之间之间)可可用用rbe等效代替，即由等效代替，即由rbe来确定来确定ube和和 ib之间的关系。之间的关系。1、晶体管的微变等效电路、晶体管的微变等效电路O 在常温下，低频小功率晶体管的输入电阻常用在常温下，低频小功率晶体管的输入电阻常用下式计算下式计算: EbemV26)1(300Ir IE的单位为的单位为mA， rbe一般为几百欧到几千欧。一般为几百欧到几千欧。 输出特性在线性工作区是一组近输出特性在线性工作区是一

14、组近似等距的平行直线。似等距的平行直线。CECEbcBCUUiiII 晶体管的输出回路晶体管的输出回路(C、E之间之间)可用一受控电流源可用一受控电流源 ic= ib等效代替，即由等效代替，即由 来确定来确定ic和和 ib之间的关系。之间的关系。 晶体管的输出特性曲线不完全与横轴平行，当为晶体管的输出特性曲线不完全与横轴平行，当为IB常数时，常数时， 与与 之比之比为晶体管的输出电阻。为晶体管的输出电阻。 CI CEU BBcceCCEceIIiuIUr ibicicBCEib ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +-

15、 -rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic= ib等效代替。等效代替。2、放大电路的微变等效电路、放大电路的微变等效电路 放大电路的微变等效电路是由晶体管的微变等效放大电路的微变等效电路是由晶体管的微变等效电路和放大电路的交流通路得出的。画放大电路交电路和放大电路的交流通路得出的。画放大电路交流通路的原则是：在放大电路中保留交流电源，令流通路的原则是：在放大电路中保留交流电源，令直流电源不作用（直流电压源用导线代替直流电源不作用（直流电压源用导线代替,即电压为即电压为零；直流电流源开路零

16、；直流电流源开路,即电流为零），电容即电流为零），电容(电容值电容值足够大足够大)看做短路。看做短路。 RBRCuiuORLRSes+ XC 0，C 可看作短可看作短路。忽略电源的内阻，路。忽略电源的内阻，电源的端电压恒定，直电源的端电压恒定，直流电压源对交流可看作流电压源对交流可看作短路。短路。短路短路短路短路对地短路对地短路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE 将交流通路中的晶体管将交流通路中的晶体管用晶体管微变等效电路代用晶体管微变等效电路代替即可得放大电路的微变替即可得放大电路的微变等效电路。等效电路。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCu

17、i+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii3、放大电路动态指标分析、放大电路动态指标分析 分析时假设输入为正弦交流，所以等效电路中的电分析时假设输入为正弦交流，所以等效电路中的电压与电流可用相量表示。压与电流可用相量表示。（1）电压放大倍数）电压放大倍数 iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbebirIU beLrRAu io :UUAu 定义定义 LcoRIU Lb RI 式中的负号表示输出电压的相位与输入相反。式中的负号表示输出电压的相位与输入相反。

18、 负载电阻愈小，放大倍数愈小。因负载电阻愈小，放大倍数愈小。因rbe与与IE有关，故放大倍数与静态有关，故放大倍数与静态 IE有关。有关。beCrRAu （2）放大电路输入电阻）放大电路输入电阻 iii IUr 输入电阻输入电阻SESRiIiUirSESRiIiUiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiiIUri beBrR / 时时，当当beBrR beirr （3）放大电路输出电阻）放大电路输出电阻 放大电路对负载放大电路对负载( (或对后级放大电路或对后级放大电路) )来说，是一来说，是一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的个

19、信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。内阻即为放大电路的输出电阻。+_RLoUoEro+_RSRLoU+_Au放大放大电路电路+_SEoooIUr 输出电阻：输出电阻：oI求求ro的步骤：的步骤：1) 断开负载断开负载RLoU3) 外加电压外加电压or4) 求求2) 令令 或或0i U0S EiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSor外加外加oIiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbcII 0 bI0 cICoRr RC一般为几千欧，因此，共发射极放大电

20、路的输一般为几千欧，因此，共发射极放大电路的输出电阻较高。出电阻较高。 共发射极放大电路具有共发射极放大电路具有电压放大倍数大，输入电电压放大倍数大，输入电阻小，输出电阻高阻小，输出电阻高的特点。的特点。 例例2-3 在下图所示电路中，在下图所示电路中，UCC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5，RL=4k,试求试求(1)放大电路不接负放大电路不接负载载RL时的电压放大倍数；时的电压放大倍数；(2) 放大电路接负载放大电路接负载RL时的电时的电压放大倍数。压放大倍数。(3)放大电路的输入电阻、输出电阻。放大电路的输入电阻、输出电阻。+UCCRSesRBRCC1C2V+RLui+uo

21、+ 静态值为：静态值为：IB=40uA，IC=1.5mA，UCE=6V kIr967. 0mV26)1(300EbemAIIE5 . 1C （1）不接）不接RL时时12.155967. 045 .37beCu rRARLiUiIbIcIoUbISErbeRBRCEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS（2）接）接RL时时56.77967. 04/45 .37beLu rRA（3）放大电路输入电阻）放大电路输入电阻 krRr967. 0967. 0/300/beBi（4）放大电路输出电阻）放大电路输出电阻 kRrC4oiUiIbIcIoUbISErbeRBRCEBC+ +- -+ +- -

22、+ +- -RSRL 放大电路动态分析的图解法，是利用晶体管的特性曲放大电路动态分析的图解法，是利用晶体管的特性曲线线, ,在静态分析的基础上，用作图的方法来分析各个电在静态分析的基础上，用作图的方法来分析各个电压和电流交流分量之间的传输情况和相互关系。压和电流交流分量之间的传输情况和相互关系。1、交流负载线、交流负载线C 0 uCE i 直流负载线（直流负载线（1/RC）交流负载线交流负载线【1/（RC/RL）】QICQUCEQ+UCCRSesRBRCC1C2V+RLui+uo+2、图解分析、图解分析QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VU

23、BEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuo3、非线性失真、非线性失真 如果如果Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工作，将造成作，将造成非线性失真非线性失真。 晶体管进入饱晶体管进入饱和区工作，造成和区工作，造成饱和失真饱和失真。Q2uo 适当减小基极适当减小基极电流可消除失真。电流可消除失真。UCEQuCE/VttiC C/mAICiC C/mAuCE/VOOOQ1 晶体管进入截止晶体管进入截止区工作，造成区工作，造成截止截止失真失真。 适当增加基极电适当增加基极电流可消除失真。流可消除失真。uiuotiB B/ AiB

24、B/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCE 如果如果Q设置合适，设置合适，信号幅值过大信号幅值过大也可产生失真，也可产生失真，减小减小信号幅值信号幅值可消除失真。可消除失真。 合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。件的变化而发生变动。一、静态工作点的漂移一、静态工作点的漂移 在固定偏置放大电路中，在固定偏置放大电路中，当温度升高时，当温度升高时，UBE 、 、 ICBO 。 上式表明，当上式表

25、明，当UCC和和 RB一定时，一定时， IC与与 UBE、 以及以及 ICEO 有关有关，而这三个参数随温度而变化。，而这三个参数随温度而变化。CBOBBECCCEOBC)1( IRUUIII 温度升高时，温度升高时， IC将增加，使将增加，使Q点沿负载线上移，有点沿负载线上移，有可能发生饱和失真。反之，可能发生截止失真。可能发生饱和失真。反之，可能发生截止失真。 当温度变化时，固定偏置电路的静态工作点是不当温度变化时，固定偏置电路的静态工作点是不稳定的。要使维持基本不变以稳定静态工作点，常用稳定的。要使维持基本不变以稳定静态工作点，常用分压式偏置电路分压式偏置电路 RB1RCC1C2RB2C

26、ERERL+UCCuiuo+RSeS+UBRB1RCRB2UBEREUCEI1I2IB+UCC+ICIEUBRB1RCRB2UBEREUCEI1I2IB+UCC+ICIE RB1、RB2构成偏置电路，若使构成偏置电路，若使I2IB，则基极电位，则基极电位 CCB2B1B22B2BURRRIRU 基极电位基本恒定，不随温度变化。基极电位基本恒定，不随温度变化。BEBUV 若若满满足足：EBEBEBECRURUUII 从从Q点点稳定的角度来看似乎稳定的角度来看似乎I2、VB越大越好。但越大越好。但 I2 越大，越大，RB1、RB2必须取得较小，将增加损耗，降低输入必须取得较小，将增加损耗，降低输入

27、电阻。而电阻。而UB过高必使过高必使UE也增高，在也增高，在UCC一定时，势必使一定时，势必使UCE减小，从而减小放大电路输出电压的动态范围。减小，从而减小放大电路输出电压的动态范围。I2= (5 10) IB，UB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为几十千欧。TUBEIBICUEICUB 固定固定RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+UBUEUBE+IBIC例例2-4 在分压式偏置电路中，已知在分压式偏置电路中，已知UCC=12V，RC=2k，RE=2k， RB1=20k，RB2=10k，RL=2k,晶体管的晶体管的=37.5

28、。(1)试求静态值；试求静态值；(2)画画微变等效电路图；微变等效电路图；(3)计算计算Au、ri、ro。 RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+UBUEUBE+IBICUBRB1RCRB2UBEREUCEI1I2IB+UCC+ICIEVVURRRUCC1412102010B2B1B2B BBECE3E40.71.652 10UUIIAmARCB1.654437.5IImAACECCCEC()5.4UURRIViUiIbIcIoUbISE kIr89. 0mV26)1(300Ebe 2 .6389. 06/25 .37beLu rRA krrRRr89. 0/bebe

29、B2B1i kRrC2oRB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+UBUEUBE+IBIC例例2-5 在下图中，在下图中，RE未全被未全被CE旁路，旁路， =0.2 k。(1)试求静态值；试求静态值；(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)计算计算Au、ri、ro。并与上例比较。并与上例比较。 ER RB1RCC1C2RB2CERL+UCCuiuo+RSeS+ER ER k8 . 1 k2 . 0(1) (1) 静态工作点、静态工作点、r rbebe与例与例2-42-4相同。相同。iUiIbIcIoUbISEeIER iUiIbIcIoUbISEeIER (3)b

30、EbbeEbbei)1(IRIrIRIrUe bLcLIRIRUo 55. 6)1( EbeLiou RrRUUA kRrRRr75. 3)1(/EbeB2B1i kRro2CRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS直流通路直流通路+UCCRBR+UCE+UBEIIBICBEBEBBCC)1(IRUIRU EBBECCB)1(RRUUI BE)1(II EECCCEIRUU rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSLbLeo )1( R

31、IRIU LEL/ RRR LbbebLebebi )1( RIrIRIrIU LbeLLbbebLbiou )1( )1( )1( )1( RrRRIrIRIUUA LbeLiou )1( )1( RrRUUA （1）射极输出器的电压放大倍数接近）射极输出器的电压放大倍数接近1，但恒小于，但恒小于1。虽然没有电压放大作用，但因虽然没有电压放大作用，但因Ie=(1+) Ib，故具有电，故具有电流放大和功率放大的作用。流放大和功率放大的作用。 （2）输出电压与输入电压同相，）输出电压与输入电压同相，uoui，输出端电位，输出端电位跟随着输入端电位的变化，因而射极输出器又称为跟随着输入端电位的变化

32、，因而射极输出器又称为射极跟随器射极跟随器。 rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIiBi/rRr LbeBi)1 (/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr LEL/RRR irir rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiI外外加加oIorERIEoSbeoSbeoRbboERURrURrUIIII BSS/ RRR )()1()(111SbeESbeEESbeoooRrRRrRRRrIUr )()1()(SbeESbeEoRrRRrRr )()1(

33、ESbeRrR 通常通常1, SRrr beo射极输出器的射极输出器的主要特点主要特点： 电压放大倍数接近电压放大倍数接近1（但小于（但小于1）; 输入电阻高；输入电阻高； 输出电阻低。输出电阻低。 主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。 1. 因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，可以提高输入电阻，可以提高输入电阻，减轻信号源负担减轻信号源负担。 2. 因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，可以降低输出电阻，提高带负载能力

34、。提高带负载能力。 3. 利用利用 ri 大、大、 ro小以及小以及 Au 1 1 的特点，也可将射的特点，也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，用，这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。例例2-6 在图示射极输出器中在图示射极输出器中,UCC=12V，=60，RB=200k，RE=2 k，RL=2 k,信号源内阻信号源内阻RS=100，试求：，试求：(1)静态值；静态值；(2)Au、ri和和ro。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS（1）计算静态值：）计算静态值： mARR

35、UUI035. 0)1(EBBECCB mAII14. 2)1(BE VIRUU72. 7EECCCE kIr04. 1mV26)1(300Ebe (2)rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiI98. 0 )1( )1( LbeLu RrRA kRrRr35.47 )1(/LbeBi 19Sbeo Rrr 放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化，电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于故当信号频率不同时，

36、放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。输入电压的幅值和相位都将发生变化。f|Au |0.707| Auo |fLfH| Auo |幅频特性幅频特性f 270 180 90相频特性相频特性 一、级间耦合方式一、级间耦合方式 耦合方式：耦合方式：在多级放大电路中，每两个单级放大在多级放大电路中，每两个单级放大电路之间的连接方式电路之间的连接方式 。 1阻容耦合阻容耦合(RC耦合耦合) RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL

37、+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2（1）各级放大电路静态工作点互不影响；）各级放大电路静态工作点互不影响；（2）它只能放大交流信号，不能放大直流信号与）它只能放大交流信号，不能放大直流信号与缓慢变化的信号（因容抗很大）。缓慢变化的信号（因容抗很大）。（3）只能应用在分立元件组成的放大电路中。）只能应用在分立元件组成的放大电路中。 2.直接耦合直接耦合+UCCuoRC2V2uiRC1RB2V1RB1+RE2（3）不需要耦合电容，故常用于集成放大器中。）不需要耦合电容，故常用于集成放大器中。 （2）各级静态工作点互相影响；）各级静态工作点互相影响； （1）既能放大直流信号，也能放

38、大交流信号；）既能放大直流信号，也能放大交流信号； 1. 静态分析静态分析 由于各级放大电路静态工作点互不影响，所以，可由于各级放大电路静态工作点互不影响，所以，可以分别进行计算。以分别进行计算。 （1）阻容耦合方式）阻容耦合方式（2）直接耦合方式）直接耦合方式前级与后级静态工作点互相影响；前级与后级静态工作点互相影响；零点漂移。零点漂移。 2动态分析动态分析第一级第一级第二级第二级2ir1bI2bI1cI2cIrbe1RB2RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1oU1b1ISErbe2RC2RLEBC+ +- -oU2b2IB1R B2R RB1（1）电压放大倍数）电

39、压放大倍数 2u1ui2o2i1o1iou AAUUUUUUA 推广到多级放大电路中，可得多级放大电路的推广到多级放大电路中，可得多级放大电路的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积。电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积。 nAAAAAu3u2u1uu 在计算各级的电压放大倍数时，后级的输入在计算各级的电压放大倍数时，后级的输入电阻是前级的负载电阻。电阻是前级的负载电阻。 注意注意(2)输入电阻输入电阻 一般来说，多级放大电路的输入电阻就是输入一般来说，多级放大电路的输入电阻就是输入级（第一级）的输入电阻。级（第一级）的输入电阻。 (3)输出电阻输出电阻 输出电阻就是输出级（最后一级）的输出

40、电阻。输出电阻就是输出级（最后一级）的输出电阻。 注意注意 有的电路形式，要考虑后级对输入级有的电路形式，要考虑后级对输入级电阻的影响、前一级对输出电阻的影响电阻的影响、前一级对输出电阻的影响 例例2-7 在图示两级阻容耦合放大电路中，已知在图示两级阻容耦合放大电路中，已知RB1=30k，RB2=15 k， =20 k, =10k，RC1=3k，RC2=2.5k，RE1=3k，RE2=2k，RL=5k，1=2=40，UCC=12 V，rbe1=rbe2=1k，各电，各电容值足够大，试求容值足够大，试求（1）放大电路的电压放大倍数；放大电路的电压放大倍数；（2）放大电路的输入电阻与输出电阻。）放

41、大电路的输入电阻与输出电阻。 1BR 2BR RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T22ir1bI2bI1cI2cIrbe1RB2RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1oU1b1ISErbe2RC2RLEBC+ +- -oU2b2IB1R B2R RB12ir1bI2bI1cI2cIrbe1RB2RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1oU1b1ISErbe2RC2RLEBC+ +- -oU2b2IB1R B2R RB1（1）放大电路的电压放大倍数放大电路的电压放大

42、倍数第二级输入电阻第二级输入电阻 krRRr87. 0/be2B2B1i2第一级负载电阻第一级负载电阻 krRR7 . 0/i2C1L1第二级负载电阻第二级负载电阻 kRRR7 . 1/LC2L22ir1bI2bI1cI2cIrbe1RB2RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1oU1b1ISErbe2RC2RLEBC+ +- -oU2b2IB1R B2R RB1第一级电压放大倍数第一级电压放大倍数2817 . 0401beL11u1 rRA 第二级电压放大倍数第二级电压放大倍数 2L2u2be240 1.7681RAr 两级电压放大倍数两级电压放大倍数1904)68)(

43、28(u2u1u AAA2ir1bI2bI1cI2cIrbe1RB2RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1oU1b1ISErbe2RC2RLEBC+ +- -oU2b2IB1R B2R RB1(2)放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻 krRRrr9 . 0/1beB2B1i1i输出电阻输出电阻 kRr5 . 2C2o 所谓反馈，就是将放大电路输出信号所谓反馈，就是将放大电路输出信号(电压或电流电压或电流)的一部分或全部，通过一定的电路送回到输入回路，的一部分或全部，通过一定的电路送回到输入回路，与输入信号比较，以改善放大电路的某些性能。与输入信号比较，以改善放大电路的

44、某些性能。 oXdXfXiXiX1正反馈与负反馈正反馈与负反馈 负反馈：负反馈：若引回的反馈信号与输入信号比较使净若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号减小，因而输出信号也减小。输入信号减小，因而输出信号也减小。 正反馈：正反馈：若引回的反馈信号与输入信号比较使净若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号增大，因而输出信号也增大。输入信号增大，因而输出信号也增大。2直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈 直流反馈：直流反馈：若反馈信号只包含直流分量。直流负若反馈信号只包含直流分量。直流负反馈具有稳定静态工作点的作用。反馈具有稳定静态工作点的作用。 交流反馈：交流反馈：若反馈信号只包含交流分量

45、。有时反若反馈信号只包含交流分量。有时反馈既有直流分量，又有交流分量，称之为交、直流反馈既有直流分量，又有交流分量，称之为交、直流反馈。馈。 3电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈电压反馈：电压反馈：若反馈信号取自输出电压；若反馈信号取自输出电压；电流反馈：电流反馈：若反馈信号取自输出电流。若反馈信号取自输出电流。4串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈 反馈信号送回到输入回路，与输入信号比较。若反馈信号送回到输入回路，与输入信号比较。若反馈信号是以电压形式出现，则为反馈信号是以电压形式出现，则为串联反馈串联反馈 ；若是以电流形式出现，则为若是以电流形式出现，则为并联反馈并联反馈。 RB1RC1

46、C1RB2RE1+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+V1V2iUoUCF+RE1：构成第一级的本级反馈：构成第一级的本级反馈 RE2：构成第二级的本级反馈：构成第二级的本级反馈 RF、CF、RE1：第一、第二级之间的级间反馈：第一、第二级之间的级间反馈 RB1RC1C1RB2RE1+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+V1V2iUoUCF+1直流反馈与交流反馈的判别直流反馈与交流反馈的判别RE1：交、直流反馈：交、直流反馈 ，RE2：直流反馈：直流反馈 ，RF、CF、RE1：交流反馈：交流反馈 判断交流与直流反馈就要看反馈元件是在交流通路判断交流与直流反馈就要看反馈元件是在交流通路中

47、还是在直流通路中起作用。中还是在直流通路中起作用。 RB1RC1C1RB2RE1+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+V1V2iUoUCF+2串联反馈和并联反馈的判别串联反馈和并联反馈的判别 若反馈信号与输入信号在同一个节点比较，则称若反馈信号与输入信号在同一个节点比较，则称为为并联反馈并联反馈；若反馈信号与输入信号在不同节点比较，；若反馈信号与输入信号在不同节点比较，则为则为串联反馈串联反馈。对于共射电路和共集电路，其输入端。对于共射电路和共集电路，其输入端都为基极。若反馈信号引回到基极，则为并联反馈；都为基极。若反馈信号引回到基极，则为并联反馈；否则为串联反馈。否则为串联反馈。 RB1

48、RC1C1RB2RE1+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+V1V2iUoUCF+RF、CF、RE1：串联反馈：串联反馈 串联反馈串联反馈不论反馈信号取自输出电压或者输出电流，不论反馈信号取自输出电压或者输出电流，反馈信号在放大电路的输入端总是以反馈信号在放大电路的输入端总是以电压电压的形式出现的形式出现（比较）。凡是（比较）。凡是并联反馈并联反馈，反馈信号在放大电路的输，反馈信号在放大电路的输入端总是以入端总是以电流电流的形式出现（比较）。的形式出现（比较）。 RB1RC1C1RB2RE1+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+V1V2iUoUCF+3正负反馈的判别正负反馈的判别正负反

49、馈的判别通常采用正负反馈的判别通常采用瞬时极性法瞬时极性法。 +- -beU+- -fURB1RC1C1RB2RE1+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+V1V2iUoUCF+- -1beU+- -fUfbe1UUUi ifibe1UUUU 引入反馈引入反馈Uf后，后，使净输入使净输入Ube1减少，减少，故为故为负反馈负反馈。 若反馈信号与输入信号在同一个节点比较，则两者若反馈信号与输入信号在同一个节点比较，则两者的极性相同为正反馈；极性相反为负反馈。若反馈信号的极性相同为正反馈；极性相反为负反馈。若反馈信号与输入信号在不同节点比较，则两者的极性相同为负反与输入信号在不同节点比较，则两者的

50、极性相同为负反馈；极性相反为正反馈。馈；极性相反为正反馈。 RB1RC1C1RB2RE1+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+V1V2iUoUCF+- -1beU+- -fU4电压反馈和电流电压反馈和电流反馈的判别反馈的判别 判定方法判定方法设输出电压为设输出电压为0，若反馈依然存在，若反馈依然存在，则为则为电流反馈电流反馈，若反馈不存在，则为，若反馈不存在，则为电压反馈电压反馈。 电压负反馈可以稳电压负反馈可以稳定输出电压，电流负定输出电压，电流负反馈可以稳定输出电反馈可以稳定输出电流。流。 RE1：交、直流串联电流负反馈：交、直流串联电流负反馈 RE2：直流串联电流负反馈：直流串联电流

51、负反馈 RF、CF、RE1：交流串联电压负反馈：交流串联电压负反馈 RB1RC1C1RB2RE1+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+V1V2iUoUCF+- -beU+- -fU直流负反馈的作用是直流负反馈的作用是稳定静态工作点稳定静态工作点。 交流负反馈对放大电路的动态性能的影响：交流负反馈对放大电路的动态性能的影响： fXdXoXiX+开环放大倍数开环放大倍数 doXXA反馈系数反馈系数ofXXF )()(oifido XFXAXXAXAX闭环放大倍数闭环放大倍数AFAXXA 1iof1降低电压放大倍数降低电压放大倍数AFAXXA 1iof 对于负反馈，对于负反馈， 与与 是同相的，

52、且同是电压或电流，是同相的，且同是电压或电流，所以所以AF是正实数。是正实数。 fXdXAA f ，也就是说，引入负反馈后放大倍数降，也就是说，引入负反馈后放大倍数降低了。低了。 AF 1 称为反馈深度，其值越大，负反馈作用越称为反馈深度，其值越大，负反馈作用越强，强，Af也就越小。也就越小。 2提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性AFAA 1fAFAAAFAFAFAFAA 11)1(1)1(11ddf22fAFAAAA 11ddffAF 11AF 1 放大电路的闭环放大倍数的相对变化量只有开环放大电路的闭环放大倍数的相对变化量只有开环放大倍数相对变化量的放大倍数相对变化量的，也就是说，放

53、大倍数，也就是说，放大倍数) )倍。倍。 的稳定性提高了的稳定性提高了(在深度负反馈时在深度负反馈时,即即 1AFFA1f AFAA 1f 说明说明闭环放大倍数只与反馈系数闭环放大倍数只与反馈系数F（反馈电路的电（反馈电路的电阻、电容）有关阻、电容）有关，与晶体管的特性无关，基本不受外，与晶体管的特性无关，基本不受外界因素变化的影响，这时放大电路的工作相当稳定。界因素变化的影响，这时放大电路的工作相当稳定。 3改善波形失真改善波形失真Auiufuduo大大略小略小略大略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ui uoAF4扩展通频带扩展通频带BWFABW)1(of 无负反馈无负

54、反馈f|Au|5对输入电阻的影响对输入电阻的影响6对输出电阻的影响对输出电阻的影响（2） 零点漂移零点漂移指输入信号电压为零时，输出电压发生指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。uotO晶体管参数随温晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。元件参数的变化。（1） 前后级静态工作点相互影响前后级静态工作点相互影响差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。+Uuoui1RCRPV1RBRCui2RERB+VEE+ui=ui1ui2C1C21.电路结构及对零点

55、漂移的抑制电路结构及对零点漂移的抑制 电路结构对称，在理想的电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。电阻元件的参数值都相等。 电阻电阻RP：由于实际电路中：由于实际电路中左、右两边电路不可能完全左、右两边电路不可能完全对称，静态时调节对称，静态时调节RP以使以使uo=0。 稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。+Uuoui1RCRPV1RBRCui2RERB+VEE+ui=ui1ui2C1C2 这种输入、输出方式称为这种输入、输出方式称为双端输入、双端输出方式双端输入、双端输出方式。 uo= UC1 UC2

56、 = 0静态时，静态时，ui1 = ui2 = 0uo= (UC1 + UC1 ) (UC2 + UC2 ) = 0当温度升高时当温度升高时ICVC （两管变化量相等）（两管变化量相等）+Uuoui1RCRPV1RBRCui2RERB+VEE+ui=ui1ui2C1C2（1）共模输入信号）共模输入信号 +Uuoui1RCRPV1RBRCui2RERB+VEE+ui=ui1ui2C1C2（2）差模输入信号）差模输入信号 （3）比较输入信号）比较输入信号 可分解成可分解成: :22222121221211iiiiiiiiiiuuuuuuuuuu ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV ui

57、1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV )(i2i1uouuAu +URCV1RBEIBIC+U+U2IEIE+RP的阻值很小，忽略不计。的阻值很小，忽略不计。 BB2B1III CC2C1III EEEBEBB2EIRUIR 基极电路；基极电路； 2ECEEEIIR CBII 2ECCECCCCCCEE RUUR IUR静态时，发射极电位静态时，发射极电位UE0 beBLCiodrRRRuuA )/(21 )(beBirRr 2CoRr2 +-RCRCRL2RL2RBRBrberbebibibi bi iuou+Uuoui1RCRPV1RBRCui2RERB+VE

58、E+ui=ui1ui2C1C2例例2-9 在图示双端输入在图示双端输入双端输出的差动放大电路中，双端输出的差动放大电路中，已知已知UCC12V，EE=12V, =50，RC10k， RE10k，RB=20k，RP=100,并在输出端接负载电阻并在输出端接负载电阻RL=20k,试求电路的静态值和差模电压放大倍数。试求电路的静态值和差模电压放大倍数。+Uuoui1RCRPV1RBRCui2RERB+VEE+ui=ui1ui2C1C2mAREI6 . 02EEC （1）静态值）静态值C12BIIAVRIUU6CCCCCE +URCV1RBEIBIC+U+U2IEIE+（2）差模电压放大倍数）差模电压

59、放大倍数 kIr51. 2mV26)1(300Ebe +-RCRCRL2RL2RBRBrberbebibibi bi iuou1 .11beBLud rRRA kRRR521/LCL+Uuoui1RCRPRBRCui2RERB+EE+ui=ui1ui2RL+-RCRCRLRBRBrberbebibibi bi iuoubeBLi1o1i2i1o1io1ud212rRRuuuuuuuA 反相输出端的电压放大倍数反相输出端的电压放大倍数 思考思考同相输出端的电压放大倍数同相输出端的电压放大倍数 ？)(2beBirRr CoRr +Uuo1ui1RCRPRBRCui2RERB+EE+ui+uo222

60、1iiiuuu 只要共模反馈电阻足只要共模反馈电阻足够大时，两管所取得的够大时，两管所取得的信号就可以认为是一对信号就可以认为是一对差模信号。差模信号。 四种接法的动态参数归纳：四种接法的动态参数归纳：双端输出双端输出CobeBCdRrrRRA2 单端输出单端输出CoBCdRrRRA )r(2be 输入电阻输入电阻)(2beBirRr CdCMRAAK ) (lg20(dB)CdCMR分贝AAK 若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 Ac = 0，输出电压，输出电压 若电路不完全对称，则若电路不完全对称，则 Ac 0，实际输出电压，实际输出电压 即共模信