交流放大电路

1、(2-1)第第8章章 交流放大电路交流放大电路8.1 概论概论 8.2 放大电路的组成和工作原理放大电路的组成和工作原理 8.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 8.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 8.5 射极输出器射极输出器 8.6 阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路(2-2) 概论概论 放大的概念放大的概念电子学中放大的目的是将微弱的电子学中放大的目的是将微弱的变化信号变化信号放放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。电路。电压放大电路可以用有输入口和输出口的电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图。四端网络表

2、示，如图。uiuoAu(2-3) 符号规定符号规定UA大写字母、大写下标，表大写字母、大写下标，表示直流量。示直流量。uA小写字母、大写下标，表小写字母、大写下标，表示全量。示全量。ua小写字母、小写下标，表小写字母、小写下标，表示交流分量。示交流分量。(2-4)uAua全量全量交流分量交流分量tUA直流分量直流分量 (2-5) 81 共发射极放大电路共发射极放大电路三极管放三极管放大电路有大电路有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以共射放以共射放大器为例大器为例讲解工作讲解工作原理原理(2-6)RB+ECEBRCC1C2T共射放大电路共射放大电路放大

3、元件放大元件iC= iB，工，工作在放大区，要保作在放大区，要保证集电结反偏，发证集电结反偏，发射结正偏。射结正偏。uiuo输入输入输出输出参考点参考点一、基本组成一、基本组成(2-7)共射放大电路共射放大电路集电极电源，集电极电源，为电路提供能为电路提供能量。并保证集量。并保证集电结反偏。电结反偏。RB+ECEBRCC1C2T(2-8)共射放大电路共射放大电路集电极电阻，将集电极电阻，将变化的电流转变变化的电流转变为变化的电压。为变化的电压。RB+ECEBRCC1C2T(2-9)共射放大电路组成共射放大电路组成使发射结正偏，使发射结正偏，并提供适当的静并提供适当的静态工作点。态工作点。基极电

4、源与基基极电源与基极电阻极电阻RB+ECEBRCC1C2TIB(2-10)共射放大电路组成共射放大电路组成耦合电容耦合电容隔离输入输出隔离输入输出与电路直流的与电路直流的联系，同时能联系，同时能使信号顺利输使信号顺利输入输出。入输出。RB+ECEBRCC1C2T(2-11)单电源供电单电源供电可以省去可以省去RB+ECEBRCC1C2T(2-12)RB单电源供电单电源供电+UCRCC1C2T(2-13) 放大电路的分析方法放大电路的分析方法放大放大电路电路分析分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微变等效电路法路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真(2-14)二、

5、二、 直流通道和交流通道直流通道和交流通道 放大电路中各点的电压或电流都是在静态放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。直流上附加了小的交流信号。但是但是,电容对交、直流的作用不同。如果电电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。交直流所走的通道是不同的。这样就有了这样就有了交流通道交流通道（只考虑交流信号的分（只考虑交流信号的分电路）和电路）和直流通道直流通道（只考虑直流信号的分电路）。（只考

6、虑直流信号的分电路）。不同的信号可以分别在不同的通道分析。不同的信号可以分别在不同的通道分析。(2-15)RB+ECRCC1C2对直流信号（只有对直流信号（只有+EC）开路开路开路开路1、直流通路和静态值的计算、直流通路和静态值的计算(2-16)RB+ECRC直流通道直流通道(2-17) 静态值计算：静态值计算： 估算法：估算法：（1） 根据直流通道估算根据直流通道估算IBRB+ECRCIBUBEBBECBRUEI BCR7 . 0E BCRE RB称为称为偏置电阻偏置电阻，IB称为称为偏置电流偏置电流。(2-18)（2）根据直流通道估算根据直流通道估算UCE、ICRB+ECRCICUCECE

7、OBCIII CCCCERIEU CI (2-19)例：用估算法计算静态工作点。例：用估算法计算静态工作点。已知：已知：EC=12V，RC=4K ，RB=300K ， =37.5。解：解：A40mA04. 030012REIBCB mA5 . 104. 05 .37IIBC V645 . 112RIUUCCCCCE 请注意电路中请注意电路中IB和和IC的数量级的数量级(2-20)RB+ECRCC1C2 对交流信号对交流信号(输入信号输入信号ui)短路短路短路短路置零置零2、交流通路和放大倍数、交流通路和放大倍数(2-21)RBRCRLuiuo交流通道交流通道(2-22)RB+VCCRCC1C2

8、Tui=0时时由于电源由于电源的存在的存在IB 0IC 0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ三、直流分量和交流分量三、直流分量和交流分量(2-23)直流分量直流分量RB+VCCRCC1C2TIBQICQUBEQUCEQ( ICQ,UCEQ )(IBQ,UBEQ)(2-24)RB+ECRCC1C2uiiBiCuCuo交流分量交流分量(2-25)(IBQ,UBEQ) 和和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输出分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。特性曲线上的一个点称为静态工作点。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ82 静态工作点静态工作点(2-26) 直流负载线

9、直流负载线RB+ECRCICUCEUCEIC满足什满足什么关系？么关系？1、输出特性。、输出特性。2、UCE=ECICRC。(2-27)ICUCEUCE=ECICRCECCCRE直流负载线直流负载线与输出特性与输出特性的交点就是的交点就是Q点点QIB(2-28)例：在例：在基本交流放大电路中，基本交流放大电路中，已知已知 VCC = 12V, RC = 4k ， RB =280k ，三极管的特性曲线如图所示，试求静态值。，三极管的特性曲线如图所示，试求静态值。 解：解： 先估算先估算 IB12 - 0.6280= 40A将方程将方程 UCE = VCC - IC RC所表示的直线画在所表示的直

10、线画在三极管输出三极管输出特性曲线的坐标平面上特性曲线的坐标平面上 直线上的两点直线上的两点:N点点 : IC = VCC / RC = 3mA , UCE =0M点点 : IC = 0 , UCE = VCC = 12V第第2章章 2.2IB=VCCUBERB(2-29)0IB = 0 A20A40 A60 A80 A1231.5VCCRCN24681012VCCMQ求得静态值为求得静态值为 : IC = 1.5mA , UCE = 6V , IB = 40A图解过程图解过程:第第2章章 2.2IC / mAUCE /VN点点 : IC = VCC / RC = 3mA , UCE =0M点

11、点 : IC = 0 , UCE = VCC = 12V(2-30)IBUBEQICUCEuiibibicuCE怎么变化怎么变化交流放大原理交流放大原理假设假设uBE有一微小的变化有一微小的变化(2-31)ICUCEicuCE的变化沿一的变化沿一条直线条直线ucuCE相位如何相位如何uCE与与uBE反相！反相！(2-32) 失真分析：失真分析：为了得到尽量大的输出信号，要把为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交设置在交流负载线的中间部分。如果流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成进入截止区或饱和区，造成非线性失真非线性失真。(2-33)iCuCEu

12、o可输出可输出的最大的最大不失真不失真信号信号合适的静态工作点合适的静态工作点ib(2-34)iCuCEuoQ点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区称为截止失真称为截止失真信号波形信号波形(2-35)iCuCEuoQ点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区称为饱和失真称为饱和失真信号波形信号波形(2-36)实现放大的条件实现放大的条件1、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。电结反偏。2、正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。、正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。、输入回路将变化

13、的电压转化成变化的基极电流。4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。(2-37)3. 放大电路的组成原则放大电路的组成原则(1) 为了不失真的放大交变电压信号为了不失真的放大交变电压信号, 必须给放大电路必须给放大电路设置合适的静态工作点。设置合适的静态工作点。 (2) 在输入回路加入在输入回路加入ui 应能引起应能引起 uBE 的变化的变化, 从而引起从而引起iB和和 ic 的变化。的变化。 (3) 应将集电极电流的变化转化为电压的变化送到输出端。应将集电极电流的变化转化为电

14、压的变化送到输出端。 课堂讨论题：下面各电路能否放大交流电压信号？课堂讨论题：下面各电路能否放大交流电压信号？(2-38)如何判断一个电路是否能实现放大？如何判断一个电路是否能实现放大？3. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。4. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来判断；如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来判断；如果未给定电路的参数，则假定参数设置正确如果未给定电路的参数，则假定参数设置正确。1. 信号能否输入到放大电路中。信号能否输入到放

15、大电路中。2. 信号能否输出。信号能否输出。 与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：(2-39)VCCRCC1C2TRLuoui(a)RBVCCRCC1C2TRLuouiEB(b)图图(a)中，没有设置静中，没有设置静态偏置，不能放大。态偏置，不能放大。图图(b)中，有静态偏中，有静态偏置置, 但但ui被被EB短路，短路，不能引起不能引起iB的变化，的变化，所以不能放大。所以不能放大。(2-40)VCCC2TRLuouiRB(c)C1图图(c)中，有静态偏置中，有静态偏置,有变化的有变化的iB和和ic, 但因但因没有没有RC ，不能把集电，不能把集电极

16、电流的变化转化为极电流的变化转化为电压的变化送到输出电压的变化送到输出端端,所以不能放大交流所以不能放大交流电压信号。电压信号。(2-41) 判别下面电路对交流信号有无放大作用。判别下面电路对交流信号有无放大作用。+UCCRBRCC1C2TuouiRERL解：对交流无放大作用，解：对交流无放大作用， 因为电源极性不对。因为电源极性不对。解：对交流无放大作用，解：对交流无放大作用， 因为无因为无IB电流。电流。 判别下面电路对交流信号有无放大作用。判别下面电路对交流信号有无放大作用。+UCCRBRCC1C2TuouiRERL(2-42) 判别下面电路对交流信号有无放大作用。判别下面电路对交流信号

17、有无放大作用。+UCCRBRCC1C2TuouiRERL解：对交流无放大作用，解：对交流无放大作用， 因为信号源被短路。因为信号源被短路。(2-43) 一单管放大电路的输入信号电压一单管放大电路的输入信号电压ui为正弦波，它的输出电压的波形如为正弦波，它的输出电压的波形如图，若要改善输出波形，可采用什么方法？图，若要改善输出波形，可采用什么方法？（1）增加）增加RB（3）减小）减小RC（2）减小）减小RB（4）增加）增加RC t 0 2 uO答案答案（2）(2-44)2、一单管放大电路的输入信号电压、一单管放大电路的输入信号电压ui为正弦波，它的输出电压的波形为正弦波，它的输出电压的波形如图，

18、若要改善输出波形，可采用什么方法？如图，若要改善输出波形，可采用什么方法？（1）增加）增加RB（3）减小）减小RC（2）减小）减小RB（4）增加）增加RC答案答案（1） t 0 2 uO3、放大电路如图所示，三极管工作在放大区。若将集电极电阻换成一、放大电路如图所示，三极管工作在放大区。若将集电极电阻换成一个阻值较大的电阻，则集电极电流将（个阻值较大的电阻，则集电极电流将（ ）。）。（1）不变）不变（2）显著减小）显著减小（3）显著增大）显著增大答案答案（1）4、检查放大器中的晶体管在静态时是否进入截止区，最简便的方法是、检查放大器中的晶体管在静态时是否进入截止区，最简便的方法是测量（测量（

19、）。）。（1）IB（2）IC（3）UBE（4）UCE答案答案（4）(2-45)5、放大电路如图所示，调整工作点时，如不小心把、放大电路如图所示，调整工作点时，如不小心把RB 调到调到零，这时将会使（零，这时将会使（ ）。）。（2）电路进入饱和区）电路进入饱和区（1）电路进入截止区）电路进入截止区（3）三极管烧坏）三极管烧坏答案答案（3）+UCCRBRCC1C2TuouiRERL(2-46) 二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作

20、点。重影响静态工作点。对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由工作点由UBE、 和和ICEO决定，这三个参数随温度决定，这三个参数随温度而变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这而变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。一方面。TUBE ICEOQ(2-47)温度对温度对UBE的影响的影响iBuBE25 C50CTUBEIBICBBECBRUEI (2-48)温度对温度对 值及值及ICEO的影响的影响T 、 ICEOICiCuCEQQ 总的效果是：总的效果是：温度上升时，温度上升时，输出特性曲输出特性曲线上移，造线上移，造成成Q点上移。点

21、上移。(2-49)总之：总之：TIC固定偏置电路的固定偏置电路的Q点是不稳定的。为此，需要点是不稳定的。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、改进偏置电路，当温度升高、 IC增加时，能够自增加时，能够自动减少动减少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变化。保持点的变化。保持Q点基本稳点基本稳定。定。常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。路见下页。(2-50)RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo偏置电路偏置电路I1I2IBB2II 2B1RC21RBEII 2B2BRIU C2B1B2BERRR EEBEBBERIUUUU EBEBEBE

22、CRURUUII (2-51)RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBEBCRUI 可以认为与温度无关。可以认为与温度无关。似乎似乎I2越大越好，但越大越好，但是是RB1、RB2太小，将增太小，将增加损耗，降低输入电加损耗，降低输入电阻。因此一般取几十阻。因此一般取几十K。(2-52)RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBTUBEIBICUEIC本电路稳压本电路稳压的过程实际的过程实际是由于加了是由于加了RE形成了形成了负负反馈反馈过程过程(2-53)RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBCE将将RE短路，短路，RE对交流不

23、起作用，对交流不起作用，放大倍数不受影响。放大倍数不受影响。如果去掉如果去掉CE，放，放大倍数怎样？大倍数怎样？(2-54)例例、 RC =2K , RE =1K , RL =4K , 欲使欲使UCE=6V，问，问RB1 应取多大？应取多大？在在分压式偏置电路中，分压式偏置电路中，已知：已知：VCC =12V，RB2= 3.6K ,解：解：思路：思路：UCEIC IE UE UB I2 I1 RB1)(ECCCCCERRIUU mA2 ECCECCCRRUUIV2 EEEIRUV7 . 2 BEEBUUUVCCRCC1C2TRLRB2RE+CE+RB1RSusECBmA75. 0221 BBR

24、UIIV3 . 91 BCCRBUUUk4.13121 IURRBB(2-55)计算静态值计算静态值 IB 、 IC 和和 UCE。RB2 = 10K , RC =3.3K , RE =1.5K , RL =5.1K ， = 66， RS =0例、在例、在分压式偏置电路中，分压式偏置电路中，已知：已知：VCC =24V，RB1= 33K ,VCCRCC1C2TRLRB2RE1+CE+RB1uoRSusRE2答案：答案：UB =5.58VIC =3.25mAIB =50 AUCE =8.4V(2-56) 83、 微变等效电路分析法微变等效电路分析法首先考察输入回路首先考察输入回路iBuBE当信号

25、很小时，将输入当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线特性在小范围内近似线性性。 uBE iBbbeBBEbeiuiur 对输入的小交流信对输入的小交流信号而言，三极管相号而言，三极管相当于电阻当于电阻rbe。一、三极管的微变等效电路一、三极管的微变等效电路(2-57)对于小功率三极管：对于小功率三极管：)mA(I)mV(26)1()(300rEbe rbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。(2-58)考察输出回路考察输出回路iCuCE)iI (iIibBcCC bBiI 所以：所以：bcii 输出端相当于一个受输出端相当于一个受 ib控制的电流源。控制的电流源。近似平行近似平行

26、输出端还要并联一个大输出端还要并联一个大电阻电阻rce。(2-59)iCuCE iC uCEcceceiur rce的含义的含义(2-60)ubeibuceicuberbe ibib rceuceicrce很大，一般忽略。很大，一般忽略。(2-61)等效等效弄清楚等效的概念：弄清楚等效的概念：1、对谁等效。、对谁等效。2、怎么等效。、怎么等效。ebcbec(2-62)2. .放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路对于交流信号而言，对于交流信号而言，电源和电容均看成电源和电容均看成短路。短路。交流通路交流通路TuiuoRCRBiiibicuceubeRLRSusT+C1RCRBUCCC2u

27、suoRSRL第第2章章 2.3(2-63)2、放大电路的微变等效电路、放大电路的微变等效电路TuiuoRCiiibicuceubeRLRSusRB 基本放大基本放大电路的微变等效电路电路的微变等效电路rbe EBCIiUoriIbIb IcUiUsIRBRCRLRBRS(2-64) 放大电路的放大电路的微变等效电路微变等效电路将交流通道中的三极管用微变等效电路代替将交流通道中的三极管用微变等效电路代替rbe ibibrceiiicuiuoRBRCRL(2-65)1、电压放大倍数的计算：、电压放大倍数的计算：bebirIU LboRIU beLurRA LCLR/RR 负载电阻越小，放大倍数越

28、小。负载电阻越小，放大倍数越小。rbeRBRCRLiU iI bI cI oU BI (2-66)2、输入电阻的计算：、输入电阻的计算：对于为它提供信号的信号源来说，电路是负载，对于为它提供信号的信号源来说，电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。这个负载的大小可以用输入电阻来表示。输入电阻的定义：输入电阻的定义：iiIUri 输入电阻是动态电阻。输入电阻是动态电阻。(2-67)iiIUri beBr/R ber 电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。阻。rbeRB

29、RCRLiU iI bI cI oU BI (2-68)roRS放大电路放大电路3、放大电路的输出电阻、放大电路的输出电阻 对负载而言对负载而言,放大电放大电路相当于一个具有內阻路相当于一个具有內阻的信号源，这个信号源的信号源，这个信号源的內阻就是放大电路的的內阻就是放大电路的输出电阻。输出电阻。 外加电压外加电压 在在rbe中产生的电流为中产生的电流为0UUIIb=0Ib =0Ui=0Ui=0IRCIUroro=RCUI可用外加电压法求可用外加电压法求roRCRBRSrbe RL(2-69) 输出电阻的计算：输出电阻的计算：对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以对于负载而言，放大电路相当于

30、信号源，可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。是输出电阻。计算输出电阻的方法：计算输出电阻的方法：1、所有电源置零，然后计算电阻（对有受、所有电源置零，然后计算电阻（对有受控源的电路不适用）。控源的电路不适用）。2、所有独立电源置零，保留受控源，加压求流、所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。法。(2-70)oU oI 0rbeRBRCiI bI cI bI 0coooRIUr 所以：所以：用加压求用加压求流法求输流法求输出电阻：出电阻：(2-71) 放大器的微变等效电路可以用来计算静放大器的微变等效电路可以用来计算静态工作点吗

31、态工作点吗 ?(2-72)（1）不变）不变（2）减小）减小（3）增大）增大（4）不确定）不确定答案答案（2）RCC1C2TRLRB2RE+CE+RB1uoRSus1、放大电路如图所示，、放大电路如图所示，CE 开焊，则电路电压放大倍数将（开焊，则电路电压放大倍数将（ ）。）。答案答案（3）7、放大电路如上图所示，、放大电路如上图所示，CE 开焊，则电路的输入电阻将（开焊，则电路的输入电阻将（ ）。）。（1）不变）不变（2）减小）减小（3）增大）增大（4）不确定）不确定2、放大电路如上图所示，、放大电路如上图所示，CE 开焊，则电路的输入电阻将（开焊，则电路的输入电阻将（ ）。）。(2-73)

32、85 射极输出器射极输出器RB+ECRCC1C2RERLuiuo(2-74)静态分析：静态分析：RB+ECRCC2REIBIEEBBECBR)1(RUEI BEI )1(I EECCERIEU 折算折算(2-75)动态分析：动态分析：LeoRIU LELR/RR LbRI1 ）（LebebiRIrIU LbbebRI)1(rI LbbebLbuRI)1(rIRI)1(A LbeLR)1(rR1 ）（1、电压放大倍数、电压放大倍数rbeiU iI bI cI oU bI BRRERL(2-76)1、,R)1(rLbe 所以所以，1Au 2、输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故、输入输出同相，输

33、出电压跟随输入电压，故称称电压跟随器电压跟随器。讨论讨论输出电压与输入电压近似相等，电压未输出电压与输入电压近似相等，电压未被放大，但是电流放大了，即输出功率被放大，但是电流放大了，即输出功率被放大了。被放大了。LbeLR)1(rR1 ）（Au(2-77)2、输入电阻、输入电阻R)1(r/RrLbeBi 输入电阻高，输入电阻高，对前级有利。对前级有利。rbeiU iI bI cI oU bI BRRERL(2-78)3、输出电阻、输出电阻用加压求流法求输出电阻。用加压求流法求输出电阻。rbeiU iI bI cI sU bI BRRERsro置置0(2-79)ebbIIII EsbesbeRU

34、RrURrU BssR/RR U IrbeiU iI bI bI BRRERseI (2-80) IUroEsbeR1Rr11 1Rr/RsbeE U IrbeiU iI bI bI BRRERseI (2-81)一般一般sbeERrR1 ）（所以所以 1Rrrsbeo射极输出器的输出电阻很小，带负载能射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。力强。(2-82)射极输出器的输出电阻很小，带负载能射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。力强。R)1(r/RrLbeBi 1Rr/RsbeEro射极输出器的输入电阻很大，从信号源射极输出器的输入电阻很大，从信号源取得的信号大。取得的信号大。讨论讨论(2

35、-83)所谓所谓带负载能力强带负载能力强，是指当负载变化时，放，是指当负载变化时，放大倍数基本不变大倍数基本不变对对 射极输出器：射极输出器：空载时空载时, Au=0.995RL=5.6k 时时, Au=0.990RL=1k 时时, Au=0.967对对 静态工作点稳定静态工作点稳定的放大器的放大器(共射放大共射放大器器):空载时空载时, Au=-186RL=5k 时时, Au=-93RL=1k 时时, Au=-31(2-84)讨论讨论1、将射极输出器放在电路的首级，可以提、将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。高输入电阻。2、将射极输出器放在电路的末级，可以降、将射极输出器放在电路的

36、末级，可以降低输出电阻，提高带负载能。低输出电阻，提高带负载能。3、将射极输出器放在电路的两级之间，可、将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的以起到电路的匹配作用匹配作用。(2-85)分别计算分别计算Uom，并比较计算结果，说明射极跟随器的作用。，并比较计算结果，说明射极跟随器的作用。例：在例：在图图（a）（）（b）电路中，电路中，已知：已知：uS=5sin tmV， UCC =12V ，RS= 2K , RL = 2K , RB = 200K , RE = 4K , = 70，rbe=1.39K T+uSuoRSC1RBC2RERLUCC（b）uSRSRLuo（a）答案：答案：mV5

37、 . 2Smom LSRRUU对于图（对于图（a）(2-86)rbe RERLRBRS Ib bUo riUSUi Ib bk8 .64)/)(1(/ LEbeBiRRrRr对于图（对于图（b）mV85.4Ssmim iirrRUU985. 0)/)(1()/)(1(LEbeLEu RRrRRAmV78.4imuOm UAU由于射极跟随器的输入电阻高，提高了输出电压。由于射极跟随器的输入电阻高，提高了输出电压。(2-87) 85 多级阻容耦合放大电路多级阻容耦合放大电路8.5.1 典型电路典型电路 8.5.2 性能分析性能分析(2-88)第一级第一级第二级第二级第第n-1级级第第n级级输入输入

38、输出输出功放级功放级耦合耦合耦合方式：耦合方式：直接耦合；阻容直接耦合；阻容耦合耦合；变压器耦合。；变压器耦合。(2-89)设设: 1= 2=50, rbe1 = 2.9K , rbe2 = 1.7K8.6.1 典型电路典型电路 。、求：求： rrAoi +UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US前级前级后级后级(2-90)对耦合电路要求：对耦合电路要求：要求要求动态动态: 传送信号传送信号减少压降损失减少压降损失 耦合电路：耦合电路：静态：静态：保证保证各级各级Q点点设置设置波形不失真波形不失真(

39、2-91)阻容耦合电路的频率特性阻容耦合电路的频率特性fA耦合电耦合电容造成容造成三极管结三极管结电容造成电容造成(2-92)关键关键 :考虑考虑级间影响级间影响1. 静态静态: Q点同单级点同单级2. 动态动态性能性能:方法方法:ri2 = RL1ri2Uo1Ui28.6.2 性能分析性能分析+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US2i1oUU (2-93)考虑考虑级间影响级间影响2ri , ro :概念概念同单级同单级1riro2u1uss1o2iosousAAUUUUUUA ri2Uo1Ui

40、2+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US(2-94)解解: 1. 微变等效电路微变等效电路:RE1R2R3RC2RLRSR1sU iU 1ber2ber1bi1bi 2bi1bi 2bi oU ir2irorri2Uo1Ui2+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US(2-95)2.动态参数：动态参数：1ri = R1 / rbe1 +（ +1)RL1 其中其中 RL1 = RE1/ ri2 = RE

41、1/ R2 / R3 / rbe1=RE1/RL1=RE1/ri2= 27 / 1.7 1.7K ri =1000K/(2.9+511.7)K 82K2ro = RC2= 10KRE1R2R3RC2RLRSR1sU iU 1ber2ber1bi1bi 2bi1bi 2bi oU ir2iror(2-96)3 中频电压放大倍数:其中： RE1R2R3RC2RLRSR1sU iU 1ber2ber1bi1bi 2bi1bi 2bi oU ir2iror1usii1usARrrA 968. 07 . 1519 . 27 . 151R)1(rR)1(A1L11be1L11u 778. 0968. 02

42、08282A1us (2-97)RE1R2R3RC2RLRSR1sU iU 1ber2ber1bi1bi 2bi1bi 2bi oU ir2iror1477 . 1)10/10(50rRA1be2L22u 4 .114778. 0147AAA2us1usus (2-98) 87 放大电路中的反馈放大电路中的反馈凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为就称为反馈反馈。若引回的信号削弱了输入信号，就称为若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈负反馈。 若引回的信号增

43、强了输入信号，就称为若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈正反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，所以判这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是位关系，同相是正反馈正反馈，反相是，反相是负反馈负反馈。(2-99)基本放大基本放大电路电路AodX oX dooXXA 反馈电路反馈电路FfX oX ofXXF 反馈框图：反馈框图：一、反馈的概念一、反馈的概念(2-100)基本放大基本放大电路电路AodX oX 反馈回电路反馈回电路FfX iX +反馈电路的三个环节：反馈电路的三个环节：放大：放大：do

44、oXXA 反馈：反馈：ofXXF 迭加：迭加：fidXXX 反馈框图：反馈框图：(2-101)ufud例：例：Rf、RE1组成反馈网组成反馈网络，反馈系数：络，反馈系数：f1E1EofRRRUUF +C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf(2-102)二、二、 负反馈的类型负反馈的类型(1) 根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。反馈和电流反馈。如果反馈信号取自电压信号，叫如果反馈信号取自电压信号，叫电压反馈电压反馈。如。如果反馈信号取自电流信号，叫果反馈信号取自电流信号，叫电流反馈电流反

45、馈。电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电阻电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电阻的作用。电流负反馈具有稳定输出电流、增大的作用。电流负反馈具有稳定输出电流、增大输出电阻的作用。输出电阻的作用。(2-103)RLuoRLuo电压反馈采样的两种形式：电压反馈采样的两种形式：(2-104)电流反馈采样的两种形式：电流反馈采样的两种形式：RLioiERLioiERf(2-105)(2) 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为的不同，可以分为串联反馈串联反馈和和并联反馈并联反馈。反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号与输反馈信号与输入信号串联，即

46、反馈电压信号与输入信号电压比较的，叫串联反馈。入信号电压比较的，叫串联反馈。反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输入信号电流比较的，叫并联反馈。入信号电流比较的，叫并联反馈。串联反馈使电路的输入电阻增大，并联反馈使串联反馈使电路的输入电阻增大，并联反馈使电路的输入电阻减小。电路的输入电阻减小。(2-106)iifibib=i-if并联反馈并联反馈ufuiubeube=ui-uf串联反馈串联反馈(2-107)(3)交流反馈交流反馈与与直流反馈直流反馈有的反馈只对交流信号起作用，称为交流反馈。有的反馈只对交流信号起作用，称为交流反馈。有的反馈只对直流起

47、作用，称为直流反馈。有有的反馈只对直流起作用，称为直流反馈。有的反馈对交直流均起作用。的反馈对交直流均起作用。在反馈网络中串接隔直电容，可以隔断直流，此在反馈网络中串接隔直电容，可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。时反馈只对交流起作用。在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可以使在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可以使其只对直流起作用。其只对直流起作用。(2-108)增加隔直电容增加隔直电容C后，后，Rf只对交流起反馈作用。只对交流起反馈作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2RfC注：本电路中注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。也起到

48、隔直作用。(2-109)增加旁路电容增加旁路电容C后，后，Rf只对直流起反馈作用。只对直流起反馈作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfCRE1(2-110)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稳定静态工作点稳定静态工作点负反馈的分类负反馈的分类(2-111) 负反馈的分析方法负反馈的分析方法分析步骤：分析步骤：3、是否负反馈？、是否负反馈？4、是负反馈！那么是何种类型的负反馈？、是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈

49、的组态）（判断反馈的组态）1、找出反馈网络（电阻）。、找出反馈网络（电阻）。2、是交流反馈还是直流反馈？、是交流反馈还是直流反馈？(2-112)判断负反馈的方法：判断负反馈的方法：瞬时极性法：瞬时极性法：假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反馈。反之为正反馈。为负反馈。反之为正反馈。如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化开始。如果是电流反馈，则要从输出电

50、流的微化开始。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变化开始。小变化开始。判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信号的比较关系。信号的比较关系。(2-113)例：判断例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。uoufubeuc1ub2uc2ufube=ui-ufuc1ub2uc2uo+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf(2-114)例：判断例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。ubeuc1ub2uc2此电路是电压串联负反馈，

51、对直流不起作用。此电路是电压串联负反馈，对直流不起作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rfuf(2-115)分析中用到了三极管的集电极与基极相位相分析中用到了三极管的集电极与基极相位相反这一性质。反这一性质。(2-116)我们这里分析的是交流信号，不要与直流信我们这里分析的是交流信号，不要与直流信号混淆。号混淆。分析中用到的电压、电流要在电路中标出。分析中用到的电压、电流要在电路中标出。并且注意符号的使用规则。并且注意符号的使用规则。如果反馈对交直流均起作用（本题即是），如果反馈对交直流均起作用（本题即是），可以用全量。可以用全量。瞬时

52、极性法所判断的也是瞬时极性法所判断的也是相位的关系相位的关系。电路。电路中两个信号的相位中两个信号的相位不是同相就是反相不是同相就是反相，因此，因此若两个信号都上升，它们一定同相；若另一若两个信号都上升，它们一定同相；若另一个信号下降而另一个上升，它们一定反相。个信号下降而另一个上升，它们一定反相。(2-117)例：判断例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif电压反馈电压反馈并联反馈并联反馈uoifib=i-ifuo此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。此电路是电压并联负反馈，对直流也起作用。(2-118)+U

53、CCRCC2C1Rfuiuoiibif三极管的静态工作点如何提供？能三极管的静态工作点如何提供？能否在反馈回路加隔直电容？否在反馈回路加隔直电容？不能！Rf为三极管提供静态电流！(2-119)例：判断例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2电流反馈电流反馈并联反馈并联反馈iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2(2-120)例：判断例：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。是否负反馈，若是，判断反馈的组态。电流并联负反馈。对直流也起作用，可以电流并联负反馈。对直流也起作用，

54、可以稳定静态工作点。稳定静态工作点。uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2uC1uB2(2-121)例：判断如图电路中例：判断如图电路中RE1、RE2的负反馈作用。的负反馈作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiubeie电流串联反馈电流串联反馈RE2对交流反馈对交流反馈不起作用不起作用对交流信号：对交流信号：ieueube=ui-ueibieRE1：电流串联负反馈。：电流串联负反馈。(2-122)判断电路中判断电路中RE1、RE2的直流反馈作用。的直流反馈作用。RE1、RE2对对直流均起作直流均起作用，通过反用，通过反馈稳定静态馈稳定静态工作点

55、。工作点。反馈过程：反馈过程：IERCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUEUE=IE(RE1+RE2)UBE=UBUEIBIE恒定恒定CC2B1B2BBURRRU (2-123)例：判断如图电路中例：判断如图电路中RE3的负反馈作用。的负反馈作用。+UCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1=uiufuc1uc2ib3ie3电流串联负反馈，对直流不起作用。电流串联负反馈，对直流不起作用。(2-124)三、三、 负反馈对放大电路的影响负反馈对放大电路的影响基本放大基本放大电路电路AodX oX 反馈回电路

56、反馈回电路FfX iX +dooXXA ofXXF fidXXX 反馈电路的基反馈电路的基本本 方程方程(2-125)1、 对放大倍数的影响：对放大倍数的影响：dooXXA ofXXF fidXXX FA1AXXAooiofAo开环放大倍数开环放大倍数Af闭环放大倍数闭环放大倍数(2-126) FA1AAoof中，中，dfofdoXXXXXXFAo dfXX 、同相，所以同相，所以0FAo 则有：则有：ofAA 负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。 FA1AAoof FA11AAdAAdoooff引入负反馈使电路的稳定性提高引入负反馈使电路的稳定性提高。(2-127)若若:1FAo 称

57、为深度负反馈，此时：称为深度负反馈，此时： F1Af在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。馈网络有关。 FA1o反馈深度反馈深度(2-128)2、 改善波形的失真：改善波形的失真：AouiudAouiuoFuduo加反馈前加反馈后(2-129)3. 对输入、输出电阻的影响对输入、输出电阻的影响1、串联反馈使电路的输入电阻增加：、串联反馈使电路的输入电阻增加：ioifr )FA1(r 2、并联反馈使电路的输入电阻减小：、并联反馈使电路的输入电阻减小：)FA1(rroiif 3、电压反馈使电路的输出电阻减小：、电压反馈使电路的输出电阻减小：)FA1(r

58、rooof 例如例如:射极输出器射极输出器例如例如:射极输出器射极输出器4、电流反馈使电路的输出电阻增加、电流反馈使电路的输出电阻增加(2-130)4. 对通频带的影响对通频带的影响引入负反馈使电路的通频带宽度增加：引入负反馈使电路的通频带宽度增加：oofB)FA1(B fABoAoAFBf(2-131)(2-132)四、正反馈与振荡电路四、正反馈与振荡电路基本放大基本放大电路电路AodX oX 反馈电路反馈电路FfX iX +fidXXX 改成正反馈改成正反馈正反馈电路才能产正反馈电路才能产生自激振荡生自激振荡(2-133)如果：如果：ifXX k闭合闭合,去掉去掉,Xi 仍有信号输出。仍有信号输出。基本放大基本放大电路电路AodX oX 反馈电路反馈电路FfX iX +k(2-134)基本放大基本放大电路电路AodX oX 反馈电路反馈电路FfX 反馈信号代替了放大电路的输入信号反馈信号代替了放大电路的输入信号(2-135)自激振荡条件的推导：自激振荡条件的推导：基本放大基本放大电路电路AodX oX 反馈电路反馈电路FfX iX