chapter15基本放大

1、EC =UCCRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE +UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEQuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE

2、/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuo +UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE例：例：+UCCRBREC1C2T+ui+uo+ +UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE直流通路直流通路+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE交流通路交流通路RSesRBRCT+RLuiuo+ubeuceicibie+放大电路的电压和电流的符号放大电路的电压和电流的符号15.2.1 用放大电路的直流通路确定静态值用放大电路的直流通路确定静态值+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIEBCCBBECCBRURUUIBCIICCCCC

3、EIRUUBEBBCCURIU+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE解：解：A40mA30012BCCBRUImAmABC51040537. II VV CCCCCE645112 .RIUU已知：已知：UCC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5。试求放大电路的静态值。试求放大电路的静态值。用估算法求放大电路的静态值。用估算法求放大电路的静态值。+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIERE解：解：BE)1 (II由由KVL可得：可得：EEBEBBCCRIURIUEBBEBB) 1 (RIURIEBBECCB) 1 (RRUUIBC II CECCCCEECCCCE()

4、UUI RI RUIRR已知IB，用画图的方法确定IC、UCE。UCCRCT+UCEICIB+B)(CECIUfIUCE = UCC IC RC IB确定的一条输出特性曲线确定的一条输出特性曲线常常数数 B)(CECIUfIUCE = UCC IC RC CCCRUUCCBCCBBECCBRURUUIIBICQUCEQ UCE /VIC/mAO CtanR1 QBBECCBRUUI CCCRUUCCUCE /VIC/mAOQQQBIBI+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE15.2.1 若将若将RB减小，则集电极电流减小，则集电极电流IC（ ），集电），集电极电位极电位VC（ ）。）。（

5、1） 增大增大 （2）减小）减小 （3）不变）不变1215.2.2 晶体管原处于放大状晶体管原处于放大状态，若将态，若将RB调到零，则晶体调到零，则晶体管（管（ ）。）。（1） 处于饱和状态处于饱和状态 （2）仍处于放大状态）仍处于放大状态 （3）被烧毁）被烧毁3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析在在的情况下，把的情况下，把非线性元件晶体管非线性元件晶体管，从而把放大电路等效，从而把放大电路等效为一个线性电路。为一个线性电路。becube+- -ibuce+- -icbecube+- -ibuce+- -ic线线性性电电路路eOCEBBEbeUiurCEbbeUiu )mA()mV(26)

6、1 (EbbbeIrrCEBCUiiCEbcUiiBCCEceIiurBcceIiuBECube+ +- -ibuce+ +- -icBECube+ +- -ibuce+ +- -icrbe ibrceBECube+ +- -ibuce+ +- -icrbe ibibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRSesRBRCT+RLuiuo+ubeuceicibie+BCEiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSio :UUAu 定义定义bebirIU LCL/ RRR LcoRIU Lb

7、RIbeLrRAu beCrRAu iUiIoUSERL+ +- -+ +- -+ +- -RSoIiUiISE+ +- -+ +- -RSririiiiIUr共发射极放大电路的输入电阻：共发射极放大电路的输入电阻：iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiiIUri beB/rR rirbeRB rberirbeoURL+ +- -oIoE+ +- -roro iUiIoUSERL+ +- -+ +- -+ +- -RSoI共发射极放大电路的输出电阻的计算共发射极放大电路的输出电阻的计算iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+

8、 +- -+ +- -+ +- -RS(1) 断开负载断开负载RL，令令或或0i U0S EoU(2) 外加电压外加电压 ， 求电流求电流 oIbIcIbIrbeRBRCEBCRSoU+ +- -oI0bI0bc I ICoooRIUr LLooco) 1(RUUroLU(2) 再将负载接上，测出负载两端再将负载接上，测出负载两端电压电压ocoUE ooLLoLErRRUocU(1) 将负载断开，测得开路电压将负载断开，测得开路电压 ocU+ +- -oE+ +- -roLoURL+ +- -oE+ +- -ro共射极放大电路特点：共射极放大电路特点： 1. 放大倍数高放大倍数高 ;2. 输入

9、电阻低输入电阻低; rirbe3. 输出电阻高。输出电阻高。rORCbeLrRAu B)(CECiufi iB确定的一族输出特性曲线确定的一族输出特性曲线UCCRCT+uCEiCiB+RL+IBiBtOQuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoUBEIBICUCE当静态当静态 (ui = 0)时时:UC1=UBE，UC2=UCEuBE=UBE， iB=IB，iC=IC，uCE=UCEuo=0uBEtOiBtOiCtOuCEtO二、动态过程分析二、动态过程分析 +UCCRBR

10、CC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEUBEIB无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE=UBE， iB=IBiC=IC，uCE=UCE？当外加输入时当外加输入时(ui 0)， uBE = UBE+ ui iB= IB+ ib iC= IC+ ic uCE =UCE+ uoIC二、动态过程分析二、动态过程分析uBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO +UCCRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE三、交流负载线三、交流负载线CtanR1 ICUCEL1tanRiCuCE uCE /ViC/mAO20 A40 A60 A

11、80 A369121234QuiuotiB B/ AiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCEQ2uoUCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1例：例：由下图估算放大电路的最大不失真输出电压幅值由下图估算放大电路的最大不失真输出电压幅值Uomax, u ui iIB=40 A， UCCIC=1.5mA， UCEk300A4012BCCBIURk4mA312CRk2.5mA13/LCRR k4LRV3omaxUui uCE /ViC/mAO20 A40 A60 A80 A369121234Q在固定偏置放大电路中，在固

12、定偏置放大电路中，CEOBCIIICBOBBECC)1 (IRUU当当UCC和和 RB一定时，一定时， IC与与 UBE、 以及以及 ICBO 有关。有关。T UBE 、 、 ICBO 使使Q点沿负载线上移。点沿负载线上移。IC 、 IB iCuCEQOQ 温度升高时，输温度升高时，输出特性曲线上移出特性曲线上移采用采用分压式偏置电路分压式偏置电路。当温度升高使当温度升高使 IC 增加时，能够自动减少增加时，能够自动减少IB，从而，从而抑制抑制Q点的变化，保持点的变化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。RB1RCRB2REIB+UCCICUCE+ 直流通路直流通路IE 分压式偏置电路分压式偏置电路

13、RB1RCC1C2RB2CERERLiB+UCCuiuo+iCRSeS+uCE+VB与晶体管无关，不受温度与晶体管无关，不受温度影响影响。CC2B1B2BBURRRV VBRB1RCRB2REI1I2IB+UCCICUCE+ 直流通路直流通路IEI2 IBEBEBECRUVIIVB UBEEBRVIC不受温度影响不受温度影响，基本恒定。基本恒定。从从Q点稳定的角度来点稳定的角度来看似乎看似乎I2、VB越大越好，越大越好，但但I2 RB1、RB2 ri VB VE UCE uo RB1RCC1C2RB2CERERLiB+UCCuiuo+iCRSeS+uCE+I2= (5 10) IB，VB= (

14、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。T IC IE VE RB1RCRB2REI1I2IB+UCCICUCE+ 直流通路直流通路IEBECUBE IB IC CEVB 固定固定CC2B1BB2BURRRVEBEBECRUVII IICBEECCCCCERIRIUU RB1 VBRB1RCRB2REI1I2IB+UCCICUCE+ 直流通路直流通路IEiUbIcIoUbISErbeRB2RCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSRB1beLrRAu bebe2B1Bi/rrRRrCoRr Au，ri，ro与固定与固定偏置电路相同。偏置电路相同。

15、eSRB1RCC1C2RB2CERERLiB+UCCuiuo+iCRS+uCE+思考：思考：RB1RCC1C2RB2RERLiB+UCCuiuo+iCRS+uCE+eS微变等效微变等效电路电路iUiIbIcIoUbISEeIBRIiUiIbIcIoUbISEeIBRI2B1BB/RRR EebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI LcoRIULbRIEbeLu) 1 (RrRAbeLrRAu放大倍数降低。放大倍数降低。iUiIbIcIoUbISEeIBRIEebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI riEbebii) 1 (RrIUrri EbeBi)1(/RrRr 输入电

16、阻提高。输入电阻提高。CoRr 输出电阻不变。输出电阻不变。思考：思考：？SosEUAueSRB1RCC1C2RB2CERERLiB+UCCuiuo+iCRS+uCE+SosEUAuSiioEUUU SiEUAu iriSiSirRrEU iSibeLsrRrrRAu 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300，RE2= 2.7k，RB1= 60k，RB2= 20kRL= 6k ，晶体管，晶体管=50，UBE=0.6V, 试求试求:(1) 静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) 输入

17、电阻输入电阻ri、ro及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE2RLiB+UCCuiuo+iCRSeS+uCE+RE1V3V12206020CCB2B1B2B URRRVEBEBECRUVIIA16 A500.8CBIICECCCCEE1E2()UUI RIRRRB1RCRB2RE2IB+UCCICUCE+RE1IEVBmA8 . 0mA36 . 03V8 . 4V38 . 068 . 012k6Co RrEbe26) 1 (200Irk 15/2B1BB RRR其其中中1EbeBi) 1 (/RrRrk03.81EbeL) 1 (RrRAu69. 8iUiIbIcIoUbISEeIBRI

18、k86. 18 . 02651200QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuo15.3.1 根据共射极放大电路的图解分析，各交流分根据共射极放大电路的图解分析，各交流分量的相位关系是：量的相位关系是：uo与与ui（ ），）， uo与与ic（ ），）， ib与与ic（ ）。）。（1） 同相同相 （2）反相）反相 （3）相位任意）相位任意22115.3.3 在共射极交流放大电路中，（在共射极交流放大电路中，（ ）是正确的。）是正确的。（1） （2） （3） beBBEriube

19、BBErIUbebberiu3 分压式偏置电路分压式偏置电路RB1RCC1C2RB2CERERLiB+UCCuiuo+iCRSeS+uCE+15.4.2 右图所示放大电右图所示放大电路中，若只将交流旁路路中，若只将交流旁路电容电容CE除去，则电压除去，则电压放大倍数放大倍数|Au|（ ）。）。（1） 减小减小 （2）增大）增大 （3）不变）不变1RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS直流通路直流通路RB+UCCR+UCE+UBEIIBICEBBECCB) 1 (RRUUIBC II EECCCEIRUUBE)1 (IIrbeRBRLEB

20、C+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiILEL/RRR LeoRIULb)1RI（LebebiRIrIULbbeb)1 (RIrIioUUAuLbeL)1 (1RrR）（LbbebLb)1 ()1 (RIrIRI结论：结论： (1) rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIir iriBi/rRr biiIUrbLEebeb)/(IRRIrILbe)1 (RrLEL/RRR LbeBi)1 (/RrRr rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiI外

21、加外加oIor1) 断开负载断开负载RLoU3) 外加电压外加电压oI4) 求求2) 令令 或或0i U0S EERIE+ +- -oUCbIREIRErbeRBBRSbIoIor(/)/(/)/obesBEbesBrrRRRrRR1sbeoRrrRrRr1/sbeEo1 sbeERRr通常：ESbe11/1RRRrSBS/RRR sB1RR ，当sbeoRrr111(/)(/)oEbesBbesBrRrRRrRR 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶体管，晶体管=60， UBE=0.6V, 信号源内阻信号源内阻R

22、S= 100，试求，试求:(1) 静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE； 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) Au、ri 和和 ro 。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSmA035. 0mA260)(12006 . 012)(1EBBECCBRRUUImA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V142212EECCCE.RIUU RB+UCCR+UCE+UBEIIBIC3 .1760100094sbeoRrrk94. 024. 1266120026) (1200EbeIrLbeBi) 1 (/RrRrk7 .41LbeL) 1 ()(1

23、RrRAu98.0 rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiI15.6.1 射极输出器（射极输出器（ ）。）。（1） 有电流放大作用，没有电压放大作用有电流放大作用，没有电压放大作用 （2） 有电流放大作用，也有电压放大作用有电流放大作用，也有电压放大作用 （3） 没没有电流放大作用，也没有电压放大作用有电流放大作用，也没有电压放大作用 1C1 ：信号源与第一级之间的耦合：信号源与第一级之间的耦合C2 ：第一级与第二级之间的耦合：第一级与第二级之间的耦合C3 ：第二级与负载之间的耦合：第二级与负载之间的耦合+UCCuo1+RB1RC2C3R

24、B2CE2RE2+uo+T2RLRB1C1C2Rui+es+RST1优点优点： (1)各级静态工作点互相独立，可分别计算、分析。各级静态工作点互相独立，可分别计算、分析。(2)如果电容选得足够大，可使前级输出端的信号如果电容选得足够大，可使前级输出端的信号几乎无损失地传送到后级输出端。几乎无损失地传送到后级输出端。缺点缺点： (1)大容量电容在集成电路中难以制造，因而阻容耦大容量电容在集成电路中难以制造，因而阻容耦合在集成电路中无法采用。合在集成电路中无法采用。 (2)只能放大交流信号，不能放大直流信号或变化十只能放大交流信号，不能放大直流信号或变化十分缓慢的交流信号。分缓慢的交流信号。+UC

25、CRC2RE2uo+T2RB2RB1RCui+T1优点优点： (1)能放大直流信号或变化十分缓慢的交流信能放大直流信号或变化十分缓慢的交流信号。号。 (2)便于集成。便于集成。缺点缺点：(1)前、后级静态工作点互相影响。前、后级静态工作点互相影响。(2)零点漂移。零点漂移。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B2C1VVE2BE2B2E2IUVR+UCCRC2RE2uo+T2RB2RB1RCui+T1VCVBIE22、零点漂移、零点漂移指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢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。地、无规则地变化的现象。多级直接多级直接耦

26、合放大耦合放大电路电路ui=0uouotO晶体管参数随温度变化、电晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数源电压波动、电路元件参数的变化的变化。把输出漂移电压折算到输入把输出漂移电压折算到输入端来衡量。端来衡量。uAuuodId差分放大电路差分放大电路+UCCuoui1RCRB2T1RB1RC+T2ui2RB2RB1+ 电路结构对称，电路结构对称，两个输入端两个输入端(B1、B2)，两个输出端（，两个输出端（C1、C2）uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0静态时：静态时：ui1 = ui2 = 0当当T ICVC （两管变化量

27、相等）（两管变化量相等）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RC+T2ui2RB2RB1+UCCuoui1RCRB2T1RB1RC+T2ui2RB2RB1+ VC1 = VC2 （集电极电位等向等量变化）（集电极电位等向等量变化）uo= (VC1 + VC1) (VC2 + VC2 ) = 0共模信号共模信号 需抑制需抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RC+T2ui2RB2RB1+ VC1 = VC2 (集电极电位一增一减，呈等量异向变化集电极电位一增一减，呈等量异向变化)uo= (VC1 VC1) (VC2 + VC2 ) = VC1差模信号差模信号 是有用信号是有用信号例例: u

28、i1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV常作为常作为比较放大比较放大来用来用ui1 = uic1 + uid1 ui2 = uic2 + uid2 2i2i1ic2ic1icuuuuuidi1i2id1id222uuuuu icoccuuA idodduuA cdCMRRAAK) dB (lg20cdCMRAAKKCMR越大，说明差放分辨差模信号的越大，说明差放分辨差模信号的能力越强，而抑制共模信号的能力越强。能力越强，而抑制共模信号的能力越强。 若电路完全对称，理想情况下若电路完全对称，理想情况下

29、Ac= 0， KCMRR若电路不完全对称，则若电路不完全对称，则 Ac 0即共模信号对输出有影响。即共模信号对输出有影响。+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+(2)对差模信号无反馈对差模信号无反馈作用。作用。抑制零点漂移，稳抑制零点漂移，稳定静态工作点。定静态工作点。 共共模抑制电阻模抑制电阻UEE：用于补偿用于补偿RE上的压降，以获得合适的静态工上的压降，以获得合适的静态工作点。作点。电位器电位器RP：调零。在静态时调节调零。在静态时调节RP，使，使uo为零。为零。 一般几十欧一般几十欧几百欧之间。几百欧之间。+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE

30、+EEEEEBBB2UIRUIREEEEC2RUIIEEEEB2 RUIIEECCECCC CCCC CCCE2EU RUUR IVUR IUR +UUCERCT1RB2RE+UEE+ICIEIBUBE+RBRCui1uo1+ +- -T1+ +- -beBCi11od1rRRuuAd1beBCi22od2ArRRuuA12,22iiiiuuuu oo1o2dii1i2uuuAuuu oiuu RBRCui1uo1+ +- -T1+ +- -RBRCT2ui2+ +- -+ +uo2- -uo- -ui+ +- -+ +11122oCdiBbeuRAuRr 2LRdd1(/)2LLLCBbeR

31、RAARRRr 2. 2. 双端输入双端输入- -单端输出单端输出+Uuo1uiRCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+ui1+uo2o1o1dii1BCbe(/)22()LuuRRAuuRr o2o2dii2BCbe(/)22()LuuRRAuuRr 3. 3. 单端输入单端输入- -单端输出单端输出+Uuo1uiRCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+ui1+uo212,22iiiiuuuu 输入方式输入方式双端双端单端单端输出方式输出方式双端双端单端单端双端双端单端单端差模放大倍数差模放大倍数Ad差模输入电阻差模输入电阻ri差模输出电阻差模输出电阻robeBCrRRbeBCr

32、RR)(2beBCrRR)(2beBCrRR2(RB +rbe)2(RB +rbe)ic11occ2c1cuuAAARBRCuic1uoc1+ +- -T1+ +- -2REEbeBC2)1 (RrRREC2RRoccic12ococicuuuAuu 练习题：练习题：功率放大电路：功率放大电路：是放大电路的是放大电路的输出级输出级，去推动负载，去推动负载 工作。工作。 要求输出足够大的功率，工作在要求输出足够大的功率，工作在大信号大信号 状态状态，用，用图解法图解法。电压放大电路：电压放大电路：是放大电路的是放大电路的中间级中间级，将信号放大。，将信号放大。 要求输出足够大的电压，工作在要求输出足够大的电压