固定偏置电路

1、固定偏置电路( (二二) ) 共射偏置电路共射偏置电路分压式电流负反馈稳定偏置电路如图所示分压式电流负反馈稳定偏置电路如图所示: :（稳定工作点）（稳定工作点）共射偏置电路共射偏置电路（动画3-5）UBI1图中作如下假设：图中作如下假设：(2). UB 为为Rb1. Rb2分压而得分压而得此电路具有稳定工作点的作用。此电路具有稳定工作点的作用。(1).设设I1 IbQ， IbQ=0。Rb1和和Rb2系偏置电阻。系偏置电阻。C1 、C2是耦合电容。是耦合电容。RC是集电极负载电阻。是集电极负载电阻。Re是发射极电阻，是发射极电阻，Ce是是Re的旁路电容。的旁路电容。组成：组成：此电路又称射此电路

2、又称射极偏置电路极偏置电路1.1.静态分析静态分析电路的直流通路如图所示：电路的直流通路如图所示：基本放大电路的直流通路基本放大电路的直流通路UCE=UCCICQRcIEQRe= UccICQ(Rc+Re)静态计算如下：静态计算如下：IEQ=(UB UBE)/ ReUB= UCC Rb2 / (Rb1+Rb2)IBQ= IEQ / ICQ IEQUBIeQUCE2. 2. 动态分析动态分析根据图画微变等效电路，有根据图画微变等效电路，有:EQ bbiemV/26)1 (IhrhfeLc/= RRRL（3）输入电阻）输入电阻：iebbiehRRhR21i/（2）电压增益）电压增益：ieLfeie

3、bLbfehRhhIRIhUUAioU/(1)求求h参数：参数：将负载开路。在输将负载开路。在输出端加一个等效的输出端加一个等效的输出电压。出电压。Ro = rceRcRc 可得可得: :（4 4）输出电阻：）输出电阻：根据求输出电阻的原理，应将微变等效电路的输入端短路，根据求输出电阻的原理，应将微变等效电路的输入端短路，保留信号源内阻。保留信号源内阻。RORS (a)共集组态放大电路共集组态放大电路第四节第四节 共集组态基本放大电路共集组态基本放大电路共集电极组态基本放大电路如图共集电极组态基本放大电路如图(a)(a)所示：所示： (b) 直流通道直流通道(1)(1)直流分析直流分析 直流通

4、道如图，则有：直流通道如图，则有： UBUB = UCC Rb1/ (Rb1 +Rb2) IEQ ICQ ( UBUBE)/ Re; IBQ = ICQ/ UCE= UCCIEQRe = UCCICQReIEQIBQUCE(2)(2)交流分析交流分析CCCC放大电路的微变等效电路如图所示。放大电路的微变等效电路如图所示。电压增益电压增益:1)1 ()1 (LieLRhhRhUUAfefeioU 输入电阻输入电阻 Ri=Rb1/ Rb2 /hie +(1+hfe)RL ) CCCC组态微变等效电路组态微变等效电路IoRLRiRL = RL / Re输出电阻输出电阻输出电阻可由图求出输出电阻可由图

5、求出: :求求Ro的微变等效电路的微变等效电路b2b1sssie/)+/(RRRRRhUIobReIIhIIbfebofefeooofeoohRhhRhRIURRURhhUI1+1+/=)/()+/()1 (siesieeoesie(动画3-6)RS很小很小)/()1 (eRUhIofebRO第五节第五节 共基组态基本放大电路共基组态基本放大电路共基组态放大电路如图所示。共基组态放大电路如图所示。(1)(1)直流分析直流分析 （与共射组态相同）与共射组态相同）共基组态放大电路共基组态放大电路 共基电路的直流通道共基电路的直流通道(2)(2)交流分析交流分析共基极组态放大电路的微变等效电路如图所

6、示：共基极组态放大电路的微变等效电路如图所示：例题演示CB组态微变等效电路组态微变等效电路电压增益电压增益 输入电阻输入电阻 Ri = hie /(1+hfe) Re hie /(1+hfe) 输出电阻输出电阻 Ro RC ieLfehRhUUAioU与共射极相同，与共射极相同，符号相反。符号相反。RO 第六节第六节 多级放大电路多级放大电路多级放大电路概述多级放大电路概述一、一、二、二、各种耦合方式及特点各种耦合方式及特点三、三、多级放大电路电压增益的计算多级放大电路电压增益的计算极间耦合方式极间耦合方式( (一一) ) 极间耦合方式极间耦合方式实用放大器由多极放大电路组成，前一级的输出通实

7、用放大器由多极放大电路组成，前一级的输出通过一定的方式接到下一级；称为连接方式过一定的方式接到下一级；称为连接方式极间极间耦合。耦合。放大电路的级间耦合应满足条件放大电路的级间耦合应满足条件: :必须要保证信号的传输；必须要保证信号的传输；保证各级的静态工作点正确。保证各级的静态工作点正确。一、多级放大电路概述( (二二) ) 零点漂移零点漂移(1).(1).零点漂移零点漂移: : 三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象值的现象零点漂移。零点漂移。产生零点漂移的主要原因是温度产生零点漂移的主要原因是温度, ,所以经常用温所以经常用温度漂移来表示。度

8、漂移来表示。（一）阻容耦合（一）阻容耦合: :级间采用电容耦合。级间采用电容耦合。特点：特点：1.1.电路简单、各级工作点相互独立。（优点）电路简单、各级工作点相互独立。（优点）2.2.不能传送直流及变化缓慢的信号；且不宜集成（缺点）不能传送直流及变化缓慢的信号；且不宜集成（缺点）二 各种耦合方式及特点各种耦合方式及特点电容的作用：电容的作用：传送交流信号；阻隔直传送交流信号；阻隔直流。流。与下级输入电阻构成与下级输入电阻构成阻阻容耦合。容耦合。阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路（二）（二） 变压器耦合变压器耦合1.1.变压器耦合可隔除直流，传递一定频率的交流信号，因此变压器耦合可隔除直流，传递

9、一定频率的交流信号，因此各级的各级的 Q Q 互相独立。互相独立。2.2.可以实现输出级与负载可以实现输出级与负载的阻抗变换，以获得有效的的阻抗变换，以获得有效的功率传输。功率传输。两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合。两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合。变压器耦合的特点：变压器耦合的特点：变压器耦合放大电路变压器耦合放大电路变压器耦合阻抗变换的原理如图。变压器耦合阻抗变换的原理如图。N1 / N2 =U1 / U2; N2 / N1 =I1 / I2; 理想条件下，变压器原副边的匝数比为：理想条件下，变压器原副边的匝数比为：可通过调整匝比可通过调整匝比 n n 使原

10、、副端阻抗匹配使原、副端阻抗匹配。变压器的阻抗变换变压器的阻抗变换RLU1 =U2 N1 / N2 I1 = I2 N1 / N2RL = U1 / I1 = (N1 / N2 ) 2 RL = n2 RL( (三三) ) 直接耦合放大电路直接耦合放大电路两级间不采用任何器件，直接相连的耦合方式称直接耦合。两级间不采用任何器件，直接相连的耦合方式称直接耦合。直接耦合放大电路直接耦合放大电路(2).(2).直接耦合使各放大级的直接耦合使各放大级的工作点互相影响工作点互相影响。(3).(3).温度漂移严重。（逐级温度漂移严重。（逐级放大；采用差放可解决）放大；采用差放可解决）1.1.直接耦合的特点

11、：直接耦合的特点：(1).(1).直接耦合电路简单、便直接耦合电路简单、便于集成，且可传送直流或变于集成，且可传送直流或变化缓慢的信号。（优点）化缓慢的信号。（优点）2.2.直接耦合放大电路的问题：直接耦合放大电路的问题：e2(1).(1).若若e e2 2直接接地：会造成直接接地：会造成T T1 1管饱和。管饱和。解决方法：采用二极管、稳压管或采用解决方法：采用二极管、稳压管或采用NPN+PNPNPN+PNP组合电平移组合电平移动直接耦合放大电路。动直接耦合放大电路。集电极电位会逐级提高，集电极电位会逐级提高，后面放大级要加入更大的射极后面放大级要加入更大的射极电阻而无法设置电阻而无法设置正

12、确的工作点正确的工作点。只适用级数较少的电路。只适用级数较少的电路。(2).(2).接电阻接电阻R Re e：NPN+PNPNPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路组合电平移动直接耦合放大电路级间采用级间采用NPNNPN管和管和PNPPNP管搭配的方式，如图所示。管搭配的方式，如图所示。 图图07.03 NPN07.03 NPN和和PNPPNP管组合管组合由于由于NPNNPN管集电极电位高于基极电位，管集电极电位高于基极电位，PNPPNP管集电极电位低管集电极电位低于基极电位，于基极电位，它们的组合使用可它们的组合使用可避免集电极电位的避免集电极电位的逐级升高。逐级升高。( (四四) ) 光

13、电耦合放大电路光电耦合放大电路IiE1RLIoD2RLUoD1E2+-Ui两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。1.原理：原理：采用发光二极管和光敏二极管构成；采用发光二极管和光敏二极管构成；输入电压使输入电压使D1发光；发光；光使光使D2产生电流，输出产生电流，输出Uo2.2.光电耦合的特点：光电耦合的特点：抗干扰性强。（干扰信号不能产生持续的电流、单相传输、抗干扰性强。（干扰信号不能产生持续的电流、单相传输、输入输出不共地解决地线干扰）输入输出不共地解决地线干扰）二二 多级放大电路电压增益的计算多级放大电路电压增益的计算求分

14、立元件多级放大电路电压增益有两种方法求分立元件多级放大电路电压增益有两种方法: :(1).(1).输入电阻法输入电阻法: :将后一级的输入电阻作为前一级的负载。将后一级的输入电阻作为前一级的负载。即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联。即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联。多级放大电路的增益：多级放大电路的增益： n1=iin321AAAAAA将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压增将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压增益和输出电阻，并将其作为信号源内阻加以考虑，益和输出电阻，并将其作为信号源内阻加以考虑，共同作用到后一级的输入端。共同作用到后一级的输入端。( (即

15、将前一级输出电阻看成后一级的信号源内阻即将前一级输出电阻看成后一级的信号源内阻) )(2).(2).开路电压法开路电压法: :现以两级放大电路为例说明：参数如图所示。现以两级放大电路为例说明：参数如图所示。hfe1= hfe2 =hfe=100; UBE1=UBE2V。试计算总电压增益。试计算总电压增益。分别用输入电阻法和分别用输入电阻法和开路电压法计算。开路电压法计算。 图图 两级放大电路计算例两级放大电路计算例 已知三极管的参数为已知三极管的参数为: :UCEQ1=EcICRcIERe Ec IC(Rc+ReIEQ=(UB UBE)/ Re1UB= Ec Rb2 / (Rb1+Rb2)IB

16、Q= ICQ / =9.3 AICQ IEQ = ( (一一) )用输入电阻法求电压增益用输入电阻法求电压增益（1 1）求静态工作点）求静态工作点V26. 71 . 593. 012c1CQ1cB2C1RIEUUmA04. 19 . 3/04. 49 . 3/ )46. 712(/ )(e2E2CQ2EQ2RUEIICV47. 43 . 404. 1c2CQ22RIUcV46.72 .026.7BE2B2E2UUUV45. 396. 747. 4E2C2CEQ2UUU接前接前（2 2）求电压增益）求电压增益先计算三极管的输入电阻先计算三极管的输入电阻: :k8 . 204. 126101300

17、mA)(mV)(26)1 (=k1 . 393. 026101300mA)(mV)(26)1 (=e2bbie2e1bbie1IhrhIhrhfefe再计算电压增益再计算电压增益: :ie2i2ie1i2c1U1; 3 .581 . 3) 8 . 2/1 . 5 (100)/(=hRhRRhAfe式中6 .1538 . 23 . 4100)/(=ie2Lc2U2hRRhAfe8955) 6 .153(3 .58U2U1UAAA如求从如求从U US S算起的电压增益，需计算第一级的输入电阻算起的电压增益，需计算第一级的输入电阻Ri1 =hie1 / Rb1 / Rb2 6436)6 .153(9

18、 .419 .41) 3 .58(55. 2155. 2+=U2US1USU1i1si1US1AAAARRRA( (二二) ) 用开路电压法求电压增益用开路电压法求电压增益 第一级的开路电压增益第一级的开路电压增益5 .1641 . 31 . 5100=ie1c1U1hRhAfec1o1RR3 .548 . 23 . 41008 . 21 . 58 . 2=ie2c2i2o1i2U2hRhRRRAfe8932) 3 .54() 5 .164(=U2UO1UAAA因此：因此：小小 结结晶体三极管是电流控制元件，通过控制基极电流或射极电晶体三极管是电流控制元件，通过控制基极电流或射极电流可以控制集

19、电极电流。流可以控制集电极电流。 要使三极管正常工作并有放大作用，管子的发射结必须正要使三极管正常工作并有放大作用，管子的发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置。向偏置，集电结必须反向偏置。 三极管的特性可用输入和输出特性曲线来表示，也可用特三极管的特性可用输入和输出特性曲线来表示，也可用特性参数来表示。主要的特性参数有：电流放大系数性参数来表示。主要的特性参数有：电流放大系数 、 ，极极间反向电流间反向电流Icbo、Iceo，极限参数，极限参数ICM、PCM和和BUCEO。放大电路的构成：有源器件，如晶体管。要保证有源放大电路的构成：有源器件，如晶体管。要保证有源器件能正常工作，既要有合适的

20、静态工作点，又要使变化的器件能正常工作，既要有合适的静态工作点，又要使变化的信号能输入、放大、输出并基本不失真。信号能输入、放大、输出并基本不失真。小小 结结画出电路的直流通路画出电路的直流通路计算法计算法图解法图解法静态值静态值IBQICQUBEQUCEQ 放大电路的性能分析主要有静态分析和动态分析。放大电路的性能分析主要有静态分析和动态分析。 静态分析静态分析求输入信号为零时，求输入信号为零时，放大电路的工作状态放大电路的工作状态。确定放大电路的静态值确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静态工作点即静态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放大电路的质量。静态工作点的位置直接影响放

21、大电路的质量分析方法：分析方法： 动态分析动态分析有输入信号有输入信号U Ui i00时，放大电路的工作状态时，放大电路的工作状态确定放大电路的放大倍数确定放大电路的放大倍数AU 或或AI输入电阻输入电阻ri和输出电阻和输出电阻ro动态的分析方法有：图解法和等效电路法。动态的分析方法有：图解法和等效电路法。 图解法以器件的特性曲线为基础、直观、形象，主要用于图解法以器件的特性曲线为基础、直观、形象，主要用于分析放大器的大信号工作，分析放大器的大信号工作， 等效电路法以器件的交流信号模型为基础，是分析小信号等效电路法以器件的交流信号模型为基础，是分析小信号放大电路的主要手段。低频放大电路的主要手段。低频h参数等效电路是小信号交流等参数等效电路是小信号交流等效电路，在很多实际情况下，可根据简化条件，将效电路，在很多实际