模拟放大器基础

1、1放大器基础2v作业： 2-6(1) 2-7 2-8 2-9 2-12 2-13 2-15 2-18 2-19(a) 2-21 2-25 2-28 2-303内容提要：v放大器的主要性能指标和传输特性（理解）（理解）v放大器的基本分析方法图解法和微变等效电路法（掌握）（掌握）v双极晶体管和场效应管的偏置电路（理解）（理解）v双极晶体管和场效应晶体管放大器的基本组态CE（CS）、CB（CG）、CC（CD）、以及射极（源极）带有电阻的CE（CS）放大器（掌握）（掌握）v双极晶体管和场效应晶体管有源负载放大器（掌握）（掌握）v多级放大器的耦合及主要性能指标的计算（掌握）（掌握）4 2.1 放 大 器

2、 概 述52.1.1放大器的用途与分类 放大器：放大电信号的装置1.定义实质是一能量转换器用小的信号功率（电压、电流）去控制电用小的信号功率（电压、电流）去控制电源供给的直流功率，把它转换成负载所需源供给的直流功率，把它转换成负载所需要的大的信号功率要的大的信号功率( (电压、电流电压、电流) )62.1.1放大器的用途与分类 2.分类按器件分：按用途分：双极晶体管放大器、场效应管放大器、电子管放大器和集成运算放大器等。电压放大器、电流放大器和功率放大器等。72.1.1放大器的用途与分类 按工作频率分：按工作状态分：低频放大器、高频放大器和超高频放大器等。甲(A)类放大器 、乙(B)类放大器、

3、甲乙(AB)类放大器、丙类(C)类放大器和丁(D)类放大器等。82.1.2 放大器的基本组成 (小写字母、大写下标)电压的瞬时值； (大写字母、大写下标)电压的直流成分； (小写字母、小写下标)交流电压的瞬时值； (大写字母、小写下标)交流电压复数量简化表 示，表示 的有效值； 的峰值或振幅。BEuBEUbeubeUbeu bemUbeuBEuBEUbemUBEU2beUBEUbeu= + sint = + sint = + 9电容耦合共射放大器电电容耦合共射放大器电路路us：信号源电压信号源电压Rs：信号源内阻信号源内阻C1：输入耦合电容输入耦合电容Rb：偏置电阻偏置电阻Rc：集电极电阻集电

4、极电阻C2：输出耦合电容输出耦合电容RL：负载电阻负载电阻UCC：直流电源电压直流电源电压10直流通路 由于本章采用的放大器件是晶体三极管和场由于本章采用的放大器件是晶体三极管和场效应管，它们均为非线性器件，为了满足不失真效应管，它们均为非线性器件，为了满足不失真地放大信号的目的，必须给它们加上正确的偏置地放大信号的目的，必须给它们加上正确的偏置电路电路, , 即要有直流通路，保证在输入信号的范围即要有直流通路，保证在输入信号的范围内，它们均工作在线性区。内，它们均工作在线性区。 11交流通路12组成放大电路时应遵循的原则： 一、要有一、要有直流通路直流通路，并保证合适的直流工作状态，并保证合

5、适的直流工作状态，确保晶体三极管和场效应管工作在放大区。确保晶体三极管和场效应管工作在放大区。 二、要有二、要有交流通路交流通路，对于电压放大器，对于电压放大器, ,输入信号电输入信号电压要能加入，输出信号电压要能取出。压要能加入，输出信号电压要能取出。132.1.3 放大器类型电压放大器电流放大器电压电压电流电流142.1.3 放大器类型互阻放大器互导放大器电流电流电压电压15 2.1.4 放大器主要性能指标 1输入电阻 ： iRiiiIUR 从信号源右边向放大器视入的电阻表明了放大器对信号源的影响程度R Ri i中不包含中不包含R Rs s16oR0ooosUIUR3输出电阻 从负载电阻

6、左边向放大器视入的等效电阻LR输出电阻大小反映了放大器带负载能力的强弱。输出电阻大小反映了放大器带负载能力的强弱。输出电阻越大，放大器带负载能力越小；反之，输出电阻越大，放大器带负载能力越小；反之，则越大。则越大。R Ro o中不包含中不包含R RL L17（1）电压放大器-电压放大倍数 ioUUAuoiLuuooLURAAURR iooUUAuo负载开路时的电压放大倍数2.放大倍数18（1）电压放大器-电压放大倍数 usAooissiiLsioLiususiuoUURUAARRUUURRARR RR考虑信号源内阻时的电压放大倍数19电流放大倍数iAuLiiiLoioi/ARRRURUIIAp

7、AiuioAAPPAp功率放大倍数20放大倍数常用 (分贝)来表示，称为增益dB)(lg20lg20)(iodBUUAdBAuu)(lg20lg20)(iodBIIAdBAii)(lg10lg10)(dBPPAdBAiopp21（2）电流放大器电流放大倍数 iAiossIIAiooososiosioLiiIIIRAAIIIRR负载短路时的电流放大倍数负载短路时的电流放大倍数isA22电流放大器电压放大倍数为ssLssLososisuARRRIRIUUAsLooissiissiosisossiiARRRRRRARRRIIIIIIA考虑信号源内阻考虑信号源内阻R Rs s时的电流放大倍数为时的电流

8、放大倍数为 23rA（3）互阻放大器-互阻放大倍数ioIUArioooIUAroooLoooioLrrUURAAUIRRoLoLississiosisosrrrARRRRRRARRRIUIIIUA负载负载R RL L开路时的互阻放大倍数开路时的互阻放大倍数24（4）互导放大器互导放大倍数gAigoAIUiossUIAgoosososioLggIIRAAIU RRsLooisiisiiosisossgggARRRRRRARRRUIUUUIA当考虑信号源内阻时，则当考虑信号源内阻时，则令令于是于是25 4通频带HLBWfff下限频率下限频率上限频率上限频率不失真（或基本不不失真（或基本不失真）放大

9、信号时，失真）放大信号时，放大器的通频带必放大器的通频带必须大于或等于信号须大于或等于信号的带宽。的带宽。26最大输出幅度指放大器在线性区能输出的最大电压幅度 或最大电流幅度 omUomI5最大输出幅度最大输出幅度与放大器直流工作状态最大输出幅度与放大器直流工作状态、集电极电集电极电阻阻RC、负载电、负载电阻阻RL和电源电压和电源电压UCC等密切相关。等密切相关。27输出功率 是指放大器能够向负载提供的最大 交流功率。oPoPOUPP 6输出功率 和效率效率UP 直流电源供给功率28THDFN12322UUUTHD7总谐波失真系数 和噪声系数非线性失真也称为谐波失真噪声系数 定义为 FNoNS

10、iNSF)/()/(PPPPNSNiFSNo(/)(dB)10lg(dB)(/)PPNPP U1基波分量电压有基波分量电压有效值，效值， U2、U3等为等为2次、次、3次等谐波分次等谐波分量电压有效值量电压有效值292.1.5 放大器的传输特性 302.2 放大器基本分析方法 静态分析是对直流通路进行分析动态分析是对交流通路进行分析 一般先作静态分析，知道放大器的一般先作静态分析，知道放大器的直流直流工作状态后再作动态分析。工作状态后再作动态分析。注意：静态分析和动态分析对应的放大器通路不同，注意：静态分析和动态分析对应的放大器通路不同，分析方法也不同，两类分析不能混淆，不能混用。分析方法也不

11、同，两类分析不能混淆，不能混用。31QBQIBEQUCQICEQU2.2.1 静态分析静态分析要确定静态工作点-两种方法：解析法和图解法点需计算：32 1解析法 工作在放大状态下的晶体三极管，发射结工作在放大状态下的晶体三极管，发射结处于正偏，集电结处于反偏。晶体管导通时，处于正偏，集电结处于反偏。晶体管导通时，有有0.60.8VBEU硅管硅管锗管锗管0.20.3VBEU常取常取()0.7VBEQU硅管()0.2VBEQU锗管33 1解析法 bBEQCCBQRUUI输入回路34CQBQII CEQCCCQcUUIR 输出回路35例例2-12-1 某放大器的直流通路如图（a）所示，试用解析法求

12、、 的表达式。CQICEQU解解：将图（a）用戴维南定理化简得图（b），图中21/bbbRRR CCbbbBBURRRU21236eEQBEQbBQBBRIURIUBQEQII)1 (ebBBebBEQBBBQRRURRUUI)1 (7 . 0)1 (BQCQIICQecCCeEQcCQCCCEQIRRURIRIUU)(所以所以 例2-1 解解:1 1 解析法解析法发射极支路的电阻发射极支路的电阻 折合到基极支折合到基极支路要乘以路要乘以 ；eR(1) 基极支路的电阻基极支路的电阻 折合到发射极支折合到发射极支路要除以路要除以 。bR(1) 37 还有一点需要说明，上述的分析方法还有一点需要说

13、明，上述的分析方法只适用于只适用于放大器工作在放大区放大器工作在放大区，也就是说，也就是说需要事先假设放大需要事先假设放大器工作在线性状态器工作在线性状态，然后进行分析，最后，然后进行分析，最后再判断分再判断分析是否合理析是否合理，例，例2-2就说明了这种情况。就说明了这种情况。1 解析法38电路如图所示，试分析晶体三极管的工作状态。电路如图所示，试分析晶体三极管的工作状态。解解：设三极管工作在放大区，则120.70.113mA10kCCBEQBQbUUIR50 0.113mA5.65mACQBQII 1210 5.6544.5VCEQCCCQcUUIR 例例2-22-21 解析法39电源电压

14、电源电压 ，12VCCU 而而44.5VCEQU 显然是不可能的。实际上，此时晶体三极管已不显然是不可能的。实际上，此时晶体三极管已不在放大区工作，故不能按放大区在放大区工作，故不能按放大区进行计算。那晶进行计算。那晶体三极管工作在何种区域呢？需要根据所加电压体三极管工作在何种区域呢？需要根据所加电压极性判断工作三极管的工作状态。极性判断工作三极管的工作状态。由图可知，此时放大器工作在由图可知，此时放大器工作在饱和区饱和区。例例2-22-2 解解:1 解析法40因此，在使用解析法时必须注意一因此，在使用解析法时必须注意一前提条件：前提条件：三三极管在放大状态工作极管在放大状态工作。计算时，可以

15、先假设工作。计算时，可以先假设工作在线性放大区，用解析法分析后，再看是否符合在线性放大区，用解析法分析后，再看是否符合放大状态条件，不能计算完后就了事。放大状态条件，不能计算完后就了事。1 解析法412图解法 通过作图对各极电流、电压进行分析的一种方法步骤为：（1） 画出直流通路（2)分别写出输入、输出回路的外部 条件方程(3)在输入、输出特性曲线上作出外 部条件方程,找出交点即为静态工 作点42(1)输入回路BECCBbuUi R输入回路外部条件方程输入回路外部条件方程输入特性曲线输入特性曲线外部特性外部特性43(2)输出回路CECCCcuUi R输出回路外部条件方程输出特输出特性曲线性曲线

16、输出回路直流负载线输出回路直流负载线特点：过特点：过Q点；斜率为点；斜率为1cR 44 2.2.2 动态分析 根据已知的输入信号，求出各极电流、电压的波形，进而观察波形失真情况或求出电压、电流放大倍数。分析方法：图解法和微变等效电路法45iimsinuUt BEBEQimsinuUUt 1图解法Bi(l)作出输入回路的交流负载线求 波形设输入信号则Q点处，当输入信号幅点处，当输入信号幅度较小时，可以用切度较小时，可以用切线代替输入特性曲线线代替输入特性曲线输入回路外部条件输入回路外部条件方程方程，求，求Q点时用点时用sin()BBQbmiIItsin()bibebebebmiu rurIt 4

17、6CiCEuCECEQceuUu LcL/RRR LCQCCEQCE)(RIiUu(2)输出回路的交流负载线求 ， 波形(/)()ceccLCCQLuiRRiIR 式中于是交流负载线方程交流负载线方程特点：过特点：过Q点；斜率为点；斜率为1LR 47如图，根据输入电流信号波形就可以对应画出输如图，根据输入电流信号波形就可以对应画出输出电流及电压波形出电流及电压波形输出回路交输出回路交流负载线流负载线输出回路直输出回路直流负载线流负载线48放大器各点波形注意输出电压注意输出电压与输入电压的与输入电压的相位关系相位关系CE实现电压实现电压反相放大反相放大49omU（3) 最大不失真输出电压 截止失

18、真截止失真Q点位置偏低输入信号较大50omU（3) 最大不失真输出电压 点位置偏高输入信号较大Q饱和失真饱和失真51omCEQCESCEmaxCEQCEQCESCQLmin(),()min(),)UUUuUUUIR 最大不失真输出电压幅度为：CRLRCCU影响因素： 电阻 、输入信号幅度电源电压不饱和失真的最大输出电压不截止失真的最大输出电压Q点在中心附近点在中心附近52),(CEB1BEuifu),(CEB2CuifiCECEBEBBBEBEduuudiiuduCECECBBCCduuidiiidi2H参数微变等效电路法基本思想：用线性等效电路取代非线性器件用线性等效电路取代非线性器件- -

19、晶体三极管晶体三极管（1）H参数等效电路微分 小信号 Q点已求得530BBEBBEieCEdudiduiuh0CEBECEBEreBdiduduuuh0BCBCfeCEdudidiiih0CECCECoeBdidudiuih 定义 (单位为)(无量纲)(单位为S)(无量纲)共射接法输入开路时的电压反馈系数 共射接法输出短路时的电流放大系数 共射接法输出短路时的输入阻抗共射接法输入断路时的输出导纳 54cerebiebeuhihuceoebfecuhihi对于交流信号输入或CECEBEBBBEBEduuudiiuduCECECBBCCduuidiiidicerebiebeUhIhUceoebfe

20、cUhIhI55H参数等效电路参数等效电路cerebiebeUhIhUceoebfecUhIhI56ceUcI简化的H参数等效电路忽略基调效应，即忽略 对 的影响，有rehoeh =0， =0因此biebeIhUbfecIhI57只对交流低频小信号等效等效电路与管子类型和电路组态 无关使用时注意受控源与控制变量之间极性的相对关系等效电路的参数与工作点Q息息相关注意注意58iehrehfehoeh1C2CeCmuAiRoR例2-2电路如图所示，已知 =1k ， =0， =50，=20s， 设 、 和 对交流可以认为短路，试计算放大器主要性能指标 、和 。n画出交流通路画出交流通路n画出三极管等效

21、电路画出三极管等效电路n标示电压电流方向标示电压电流方向n画出外围偏置电路及信号源画出外围偏置电路及信号源595050 2 2491ofeoecLmiie(1/)(/ / )uUhhRRAUh 250 11kibie/RRh解：交流等效电路如图所示，有60ocoe1/2/501.92kRRh 2kocRR由输出电阻的定义，其等效电路如图所示oeh若忽略 的影响，则5022501(/)(/)feCLoumiiehRRUAUh 用简化用简化H H参数等效电路计算，误参数等效电路计算，误差很小，在工程上是允许的。差很小，在工程上是允许的。61ebbbe)1 (rrr（2）H参数的确定 fehieh

22、（ ）、 （ ）ber用H参数测试仪或利用晶体管特性曲线图示仪测量 BQbbCQbbEQbbbeIrIrIrr/(mV)26/(mV)26(mA)/(mV)26)1 (发射结电阻 eebrr)1 (令基区体电阻则ebbbberrr622.3 晶体管偏置电路ebBBebBEQBBBQRRURRUUI)1 (7 . 0)1 (212(1)(1)(1)/(1)EQBQBBBEQbeBBBEQbebCCBBebbeIIUURRUURRRUURRRR与晶体管参数无关2.3.1 分压式偏置电路21/bbbRRR CCbbbBBURRRU21263TCIEIEUBEUBICI 64双电源供电的偏置电路1EE

23、BEEbeUUIRR()CECCEEEeCcCCEEECEUUUI RI RUUIRR650.0222.02mAEBCIII152 55VCCCCcUUI R 0.40.71.1VEBBEUUU 5( 1.1)6.1VCECEUUU ()1.1 156.88k2.02EEEeEUURI ,CCEEbcUUR R2mACI要求：要求：,BECECEeIIUUUR已知：已知：求：求：V4 . 02002. 0bBBRIU662.3.2 电流源偏置电路1.基本电流源21BBBIII21 BBBCCIIIII2121BBCBBCIIIIIII)2(21211)2(2IICIIC2CCBECCUUUIR

24、R2CCCIUR所以镜像电流源67CCBECCUUUIRR2CCCIUR由基本电流源特性可知：当两管工作在放大区由基本电流源特性可知：当两管工作在放大区时，曲线并非水平，时，曲线并非水平，IC2随着随着UCE2的增大而稍有的增大而稍有增大，并不是固定的，这说明镜像电流源不是增大，并不是固定的，这说明镜像电流源不是恒流源。恒流源。68 为减小基极电流的影响，提高输出电流与基准电流的传输为减小基极电流的影响，提高输出电流与基准电流的传输 精度，稳定输出电流，改进：精度，稳定输出电流，改进：1313131RCBBBBEIIIIIII21322()11CBBIII221(1)RCRIII2CCBERU

25、UIR692.威尔逊（Wilson)电流源 BBBIII21BCCIII21BBCEIIII)2(223)1 ()2()1 (33BECIII1332(1)(22)(1)CBBEBIIIIII)22()2(23IIC 3CII足够大70当三只晶体管都当三只晶体管都工作在放大区时，工作在放大区时，输出电流输出电流IC3与与U3无关。无关。713.微电流电流源 1(2)1(2)1(2)BETUUCEsIII esCTBEIIUU11lnsCTBEIIUU22ln2121lnCCTBEBEIIUUU1222BEBEEeCeUUIRIR 22/ln=CTeCIIURI只要给定I2CI，就可求出eR和7

26、2 解： 例2-4 图所示电路中，已知 ，30VCCU29.3k,R 0.7V,BEU210ACI求(基极电流可忽略不计)。 300.71mA29.3CCBEUUIReR22261lnln11.97k100.01TeCCUIRII要求73 1122EeEeI RIR1122CeCeI RIR12122eeCCeeRRIIIRR4.比例电流源742.4 晶体管放大器的三种基本组态哪个极为输入电路和输出电路的公共端即称为共什么极共射(Common Emitter简写为CE)共基(Common Base简写为CB)共集(Common Col1ector简写为CC)752. .4. .1 共射（CE）

27、放大电路iAiRmuAsmuAoR76iAfebbfeioihIIhIIAiRiebbieiiihIIhIURmuAsmuAofebLfeLmiiebieuUh I Rh RAUh Ih (1)电流放大倍数(2)输入电阻(3)中频电压放大倍数 和ebbLferrRh)(177oofeismmssiissieiLuuUURh RUAAUUURRRh bberr)(1mV26LEQeLumRIrRA改变改变IEQ 即可改变电压放大倍数即可改变电压放大倍数78oRocRR(1)/ooecRhR(4)输出电阻792. .4. .2 共基（CB）放大电路iAiRmuAsmuAoR80iA(1)fe bo

28、iifebh IIAIhI iR(1)1iie bieiifebfeUh IhRIhIh(1)电流放大倍数(2)输入电阻81oRocRR221/(1)/fesosiecoesieh RURRhRIhRh(4)输出电阻(1)feLoioiusmumssisiiefesh RUUURAAUUURRhhRoeh考虑 时muAsmuAfe bLfeLoumiie bieh I Rh RUAUh Ih(3)中频电压放大倍数822. .4. .3 共集（CC）放大电路83iA(1)(1)ioifebbfeAIIhIIh iR(1)(1)iiiie bfebLbiefeLRUIh IhI RIhhR(1)电

29、流放大倍数(2)输入电阻84smuA(1)(1)(1)(1)febLfeLoumiiefeLbiefeLhI RhRUAUhhR IhhR(1)(1)feLiusmumsisiefeLhRRAARRRhhR(3)中频电压放大倍数 、muA射极跟随器或射极跟随器或射极输出器射极输出器85oR2(1)febIhI2()bsieIURh221fesiehIURh221sieofeRhURIh则(4)输出电阻所以86(1)iiefeLRhhR/LoLRrR 电流源不为恒流源而有一内阻其中/1sieoofeRhRrh(1)(1)feLusmsiefeLhRARhhR(1)(1)feLumiefeLhRA

30、hhRor87iAfehfefeh1h)h1 (feiRiehoRcRcRfeLsieh RRhfeLiehRhumAusmA1iefehhfeLiehRh(1)feLiefeSh RhhR(1)(1)feLsiefeLhRRhhRfeieshhR1LfeieLfeRhhRh)1()1(LfeieRhh)1( CE电路CB电路CC电路大大大大无无88例2-6 发射极带有电阻的共射放大器如图所示。已知: =2mA， =100， =100，试用简化的H参数等效电路计算放大器主要性能指标 、 和 。Ibb rfehmuAiRoR2.4.5 射极带有电阻的共射放大器89解 放大器的简化H参数等效电路，

31、如图所示。2mACQII(1)100(1 100) 26 21.41kiebbehrrocLfebLUI Rh I R /3/31.5kLcLRRR 由图可得iie beeUh IR I90(1)efebIhI (1)iiefeebUhhR I(1)1001.51.461.41(1100)1feLoumiiefeeh RUAUhhR 91电压放大倍数与晶体管参数基本无关，提高了中频电压放大倍数的稳定性。ieefe)1 (hRh1.51.5(1)1feLLumfeeeh RRAhRR (1)1.41 (1 100) 1102.4kiiiiefeeRUIhhR 3kocRR当 ,则92u电路如图所

32、示，要求：电路如图所示，要求： （1 1）分析图）分析图(a), (b), (c)(a), (b), (c)各为何种放大组态？各为何种放大组态？ （2 2）分别求）分别求 ; ; （3 3）设）设 ，电容对交流视为短路，计算，电容对交流视为短路，计算 。 CQCEQIU、100bbr iumoRAR 、和和（a） （b） （c）93n解：（解：（1）（）（a）CE组态；（组态；（b）CE组态（组态（c）CB组态组态（2）放大器（）放大器（a）的直流通路如图所示，）的直流通路如图所示，10820.70.012mA8(501) 2110EBBQUI 10k /40k8k 40108V1040 (2

33、6)105.2VCEQCQUI 500.6mACQBQII94（2）放大器（）放大器（a）的交流通路如图所示，）的交流通路如图所示，ofeLmiie50 (5/6)602.27uUh RAUh 26mV26mV1002.27k0.012mAiebbBQhrI 8/8/2.271.77kiieRh6kocRR95（2）放大器（）放大器（b）的直流通路如图所示，）的直流通路如图所示，12120.70.035mA320320BEBQUI 121.5=8.85VCEQCQUI602.1mACQBQII26mV26mV1000.84k0.035mAiebbBQhrI ofeLmiie60 (1.5/3)

34、71.430.84uUh RAUh 1.5kocRR/3200.84/3200.84kiieRh96（2）放大器（）放大器（c）的直流通路如图所示，）的直流通路如图所示，100k /20k16.67k 20122V10020 220.70.011mA16.67(1001) 1117.67BEBQUI 12(15)=5.4VCEQCQUI1001.1mACQBQII97（2）放大器（）放大器（c）的交流通路如图所示，）的交流通路如图所示，26mV26mV1002.46k0.011mAiebbBQhrI ofeLmiie100 (5/6)110.872.46uUh RAUh 2.46/1/0.02

35、4k1101ieiefehRRh 5kocRR982.5 场效应管放大器共源（CS）共栅（CG）共漏（CD）共射（CE）共基（CB）共集（CC） 两种器件的工作原理不同，不能简单地用场两种器件的工作原理不同，不能简单地用场效应管取代晶体三极管，特别应注意效应管取代晶体三极管，特别应注意偏置电路和偏置电路和微变等效电路的区别微变等效电路的区别。 992.5.1 直流偏置电路与静态分析1固定偏压电路 能够为各种类型的FET提供偏压，但需要一个单独的电源。GSQUGSQGGUU 静态电压静态电压 为为2)(1)DQDSSGSQGS(offIIUUDSQDDDQdUUIR解析法求解静态工作点解析法求解

36、静态工作点 100两种图解方法确定静态工作点1），利用转移特性曲线2），利用输出特性曲线DSDDDduUi RdDDRUDDUGGUDQIDSQU101sDGSRiu2)GS(offGSDSSD)1 (UuIi直流偏置电压线方程为2自偏压电路对需要一定正偏压才能工作的增强型FET和需要正栅压的耗尽型IGFET不适用102例2-7 一场效应管 放大器电路如图所示。 已知 ， ， , , 。 求： 、 和 。DSS8mAIV4GS(off)Uk2dRk1sRV12DDUDQIGSQUDSQU103 DsDGS2GS2GS(off)GSDSSD)41 (8)1 (iRiuuUuIimA8mA 22D

37、1Dii，2mADQIV6) 12(212)(sdDQDDDSQRRIUUV2sDQGSQRIU解：（舍去）故104自偏压电路有稳定工作点的作用更换管子时，自偏压：固定偏压：01DQDQII02DQDQII0201DQDQDQDQIIIIsR越大，稳定效果越好非线性失真会增大，单靠自偏压电路无法解决105利用混合偏压电路解决n维持Q点不变的条件下，必须加一附加的正偏压。附加的正偏压1063、混合偏置电路偏压线方程：sDGGGSRiUu212GGDDRUURR利用转移特性曲线求工作点适用于各种类型的FET1074恒流源电路基本电流源多路输出基本电流源威尔逊电流源108),(DSGSDuufiDS

38、DSDGSGSDDduuiduuididsDSGSmDruddugdi 1FET微变等效电路 (1)JFET等效电路进行全微分，得2.5.2 动态分析即图解法微变等效电路法109dsdsgsmdrUUgI对交流小信号输入，有JFET交流小信号等效电路110),(DSBSGSDuuufiDSDSDBSBSDGSGSDDduuiduuiduuididsDSBSmbGSmDruddugdugdi(2)MOSFET等效电路则因而111对交流小信号输入，有MOSFET交流小信号等效电路dsdsbsmbgsmdrUUgUgI1122共源电路113)/(LddsimoRRrUgU)/(LddsmiomRRr

39、gUUAu21giii/ RRRIUR21g/ RRR giRR 通常有 ,于是ddso/ RrR114 3共漏电路(源极跟随器)115oigsUUU)/(LsdsgsmoRRrUgU）（）（LsdsmLsdsmiom/1/RRrgRRrgUUAu由图可知解得giRR 116gsmds22/UgrUIdssds/rRr2gsUUdsmdsmds022o11/irgrgrIURU输出电阻等效电路如图所示,由图可知因此1174源极接电阻的共源放大器118设 可忽略不计，且有 ，则由图可得gsr21g/RRR )(sLdsgsdsmdRRrUrgILdL/RRR sdigsRIUUsdsmLdsid

40、smd)1 (RrgRrUrgI119sdsmLdsiLdsmLdo)1 (RrgRrURrgRIUsdsmLdsLdsmuRrgRrRrgUUA)1 (iom输入电阻i12/ggRRRRR120分析输出电阻的电路如图所示sdgsRIUsdsmdsdo)1 (/RrgrRR1212.6 有源负载放大器有源负载放大器2.6.1 什么是有源负载什么是有源负载2.6.3 有源负载双极型晶体管放大器有源负载双极型晶体管放大器退出退出返回返回2.6.2 构成有源负载的电路构成有源负载的电路1222.6.1 什么是有源负载什么是有源负载退出退出返回返回引例引例 用用有源器件有源器件（如双极晶体管或场效应晶

41、体管等）构成（如双极晶体管或场效应晶体管等）构成的的对直流呈现小电阻，而对交流呈现很大电阻对直流呈现小电阻，而对交流呈现很大电阻的的电路电路，称为称为有源负载有源负载。 该电路在放大器中作为该电路在放大器中作为负载电阻负载电阻使用。使用。 1232.6.2 构成有源负载的电路构成有源负载的电路退出退出返回返回a、b两端等效直流电阻两端等效直流电阻CEQCQURI 几何意义几何意义：Q点与原点之间连线斜率的倒数点与原点之间连线斜率的倒数 基本型有源负载基本型有源负载 R1 R 1242.6.2 构成有源负载的电路构成有源负载的电路退出退出返回返回几何意义几何意义：Q点切线的斜率的倒数点切线的斜率

42、的倒数 ooe1Rh oRRR 1 R Ro1 Ra、b两端等效交流电阻两端等效交流电阻 ：RoRVT的输出电阻的输出电阻1252.6.2 构成有源负载的电路构成有源负载的电路退出退出返回返回交流等效交流等效CEQEQeCEQeCQCQUIRURRII feeooeiebe1(1)h RRRhhRR 直流等效：直流等效：交流等效：交流等效：改进改进R1262.6.2 构成有源负载的电路构成有源负载的电路退出退出返回返回 集成电路中通常用双极晶体管或场效应晶体管构成集成电路中通常用双极晶体管或场效应晶体管构成基本基本电流源或微电流源电流源或微电流源作为有源负载电路。作为有源负载电路。 等效等效双

43、极型基本电流源双极型基本电流源 双极型微电流源双极型微电流源 iefe111oehRhh fe2eooe2ie2e1(1)h RRRhhR 当当127举例举例1281VT2VT3VT组成共射放大器、 组成偏置电流源对直流呈现小电阻对交流呈现大电阻2.6.3 有源负载双极型晶体管放大器大大提高了电压放大倍大大提高了电压放大倍数，而又不需要选用很数，而又不需要选用很高的电源电压高的电源电压129)(2oeoe11ie1feiouhhhhUUA1ieihR )/(12oe1oeohhR在放大区小信号工作时130CSCGCD2.6.4 场效应管有源负载放大器131)/(2ds1ds1miomrrgUU

44、Au1共源接法有源负载放大器互补互补MOS(CMOS) 有源负载共源放大器有源负载共源放大器 VT2和和VT3构成基本电流源，构成基本电流源，作为作为VT1的负载的负载1322.共栅接法有源负载放大器VT2和和VT3构成基本电流构成基本电流源，作为源，作为VT1的负载的负载133 ibs11gsUUUom1mb1ds1ds2mds1ds2ids1m1mb1ds1ds21()1/()(/)uUggrrArrUrggrr1m1ds/1gr)/)(2ds1dsmb11mmrrggAu由图可得通常有 ，于是134ds1ds2iiim1mb1ds1ds2ds1ds1m1mb1ds2m1mb1ds11()

45、1/1/()1(1)rrURIggrrrrggrggr1353共漏接法有源负载放大器VT2和和VT3构成基本电流构成基本电流源，作为源，作为VT1的负载的负载136oi1gsUUUo1bsUUom1ds1ds2mm1mb1ds1ds2im1ds1ds2m1mb1(/)1()(/)uUgrrAggrrUggggg1ds1ds1 rg2ds2ds1 rg式中 ，由图可得137计算输出电阻的等效电路如左图所示，变形后得右图2ds1ds1mbm1o/1/1rrggR138电容耦合直接耦合变压器耦合常见的三种耦合方式：2.7.1 耦合方式2.7 多级放大器1391. 电容耦合 各级静态工作点是互不影响、

46、各自独立的；只要信号频率不是太低，耦合电容的容量足够大，就可使信号顺利通过。在分立元件电路中获得了广泛的应用1402. 直接耦合各级间直流工作状态互相影响。集成电路中广泛应用1413. 变压器耦合功率放大器有时采用 可根据需要恰当地选择初级与次级的匝数比，实现阻抗变换。但变压器体积、重量都比较大，频率特性差。1422.7.2 组合放大器组合放大器n较高的放大倍数，对输入、输出电阻及其它性能提出要求。较高的放大倍数，对输入、输出电阻及其它性能提出要求。1.共集共射共集共射(CCCE)组合放大器组合放大器1432.7.2 组合放大器组合放大器2.共射共集共射共集(CECC)组合放大器组合放大器3.

47、 共射共基共射共基(CECB)组合放大器组合放大器144iR1 iiiiRIUR2.7.3 多级放大器性能指标的计算1输入电阻由图可知 145suAunuunuAAAUUUUUUUUA.211oo1o2oi1oiounuuuuAAARRRARRRUUA.21isiisisos 2电压放大倍数 和 多级放大器的电压放大倍数为各级电压放大倍数的乘积146uLiiARRRURUIIAiiLoio/oRnRRoo3输出电阻电流放大倍数147例2-11 电路如图所示，已知 , ， ， ， ， ， ， 求 、 、 和 。V12CCUk1801bRk7 . 2e1Rk1001Rk502R k22cRk6 .

48、 12eR k1sR k8LRk8 . 02ie1iehh502fe1fe hhiRmuAsmuAoR148k8 . 08 . 0/50/100/ie2212ihRRRiR)/( )1 (/2i1e1fe1ieb1iRRhhRRk4 .27)8 . 0/7 . 2()501 (8 . 0/180解 图中所示的两级放大器第一级是射极跟随器，第二级是共射放大器。(1)计算 ：149975. 0)8 . 0/7 . 2(518 . 0)8 . 0/7 . 2(51)/)(1 ()/)(1 (2i1e1feie12i1efe11mRRhhRRhAu1008 . 0)8/2(50)/(ie2L2c2fe

49、2mhRRhAumuAsmuA(2)计算 和 ：1VT(实际上 组成射随器可以认为 ,而不必计算)11muA1505 .97100975. 02m1mmuuuAAA1 .94)5 .97(4 .2714 .27msmuisiuARRRAoRoc22kRR(3)计算 ：1511VT2VT0mi1i2uUAUU参数相同，电路对称，求参数相同，电路对称，求 表达式。表达式。 n例例2-12 和和双输入端，输入信号分别加到两管双输入端，输入信号分别加到两管的基极，的基极，利用利用迭加原理迭加原理进行求解。进行求解。 当当1 iu作用时，作用时， 当当2iu作用时，作用时，1112()(1)1fecfe

50、coiibiebiebiefefeh Rh RUUURhRhRhhh biefefecfeo2i2biebiebiefefe(1)1(1)1RhhhR hUURhRhRhhhcfi2bie2()eR hURh1521212()2()cfeoooiibieR hUUUUURh mi1i22()fecoubieh RUAUURh 2iU1 iU输出电压与输入电压之差成正比，输出电压与输入电压之差成正比，起抵消起抵消的作用。的作用。 153例2-14 一两级放大器的原理电路图如图所示，求 、 和 的表达式。iRmuAoR154ie1iiihIUR1ieL11fei1o1mhRhUUAu解 该电路的交

51、流通路如图所示，放大器为CE-CB组态由图可知155)1 (2feie2i21LhhRRie2L2fe1oo2mhRhUUAuLcL/ RRR1ieLfe12ieL2fe2feie2ie11fe2m1miom1hRhhRhhhhhAAUUAuuucoRR 1563mSmg100100bbrmA1cIM1gRk10cRk1eRmuAiRoR例2-15: 图为场效应管和硅三极管组成的两级放大电路,已知场效应管的参数为： ,三极管的 , , 。并已知 ， ， 。试计算 、 和 。157ig1MRR )/(1)/(2idsm2idsm1mRrgRrgAu解 由图可知，VT1为CD接法，VT2为CE接法

52、。dsr没有告知，可以认为 。efeiei2)1 (RhhRk7 . 227001/26100100mV26cbbieIrh158 7k.0311)1001 (7 . 2i2R997. 07 .031317 .10331muA46 . 91)1001 (7 . 210100)1 (hefeiecfe2mRhRhAu-9.614)6 . 9(997. 02m1mmuuuAAA实际上可以认为 ，而不必计算。11muAk10co RR1592.8 放大器表示160两级放大器表示举例161作业课例题作业课例题u例例1.1.设两晶体管均为硅管，且参数相同，设两晶体管均为硅管，且参数相同， 试求下列情况下的试求下列情况下的CEU）。，其他参数同（）（）；，其他参数同（）（）；，其他参数同（）（；，）（1500，V1041V1031V62V6V3k1V，201121cCCCCIIIcCCRUUuuuRU40V3 . 0CESU162考查要点：三极管工作状态考查要点：三极管工作状态解解：设四种条件下三极管均处于放大状态，因此公式设四种条件下三极管均处于放大状态，因此公式 成立成立CQBQIICCU 1Iu2IuK