第九章基本放大

1、 第第9 9章章 基本放大电路基本放大电路9.1 双极性晶体管双极性晶体管一、基本结构一、基本结构N型硅型硅P型型N型型二氧化硅保护膜二氧化硅保护膜CBENPN型型NNPBECBECIBIEIC一、基本结构一、基本结构N型锗型锗铟球铟球铟球铟球P型型P型型CEBPNP型型BECIBIEIC9.1 9.1 双极性晶体管双极性晶体管二、晶体管的电流放大作用二、晶体管的电流放大作用以以 NPN 型三极管为例讨论型三极管为例讨论cNNPebbec表面看表面看三极管若实三极管若实现放大，必须从现放大，必须从三极管内部结构三极管内部结构和和外部所加电源外部所加电源的极性的极性来保证。来保证。不具备不具备放

2、大作用放大作用三、电流分配和放大原理三、电流分配和放大原理1. 三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件EEBRBRCIEICIBEEBRBRCIEICIB2. 各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用EEBRBRCIEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBO 基区空穴基区空穴向发射区的向发射区的扩散可忽略。扩散可忽略。 发射结正偏，发发射结正偏，发射区电子不断向基射区电子不断向基区扩散，形成发射区扩散，形成发射极电流极电流I IE E。IB四、特性曲线四、特性曲线 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的

3、外部表现，反映了晶体管的性能，内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。是分析放大电路的依据。 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出回路ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+1. 输入特性输入特性常常数数 CE)(BEBUUfIIB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VO2. 输出特性输出特性IB=020 A40 A60 A80 A100 A常常数数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区2. 输出特

4、性输出特性IB=020 A40 A60 A80 A100 A常常数数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区OO IB,IC UCE = (UCCRC IC) ICM = UCC / RCICIBUCE+UBC0+UBE0IC0IB0UCE +UBC0+UBE0UCCICIBUCE0 +UBC0+UBE0IBUCCRC截止截止放大放大饱和饱和发射结发射结反偏反偏正偏正偏正偏正偏集电结集电结反偏反偏反偏反偏正偏正偏例例1：如图，如图， 当输入当输入电压电压U1 分别为分别为3V、1V、-1V时，试问晶体管处于何种时，试问晶体管处于何种工作状态？工作状态？,

5、10,3,6KRKRVUBCCC,25_ICRBIBUCC+RCU1mARUICCCC210363AmAIIB8008. 0252_C3123010107 . 03BBBEBIARUUI例例1：如图，如图， 当输入当输入电压电压U1 分别为分别为3V、1V、-1V时，试问晶体管处于何种时，试问晶体管处于何种工作状态？工作状态？,10,3,6KRKRVUBCCC,25_ICRBIBUCC+RCU1313010107 . 01BBBEBIARUUI 例例9.1.1 图示电路，晶体管的图示电路，晶体管的 = 100，求开关，求开关 S 合向合向 a、b、c 时的时的 IB、IC 和和 UCE，并指出

6、晶体管的工作，并指出晶体管的工作 状态（忽略状态（忽略 UBE ）。）。UCC = 15 V UBB1 = 5 V UBB2 = 1.5 VRB1 = 500 k RB2 = 50 k RC = 5 k UBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c UCC RC15 5103 IC = = A = 3 mA mAIIB03. 01003C晶体管处于放大状态。晶体管处于放大状态。 例例9.1.1 图示电路，晶体管的图示电路，晶体管的 = 100，求开关，求开关 S 合向合向 a、b、c 时的时的 IB、IC 和和 UCE，并指出晶体管的工作，并指出晶体管的工作 状态（忽略

7、状态（忽略 UBE ）。）。(1) 开关开关 S 合向合向 a 时时 UBB1 RB1 5 500103 IB = = A = 0.01 mAUCC = 15 V UBB1 = 5 V UBB2 = 1.5 VRB1 = 500 k RB2 = 50 k RC = 5 k UBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c mAIIBB03. 0UCE = UCCRCIC = (1551031103) V =10 V UBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c UBB1 RB2 5 50103 IB = = A = 0.1 mA (2) 开关开关 S

8、 合向合向 b 时时 UCE = 0 V 晶体管处于饱和状态。晶体管处于饱和状态。 (3) 开关开关 S 合向合向 c 时时 IB = 0，IC = 0，UCE = UCC = 15 V 晶体管处于截止状态。晶体管处于截止状态。 mAIIBB03. 0五、五、主要参数主要参数1. 电流放大系数电流放大系数 , , BCII_ BCII 53704051BC.II 400400605132BC .II ICBO A+EC AICEOIB=0+ICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区ICUCEOBCII 管子工作在放大状态，利用管子工作在放大状态，利用I IB B对对I IC C的控制作用。的控

9、制作用。 IC = ICEO 0， c、e之间相当于断路，之间相当于断路， 三极管相当于一个开关处于断开状态。三极管相当于一个开关处于断开状态。 UCES 0， 管子工作在截止或饱和状态，利用其开关特性。管子工作在截止或饱和状态，利用其开关特性。：半导体三极管应用半导体三极管应用常见三极管的外形结构常见三极管的外形结构小功率管塑封管硅铜塑封三极管实物照片实物照片三极管型号的含义三极管型号的含义(2)(2)用字母表示三极管的材料与类型。如用字母表示三极管的材料与类型。如A A表示表示PNPPNP型锗管，型锗管，B B表示表示NPNNPN型锗管，型锗管，C C表示表示PNPPNP型硅管，型硅管，D

10、 D表示表示NPNNPN型硅管型硅管。(3)(3)由字母组成，表示器件类型，即表明管子的功能。由字母组成，表示器件类型，即表明管子的功能。 如如X X表示低频小功率管，表示低频小功率管， G G表示高频小功率管表示高频小功率管， D D表示低频大功率管，表示低频大功率管， A A表示高频大功率管。表示高频大功率管。 三极管的型号一般由五部分组成三极管的型号一般由五部分组成, ,如如3AX31A3AX31A、3DG12B3DG12B、3CG14G3CG14G等。下面以等。下面以3DG12B3DG12B为例说明各部分的含义。为例说明各部分的含义。) 1 (3)2(D) 3(G)4(12)5(B(1

11、) 用数字表示电极数目。用数字表示电极数目。“3”代表三极管。代表三极管。(4)(4) 用数字表示三极管的用数字表示三极管的序号序号。(5)(5) 由字母组成由字母组成, ,表示三极管的表示三极管的规格号规格号。练习与思考练习与思考 1-1 写出三极管的三种工作状态，并说明在三种状态写出三极管的三种工作状态，并说明在三种状态下发射结、集电结的偏置状况。下发射结、集电结的偏置状况。1-21-2 在电路中测得各三极管的三个电极对地电位如图在电路中测得各三极管的三个电极对地电位如图所示，其中所示，其中NPNNPN型为硅管，型为硅管，PNPPNP型为锗管，判断各三极型为锗管，判断各三极管的工作状态。管

12、的工作状态。5V-0.3V-0.1V0V1.3V2V1.3V6V2.0V截止截止放大放大饱和饱和 1-31-3 今测得放大电路中一个三极管的各极对地电今测得放大电路中一个三极管的各极对地电位分别为位分别为-1V-1V，-1.3V-1.3V，-6V-6V，试判别三极管的三个电极，试判别三极管的三个电极，并说明是硅管还是锗管，是并说明是硅管还是锗管，是NPNNPN型还是型还是PNPPNP型。型。 1-41-4 已知放大电路中一个三极管的各极对地电位已知放大电路中一个三极管的各极对地电位 分别为分别为 2.3V2.3V，3V3V，6V6V，试判别管子的类型、管子的三，试判别管子的类型、管子的三个电极

13、，并说明是硅管还是锗管。个电极，并说明是硅管还是锗管。VVUBE7 . 06 . 0VVUBE3 . 02 . 0 1-51-5 AICBO5 . 0,50_AICBO2,150_ 1-61-6 将一将一PNPPNP型晶体管接成共发射极电路，要使它型晶体管接成共发射极电路，要使它具有电流放大作用，具有电流放大作用，E EC C和和E EB B的正负极性如何连接，为什的正负极性如何连接，为什么？么？晶体管是温度不稳定器件，晶体管是温度不稳定器件，I ICEOCEO越小温度稳定性越好。越小温度稳定性越好。 ICEO= =（1+ 1+ ）I ICBOCBO_ECRCEBRBECRSesRBEBRCC

14、1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE符号规定符号规定UA大写字母、大写下标，表示直流量。大写字母、大写下标，表示直流量。uA小写字母、大写下标，表示交直流量。小写字母、大写下标，表示交直流量。ua小写字母、小写下标，表示交流分量。小写字母、小写下标，表示交流分量。uAua交

15、直流量交直流量交流分量交流分量tUA直流分量直流分量 UBEIBICUCEuo = 0uBE = UBEuCE = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO（1）无输入信号）无输入信号(ui = 0)时时:ICUCEOIBUBEO结论：结论：QIBUBEQUCEICUBEIB无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？ uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEu

16、BEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO（2）有输入信号）有输入信号(ui 0)时时:+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量动态分析动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析静态分析uitOuotO直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiERBRCuiuORLRSes+ XC 0，C 可看作可看作短路。忽略电源的内短路。忽略电源的

17、内阻，电源的端电压恒阻，电源的端电压恒定，直流电源对交流定，直流电源对交流可看作短路。可看作短路。短路短路短路短路对地短路对地短路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。）时的工作状态。静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。 静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。 放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。）时的工作状态。估算法、图解法。估算法、图解法。各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。放大电路的直流通路。放大电路的直

18、流通路。 (1)静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。BBECCB RUUI 所以所以根据电流放大作用根据电流放大作用BCII+UCCRBRCT+UBEUCEICIB已知：已知：UCC=6V，RC=2k ，RB=180k ， =50。解：解：mA0294. 0mA1807 . 06BCCBRUUIBEmA47. 1mA0294. 050BCIIV06. 3V47. 126 CCCCCERIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIBEECCCCCERIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI BC IIEEBEBBCCR

19、IURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB常常数数 B)(CECIUfIUCE = UCC ICRC +UCCRBRCT+UBEUCEICIBBBECCBRUUI CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常数数 B)(CECIUfIUCE /VIC/mA直流负载线直流负载线Q由由IB确定的那确定的那条输出特性与条输出特性与直流负载线的直流负载线的交点就是交点就是Q点点O其分贝值其分贝值: | Au | (dB) = 20lg | Au | 定义：定义： Uo UiAu = Uo UiAu =Uo

20、Ui 绝对值绝对值: | Au | = Uom Uim=当输入信号为正弦交流信号时当输入信号为正弦交流信号时, ：反映放大电路的放大能力：反映放大电路的放大能力 在放大电路中在放大电路中: : 定义：定义： Ui Ii ri = Ui Ii ri =当输入信号为正弦交流信号时当输入信号为正弦交流信号时 ri RSri Ui = Us Us RSri Ii = Ui +_UsIiRS放放大大电电路路ri放大电路放大电路信号源信号源输入电阻输入电阻 ri 大大 Ui 大大 Uo 大；大； ri 大大 Ii 小小 可减轻信号源的负担；可减轻信号源的负担； ri RSri Ui = Us Us RSr

21、i Ii = ri 越大越好，越大越好， ri RS 。可见：可见： Ui +_UsIiRS放放大大电电路路ri输入电阻输入电阻UOC ISC ro = UOC ISC ro =当输入信号为正弦交流信号时：当输入信号为正弦交流信号时： 定义：定义： Uo +_UesIoro RL放大电路放大电路负载负载 输出电阻输出电阻 UOC = = Ues = = A0Ui 放大电路输出端开路电压：放大电路输出端开路电压： OCLOLOURrRU当输出端接有负载时：当输出端接有负载时：放大器的电压放大倍数：放大器的电压放大倍数：OLOLiOCLOLiOuARrRUURrRUUA 若若 ro 小，带载能力强

22、；反之带载能力差。小，带载能力强；反之带载能力差。 RL RLroUoL = UOC RL RLro| Au | = | A0| 可见：可见： ro 越小越好，越小越好，ro RL。 Uo +_UesIoro RL 在前面的分析中，设输入信号是单一频率的正弦在前面的分析中，设输入信号是单一频率的正弦波，但实际上，放大器的输入信号通常是非正弦的，波，但实际上，放大器的输入信号通常是非正弦的，由于由于耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等的存在，它们的容抗随频率变化，故当信号频率等的存在，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

23、输入电压的幅不同时，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。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 注：放大器只有工作在通频带范围内才能避免产生频率失真。注：放大器只有工作在通频带范围内才能避免产生频率失真。 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。一个线性元件。 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，晶体管在小信号（微变量）情况下

24、工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。似代替。 利用放大电路的微变等效电路分析利用放大电路的微变等效电路分析计算计算放大电路放大电路电压放大倍数电压放大倍数Au、输入电阻、输入电阻ri、输出电阻、输出电阻ro等。等。CEBBEbeUIUr CEbbeUiu O)mA()mV(26)1 ()(200beEIrCEBCUII CEbcUii OibicicBCEib 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+ +- -rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间

25、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。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEiiibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定义定义Lb RI rbebe

26、CrRAu iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiii IUr输入电阻iiIUribeB/rR bRiBIIU iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSriBRIbeiBiirURUUiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoooRIUr 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oI4) 求求or外加外加oICRcoIII bcII CoRCRUI 0 0 cb II所所以以2) 令令 或或0i U

27、0S ERcIRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii 直流负载线反映静态时电流直流负载线反映静态时电流IC和和UCE的变化的变化关系关系, 由于由于C2的隔直作用的隔直作用, 不考虑负载电阻不考虑负载电阻RL。 交流负载线反映动态时交流负载线反映动态时电流电流 iC和和uCE的变化关系，视的变化关系，视C2为短路，为短路，RL 与与RC并联并联 ，所以交流负载线比直流负载所以交流负载线比直流负载线要陡些。为了得到尽量大线要陡些。为了得到尽量大的输出信号，要把的输出信号，要把Q设置在设置在交流负载线的中间部分。如交流负载线的中间部分。如果果Q设置不合适，信

28、号进入设置不合适，信号进入截止区或饱和区，会造成非截止区或饱和区，会造成非线性失真线性失真。交流负载线的作法交流负载线的作法iCuCEECCCREQIB过过Q点作一条直线，斜率为：点作一条直线，斜率为：LR1交流负载线交流负载线CLRR LRQuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuo由图可见，电压和电流都含有直流分量和交流分量。由图可见，电压和电流都含有直流分量和交流分量。QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCE

29、iC C/mAuCE/VOOOOOOQicibuiuoQ2uoUCEQuCE/VttiC C/mAICiC C/mAuCE/VOOOQ1uiuotiB B/ AiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCE9.5 双极型晶体管基本放大电路双极型晶体管基本放大电路 +UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE 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，当上式表明，当UCC和和 RB一定时，一定时， IC与与 UBE、 以及以及 ICEO 有关有

30、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。点沿负载线上移。BCEOCIII iCuCEQQ 固定偏置电路的工作点固定偏置电路的工作点Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使高使 IC 增加时，能够自动减少增加时，能够自动减少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变点的变化，保持化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。OB2II 若若满满足足： 基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。2B2BRIV

31、2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+（1）RB2的作用的作用VBEBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBEC RVRUVII RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+从从Q点点稳定的角度来看稳定的角度来看似乎似乎I2、VB越大越好。越大越好。但但 I2 越大，越大，RB1、RB2必须取得较小，将增加损必须取得较小，将增加损耗，降低输入电阻。耗，降低输入电阻。而而VB过高必使过高必使VE也增也增高，在高，在UCC一定时，势必一定时

32、，势必使使UCE减小，从而减小放减小，从而减小放大电路输出电压的动态范大电路输出电压的动态范围。围。I2= (5 10) IB，VB= (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。VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定（2）RE的作用的作用CC2B1B2BURRRVB EBEBERUVI 1EBIIEECCCCCERIRIUU VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+U

33、CCuiuo+ICRSeS+ CBII 对交流：对交流：旁路电容旁路电容 CE 将将R 短路短路， R 不起不起作用作用， Au，ri，ro与固定偏置电路相同与固定偏置电路相同。如果去掉如果去掉CE ，Au，ri，ro ？旁路电容旁路电容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+2B1BB/ RRR iUiIbIcIoUbISEeIBRI 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= 20k RL= 6k

34、，晶体管，晶体管=50， UBE=0.6V, 试求试求: :(1) (1) 静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2V3V12206020CCB2B1B2B URRRVmA8 . 0mA 36 . 03EBEBERUVIA 15.7 A5010.81EBIIV92. 4V38 . 0678. 012)(1E1EECCCCCERRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVBmA78. 0 507

35、.15BCIIk6Co Rrk86. 178. 02650200I26 200Cberk 15/2B1BB RRR其中其中1EbeBi) 1 (/RrRrk03.8 1EbeL) 1 (RrRAu69. 8 iUiIbIcIoUbISEeIBRIRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSEBBECCB)1(RRUUI BIICECCEECCCE)1 (RIURIUUB+UCCRBR+UCE+UBEIIBICRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSLEL/ RRR LeoRIU Lb1RI ）（ LebebiRIrIU Lbbeb)1 (RIrI LbbebLb)1()1(RIrI

36、RIAu LbeL)1(1RrR ）（cIrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIoUbISEeIREiIiBi/rRr LbeBi)1 (/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr LEL/RRR irir cIrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIoUbISEeIREiISBS/RRR RrRr1/sbeEoorcIrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIoUbISEReIREiIoIERbbo IIII EoSBbeoSBbeoRUR/RrUR/RrU ESbeo1/11RR

37、Rrr LbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr RrRr1/sbeEoRB1RCC1C2RB2CBRERL+UCCuiuo+CC2B1B2BURRRVB EBEBERUVI 1EBIIEECCCCCERIRIUU VBRB1RCC1C2RB2CBRERL+UCCuiuo+ BCII RB1RCC1C2RB2CBRERL+UCCuiuo+ECBRERC+_+_uiuoECBRERC+_+_rbeRLbIbIiUoUiouUUAECBRERC+_+_rbeRLbIbIiUoU oULb RI berRALubebirIUir iIbeEbeiEiibii1)1 (11

38、)1 ()1 (ErRrURUUIIUIUrRii ERI1/beErRberRALuoroICRICRbo IIICoooRIUrCoRCRUI 0 0 bbII所以1/beErRriECBRERC+_+_rbeRLbIbIiUoU两级之间通过耦合电容两级之间通过耦合电容 C2 与下级输入电阻连接与下级输入电阻连接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2 由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通，通路互不相通，。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+R

39、S+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2第一级第一级第二级第二级212ioi1oiouuuAAUUUUUUA 电电压压放放大大倍倍数数2ir1bI2bI1cI2cIrbeRB2RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1oU1b1ISErbeRC2RLEBC+ +- -oU2b2IB1R B2R RB12i1C1L/rRR 1be1L1io11rRUUAu be2L222io2rRUUAu 1iirr 2oorr L2CL2/ RRR 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

40、电容造成采用直接耦合的方式可放大缓慢变化的信采用直接耦合的方式可放大缓慢变化的信号，扩大通频带。下面将要介绍的差动放号，扩大通频带。下面将要介绍的差动放大器即采用直接耦合方式。大器即采用直接耦合方式。阻容耦合电路缺点：阻容耦合电路缺点：不能放大直流信号。不能放大直流信号。将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2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

41、现象。uotO晶体管参数随温度变化、电源电压晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。波动、电路元件参数的变化。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 直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。 严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。信号电压还是漂移电压。 一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电压作为衡量零点漂移的指标。压作为衡量零点漂移的指标。uAuuodId 只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许

42、多时，放只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时，放大后的有用信号才能被很好地区分出来。大后的有用信号才能被很好地区分出来。 由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有良好的低频特性。良好的低频特性。f|Au |0.707| Auo |OfH| Auo | 抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。的一个重要的问题。 适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直接耦合。都是直接耦合。 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对电路结构对称，在理想的情况

43、下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。应电阻元件的参数值都相等。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。 +UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两个输入、两个输入、两个输出两个输出两管两管静态工静态工作点相同作点相同uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0静态时，静态时，ui1 = ui2 = 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）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2+UCCuoRCRB2T1R

44、B1RCRB2RB1+ui1ui2+T2+共模信号共模信号 需要抑制需要抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2+差模信号差模信号 是有用信号是有用信号id1ici1uuuid2ici2uuu2uuui2i1ic2uuuui2i1id2id1所以，对比较输入信号的放大作用可分解为对共模所以，对比较输入信号的放大作用可分解为对共模信号分量和差模信号分量的处理。信号分量和差模信号分量的处理。例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1

45、= 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV 这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。系统中是常见的。 特点：特点：加入射极电阻加入射极电阻RE ；加入负电源；加入负电源-UEE ，采用，采用正负双电源供电；设置调零电位器正负双电源供电；设置调零电位器RP 。+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+1.1.双端输入双端输入- -双端输出双端输出21iiuu差模信号差模信号 +Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+分析差分放

46、大电路分析差分放大电路：对于不同的输入方式，结果是：对于不同的输入方式，结果是一样的；不同的输出方式，结果是不同的。一样的；不同的输出方式，结果是不同的。2IEICIB-+UBET1RBRERCEE+UCCUCE+-（1）静态分析静态分析IB1= IB2= IBEEECREII2IC1= IC2= ICEEEBEBBEIRUIR2CBII 0EVCCCCCEIRUU ib2 , ic2 ui1 ui2ib1 , ic1ic1 = - ic2iRE = ie1+ ie2 = 0uRE = 0 RE对差模信号不起作用对差模信号不起作用ib2ib1ic2ic1iRE（2 2）动态分析动态分析+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+差模信号通路差模信号通路T1单边微变单边微变等效电路等效电路uod1RBB1EC1RC ib1ui1rbe1ib1+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+111iodduuA单管差模放大倍数单管差模放大倍数:1