《模拟电子线路》第二章双极型晶体管及放大电路3

1、 2.5 共射极放大器的交流等效电路分析法根据直流通路估算直流工作点确定放大器交流通路、交流等效电路计算放大器的各项交流指标1UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C2图2.5.11 共射极放大器及其交流等效电路(a)电路2(b)交流等效电路图2.5.11 共射极放大器及其交流等效电路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB11.电压放大倍数31.电压放大倍数输出、输入电压反相分析各性能指标。主要包括以下性能指标： 无量纲参数4关于电压放大倍数Au的讨论3.可取分贝（dB）为单位。即：当忽略rbb时，5(b)交流等效电路图2.5.11 共射极

2、放大器及其交流等效电路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1 2.电流放大倍数6 2.电流放大倍数无量纲参数可取分贝（dB）为单位。可见，共射极放大器既有电压放大，又有电流放大，因而具有极大的功率增益。7(b)交流等效电路图2.5.11 共射极放大器及其交流等效电路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1 输入电阻Ri 输出电阻Ro 8 3.输入电阻Ri定义：从放大器输入端看进去的电阻，即： UsAuoUiRLRsUiRiRoUoRi表征放大器从信号源获得信号的能力。94.输出电阻Ro定义：从放大器输出端看进去的电阻

3、。 根据戴维南定理，可得： Ro是一个表征放大器带负载能力的参数。UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB110 对于电压输出。Ro越小，带负载能力越强，即负载变化时放大器输出给负载的电压基本不变。 对于电流输出。Ro越大，带负载能力越强，即负载变化时放大器输出给负载的电流基本不变。 115. 源电压放大倍数Aus若RiRs ，则：UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB112UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRCRB1C2图2.5.11 共射极放大器及其交流等效电路(a)电路 6.发射极接有电阻RE时的情况13 图

4、2.5.12 发射极接电阻时的交流等效电路1415Ri=RB1RB2R16例2.5.3 下图电路中，若RB1=75k，RB2=25k, RC=RL=2k,RE=1k,UCC=12V，晶体管采用3DG6管，=80, r bb=100,Rs=0.6k,试求直流工作点ICQ、UCEQ及Au,Ri,Ro和Aus等项指标。UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C217RB1=75k，RB2=25k, RC=RL=2k,RE=1k, UCC=12V，=80, r bb=100,Rs=0.6k,试求直流工作点ICQ、UCEQ及Au,Ri,Ro和Aus等项指标。UiRiRsRB2rbeIiRC

5、RLUoeIbIbrceRoIcIobcRB118 解 按估算法计算Q点： UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C219UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1计算Au: 20UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB121UoUiUsRsRB2C1RE1CERLUCCRCRB1C2RE2例2.5.4 在上例中，将RE变为两个电阻RE1和RE2串联，且RE1=100,RE2=900，而旁通电容CE接在RE2两端，其它条件不变，试求此时的交流指标。221解 由于RE=RE1+RE2=1k，所以Q点不变。对于

6、交流通路，现在射极通过RE1接地。交流等效电路为：23124可见，RE1的接入，使得Au减小了约10倍。但是，由于输入电阻增大，因而Aus与Au的差异明显减小了。25 2.6 共集电极放大器UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRB1C2(a)电路26图2.6.1 共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie271.电压放大倍数Au因而 式中： Au1，所以仍有较大的功率增益。 UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie30图2.6.1 共集电极放大器及交流等效电路(b)交

7、流等效电路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie3.输入电阻Ri31Ri显著增大，所以共集电极电路的具有高输入电阻的特性32图2.6.1 共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie4.输出电阻Ro33 图2.6.2 求共集放大器Ro的等效电路34式中：35是基极支路的电阻折合到射极的等效电阻 输出电阻小。36共集电路的特点： 电压放大倍数小于1而近于1；输出电压与输入电压同相；输入电阻高；输出电阻低。37 2.7 共基极放大器C1UiREC2RCRB1RB2CBUoRL

8、UCC(a)共基极放大电路38 图2.7.1 共基极放大器及其交流等效电路(b)交流等效电路IiUiRERiIerbeRiIbRCRoRLIoUoIb391.电压放大倍数Au式中： 2.电流放大倍数Ai403.输入电阻Ri4.输出电阻Ro41 273 三种基本放大器性能比较424328 放大器的级联 281级间耦合方式多级放大器各级之间连接的方式称为耦合方式。级间耦合的要求 :确保各级放大器有合适的直流工作点；前级输出尽可能多的加到后级的输入端 常用的耦合方式有三种：阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。44阻容耦合优点：各级的直流工作点相互独立，不会影响各自设定的工作点。缺点：低频特性差。45变压

9、器耦合优点：各级的直流工作点相互独立；可实现阻抗变换。缺点：低频特性差; 变量器体积大，不易集成。46UiRi2A1A2Uo(a)直接耦合框图直接耦合优点：易集成；没有电抗元件，具有良好的频率特性，对低频和高频信号均能放大。47直接耦合缺点：1、各级直流工作点相互影响。解决方法：合理的设计偏置电路。 2、零点漂移严重解决方法：输入端采用差动电路。UiRi2A1A2Uo(a)直接耦合框图48RE2UoUCC (a)垫高后级的发射极电位49 (b)垫高后级的发射极电位 (c)垫高后级的发射极电位RDZ50UoUCCNPNPNP图2.8.3 直接耦合电平配置方式实例(d)NPN、PNP管级联5128

10、2级联放大器的性能指标计算1、一个n级放大器的总电压放大倍数Au为： 522、级联放大器的输入电阻即为第一级的输入电阻Ri1，但应将后级的输入电阻Ri2作为其负载， 533、级联放大器的输出电阻即为最末级的输出电阻Ro(n)，但应将前级的输出电阻Ro(n-1)作为其信号源内阻 54图2.8.6 两级共射极放大器(a)电路55(b)交流通路56RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2Ib1Ib2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo157RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2Ib1Ib2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo158283 组合放大器一、C

11、CCE组合放大器UoRB1RiRB2RC2RLRoUiUsRsRE1Ro1V1V2 (a)CCCE电路CC-CE组合电路具有高的输入电阻，组合放大器的Aus近似为后级共射放大器的电压增益。 59图2.8.8 CECC电路UoRB1RiRB2RLRoUiV1RC1Ri2RE2V2二、 CECC组合放大器CE-CC具有低的输出电阻，组合放大器的Au近似为共射放大器在负载开路时的电压增益。 60例2.8.2 放大电路如图2.8.9所示。已知晶体管=100, rbe1=3k,rbe2=2k,rbe3=1.5k，试求放大器的输入电阻、输出电阻及源电压放大倍数。 图2.8.9 例2.8.2电路 RsUsR

12、E15.3kRRC23kRE33kUEE(6V)RLUo0.2kVD1V1V2V3(6V)UCC2kVZ61解: 该电路为共集、共射和共集三级直接耦合放大器。RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo262(1)输入电阻Ri：RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo263(2)输出电阻Ro: RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo264(3)源电压放大倍数Aus: RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo265RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo266RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo267RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo268三、CECB组合放大器RB3UsRsUiC1RB2C3RB1RCC2UCCUoCERERLV2V1Uo1(a)电路69图