电子技术基础模拟部分第五版第四章

4.1半导体三极管（BJT）

4.2共射极放大电路

4.3放大电路的分析方法4.4放大电路静态工作点的稳定问题4.5共集电极和共基极放大电路4.6组合放大电路4.7放大电路的频率响应4

半导体三极管及基本电路14.1.1BJT的结构简介4.1半导体三极管（BJT）4.1.2放大状态下BJT的工作原理4.1.3BJT的特性曲线4.1.4BJT的主要参数4.1.5温度对BJT参数及特性的影响2三极管（BipolarJunctionTransistor)图片§3.1.1

BJT的结构简介3§4.1.1

BJT的结构简介BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极BCEPNP型4BECNPN型三极管BECPNP型三极管三极管符号NPNCBEPNPCBE§4.1.1

BJT的结构简介5发射结集电结BECNNP基极发射极集电极++++++++++____________________++++++++++§4.1.1

BJT的结构简介6BECNNP基极发射极集电极基区(base)

：较薄，掺杂浓度低集电区(collector)

：面积较大发射区(emitter)

：掺杂浓度较高§4.1.1

BJT的结构简介7集电结外加反压发射结外加正压BECNNPVBBRBVCCIE由于基区掺杂浓度很低，基区空穴向发射区的扩散电流可忽略。IBE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE

，多数扩散到集电结。发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。§

4.1.2放大状态下BJT的工作原理BJT起放大作用的条件：内部条件和外部条件1.BJT内部载流子的传输过程8BECNNPVBBRBVCCIE集电结反偏，有少子形成反向电流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBO

ICEIBEICE从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。§

4.1.2放大状态下BJT的工作原理9IB=IBE-ICBO

IBEIBBECNNPVBBRBVCCIEICBOICEIC=ICE+ICBO

ICEIBE反向饱和电流ICBO，这个电流对放大没有贡献动画演示§

4.1.2放大状态下BJT的工作原理10§

4.1.2放大状态下BJT的工作原理BJT的三种连接方式共集电极接法：集电极作为公共电极，用CC表示共基极接法：基极作为公共电极，用CB表示共发射极接法：发射极作为公共电极，用CE表示11§

4.1.2放大状态下BJT的工作原理iC与iB之比称为电流放大倍数：对于正向偏置的发射结：集电结收集的电子流是发射结的总电子流的一部分：共基极电流放大倍数

一般在0.98以上，共射极电流放大倍数

一般为10～1002.BJT的电流分配关系12§

4.1.2放大状态下BJT的工作原理3.BJT在电压放大电路中的应用举例RLecb1k

VEEVCCVEBIBIEIC+-

vI+vEB

vO+-+iC+iE+iB若vI

=20mV，电压放大倍数使iE

=-1mA，则iC

=

iE

=-0.98mA，当

=0.98时，131.共射极连接时的V－I特性曲线§

4.1.3BJT的特性曲线mA

AVVvCE

vBERBiBVCCVBB共射极接法的实验线路14vCE1ViB(

A)vBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管vBE0.6~0.7V,锗管vBE0.2~0.3V。一般用这一条曲线。vCE=0VvCE=0.5V

死区电压，硅管0.6V，锗管0.2V。（1）输入特性(inputcharacteristic)§

4.1.3BJT的特性曲线15IC(mA)1234VCE(V)3691240A60AQQ’

=IC/

IB=2mA/40A=50

=

IC/

IB

=(3-2)mA/(60-40)A=50

=IC/

IB=3mA/60A=50（2）输出特性(outputcharacteristic)§

4.1.3BJT的特性曲线16（2）输出特性(outputcharacteristic)§

4.1.3BJT的特性曲线对共射极电路有：vBE不变，vCE

→vCB反压

→集电结的空间电荷区宽度

→基区的有效宽度

→基区内的载流子复合的机会

→

增大在基极电流不变的情况下，集电极电流将随vCE的增大而增大，输出特性比较平坦的部分随着vCE的增加略向上倾斜，称为Early效应基区宽度调制效应17§

4.1.3BJT的特性曲线（2）输出特性(outputcharacteristic)当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。饱和区特点：

iC不再随iB的增加而线性增加，即此时截止区特点：iB=0，iC=ICEOvCE=VCES，典型值为0.3V18输出特性三个区域的特点：a.放大区(amplifierregion)BE结正偏，BC结反偏，IC=IB,且

IC=

IB。b.饱和区(saturationregion)BE结正偏，BC结正偏，即VCEVBE

，

IB>IC，VCE0.3V。

c.截止区(cut-offregion)VBE<死区电压，IB=0，IC=ICEO0

。§

4.1.3BJT的特性曲线（2）输出特性(outputcharacteristic)19§

4.1.3BJT的特性曲线

iE=f(vBE)

vCB=constiC=f(vCB)

iE=const2.共基极电路的特性曲线20前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。则共射直流电流放大倍数为：工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为

iB，相应的集电极电流变化为

iC，则交流电流放大倍数为：1.电流放大倍数

§

4.1.4BJT的主要参数21例：VCE=6V时：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理：

=一般放大电路采用

=30～80。1.电流放大倍数

§

4.1.4BJT的主要参数22（1）集-基极反向截止电流ICBO

AICBOICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度变化的影响。2.极间反向电流§

4.1.4BJT的主要参数23ECNNPIB=0B由BJT的电流分配规律，此处电流为

ICBO集电结反偏，空穴漂移到基区。发射结正偏，电子扩散到基区。复合形成ICBO（1＋β）ICBO（2）集-射极反向截止电流ICEO2.极间反向电流§

4.1.4BJT的主要参数24（1）集电极最大允许电流ICM

BJT的参数变化不超过允许值时集电极允许的最大电流即为ICM。当电流超过时，管子的性能将显著下降，甚至有烧坏管子的可能。3.极限参数§

4.1.4BJT的主要参数25

集电结上允许损耗功率的最大值。

PC

PCMICVCEICVCE=PCMICMV(BR)CEO安全工作区（2）集电极最大允许功耗PCM3.极限参数§

4.1.4BJT的主要参数26（3）反向击穿电压3.极限参数§

4.1.4BJT的主要参数V(BR)EBO，集电极开路时，发射极－基极间的反向击穿电压。V(BR)CBO，发射极开路时，集电极－基极间的反向击穿电压。V(BR)CEO，基极开路时，集电极－发射极间的反向击穿电压。27当VCEICEO集电结出现雪崩击穿V(BR)CEO<<V(BR)CBOV(BR)CBO>V(BR)CES>V(BR)CER>V(BR)CEO射－基间有电阻时射－基间短路时基极开路时（3）反向击穿电压3.极限参数§

4.1.4BJT的主要参数

V(BR)CEO与ICEO的大小有关：28§

4.1.5温度对BJT参数及特性的影响（1）温度对ICBO的影响（2）温度对

的影响温度每升高1oC，

增加0.5%1%1.温度对BJT参数的影响温度每升高10oC，ICBO约增加一倍（3）温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响集电结的反向击穿为雪崩击穿，具有正的温度系数，温度升高，反向击穿电压提高29§

4.1.5温度对BJT参数及特性的影响2.温度对BJT特性曲线的影响温度T

输出特性曲线上移，曲线族间距增大温度T

输入特性曲线左移温度每升高1oC，vBE减小2mV~2.5mV动画演示304.1小结三极管（晶体管，BJT）是电流控制器件三极管要实现放大作用，必须工作在放大区。314.1试题常见类型三极管基础知识正确性的判断；三极管工作状态的判断；由管子的特性求解主要参数（例如给出一个输出特性曲线，求值）。32例题1.三极管在放大区时的集电极电流是由多子漂移形成的？（）2.当三极管工作在放大区时，发射结电压为()偏置，集电结电压为()偏置。333.测得放大电路中三只晶体管的直流电位如图示，分析他们的类型、管脚和所用的材料（硅或锗）。判断依据：1.在放大区，NPN管：VCVB>VE

PNP管：VCVB<VE2.硅管：VBE=0.7V

锗管：VBE=-0.2V3.7V3V12V11.3V0V12V15V14.8V12V硅管，NPNbec硅管，PNPbceebc锗管，PNP344.测出电路中晶体管三个电极对地的电位，判断其工作状态。3.7V3V8V2V3V12V3.7V3V3.3V判断依据：NPN管：放大状态：VCVB>VE，且VBE>Vth截止状态：VBE<Vth饱和状态：VBE>Vth，且VCEVBEPNP管：放大状态：VCVB<VE，且VBE<Vth截止状态：VBE>Vth饱和状态：VBE<Vth，且VCE

VBEVBE＝0.7VVC>VB>VE放大VBE＝－1V截止饱和VBE＝0.7VVCE=0.3V<VBE354.2共射极放大电路

电路组成

共射极放大电路的工作原理361.电路组成§

4.2共射极放大电路放大元件iC=

iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。+++iB++b2b-ivC+R-b1vTo+CcRVCCBBViCiEcommon－emitterconfiguration371.电路组成§

4.2共射极放大电路+++iB++b2b-ivC+R-b1vTo+CcRVCCBBViCiE基极电源与基极电阻使发射结正偏，并提供适当的静IB和VBE。集电极电阻RC，将变化的电流转变为变化的电压。集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。38简化电路及习惯画法§

4.2共射极放大电路++iB++b2b-ivC+R-b1vTo+CcRVCCBBViCiE+CTb1CCRbV+vov+ib2CcR39§

4.2共射极放大电路2.基本共射极放大电路的工作原理根据直流通路可知：采用该方法，必须已知三极管的

值。一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。a.静态(直流工作状态)画直流通路原则：所有电容开路所有电量大写短路，开路IB、IC和VCE

是静态工作状态的三个量，用Q表示，称为静态工作点Q（IBQ，ICQ，VCEQ

）。40放大电路如图所示。已知BJT的ß=80，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）解：（1）（2）当Rb=100k时，静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：所以BJT工作在饱和区。VCE不可能为负值，此时，Q（120uA，6mA，0V），

例题+++CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR++41§

4.2共射极放大电路2.基本共射极放大电路的工作原理b.动态+++CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR++++TRbL+voR-v+-icR输入信号不为零时，放大电路的工作状态，即交流工作状态。所有电容短路所有电量小写画交流通路原则：

短路42vi=0vi=Vsin

t先静态：确定静态工作点Q（IBQ、ICQ、VCEQ）后动态：确定性能指标（AV

、Ri

、Ro

等）放大电路为什么要建立正确的静态？§

4.2共射极放大电路2.基本共射极放大电路的工作原理43§

4.2共射极放大电路2.基本共射极放大电路的工作原理工作点合适工作点偏低合适的静态工作点保证Je正偏，Jc反偏保证有较大的线性工作范围44(a)(b)1.下列a~f电路哪些具有放大作用？(c)(d)(f)(e)

例题454.3放大电路的分析方法

静态工作点的图解分析

动态工作情况的图解分析

BJT的H参数及小信号模型

用小信号模型分析共射极放大电路

小信号模型分析法的适用范围

4.3.1

图解分析法

4.3.2

小信号模型分析法

静态工作点对波形失真的影响464.3放大电路的分析方法放大电路分析静态分析动态分析估算法图解法微变等效电路法图解法计算机仿真放大电路性能指标的定义放大电路中各个元件的作用放大电路的直流通路与交流通路本节重点47

采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。共射极放大电路+CTb1CCRbV+vov+ib2CcR直流通路TCCRbVcRVBEVCEIBIC+－+－1.静态工作点的图解分析§

4.3.1图解分析法48

vi=0，求Q（IBQ、ICQ和VCEQ

）线性线性非线性§

4.3.1图解分析法1.静态工作点的图解分析49(1).输入回路线性部分：

非线性部分：50(2).输出回路

非线性部分：

得出Q（IBQ，ICQ，VCEQ

）线性部分：称为直流负载线51IBMN下移（3）电路参数对Q点的影响：截距变Q点下移变Rb其他参数不变：变RC变VCCIBQ点上移RbRbQ点左移斜率Q点右移RCRC斜率Q点左移MN上移Q点右移VCCVCC522.动态工作情况的图解分析§

4.3.1图解分析法斜率1Rc//

RL+++CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR++由交流通路得纯交流负载线：vce=-ic

(Rc

//RL)

因为交流负载线必过Q点，则交流负载线为++TRbL+voR-v+-icR53§

4.3.1图解分析法通过图解分析，可得如下结论：

1.vo与vi相位相反；

2.可以测量出放大电路的电压放大倍数；

3.可以确定最大不失真输出幅度。543.静态工作点对波形失真的影响§

4.3.1图解分析法在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非线性失真。为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截止区或饱和区，则造成非线性失真。动画演示动画演示553.静态工作点对波形失真的影响§

4.3.1图解分析法iCvCEvoiCvCEvo对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与NPN管正好相反Vom=ICQRcVom=VCEQ-VCES56§

4.3.1图解分析法放大电路的动态范围iCvCEvo可输出的最大不失真信号工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位要有合适的交流负载线信号幅度不大，不产生失真和保证一定的电压增益，Q可选得低些57？思考题1.试分析下列问题：共射极放大电路（1）增大Rc时，负载线将如何变化？Q点怎样变化？（2）增大Rb时，负载线将如何变化？Q点怎样变化？（3）减小VCC时，负载线将如何变化？Q点怎样变化？（4）减小RL时，负载线将如何变化？Q点怎样变化？58共射极放大电路？思考题2.放大电路如图所示。当测得BJT的VCE

接近VCC=的值时，问管子处于什么工作状态？可能的故障原因有哪些？截止状态答：故障原因可能有：•Rb支路可能开路，IB=0，IC=0，VCE=VCC-IC

Rc=VCC

。•C1可能短路，

VBE=0，IB=0，IC=0，VCE=VCC-IC

Rc=VCC

。593.一个实际的单管放大电路如图所示，请用图解分析法分析该电路的静态和动态工作情况。C1

、C2：耦合电容RL：负载电阻Rb=300K

RC=4K

VCC=12V60

(a)直流通路

(b)交流通路61(1)静态工作情况

得出Q（IBQ，ICQ，VCEQ

）

=Q（40A，1.5mA，6V）62称为交流负载线(2)动态工作情况631.从Q点做一条斜率为-1/R’L

的直线。作法：

2.截距法64可得如下结论：直流负载线和交流负载线相交于Q点；不接RL时，两根线重合；R’L<RC，即交流负载线比直流负载线陡，相同输入电压条件下，带负载后输出电压幅度下降，电压放大倍数下降。65最大不失真输出幅度的获取Q点较高Q点不允许动上取到饱和区，下取等长度Q点较低下取到截止区，上取等长度Q点允许动把Q点取到负载线的中间664.图解分析法的适用范围§

4.3.1图解分析法特别适用于分析信号幅度较大而工作频率不太高的情况优点：直观、形象，有助于一些重要概念的建立和理解，如交直流共存、静态和动态等。能全面分析放大电路的静态、动态工作情况，有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。缺点：不能分析信号幅值太小或工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。674.3.2小信号模型分析法

BJT的H参数及小信号建模共射极放大电路的小信号模型分析

H参数的引出

H参数小信号模型

小信号模型的简化

利用直流通路确定Q点

画小信号等效电路

H参数的确定

求放大电路动态指标小信号模型分析法的适用范围68

BJT的H参数及小信号建模建立小信号模型(smallsignalmodel)的意义建立小信号模型(smallsignalmodel)的思路

当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。

由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件作线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。691.H参数的引出在小信号情况下，对上两式取全微分得用小信号交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce

对于BJT双口网络，我们已经知道输入输出特性曲线如下：iB=f(vBE)

vCE=constiC=f(vCE)

iB=const可以写成：BJT双口网络vBEvCEiBcebiCBJT双口网络++T+-++-70iBvBE

vBE

iB——输出端交流短路时的输入电阻，用rbe表示。——输入端开路时的电压反馈系数，用uT表示。iBvBE

vBE

vCE1.H参数的引出71

iC

iBiCvCE——输出端交流短路时的电流放大系数，用β表示。——输入端开路时的输出电导，用1/rce表示。iCvCE

iC

vCE1.H参数的引出722.H参数小信号模型根据可得小信号模型vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBEvCEiBcebiCBJT双口网络++T+-++-

H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。

H参数与工作点有关，在放大区基本不变。

H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。BJT的H参数模型v-+

ceebccbiiiehv-+be+-hfeibhrevce73即rbe=hie

=hfe

uT

=hre

rce=1/hoe一般采用习惯符号则BJT的H参数模型为uT很小，一般为

10-310-4，

rce很大，约100k。故一般可忽略它们的影响，得到简化电路v-+

ceebccbiiberv-+be

ceuT

vcev-+ebccbiiberv-+becer+-3.小信号模型的简化744.H参数的确定

一般用万用表测出；

rbe

与Q点有关，可用示波器测出。一般也用公式估算rbe

rbe=rb+(1+

)re其中对于低频小功率管rb≈200

则

而

(T=300K)

v-+

ceebccbiiberv-+be75

用H参数小信号模型分析共射极基本放大电路1.

利用直流通路求Q点一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V，

已知。+++CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR++762.

画小信号等效电路共射极放大电路..H参数小信号等效电路.+ebcVo-i-+VcbI+.IcLbbeRrRR+++CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR++交流通路++TRbL+voR-v+-icR773.

求放大电路动态指标根据则电压增益为...+ebcVo-i-+VcbI+.IcLbbeRrRR78对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。输入电阻的定义：是动态电阻。电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。3.

求放大电路动态指标ebccbII..cLbbeRrRRV-+T.TI.Ri793.

求放大电路动态指标V-+T.ebccbII..cbbeRrRTRsI.Ro对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。计算输出电阻的方法：所有独立电源置零，保留受控源，加压求电流法。80

小信号模型分析法的适用范围用图解法定出静态工作点当输入电压幅度较小或BJT基本工作在线性区，放大电路较复杂，可用小信号模型分析当输入电压幅度较大，BJT的工作点延伸到特性曲线的非线性部分，需要采用图解法。分析放大电路输出电压的最大幅值等应用图解法较方便81

例题【例题1】在下图所示电路中，已知晶体管的

静态时判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“√”，否则打“×”。8283【例题2】放大电路如图所示。

已知BJT的ß=40，

rbb’=200

，VBEQ=0.7V，

求：（1）电压放大倍数（2）输入电阻Ri，输出电阻Ro（3）若信号源内阻Rs=500

，Av如何变化。84【例题3】已知下图所示电路中晶体管的β＝100，rbe=1kΩ。（1）现已测得静态管压降UCEQ＝6V，估算Rb约为多少千欧?（2）若测得

Ui

和Uo

的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻RL为多少千欧？854.4放大电路工作点的稳定问题

温度变化对ICBO的影响

温度变化对输入特性曲线的影响

温度变化对

的影响

基极分压式射极偏置电路

含有双电源的射极偏置电路4.4.1温度对工作点的影响4.4.2射极偏置电路

含有恒流源的射极偏置电路86§

4.4.1温度对工作点的影响1.温度变化对ICBO的影响2.温度变化对输入特性曲线的影响温度T

输出特性曲线上移温度T

输入特性曲线左移3.温度变化对

的影响温度每升高1°C，

要增加0.5%1.0%温度T

输出特性曲线族间距增大QvCE/ViC/mAiB

=0IBQ1动画演示87§

4.4.1温度对工作点的影响小结：

固定偏置电路的Q点是不稳定的。Q点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化。保持Q点基本稳定。常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。

ICBO

ICEO

T

VBE

IB

IC

88§

4.4.2射极偏置电路（1）稳定工作点原理目标：温度变化时，使IC维持恒定。如果温度变化时，b点电位能基本不变，则射极偏置电路(four-resistorcircuit)

可实现静态工作点的稳定。T

稳定原理：

IC

IE

IC

VE

、VB不变

VBE

IB

（反馈控制）+++CTb1CCRb1VL+voR-v+-ib2CcR++eRb2R1.基极分压式射极偏置电路89（2）

放大电路指标分析①静态工作点+++CTb1CCRb1VL+voR-v+-ib2CcR++eRb2R§

4.4.2射极偏置电路90②电压增益...Voi-+VcbI.I+++ebcRRb1berRc+-LRb2ReeI.动画演示§

4.4.2射极偏置电路91③输入电阻根据定义则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻VcbII.+ebcRRb1berRcLRb2ReRbI.Rib-+TR.TI..§

4.4.2射极偏置电路92④输出电阻输出电阻其中当时，一般（）

可见三极管电流源的内阻比三极管的输出电阻rce还要大。coRR».IRc.cbII.ebcRRsberRcbResV-+TR'.TI.rceoRoR'动画演示§

4.4.2射极偏置电路93§

4.4.2射极偏置电路2.含有双电源的射极偏置电路RcRsReRLvs+VCCT+--VEERcRsCb1Cb2RbRe1RLvs+VCCT+--VEERe2Ce94§

4.4.2射极偏置电路3.含有恒流源的射极偏置电路+VCCRcRsCbRbRLvsT+--VEECerbeRbRCRL

ib+-voicib-+-vi95

例题【例题1】电路如图所示，晶体管的β＝100，rbb'=100Ω。（1）求电路的Q点Au

、Ri

和Ro；（2）若电容Ce

开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？964.5共集电极电路和共基极电路

静态分析

动态分析

静态分析

动态分析4.5.1共集电极电路4.5.2共基极电路4.5.3三种组态的比较97§

4.5.1共集电极放大电路1.静态分析该电路也称为射极跟随器(emitterfollower)。由得++-RvRVevib-+CCoTRL+-RSsv++982.动态分析++-RvRVevib-+CCoTRL+-RSsv++ebcRberLRi-+VbIcbIRV-+SseR.....+Vo-+动画演示动画演示§

4.5.1共集电极放大电路99电压增益其中一般，则电压增益接近于1，即电压跟随器ebcRberLRi-+VbIcbIRV-+SseR.....+Vo-+§

4.5.1共集电极放大电路100输入电阻根据定义由电路列出方程则输入电阻当，时，输入电阻大+ebcRiRberLRbIcbIV-+TeR...TI.IRb.§

4.5.1共集电极放大电路101输出电阻由电路列出方程其中则输出电阻.+ebcRberVT-bTbI+RseRI..ReI.RoRs动画演示§

4.5.1共集电极放大电路102§

4.5.1共集电极放大电路射极输出器的输入输出同相，电压增益小于1而近似于1，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器。没有电压放大能力，仍具有电流和功率放大能力输入电阻大，作为前一级的负载，对前一级的放大倍数影响较小且取得的信号大。常用作放大器的输入级输出电阻很小，带负载能力强，用于输出级用于中间级起阻抗变换的作用，隔离前后级间的影响103

例题【例题1】电路如图所示，晶体管的β＝80，rbe=1kΩ。（1）求出Q点；（2）分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的Au

和Ri；（3）求出Ro。104§

4.5.2共基极放大电路+s+Vb11b2vi-v+2SCbCbR-RCCRcRR+vLo-eRCB+++T共基极放大电路(common-baseamplifier)如图所示。105电流分配关系当

=0.98时，+s+Vb11b2vi-v+2SCbCbR-RCCRcRR+vLo-eRCB+++T§

4.5.2共基极放大电路106直流通路：1.静态分析+s+Vb11b2vi-v+2SCbCbR-RCCRcRR+vLo-eRCB+++T§

4.5.2共基极放大电路1072.动态分析+s+Vb11b2vi-v+2SCbCbR-RCCRcRR+vLo-eRCB+++T++ebcRiberi-+VeRiIceIIiRV-+SSR+oVLR-RcIb.......电压增益§

4.5.2共基极放大电路108输入电阻输出电阻++ebcRiberi-+VeRiIceIIiRV-+SSR+oVLR-RcIb.......§

4.5.2共基极放大电路1094.5.3三种组态的比较电压增益：输入电阻：输出电阻：1104.6组合放大电路

复合管的主要特征

共集－共集放大电路的动态分析4.6.1共射－共基放大电路4.6.2共集－共集放大电路111§

4.6.1共射－共基极放大电路++++Rb11Rb21Rb12Rb22Cb1Cb2Cb3Ce1Re1Rc2RLvivoVCCT1T2串接放大电路高频特性好，具有较宽的频带+++RbRc2RLvivoT1T2---vo1iiib1ic2ic1=ie2Ri=Rb11||Rb21||Rbe1Ro

Rc2112§

4.6.1共射－共基极放大电路+++RbRc2RLvivoT1T2---vo1iiib1ic2ic1=ie2在计算各级电压增益时，必须考虑级间的相互影响，前一级的输出电压是后一级的输入电压，后一级的输入电阻是前一级的负载电阻113作用：提高电流放大系数，增大电阻rbe。复合管（darlingdonconnection）也称为达林顿管。§

4.6.2共集－共集放大电路T1T2TT1T2TT1T2TT1T2T必须保证两只管子均工作在放大状态1.复合管的主要特征114§

4.6.2共集－共集放大电路IC

=IC1+IC2

=

1IB+

2(1+

1)IB

=[

1+

2(1+

1)]IB

=IC/IB

=

1+

2(1+

1)

1

2ICIBIE

1

2

IC1IC2IB2115§

4.6.2共集－共集放大电路++RbReRLvivoT1T2--Rsvs++RbRsCb1Cb2Re1ReRLvsvoVCCT1T2+-+-vi例4.6.12.动态分析116例1判断图示各电路是否能放大交流信号判断依据（1）能够满足BJT的外部工作条件：发射结正偏置，集电结反偏置；（2）能设置合适的静态工作点；（3）交流通道信号能够顺利通过。习题课117118例2电路如图示，三极管的

=100，rbe=1.5K，静态时VBE=0.7V，所有电容对交流可视为短路（1）静态工作点Q，Av、Ri、Ro、Avs（2）若管子的饱和压降为VCES=0.7V，当增大输入电压时，空载和3K负载时电路各首先出现饱和失真还是截止失真？（3）若C3开路，则Q点和Av、Ri、Ro如何变化？119例3判断多级放大组态，并写出电压增益表达式多级放大器的组合方式：（1）阻容耦合——Q点独立设置，要求电容大，对集成不利；（2）直接耦合——有利集成，但Q点相互影响；（3）变压器耦合。120121例4电路如图示，三极管的

=120，rbe=3K，静态时VBE=0.7V，所有电容对交流可视为短路（1）直流通道和交流通道（2）静态工作点Q（3）Av、Ri、Ro122例5电路如图示，三极管的

=100，rbb’=100，静态时VBE=0.7V，所有电容对交流可视为短路（1）静态时集电极电位VCQ=？（2）若输入电压有效值10mV，则输出电压有效值多少？1234.7.1单时间常数RC电路的频率响应4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数

RC低通电路的频率响应

RC高通电路的频率响应4.7放大电路的频率响应4.7.3单极共射极放大电路的频率响应4.7.4单级共基极和共集电极放大电路的频率响应4.7.5多级放大电路的频率响应124（1）频率响应表达式：幅频响应：相频响应：§

4.7.1单时间常数RC电路的频率响应1.RC低通电路频率响应(frequencyresponse)C1VoR1+－.Vi+－.125（2）RC低通电路的波特图(bodeplot)最大误差

-3dB0分贝水平线斜率为

-20dB/十倍频程

的直线幅频响应：f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍频程-3dB§

4.7.1单时间常数RC电路的频率响应126相频响应其中fH是一个重要的频率点，称为上限截止频率。

f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍频程f0.1fH0°fH10fH100fH-45°-90°这种对数频率特性曲线称为波特图(bodeplot)，-3dB§

4.7.1单时间常数RC电路的频率响应动画演示127（1）频率响应表达式：幅频响应：相频响应：§

4.7.1单时间常数RC电路的频率响应2.RC高通电路频率响应C2VoR2+－.Vi+－.128f0.01fL00.1fL

fL10fL-20-4020dB/十倍频f0.01fL0°0.1fL

fL10fL90°45°其中，fL是一个重要的频率点，称为下限截止频率。幅频响应：相频响应：（2）RC高通电路的波特图§

4.7.1单时间常数RC电路的频率响应动画演示129基区电阻50～300发射结参数，结电容几十～几百pF集电结参数，由于反偏，结电阻约100k～10M；结电容2～10pF约为100k关于受控电流源：高频时发射结电容分流的影响，IC与Ib不能保持比例关系；因而用发射结电压表示控制量，该电压直接决定发射极电流和集电极电流。++++Cb'ccb'eC－reg+bb'bb‘e－mVb'b'erb'crVb'erceVbe+－Vce+IcIb......受控电流源，gm称为互导，几十mS1.BJT高频小信号模型动画演示§

4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数130rb'c很大，可以忽略。rce很大，也可以忽略。模型的简化++++Cb'ccb'eC－reg+bb'bb‘e－mVb'b'er'Vb'eVbe+－Vce+IcIb......动画演示§

4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数131低频时，忽略电容，混合

模型与H参数模型等效所以由：.++++IVbcc－+bbe+Ircebe－Veβib....++++b'ebb'ceVrm+g－－Vrb'Ibcb'eeb'eI+c－beVb+V....2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得动画演示§

4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数132又因为从手册中查出所以++++IVbcc－+bbe+Ircebe－Veβib....++++b'eb'bceVrm+g－－Vrb'Ibcb'eeb'eI+c－beVb+V.....§

4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得1333.

BJT的频率参数

根据β定义：

将c、e短路。得:动画演示§

4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数..++eV+V－bb'bb'eIrbe－C+Cb'eb'eb'ccVmbb'eb'grIc...134

做出β的幅频特性曲线：当β=1时对应的频率

当20lgβ下降3dB时对应的频率fβf0-20dB/十倍频程fTfβ——共发射极截止频(3-dBfrequency)fT——特征频率(transitionfrequency

)其中：3.

BJT的频率参数动画演示§

4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数135

fβ并非是BJT具有电流放大作用的最高极限频率。定义当β下降到1时对应的频率为BJT的特征频率fT，显然fT>>fβ§

4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数3.

BJT的频率参数1364.7.3单极共射极放大电路的频率响应1.高频响应

求密勒电容

高频响应与上限频率

增益-带宽积2.低频响应1371.共射极放大电路的高频响应共射放大电路的中频响应在中频段，耦合电容的容抗远小于串联回路中的其它阻抗值，故视其为交流短路；BJT的发射结电容的容纳远小于发射结的电导，视其为交流开路；结电容的容抗很大，视其为开路；(忽略Rb)中频电压放大倍数：+TVCb2v+b1RCRoCC-b1cS+-R-+SvviRLb2RReCe1381.共射极放大电路的高频响应KZV1V2I2I112KZ1Z2V1V2I2I112*密勒定理1391.共射极放大电路的高频响应在高频段，耦合电容的容抗远小于串联回路中的其它阻抗值，故视其为交流短路；BJT的发射结电容的容纳和结电容的容抗不能忽略。

（1）求密勒电容高频等效电路如图所示。用“密勒定理”将集电结电容单向化。bcRsVsrb'eCVb'eVb'egmiVeb'Vorbb'++－－－+Cb'c.....+－b'e动画演示1401.共射极放大电路的高频响应用“密勒定理”将集电结电容单向化：其中：忽略CN，并将两个电容合并成一个电容:得简化的高频等效电路。RsVsrb'eCb'eVb'eVb'egmiVebb'cVorbb'++－－－+.....+－CM