第6章 晶体管及其交流放大电路

教学课件◆电工学（少学时）第4版◆曲靖师范学院物理与电子工程学院物理系主讲人：钱震第6章晶体管及其交流放大电路◆电工学（少学时）第4版◆3第6章晶体管及其交流放大电路【学习目标】◆了解晶体管的结构、工作原理和主要特性；理解晶体管的主要参数及意义。◆理解共射极放大器、射极输出器的构成和实现放大作用的工作原理。◆了解放大电路的基本性能的指标和静态工作点的作用；了解直流通路和交流通路以及静态工作点的估算法。◆理解放大电路的图解分析法；掌握放大电路的微变等效电路分析法。◆掌握共射极放大电路和射极输出器的分析与计算。◆了解多级放大电路的概念和常用的级间耦合方式，理解阻容耦合放大电路的分析与计算。◆了解基本的互补对称功率放大器的工作原理。◆理解反馈的基本概念，了解说明负反馈放大电路的类型以及负反馈对放大电路性能的影响。46-1晶体管及其电流放大作用6-2共发射极放大电路6-3放大电路的图解分析法主要内容*6-8功率放大电路6-5分压式偏置电路6-6射极输出器6-7多级放大电路6-4微变等效电路分析法*6-9放大电路中的反馈56-1晶体管及其电流放大作用◆常见晶体管实物图●双极晶体管又称半导体三极管，简称晶体管或三极管。6-1晶体管及其电流放大作用6NNPPPNNNPPPN基区发射区集电区集电结发射结一、晶体管的基本结构三极管内部有三层半导体,根据排列方式不同,分为NPN型和PNP型;中间一层称为基区,两边分别为集电区和发射区。三层半导体形成两个PN结。集电极与基极之间的PN结称集电结，发射极与基极之间的PN结称发射结。从三个区引出的电极分别称为发射极(E),基极(B),集电极(C)76-1晶体管及其电流放大作用BECNNP基极发射极集电极发射结集电结BECPPN基极发射极集电极发射结集电结一、晶体管的基本结构箭头方向为发射结正向偏置时电流方向BECIBIEICIBIEICNPN型BECNNPPNP型PNPCEBBEC6-1晶体管及其电流放大作用◆国产三极管的命名规则3:三极管D:NPN型硅材料G:高频小功率100:序号C:规格号3DG100C3:三极管A:PNP型锗材料D:低频大功率50:序号A:规格号3AD50A8三极管的符号表示一、晶体管的基本结构9RBIBECEBmAICIE_++_CEB

AmA（2）对NPN型硅管,发射结施加正向电压

(正向偏置),集电结施加反向电压(反向偏置)（1）把晶体管接成两个电路：

基极电路和集电极电路,发射极是公共端，

称为：晶体管的共发射极接法二、晶体管的电流放大作用6-1晶体管及其电流放大作用EBEcBECNNPRBICBOIBE++--ICEOIEIBIC（3）晶体管中的电流分配◆集-基极反向截止电流ICBO◆集-射极反向截止电流ICEOICBO是集电结反偏的反向电流，受温度的变化影响。实验结论:IB(mA)00.010.020.030.040.05IC(mA)0.050.441.101.772.453.20IE(mA)0.050.451.121.82.493.251)观察每列：IE=IB+IC，符合KCL，且IE

IC2)

IC,IE比IB大得多，第6列：IC/IB=3.2/0.05=64晶体管有电流放大作用IC

=IB3)

基极电流的少量变化，引起集电极电流的较大变化，

IC/

IB=(3.2-2.45)/(0.05-0.04)=75将IC与IB的比值称静态电流放大系数：

=IC/IB将

IC与

IB的比值称动态电流放大系数：

=

IC/

IB●晶体管电流测量数据6-1晶体管及其电流放大作用

10二、晶体管的电流放大作用11三、晶体管的特性曲线晶体管的特性曲线用来表示该晶体管各极电压和电流之间的相互关系，它反映晶体管的特性，是分析放大电路的重要依据。特性曲线可用晶体管特性图示仪直观显示。晶体管特性的实验数据测量电路EBICUCEUBEVV+_+_RBIBECEBIE_++_CEB6-1晶体管及其电流放大作用1.输入特性曲线：指当集射极电压UCE为常数时,输入端电压UBE与电流IB的关系。IB=f(UBE

)|UCE=常数UCE增大，曲线族右移，当UCE>=1，曲线基本重合。通常只画出UCE>=1时一条曲线输入特性曲线是非线性的，有一段“死区”，硅管约0.5V,锗管约0.2V。126-1晶体管及其电流放大作用三、晶体管的特性曲线IB(

A)204060800.40.8UCE

1VUBE(V)2.输出特性曲线：输出特性曲线指当基极电流IB为常数时，输出电路(集电极电路)集电极电流IC与集–射极电压UCE之间的关系曲线。IC=f(UCE

)|IB=常数136-1晶体管及其电流放大作用IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A1.52.3三、晶体管的特性曲线输出曲线是以IB为参变量的曲线族，曲线族分为三个区域：饱和区:当UCE较小时3)放大区：在曲线的水平段2)截止区:IB=0曲线以下的区域UCE变化,IC变化较小,当IB不变,IC基本不变,且IC=IB，具有恒流特性。UCE较小的变化,IC有较大的变化饱和压降UCE=0.3V,IC

IB,

IB=0时，集电极仍有很小的电流,称穿透电流ICEO。1412UCE(V)IB=020A40A60A80A100A93621

3

4IC(mA)2.输出特性曲线：6-1晶体管及其电流放大作用三、晶体管的特性曲线1.52.3Q2Q1饱和区截止区大区放欲使三极管起放大作用，必须使其工作在放大区，若工作在截止区、饱和区，三极管成为由基极电流控制的无触点开关。●三极管工作状态的判断饱和区UCE

=0.3V,UBE=0.7V，UCE<UBE

发射结正偏、集电结正偏，开关闭合放大区IC不随UCE变化发射结正偏、集电结反偏恒流特性截止区IB

0,

IC

0发射结反偏、集电结反偏开关断开156-1晶体管及其电流放大作用三、晶体管的特性曲线16四、晶体管的主要参数

6-1晶体管及其电流放大作用176-2共发射极放大电路三极管是放大电路的主要元器件，通过放大电路可以把弱小电流或电压信号加以放大。电压放大电路功率放大电路直流电源半导体放大电路●交流放大电路6-2共发射极放大电路18

放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。

●放大的实质:

用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将

放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。

对放大电路的基本要求：

1.要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。

2.尽可能小的波形失真。

另外还有输入电阻、输出电阻等其它技术指标。

本章主要讨论电压放大电路●放大的概念:196-2共发射极放大电路20三极管放大电路有三种形式共基放大器共集放大器共射放大器6-2共发射极放大电路●共发射极放大电路的组成ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–一、基本组成21UCCRCC1C2TRSRLuS_++__ui+++_uoRB+BCE●单电源供电时常用的画法（RC<<RB，VC>VB保证集电结反偏）6-2共发射极放大电路一、基本组成输入端：信号源us内阻RS输入电压ui电容C1输出端：负载RL输出电压uo电容C222UCCRCC1C2RSRLuS_++__ui++_uoRBUCE+_◆集电极电源UCC：使集电结反向偏置,为放大电路提供能源。◆集电极负载RC：将集电极电流的变化转换为集-射极电压uCE的变化，以实现电压放大。◆基极电阻RB：使基极静态电流IB有一个适应值，以保证三极管工作在放大区域内。◆耦合电容C1,C2:称隔直电容◆

C1:用于隔断放大电路与信号源之间的直流通路；◆C2:用于隔断放大电路与负载之间的直流通路。

而交流信号不受影响。电解电容，注意极性，其（+）对应于直流电源（+）。6-2共发射极放大电路●放大电路各元件的作用一、基本组成++●交流放大电路的工作状态当uS=0时，电路的工作状态称为静态放大电路的电流和电压都是直流量。当uS

0时，电路的工作状态称为动态电路中的电流电压将在直流的基础上发生变化236-2共发射极放大电路+UCCRSusRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE二、直流通路和交流通路放大电路中即有直流电源又有交流信号直流通过的路径称直流通路交流流过的路径称交流通路246-2共发射极放大电路UCCRCC1C2RSRL_++__ui+++_uoRB+uS由于电容的隔直作用，直流通路画为：◆直流通路RB+UCCRC二、直流通路和交流通路IB=(UCC-UBE)/RBIC=IB,

IE=(

+1)IB

UCE=UCC-ICRC标出电压电流的正方向，根据KVL：UBEIBICUCEUBEt0IBt0ICt0UCEt0电压电流波形UBE=0.7V(对硅管)256-2共发射极放大电路+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBIE二、直流通路和交流通路直流通路电压电流波形

(IB,UBE)

和(IC,UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点Q，称为静态工作点。静态工作点选择不当，将引起输出失真。26QIBIBUBEOUBEICUCEOQUCEIC6-2共发射极放大电路●放大电路的静态工作点二、直流通路和交流通路【6-2-1】

解：

【6-2-2】上题中将RC

改为8K

，放大器能否正常工作？UCE=UCC

-ICRC=–0.8V<0UCE=UCC

-ICRC=7.2V，

27UCCRCC1C2RSRL_++__ui+++_uoRB+RB+UCCRCICUCEIB+-+-UBEIE6-2共发射极放大电路UBE=0.7V(对硅管)uS解：放大器不能正常工作交流信号流过的路径称交流通路。画法如下：1)C1,C2较大,对交流相当于短路2)直流电源UCC用短路线取代，UCC

=0286-2共发射极放大电路◆交流通路RBRCuiuORLRSus++–+––UCCRCC1C2RL+__ui+++_uoRB+RSus_+二、直流通路和交流通路在交流通路中，当us

为正弦电源,电压电流都是正弦量,用小写字母ib

,iC,uce,ube表示。t0t0t0uit0uot0t0ubeibicuce●交流电压电流的表示和波形296-2共发射极放大电路RSRL+_ui+_uoRB_+RC+_uce+_ubeieibicuS三、直流分量和交流分量■书写规定静态值：大写字母表示交流分量：小写字母表示动态值：小写字母带大写的下标表示名称静态值直流分量交流分量总电流或总电压瞬时值有效值基极电流IBibIbiB集电极电流ICicIciC发射极电流IEieIeiE集-射极电压UCEuceUceuCE基-射极电压UBEubeUbeuBE306-2共发射极放大电路三、直流分量和交流分量？ICuBEt0iBt0iCt0t0uit0UCEt0ui（信号源）uBE

=UBE+ubeiB

=IB+ibiC

=IC+icuCE

=UCE+uceuo(隔直电容作用，只有交流分量）+UCCRBRCC1C2++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE2)当输入信号电压ui

增大时，iB,iC都随着增大,而uCE

减小。

iB

,iC,,

uBE

与ui

同相,uCE

与ui

反相,uo

与ui

在相位上相差180

。1)电路中电压电流均由直流,交流分量叠加而成，各交流分量为同频正弦量。uCEuo316-2共发射极放大电路三、直流分量和交流分量UBEIB326-3放大电路的图解分析法33静态工作点Q

是直流负载线与晶体管某条输出特性曲线(由IB确定)的交点，基极电流IB不同，静态工作点Q在负载线上的位置就不同，改变IB可使三极管工作在不同的区。静态工作点选择不当，将引起输出失真。IC(mA)2UCE(V)直流负载线UCCUCCRCQQ1Q2IB=(UCC-UBE)/RBIC=IB,

IE=(

+1)IB

UCE=UCC-ICRCUBE=0.7V(对硅管)●静态工作点与失真6-3放大电路的图解分析法0一、静态分析34QuCE/VttiB/

AIBtiC/mAICiB/

AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/V000000QicQ1Q2ibuiuo●交流工作状态的图解分析Q点确定输入信号6-3放大电路的图解分析法输出信号二、动态分析35若Q设置过高：晶体管进入饱和区工作，造成饱和失真。Q2uo

UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/V000Q1注意：此时IB不会失真6-3放大电路的图解分析法●饱和失真分析

三、非线性失真36若Q设置过低：晶体管进入截止区工作，造成截止失真。

uiuotiB/

AiB/

AuBE/VtuBE/VUBE000QQuCE/VtiC/mAuCE/V00UCE6-3放大电路的图解分析法●截止失真分析

三、非线性失真(a)饱和失真(b)截止失真可见，如果Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工作，将造成非线性失真。注意：如果Q设置合适，信号幅值过大也可产生失真，此时减小信号幅值可消除失真。376-3放大电路的图解分析法三、非线性失真386-4微变等效电路分析法●放大电路的动态分析◆动态：放大电路有信号输入（ui

0）时的工作状态。◆分析方法：微变等效电路法，图解法。◆动态分析:计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。◆分析对象：各极电压和电流的交流分量。◆目的：找出Au、ri、ro与电路参数的关系，为设计打基础。6-4微变等效电路分析法39◆所用电路：放大电路的交流通路。

微变等效电路：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，等效为一个线性元件。线性化的条件：晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。微变等效电路法：利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。406-4微变等效电路分析法●微变等效电路法把非线性元件晶体管等效为一个线性元件，这样就可以象处理线性电路那样来处理晶体管放大电路。一、晶体管的微变等效电路等效(线性化)条件:晶体管在小信号(微变量)情况下工作。416-4微变等效电路分析法IBUBE

UBE

IBQIB0

ICICUCEICUCEQ

IC

UCE042当输入信号很小时，输入曲线在静态工作点Q附近可看成一段直线。●晶体管的输入电阻晶体管的输入电阻rbe晶体管的输入回路(B、E之间)可用rbe等效代替，即由rbe来确定ube和ib之间的关系。rbeubeib+_BE6-4微变等效电路分析法BEC

UBE

IBQ输入特性曲线IBUBEO●小功率晶体管的输入电阻：rbe一般为几百欧到几千欧。小信号情况下，rbe为一常数。一、晶体管的微变等效电路晶体管的输出电阻●晶体管的输出电阻BECrceCE436-4微变等效电路分析法

ICICUCEICUCEQ

I’C

U’CE0一、晶体管的微变等效电路

输出特性曲线在Q点附近是一组等距平行直线,具有恒流特性。当小信号时，晶体管的输出端等效为受控恒流源。

为常数，确定iC

受ib控制的程度。

ib●晶体管的恒流特性446-4微变等效电路分析法

ICICUCEICUCEQ

I’C

U’CE0一、晶体管的微变等效电路456-4微变等效电路分析法rce愈大，恒流特性愈好。因rce阻值很高，一般忽略不计。非理想恒流源具有内阻rce

，与恒流源并联。

ibrceCE一、晶体管的微变等效电路

ICICUCEICUCEQ

I’C

U’CE0466-4微变等效电路分析法rce很大，一般忽略。uce●晶体管的微变等效电路（线性化的电路模型）ubeibic++--晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=ib等效代替。uceicuberbeibibrce++--一、晶体管的微变等效电路二、放大电路的微变等效电路分析晶体管放大电路动态值静态值放大电路的交流通路直流通路晶体管的微变等效电路放大电路的微变等效电路476-4微变等效电路分析法（直流电路分析）（正弦交流电路→相量分析法）放大电路放大电路的交流通路电容C短路,直流源内阻不计,直流电源用短路线取代,画交流通路●共发射极放大电路的交流通路486-4微变等效电路分析法UCC

RCC1C2RL+__ui+++_uoRB+RSuS_+BCERBRCRLuiuo+-RS+usibiiic+--uce+-+-ubeBEC二、放大电路的微变等效电路分析49放大电路的交流通路放大电路的微变等效电路晶体管用微变等效电路代替ibicibCiiRSusRBui+-+-rbeEBuoRCRL+-icusuo-+RBRCRLui+RSibii+--uce+-+-ubeBEC6-4微变等效电路分析法●共发射极放大电路的微变等效电路二、放大电路的微变等效电路分析当电压电流均为正弦量，用相量表示→相量分析法506-4微变等效电路分析法●计算放大电路的交流参数:Au、

ri、roCRSRB+-+-rbeEBRCRL+-电压放大倍数：放大电路输入电阻：放大电路输出电阻：二、放大电路的微变等效电路分析放大电路的性能指标

当输出端开路时（RL不接），(Ùo与Ùi反相)516-4微变等效电路分析法CRSRB+-+-rbeEBRCRL+-三、放大电路的性能指标显然，，由于

放大电路2.放大电路的输入电阻ri放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说，是一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻,也就是放大电路的输入电阻。526-4微变等效电路分析法

当输入电阻较小时：希望放大电路的输入电阻高●放大电路的输入电阻对电路的影响放大电路rbeECRSÙsRBÙi+-+-BÙoRCRL+-riRsÙsÙi+-+-三、放大电路的性能指标53放大电路对负载(或对后级放大电路)来说，是一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。定义输出电阻是动态电阻，与负载无关。RSRL+_Au放大电路+_3.放大电路的输出电阻ro+_RLro+_6-4微变等效电路分析法三、放大电路的性能指标546-4微变等效电路分析法求ro的步骤：1)

断开负载RL3)外加电压4)求2)令或●输出电阻ro的求法：rbeRBRCEBC+-+-RS外加●放大电路的输出电阻对电路的影响

输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，因此一般总是希望得到较小的输出电阻。

希望放大电路的输出电阻低些+_RLro+_三、放大电路的性能指标55【例6-4-1】6-4微变等效电路分析法

UCCRCC1C2RL+_ui+++_uoRB+RSuS_+300k

3k

12V3k

RB+UCCRCICUCEIB+-+-UBE

rbe=200+(1+

)

26/IE

=863

解：先求静态工作点和rbe画微变等效电路:BCEUCCRCC1C2RL+_ui+++_uoRB+RSuS_+300k

3k

12V3k

ro=RC=3K【例6-4-1】

rbeECRSÙsRBÙi+-+-BÙoRCRL+-576-5分压式偏置电路●分压式偏置电路分压式偏置电路是常见的一种基本电路，对稳定静态工作点有较好的作用。电路结构6-5分压式偏置电路58uoRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLui+++++--UCE+-UBE+-IBICI1I2IERB1+UCCRCRB2RE直流通路—与晶体管参数无关—与晶体管参数无关根据直流通路：若设计使：则：若：则：■分压式偏置电路静态分析IBICI1I2IERB1+UCCRCRB2REBEC6-5分压式偏置电路59VB，IE，IC（由VB

确定）不受温度影响,与晶体管参数无关,静态工作点能得到基本稳定。VB=UCC

[RB2

/(RB1+RB2

)]IE

（VB-UBE）

/RE

IC一般取：I2=(510)IB

，VB=(510)UBE

，UBE0.7V参数的选择:uoRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiIB++++IC+--UCE+-UBE+-IEBCE6-5分压式偏置电路60参数选择分析：发射极电阻RE的作用是形成压降VE，达到稳定静态工作点的目的。RE越大，稳定效果越好。▲射极电阻RE的作用→稳定静态工作点温度TUBEIBIC，IEVEICVB固定RE太大，在没有旁路电容CE时，RE两端的交流压降也增大，降低放大电路的放大倍数。问题6-5分压式偏置电路uoRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiIB++++IC+--UCE+-UBE+-IEBCE61■分压式偏置电路动态分析对交流：旁路电容CE

将RE

短路，RE不起作用，Au，ri，ro与固定偏置电路相同。旁路电容RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSuS+–6-5分压式偏置电路CE使交流信号不经过RE，而流经CE（故称为旁路电容），从而不影响放大电路的交流放大作用。▲旁路电容CE的作用——不影响交流放大倍数636-5分压式偏置电路RB1RCuiuORLRSus++–+––RB2RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSuS+–旁路电容交流通路对地用短路线取代短路64短路对地用短路线取代RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSuS+–6-5分压式偏置电路●分压式偏置电路的微变等效电路微变等效电路rbeRB1RCRLEBC+-+-+-RSRB2656-5分压式偏置电路

●去掉CE后的微变等效电路如果去掉CE，Au，ri，ro?rbeRBRCRLE+-+-+-RSREBC短路对地用短路线取代RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSuS+–◎无旁路电容CE◎有旁路电容CEAu减小ri提高ro不变666-5分压式偏置电路分压式偏置电路扩展：对信号源电压的放大倍数？考虑信号源内阻RS时riRs+us-+ui-ii6-5分压式偏置电路RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RS+–us6768【例6-5-1】6-5分压式偏置电路电路如图所示，已知：求：1）画出直流通路；2）求静态工作点

；3）画出微变等效电路；4）计算。解：1）692）

求静态工作点

:【例6-5-1】电路如图所示，已知：6-5分压式偏置电路BCE703）画出微变等效电路:4）计算:

【例6-5-1】电路如图所示，已知：6-5分压式偏置电路716-6射极输出器6-6射极输出器72负载电阻RL接在发射极上，输出电压uo从晶体管发射极取出，这种放大电路称射极输出器。RB+UCCC1C2RERLuoRS+-us+-ui+++-iBiE+-uCEiC一、射极输出器电路组成射极输出器具有较大的输入电阻和较小的输出电阻，常用作多级放大器的第一极(输入极)和最后极(输出极)。●静态电路分析画直流通路，作静态分析：UCC=IBRB+UBE+IEREUCC=UCE+IERERB+UCCREIBIEIC+-UCE+-UBE6-6射极输出器73RB+UCCC1C2RERLuoRS+-us+-ui+++-iBiE+-uCEiC直流通路二、电路分析找出交流通路，画微变等效电路，应用相量法分析。●动态电路分析共集电极电路6-6射极输出器74RB+UCCC1C2RERLuoRS+-us+-ui+++-iBiE+-uCEiC

B

E

CiRrbeRERL+-+-BCERS+-RB二、电路分析C（1）电压放大倍数

BrbeRBRLE+-+-+-RSREC6-6射极输出器751、射极输出器没有电压放大作用，但有电流和功率放大作用。→2、输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称:电压跟随器。二、微变等效电路分析（2）输入电阻ri射极输出器输入电阻由偏置电阻RB和[rbe+(1+

)RL´]并联而成。RB值较大，(1+

)RL´比rbe大,因此，

射极输出器的输入电阻大。

6-6射极输出器76BrbeRBRLE+-+-+-RSREC二、微变等效电路分析77rbeRBRLEC+-+-+-RSRE求ro的步骤：1)

断开负载RL3)外加电压4)求2)令或（3）输出电阻roB6-6射极输出器二、微变等效电路分析外加6-6射极输出器78rbeRBEC+-+-+-RSRE外加B射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。二、射极输出器电路分析（3）输出电阻ro射极输出器的主要特点：◆电压倍数接近于1,但恒小于1◆输入电阻高◆输出电阻低6-6射极输出器79●射极输出器的应用主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点:1.

因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，可以提高输入电阻，减轻信号源负担。2.

因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。3.

利用ri大、ro小以及Au

1的特点，也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。4.射极输出器具有恒压输出特性。80电路如图所示，已知1）

画出直流通路；2）

求静态工作点；3）画出微变等效电路；4）计算

。1）

画出直流通路:2）求静态工作点:

【例6-6-1】6-6射极输出器解：813）画出微变等效电路电路如图所示，已知【例6-6-1】6-6射极输出器解：824）求

:电路如图所示，已知【例6-6-1】6-6射极输出器解：836-7多级放大电路6-7多极放大电路84一般放大电路的输入信号都很微弱，为毫伏级或微伏级，需经多级放大才能满足要求。●多级放大电路有若干单级放大电路组成：信号源输入级中间级末前级输出级负载电压放大功率放大一、级间耦合方式▲耦合方式：信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、放大器与负载之间的连接方式。▲常用的耦合方式：①直接耦合、②阻容耦合、③变压器耦合。动态:传送信号减少压降损失静态：保证各级有合适的Q点波形不失真第二级

推动级

输入级

输出级输入输出多级放大电路的框图▲对耦合电路的要求856-7多极放大电路1.两级阻容耦合放大电路1.特点各级静态工作点互不影响，结构简单。2.存在问题不能反映直流成分的变化，不适合放大缓慢变化信号，不适于集成化。3.适用场合分立元件交流放大电路。866-7多极放大电路第一级第二级负载RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T2一、级间耦合方式优点：

能放大交直流信号2.直接耦合放大电路+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2––++RE2直接耦合：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。876-7多极放大电路一、级间耦合方式(2)零点漂移◆零点漂移：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。uot0产生的原因：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。●直接耦合存在的两个问题：(1)前后级静态工作点相互影响◆零点漂移的危害：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，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。886-7多极放大电路一、级间耦合方式2.直接耦合放大电路3.变压器耦合放大电路(1)能够实现阻抗、电压、电流变换,实现前后级的完全隔离(2)变压器重，体积大，不适合缓慢信号或直流信号uiRLT1RB21T1RB1RB2RB22RE1CE1RE2CE2TR1TR2+UCC+_896-7多极放大电路一、级间耦合方式二、两级阻容耦合放大电路分析在多级放大电路中，前级电路输出是后级电路的输入，总电压放大倍数是：各级电压放大倍数的乘积。但在计算各级放大倍数时，必须考虑后级对前级的影响，把后级输入电阻当成前级的负载电阻。◆电压放大倍数◆输入电阻多级放大电路的输入电阻就是：输入级的输入电阻。◆输出电阻多级放大电路的输出电阻就是：输出级的输出电阻。906-7多极放大电路1.静态分析

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，每级的静态工作点互相独立，互不影响，可以各级单独计算。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。916-7多极放大电路RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T2二、两级阻容耦合放大电路分析2.

动态分析微变等效电路926-7多极放大电路第一级第二级rbe1RB2RC1EBC+-+-+-RSrbe2RC2RLEBC+-RB1二、两级阻容耦合放大电路分析【例6-7-1】如图所示的两级电压放大电路，已知β1=β2=β=50,T1和T2均为3DG8D。(1)计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V);(2)求放大电路的输入电阻和输出电阻；(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。

936-7多极放大电路RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

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【解】(1)两级放大电路的静态值可分别计算。第一级是射极输出器:946-7多极放大电路RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

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静态值计算第二级是分压式偏置电路:【解】956-7多极放大电路RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

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静态值计算微变等效电路966-7多极放大电路RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

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rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_【解】(2)计算ri和ro

由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻ri等于第一级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器，它的输入电阻ri1与负载有关，而射极输出器的负载即是第二级输入电阻ri2。976-7多极放大电路rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_【解】986-7多极放大电路(2)计算ri和rorbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_【解】(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数第一级放大电路为射极输出器996-7多极放大电路rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_第二级放大电路为共发射极放大电路总电压放大倍数【解】100*6-8功率放大电路101示例：扩音系统电压放大功率放大

信号提取执行机构功率放大器的作用：做放大电路的输出级，以驱动执行机构。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。*6-8功率放大电路102

一、互补对称功率放大电路

互补对称功放的类型无输出电容形式（OCL电路）OutputCapacitorLess无输出变压器形式（OTL电路）OutputTransformerLess互补对称：电路中采用两支不同类型的晶体管，NPN、PNP各一支；两管特性一致。类型：*6-8功率放大电路由于在一个周期内，两个特性基本相同的双极晶体管交替工作，互相补充，所以称为互补对称功率放大电路。103

一、互补对称功率放大电路*6-8功率放大电路1.无输出变压器的互补对称功率

放大电路（OTL）

t0uitRP1RP2R3DACT1T2iC2iC1+UCCC放电C充电RLuo

+

+

由于·在放电过程中，C上的电压不能下降过多，因此C的容量必须足够大，一般在1000微法以上。在ui负半周：T1截止、T2导通。电容C通过T2放电，放电电流iC2也经过负载RL，方向如图虚线箭头所示。由于iC1和iC2方向相反，所以在一个周期内，负载RL上就得到一个完整的经过放大后的信号波形uo。●工作原理：104

一、互补对称功率放大电路*6-8功率放大电路2.无输出电容的互补对称功率放大电路（OCL）t0uitRP1RP2R3DAT1T2iC2iC1+UCCRLuo

+

+

由于电路对称，静态时T1、T2的电流相等，负载RL中没有电流通过，两管的发射极电位UA=0。当有信号输入时，T1和T2轮流导通，其工作情况与OTL电路基本相同。上述OTL互补对称放大电路中是采用大容量的极性电容器C与负载RL耦合的，因而影响低频性能和无法实现集成化。为此可将电容C除去而采用OCL电路(如左图所示)，但OCL电路需用正、负两组电源。105复合管——由两个或两个以上的晶体管组合而成。可以由相同类型的晶体管组合组成，也可以由不同类型的晶体管组成。

二、采用复合管的功率放大电路*6-8功率放大电路

互补电路中要有一对特性相同的NPN型和PNP型功率输出管，在输出功率较大时管子就难以配对。采用复合管的形式，容易解决配对问题。复合管有以下两个特点：（1）复合管的电流放大系数近似为两管的电流放大系数的乘积，即β=β1

β2

。（2）复合管的类型取决于前一个管子T1而与输出管T2无关。PNP和NPN复合→

PNP型NPN和NPN复合→

NPN型βββ1β2β2β1T1T2TT1T2TBCEBCECEBCEB103●晶体管组成复合管时应满组足的条件：1）在前后两个晶体管的连接关系上，应保证前级晶体管的输出电流与后级晶体管的输入电流的实际方向一致。以便形成适当的电流通路。二、采用复合管的功率放大电路2）外加电压的极性应保证前后两个晶体管均为发射结正向偏置，集电结反向偏置，使两管都工作在放大区。*6-8功率放大电路104相同类型的晶体管组成的复合管，其类型与原来相同。*6-8功率放大电路二、采用复合管的功率放大电路TBCEβ复合管BNPNT1T2NPNCEβ1β2

NPN105不相同类型的晶体管组成的复合管，其类型与前级晶体管相同。*6-8功率放大电路二、采用复合管的功率放大电路TBECβBPNPT1T2NPNEC复合管β1β2

PNP109*6-8功率放大电路二、采用复合管的功率放大电路uiuo

+

+T1T2T3T4由复合管组成的OCL电路110*6-8功率放大电路三、集成功率放大电路集成功率放大电路的种类和型号繁多，以下是DG4100集成功放与外接元件总电路图：

输入极差分放大电路（8-1节内容）

第一中间放大极T2输出与T4输入直接耦合

第二中间放大极T4输出与T7输入直接耦合理想电流源

T5与T6组成T1的偏置电路

fromR1与T3

复合管NPN

T12与T13组成复合管PNP

T8与T14组成为复合管PNP设置正向偏置fromT9~T11RL=4Ω①脚为输出端经输出电容和负载相接②、③脚——电路公共端111*6-9放大电路中的反馈■凡是将电子电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部通过反馈电路

引回到输入端，与输入信号叠加，从而使输入信号发生改变的过程就称为反馈。▲反馈电路F——连通输出回路和输入回路的电路，多数是由电阻元件组成。*6-9放大电路中的反馈(3-112)一、反馈的定义112具有反馈的放大电路方框图：▲基本放大电路A——单级或多级放大电路。基本放大电路A反馈电路F

+–

净输入信号引入反馈的放大电路称为闭环放大电路；未引入反馈的放大电路称为开环放大电路。闭环放大电路*6-9放大电路中的反馈(3-113)二、反馈的一般表达式113基本放大电路A反馈电路F

+–

净输入信号▲反馈系数：▲净输入信号：▲开环放大倍数：(开环增益)▲反馈放大电路的放大倍数：(闭环增益)若引入的反馈信号削弱了净输入信号的作用，使放大电路的输出信号减小、放大倍数降低，就称为负反馈。负反馈使输出稳定，常用来改善放大电路的性能。●正反馈和负反馈

若引入的反馈信号增强了净输入信号的作用，使放大电路的的输出信号增大、放大倍数提高，就称为正反馈。正反馈使输出不稳定，常被用于振荡电路和信号发生器。瞬时极性法——判断正负反馈的方法：先假定输入信号为某一个瞬时极性，然后逐级推出电路其他相关各点瞬时信号的变化情况，最后若判断反馈到输入端信号的瞬时极性会使净输入信号减小，则为负反馈；反之为正反馈。114*6-9放大电路中的反馈三、反馈的分类及其意义●交流反馈与直流反馈有的反馈只对交流信号起作用，称为交流反馈。有的反馈只对直流起作用，称为直流反馈。许多情况下，反馈对交直流均起作用。

直流负反馈有稳定静态工作点的作用。

交流负反馈有稳定放大器交流特性（放大倍数，输入电阻，输出电阻等）的作用。115

在反馈电路中串接隔直电容，可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可以使其反馈