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1、一、基本放大器： a 電路結(jié)構(gòu) b 元件作用二、分析簡單的放大電路：二、分析簡單的放大電路： a 靜態(tài)分析靜態(tài)分析 b 動態(tài)分析動態(tài)分析重點(diǎn)內(nèi)容：第1頁/共104頁共發(fā)射極交流共發(fā)射極交流RsRBus+ui+UBBRL+uo+UCCRCC1C2V+6.1 6.1 基本放大電路的組成基本放大電路的組成第2頁/共104頁ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE第3頁/共104頁（1）晶體管）晶體管V。放大元件放大元件，用基極電流，用基極電流iB控制集電極電流控制集電極電流iC。（2）電源）電源UCC和和UBB。使晶體管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，使晶體管的發(fā)射結(jié)
2、正偏，集電結(jié)反偏，晶體管處在放大狀態(tài)，同時也是放大電路的晶體管處在放大狀態(tài)，同時也是放大電路的能量來源能量來源，UCC一一般在幾伏到幾十伏之間。般在幾伏到幾十伏之間。（3）偏置電阻）偏置電阻RB。用來調(diào)節(jié)基極偏置電流用來調(diào)節(jié)基極偏置電流IB，使晶體管有一，使晶體管有一個個合適的靜態(tài)工作點(diǎn)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，一般為幾十千歐到幾百千歐。，一般為幾十千歐到幾百千歐。（4）集電極負(fù)載電阻）集電極負(fù)載電阻RC。將集電極電流將集電極電流iC的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，以的變化，以實(shí)現(xiàn)電壓放大實(shí)現(xiàn)電壓放大，一般為幾千歐到幾十千歐。，一般為幾千歐到幾十千歐。（5）電容）電容Cl、C2。用來傳遞交流信
3、號，起到用來傳遞交流信號，起到交流耦合交流耦合的作用的作用；同時，又使放大電路和信號源及負(fù)載間直流相隔離，起；同時，又使放大電路和信號源及負(fù)載間直流相隔離，起隔直隔直作用作用。為了減小傳遞信號的電壓損失，。為了減小傳遞信號的電壓損失，Cl、C2應(yīng)選得足夠大應(yīng)選得足夠大，一般為幾微法至幾十微法，采用的是極性電容，聯(lián)結(jié)時要注意一般為幾微法至幾十微法，采用的是極性電容，聯(lián)結(jié)時要注意其極性。其極性。第4頁/共104頁+ ECRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE第5頁/共104頁Rsus+uiR
4、L+uo+UCCRCC1C2VRB+共發(fā)射極放大電路的實(shí)用電路共發(fā)射極放大電路的實(shí)用電路第6頁/共104頁(1) 放大電路的輸入電阻放大電路的輸入電阻 ri(2) 放大電路的輸出電阻放大電路的輸出電阻 r0(3) 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) Au放大電路的動態(tài)性能指標(biāo)第7頁/共104頁1、放大電路的輸入電阻、放大電路的輸入電阻 放大電路對信號源來說，是一個負(fù)載，可用一個電阻等效代替，這個電阻放大電路對信號源來說，是一個負(fù)載，可用一個電阻等效代替，這個電阻是信號源的負(fù)載電阻，也就是放大電路的是信號源的負(fù)載電阻，也就是放大電路的輸入電阻輸入電阻r ri i 。第8頁/共104頁2、放大電路的輸出電阻
5、、放大電路的輸出電阻 對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源(可以將它進(jìn)行戴維寧定理等效），可以將它進(jìn)行戴維寧定理等效），等效電路的內(nèi)阻就是等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻輸出電阻r0 。第9頁/共104頁3. 電壓放大倍電壓放大倍數(shù)數(shù)第10頁/共104頁UBEIBICUCE1、無輸入信號、無輸入信號(ui = 0)時時: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE+ ECRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO第11頁/共104頁ICUCEOIBUBEO結(jié)論：結(jié)論：QIBUBEQUCEIC第12頁/共104頁U
6、BEIB無輸入信號無輸入信號(ui = 0)時時:？ uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiiB = IB+ ibiC = IC+ icuCE = UCE+ uoIC+ ECRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO2、 有輸入信號有輸入信號(ui 0)時時:交直流信號共存交直流信號共存第13頁/共104頁+集電極電流集電極電流直流分量直流分量交流分量交流分量動態(tài)分析動態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析靜態(tài)分析第14頁/共104頁uitOuotO第15頁/共104頁第16頁/共104
7、頁第17頁/共104頁放大電路無信號輸入放大電路無信號輸入( (ui = 0) 時的工作狀態(tài)。時的工作狀態(tài)。靜態(tài)分析的目的：靜態(tài)分析的目的：確定放大電路的靜態(tài)值。確定放大電路的靜態(tài)值。 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q：IB、IC、UCE 。 第18頁/共104頁估算法、圖解法。估算法、圖解法。各極電壓、電流的各極電壓、電流的直流分量直流分量。放大電路的放大電路的直流通路直流通路。第19頁/共104頁放大電路中的電壓和電流符號表放大電路中的電壓和電流符號表名稱名稱靜態(tài)值靜態(tài)值交流交流分量分量總總電壓或總電流電壓或總電流直流電源直流電源瞬時值瞬時值有效值有效值瞬時值瞬時值平均值平均值電動勢電動勢電壓電壓基
8、極電流基極電流集電極電流集電極電流發(fā)射極電流發(fā)射極電流IBICIEibicieIbIcIeiBiCiEIB(AV)IC(AV)IE(AV)集集-射極電壓射極電壓基基-射極電壓射極電壓UCEUBEuceubeUceUbeuCEuBEUCE(AV)UBE(AV)基極電源基極電源集電極電源集電極電源發(fā)射極電源發(fā)射極電源ECEBEEUCCUBBUEE第20頁/共104頁6.2.1 6.2.1 用用直流通路直流通路確定靜態(tài)值確定靜態(tài)值 直流通路直流通路對直流信號而言，電容對直流信號而言，電容 C 可看作開路?？煽醋鏖_路。斷開斷開斷開斷開+ ECRBRCT+UBEUCEICIBIE+ ECRSesRBRC
9、C1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE第21頁/共104頁IB = RB基極電流基極電流集電極電流集電極電流IC = IB 集集-射極電壓射極電壓UCE= UCC - RCIC2. 靜態(tài)值的計算靜態(tài)值的計算CCBURRB+UCCRCICUCEIBT第22頁/共104頁解解根據(jù)直流通路可得出根據(jù)直流通路可得出IC = IB = 37.5 0.04 = 1.5 mAUCE = UCC ICRC=12 - 1.5 10-3 4103= 6 VRB+UCCRCUCEIBUBE+-+-BCEICT例例1 1：已知已知UCC=12V, RC=4k, RB=300k, =37.5 , 試求放大
10、電路的靜態(tài)值。試求放大電路的靜態(tài)值。=12300103IB UCCRB = 40 A第23頁/共104頁EECCCCERIRIEU EBBECB) 1(RRUEI CBIIEEBEBBCRIURIE EBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+ECRBRCT+UBEUCEICIBRE第24頁/共104頁IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ如圖所示，如圖所示，(IBQ,UBEQ) 和和( ICQ,UCEQ )分別對應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個點(diǎn)，稱分別對應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個點(diǎn)，稱為為靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q。6.2.2 6.2.2
11、 用用圖解法圖解法確定靜態(tài)值確定靜態(tài)值第25頁/共104頁UCE= UCC ICRCQIBICUCEUCCUCCRC 直流負(fù)載線直流負(fù)載線BBECCBRUUI CtanR1 由由IB確定的那條輸出特確定的那條輸出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是就是Q點(diǎn)點(diǎn)第26頁/共104頁 給出晶體管的輸出特性曲線； 作直流負(fù)載線： 由直流通路求出偏置電流 IB ； 交點(diǎn)即為靜態(tài)工作點(diǎn)Q； 找出對應(yīng)的靜態(tài)值：IB、IC、UCE。6.2.2 6.2.2 用用圖解法圖解法確定靜態(tài)值確定靜態(tài)值 ：一般步驟：一般步驟UCE= UCC ICRC ；IB = RBCCBUR第27頁/共104頁Q12（1）作
12、直流負(fù)載線）作直流負(fù)載線解解ICUCEQ1Q2IB = 20AIB = 0IB = 40AIB = 60AIB = 80AIB = 100A1.5306(V)(mA)3mAA104123CCCCRUI根據(jù)根據(jù) UCE=UCC - RCIC例：例：已知已知UCC=12V, RC=4k, RB=300k, =37.5 。 作直流負(fù)載線；求靜態(tài)值。作直流負(fù)載線；求靜態(tài)值。（2）求）求IB1240300CCBBUIRVAK第28頁/共104頁靜態(tài)工作點(diǎn)與電路參數(shù)關(guān)系的討論靜態(tài)工作點(diǎn)與電路參數(shù)關(guān)系的討論 RB 的影響 若加大RB，則偏流IB會減小。由于直流負(fù)載線的位置未變，則工作點(diǎn)將沿著直流負(fù)載線從Q點(diǎn)
13、下移到Q1點(diǎn)。反之，減小RB，工作點(diǎn)將上移至Q2點(diǎn)。UCCICUCEQ1Q2IB = 20AIB = 0IB = 40AIB = 60AIB = 80AIB = 100A1.536(V)(mA)Q1Q2CCCURQ第29頁/共104頁靜態(tài)工作點(diǎn)與電路參數(shù)關(guān)系的討論靜態(tài)工作點(diǎn)與電路參數(shù)關(guān)系的討論RC 的影響 若減小RC，則直流負(fù)載線的斜率增加，由圖中的線移至線，Q點(diǎn)將移到Q點(diǎn)。UCCICUCEQ1Q2IB = 20AIB = 0IB = 40AIB = 60AIB = 80AIB = 100A1.536(V)(mA)CCCURQQ第30頁/共104頁靜態(tài)工作點(diǎn)與電路參數(shù)關(guān)系的討論靜態(tài)工作點(diǎn)與電路
14、參數(shù)關(guān)系的討論 UCC 的影響 若加大UCC，由于直流負(fù)載線的斜率未改變，則直流負(fù)載線將平行向右移動，即從線移到線；由于增加了UCC ，所以偏流IB也會隨之增加，因此Q點(diǎn)會移到Q點(diǎn)。12ICUCEQ1Q2IB = 20AIB = 0IB = 40AIB = 60AIB = 80AIB = 100A1.5306(V)(mA)QQ第31頁/共104頁 放大電路的動態(tài)分析放大電路的動態(tài)分析第32頁/共104頁UBEIB無輸入信號無輸入信號(ui = 0)時時:？ uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiiB = IB+ ibiC = IC+ icuCE = UCE+ uoI
15、C+ ECRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO 有輸入信號有輸入信號(ui 0)時各極電壓、電流的波形圖：時各極電壓、電流的波形圖：交直流信號共存交直流信號共存第33頁/共104頁擴(kuò)音機(jī)示意圖擴(kuò)音機(jī)示意圖放大電路放大電路話筒話筒信號源信號源負(fù)載負(fù)載揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器放大電路的等效示意圖放大電路的等效示意圖第34頁/共104頁6.3.1 6.3.1 放大電路的動態(tài)性能指標(biāo)放大電路的動態(tài)性能指標(biāo)(2) 放大電路的輸入電阻放大電路的輸入電阻 ri(3) 放大電路的輸出電阻放大電路的輸出電阻 ro(1) 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)
16、Au第35頁/共104頁(1) 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)反映的是放大電路的放大信號的能力，反映的是放大電路的放大信號的能力，其大小應(yīng)能滿足工作的需要。其大小應(yīng)能滿足工作的需要。第36頁/共104頁(2) 放大電路的輸入電阻放大電路的輸入電阻交流動態(tài)電阻交流動態(tài)電阻 放大電路對信號源來說，是一個負(fù)載，可用一個電阻等效代替，這個電阻放大電路對信號源來說，是一個負(fù)載，可用一個電阻等效代替，這個電阻是信號源的負(fù)載電阻，也就是放大電路的是信號源的負(fù)載電阻，也就是放大電路的輸入電阻輸入電阻 ri ，即，即iiIUri第37頁/共104頁(3) 放大電路的輸出電阻放大電路的輸出電阻 對于負(fù)載而言，放大電路相
17、當(dāng)于信號源對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源(可以將它進(jìn)行戴維寧定理等效），可以將它進(jìn)行戴維寧定理等效），等效電路的內(nèi)阻就是等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻輸出電阻 r0 ，它也是，它也是動態(tài)電阻動態(tài)電阻。 0OCSCUrI第38頁/共104頁6.3.2 放大電路的圖解分析法放大電路的圖解分析法 圖解法圖解法就是利用晶體管的特性曲線，在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，用作圖的方就是利用晶體管的特性曲線，在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，用作圖的方法來分析各個電壓和電流法來分析各個電壓和電流交流分量交流分量之間的傳輸情況和相互關(guān)系之間的傳輸情況和相互關(guān)系。 圖解法圖解法的優(yōu)點(diǎn)是直觀、形象，便于對放大電路的工作原理的理解；缺點(diǎn)的優(yōu)
18、點(diǎn)是直觀、形象，便于對放大電路的工作原理的理解；缺點(diǎn)是不適用于分析復(fù)雜的電路，且作圖過程麻煩，容易產(chǎn)生誤差是不適用于分析復(fù)雜的電路，且作圖過程麻煩，容易產(chǎn)生誤差。第39頁/共104頁 直流負(fù)載線反映直流負(fù)載線反映靜態(tài)靜態(tài)時電流時電流 IC 和和 UCE 的變化關(guān)系的變化關(guān)系, 由于由于C2的隔直作用的隔直作用, 不考慮負(fù)載電阻不考慮負(fù)載電阻RL，因此，直流負(fù)載線的斜率為，因此，直流負(fù)載線的斜率為-1/RC 。6.3.2 放大電路的圖解分析法放大電路的圖解分析法1. 交流負(fù)載線交流負(fù)載線 交流負(fù)載線交流負(fù)載線反映反映動態(tài)動態(tài)時電流時電流 iC和和uCE的變化關(guān)系的變化關(guān)系,由于由于C2的交流耦合
19、作用，的交流耦合作用，可以視可以視C2為交流短路，為交流短路，RL 與與RC并聯(lián)并聯(lián) ，所以交流負(fù)載線的斜率為，所以交流負(fù)載線的斜率為-1/RL，比比直流負(fù)載線要陡些直流負(fù)載線要陡些。第40頁/共104頁 交流負(fù)載交流負(fù)載RLRBRCRLuiuoicuceLcec1Rui其中：其中：CLL/RRR 第41頁/共104頁ICUCEQIB交流負(fù)載線交流負(fù)載線 交流負(fù)載線的作法交流負(fù)載線的作法當(dāng)輸入信號為零時，放大電路仍工作在當(dāng)輸入信號為零時，放大電路仍工作在靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q，故交流負(fù)載線也通過靜，故交流負(fù)載線也通過靜態(tài)工作點(diǎn)態(tài)工作點(diǎn)Q。直流負(fù)載線直流負(fù)載線第42頁/共104頁IBUBEQIC
20、UCEui (ube)ibibic2. 圖解分析圖解分析Q由圖可見，電壓和電流都含有直流分量和交流分量。由圖可見，電壓和電流都含有直流分量和交流分量。第43頁/共104頁iCuCEuoibQ 合適的靜態(tài)工作點(diǎn)可輸出最合適的靜態(tài)工作點(diǎn)可輸出最大的不失真信號，輸出電壓大的不失真信號，輸出電壓uo與輸與輸入電壓入電壓ui信號信號反相反相。 負(fù)載電阻負(fù)載電阻RL越小，交流負(fù)載線越小，交流負(fù)載線愈陡，愈陡， uo的幅值越小的幅值越小,電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)越低。越低。第44頁/共104頁iCuCEuo稱為截止失真稱為截止失真3. 非線性失真非線性失真Q(1) Q點(diǎn)過低，信號進(jìn)入截止區(qū)點(diǎn)過低，信號進(jìn)入截
21、止區(qū)上平：截止失真上平：截止失真第45頁/共104頁iCuCEuo稱為飽和失真稱為飽和失真Q(2) Q點(diǎn)過高，信號進(jìn)入飽和區(qū)點(diǎn)過高，信號進(jìn)入飽和區(qū)下平：飽和失真下平：飽和失真3. 非線性失真非線性失真第46頁/共104頁截截止止失失真真tiutBiBItCiCItCEuCEUtoutiutBiBItCiCItCEuCEUtou飽飽和和失失真真第47頁/共104頁小小 結(jié)結(jié)（1）交流信號的傳輸情況：）交流信號的傳輸情況：ui (即即ube )ibicu0（即即uce ）（2）電壓和電流都既含有直流分量，又含有交流分量。）電壓和電流都既含有直流分量，又含有交流分量。uBE = = UBE+ ube
22、uCE = = UCE+ uceiB = = IB+ ibiC = = IC+ ic（3）輸入電壓信號）輸入電壓信號ui和輸出電壓信號和輸出電壓信號u0 相位相反。相位相反。（4）電壓放大倍數(shù)等于輸出正弦電壓的幅值與輸入）電壓放大倍數(shù)等于輸出正弦電壓的幅值與輸入 正弦電壓的幅值之比；正弦電壓的幅值之比；RL的阻值愈小，交流負(fù)的阻值愈小，交流負(fù) 載線愈陡，電壓放大倍數(shù)下降得也愈多。載線愈陡，電壓放大倍數(shù)下降得也愈多。第48頁/共104頁 把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路，即把非線性的把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路，即把非線性的晶體管線性化，等效為一個線性
23、元件。晶體管線性化，等效為一個線性元件。 晶體管在小信號（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小晶體管在小信號（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。 利用放大電路的微變等效電路分析計算放大電路利用放大電路的微變等效電路分析計算放大電路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻、輸入電阻ri、輸出電阻、輸出電阻ro等。等。6.3.3 微變等效電路法第49頁/共104頁1. 晶體管的晶體管的微變微變等效電路等效電路ibicBCEube+ +- -uce+ +- -iBUBE UBE IBQ輸入特性曲線 晶體管的輸入電路晶
24、體管的輸入電路第50頁/共104頁iBUBE UBE IBCECEUUiuIUrbbeBBEbe1. 晶體管的晶體管的微變微變等效電路等效電路晶體管的輸入電阻晶體管的輸入電阻 rbeQ即晶體管的輸入電路可以用即晶體管的輸入電路可以用rbe等效代替。等效代替。 晶體管的輸入電路晶體管的輸入電路第51頁/共104頁 低頻小功率低頻小功率晶體管的輸入電阻估算為：晶體管的輸入電阻估算為：beE26(mV)200(1)(mA)rI 式中：式中： IE發(fā)射極電流的靜態(tài)值；發(fā)射極電流的靜態(tài)值； 晶體管的電流放大系數(shù)。晶體管的電流放大系數(shù)。 rbe的值一般為幾百歐到幾千歐。的值一般為幾百歐到幾千歐。第52頁/
25、共104頁1. 晶體管的晶體管的微變微變等效電路等效電路ibicBCEube+ +- -uce+ +- -iCuCEQ輸出特性曲線BICICEU 晶體管的輸出電路晶體管的輸出電路第53頁/共104頁CcBbCECEUUIiIi1. 晶體管的晶體管的微變微變等效電路等效電路即晶體管的輸出電路可以用一個即晶體管的輸出電路可以用一個受控源受控源來等效代替，以表示晶體管的電流控制來等效代替，以表示晶體管的電流控制作用。作用。 晶體管的輸出電路晶體管的輸出電路iCuCEQ輸出特性曲線BICICEUcbii第54頁/共104頁ibicicBCEib ib晶體管晶體管微變等效電路微變等效電路ube+ +-
26、-uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC1. 晶體管的晶體管的微變微變等效電路等效電路第55頁/共104頁2. 放大電路的微變等效電路放大電路的微變等效電路 有信號源作用時的電路，稱為放大電路的有信號源作用時的電路，稱為放大電路的交流通路交流通路或或信號通路信號通路，是只研究，是只研究放大電路中放大電路中交流分量交流分量時的電路時的電路 。 作交流通路的原則：電容短路；直流電源對地短路。作交流通路的原則：電容短路；直流電源對地短路。 在交流通路中，晶體管用它的微變等效電路模型替代，即為放大電路的微在交流通路中，晶體管用它的微變等效電路模型替代，即為放大電路的微變等效
27、電路。變等效電路。第56頁/共104頁RBRCuiuORLRSes+短路短路短路短路對地短路對地短路+ ECRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE2. 放大電路的微變等效電路放大電路的微變等效電路+ubeuceibic第57頁/共104頁ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS2. 放大電路的微變等效電路放大電路的微變等效電路第58頁/共104頁bebirIU oui: UAU定義LCL/ RRR LLco RIRIUb
28、 LbeRAr u負(fù)載電阻負(fù)載電阻RL越小，放大倍數(shù)越小，放大倍數(shù) Au 越低越低。第59頁/共104頁bebirIU CbCRIRIU coCCbebebbI RRAI rr u第60頁/共104頁oiossiiusiUU UAEEUrARrusir第61頁/共104頁解解已求得已求得 IC= 1.5mA IERL = RC RL = 2kk867. 01.5(mA)mV)(26) 5 .371 (200ber5 .86867. 025 .37beLurRA 已知已知UCC=12V, RC=4k, RB=300k, =37.5， RL=4k ，試求電壓放大倍數(shù)，試求電壓放大倍數(shù)。例題例題第6
29、2頁/共104頁4. 放大電路輸入電阻放大電路輸入電阻ri 的計算的計算 放大電路對信號源來說，是一個負(fù)載，可放大電路對信號源來說，是一個負(fù)載，可用一個電阻等效代替，這個電阻是信號源的負(fù)用一個電阻等效代替，這個電阻是信號源的負(fù)載電阻，也就是放大電路的載電阻，也就是放大電路的輸入電阻輸入電阻 ri ，即，即iiIUri輸入電阻對交流而言是動態(tài)電阻。輸入電阻對交流而言是動態(tài)電阻。第63頁/共104頁ri iii IUr 輸入電阻輸入電阻SESRiIiUirSESRiIiU第64頁/共104頁iiIUribeBrR/rbeRBRCRLiU iI bI cI oU BI 時，時，當(dāng)當(dāng)beBrR bei
30、rr ir 電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，信號源的功耗越低，因此電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，信號源的功耗越低，因此一般總是希望得到一般總是希望得到較大的較大的輸入電阻。輸入電阻。第65頁/共104頁bebeB/rrRIUriiirbe+oUcIbICBE+iUbIRCRLRBRs +sU iIri 較大的輸入電阻也可以降低信號源內(nèi)阻較大的輸入電阻也可以降低信號源內(nèi)阻Rs的影響，的影響，使放大電路獲得較高的輸入使放大電路獲得較高的輸入電壓電壓。在上式中，由于。在上式中，由于RB比比rbe大得多，大得多，Ri近似等于近似等于rbe，在幾百歐到幾千歐，較低，在幾百歐到幾
31、千歐，較低，并不理想。并不理想。4. 放大電路輸入電阻放大電路輸入電阻ri 的計算的計算 第66頁/共104頁5. 放大電路輸出電阻放大電路輸出電阻 r0 的計算的計算對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源（可以將它用戴維寧定理等效），對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源（可以將它用戴維寧定理等效），等效電路的內(nèi)阻就是等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻輸出電阻r0 ，它也是動態(tài)電阻。，它也是動態(tài)電阻。oUoEoUSE第67頁/共104頁5. 放大電路輸出電阻放大電路輸出電阻 r0 的計算的計算第68頁/共104頁oCrR上式中，上式中，RC在幾千歐到幾十千歐，一般認(rèn)為是較大的，是不理想的。在幾千歐到幾十千歐
32、，一般認(rèn)為是較大的，是不理想的。5. 放大電路輸出電阻放大電路輸出電阻 r0 的計算的計算or第69頁/共104頁共射放大電路小結(jié)第70頁/共104頁例例：圖示電路，已知V12CCU，300BRk，3CRk，3LRk，3sRk，50，試求：（1）RL接入和斷開兩種情況下電路的電壓放大倍數(shù)uA；（2）輸入電阻 Ri和輸出電阻 Ro；（3）輸出端開路時的源電壓放大倍數(shù)susUUAo。Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB+riro ;第71頁/共104頁RC+UCCVRB+UCEQ+UBEQ ICQIBQ直流通路直流通路rbe :第72頁/共104頁ririrororiri第73頁/共
33、104頁Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB+6.4 6.4 共射放大電路共射放大電路此電路的特點(diǎn)是：當(dāng)電路參此電路的特點(diǎn)是：當(dāng)電路參數(shù)一定時，偏流數(shù)一定時，偏流 I IB B 是固定是固定的，故稱此電路為的，故稱此電路為固定偏置固定偏置放大電路放大電路。IB = RB固定不變，不能固定不變，不能自動減少自動減少以限制以限制IC的的增增加加，從而，從而不能不能自動自動穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。第74頁/共104頁6.4.1 6.4.1 固定偏置放大電路固定偏置放大電路 為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適而穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，有合適而穩(wěn)
34、定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度溫度的變化會嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)的變化會嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)Q的位置的位置 。 對于固定偏置放大電路對于固定偏置放大電路， 和和集集射射極反向截止電流極反向截止電流ICEO易隨溫度而變化，所以易隨溫度而變化，所以溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)Q位置位置的影響比較大的影響比較大。第75頁/共104頁溫度對溫度對 值及值及ICEO的影響的影響T 、 ICEOICICUCEQQ 總的效果是：總的效果是：溫度上升時，輸出特性曲溫度上升時，輸出特性曲線上移，造成線上移，造成Q點(diǎn)上移。點(diǎn)上移。40BIA40BIAQ1 Q2Q2 Q1第76頁/共104頁總之：總之：TIC 固定偏置電
35、路的固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的。為此，點(diǎn)是不穩(wěn)定的。為此，需要改進(jìn)電路，當(dāng)溫度升高、需要改進(jìn)電路，當(dāng)溫度升高、 IC增加時，增加時，能能夠自動減少夠自動減少IB以限制以限制IC的的增加增加，從而抑制，從而抑制Q點(diǎn)點(diǎn)的變化，保持的變化，保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。點(diǎn)基本穩(wěn)定。 采用采用分壓式偏置電路分壓式偏置電路則可以自動穩(wěn)定靜則可以自動穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。態(tài)工作點(diǎn)。第77頁/共104頁RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB2BII若使B21BCC21RRUIIB22BRIV CC2BB1B2URRR6.4.2 分壓式偏置電路分壓式偏置電路 可自動可自動穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)
36、VB可認(rèn)為：可認(rèn)為：VB與晶體管的參數(shù)無關(guān)，不與晶體管的參數(shù)無關(guān)，不受溫度變化的影響。受溫度變化的影響。+第78頁/共104頁Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB1RB2RECE+UCCRCVRB1RB2REUBI1I2ICQIBQUE+UCEQ+ UBEQ 溫度 tICIEUE(=IE RE)UBE(=VBIE RE)IB IC 直直流流通通路路第79頁/共104頁 增設(shè)了偏置電阻RB2，使得靜態(tài)基極電位VB基本固定； 增設(shè)了發(fā)射極電阻RE，使得IC 基本固定。BBEBCEEEVUVIIRR分壓式偏置放大電路的特點(diǎn)分壓式偏置放大電路的特點(diǎn)B2CCB1B2BRVURRRsus+u
37、iRL+uo+UCCRCC1C2VRB1RB2RECE+BBEVU若使2BII若使第80頁/共104頁（1）I2不能太大，否則RB1、RB2 ri 功率損耗增加。 一般取 I2= (510)IB。（2）VB不能太高，否則 VEUCE (UCC一定) 輸出電壓動態(tài)變化范圍， 一般取 VB= (510)UBE。注意：第81頁/共104頁可認(rèn)為可認(rèn)為IC不受溫度變化的影響。不受溫度變化的影響。 RE 越大，穩(wěn)定性越好。但太大越大，穩(wěn)定性越好。但太大將使輸出電壓降低。一般取幾百將使輸出電壓降低。一般取幾百歐歐幾千歐。幾千歐。BECVIRTUBEIBICVEICRB1+UCCRCC1C2RB2CERER
38、LuiuoI1I2IBICIEVBVE+第82頁/共104頁6.4.3 靜態(tài)分析2BCB1B2BCRVURREBEBECRUVII CBII CECCCE()CUUIRR估算法估算法: :VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+第83頁/共104頁6.4.4 動態(tài)分析微變等效電路RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+對地對地短路短路短路短路+ +- -CbIcIrbeRB2RCRLEB+ +- -+ +- -RSiUoUbIiISERB1微變等效電路微變等效電路第84頁/共104頁1. 電壓放大倍數(shù) uA+ +- -CbIc
39、IrbeRB2RCRLEB+ +- -+ +- -RSiUoUbIiISERB1/ouicCLbbeLbeUAUIRRIrRr a.RL：第85頁/共104頁b. RL，考慮信號源內(nèi)阻，考慮信號源內(nèi)阻 Rs 時：時：SosEUAu SiioEUUU SiEUAu iSiSirRrEU iSibeLs rRrrRAu ir+ +- -CbIcIrbeRB2RCRLEB+ +- -+ +- -RSiUoUbIiISERB1第86頁/共104頁2. 輸入電阻輸入電阻 ri12/iiBBbebeiUrRRrrI3. 輸出電阻輸出電阻 rooCrRir+ +- -CbIcIrbeRB2RCRLEB+ +
40、- -+ +- -RSiUoUbIiISERB1第87頁/共104頁對交流對交流信號信號：旁路電容旁路電容 CE 將將RE 短路短路， RE不起作用不起作用， Au，ri，ro與固與固定偏置電路相同定偏置電路相同。旁路電容旁路電容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+第88頁/共104頁例：例：圖示電路（接CE），已知UCC=12V，RB1=20k，RB2=10k，RC=3k，RE=2k，RL=3k，=50。試估算靜態(tài)工作點(diǎn)，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB1RB2RECE+解：解：（1）用估算法計算靜態(tài)工作點(diǎn)V
41、75. 3)23(65. 112)(A33mA5065. 1mA65. 127 . 04V412102010ECCCCCECBEBEBECCB2B1B2BRRIUUIIRUVIIURRRVC第89頁/共104頁（2）求電壓放大倍數(shù)681 . 1333350k1 . 1110065. 126)501 (20026)1 (200beLEberRAIru（3）求輸入電阻和輸出電阻k3k994. 01 . 1/10/20/obeB2B1CiRrrRRr第90頁/共104頁RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+去掉去掉CE后的后的微變等效電路微變等效電路2B1BB/ RRR 短
42、路短路對地對地短路短路如果去掉如果去掉CE ，Au，ri，ro ?rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREBRI第91頁/共104頁去掉去掉CE后的微變等效電路后的微變等效電路EbeiRI)1(rIUbb LRIUbo EbeLuR)1(rRA rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREBRI第92頁/共104頁R)1(r/RrEbeBi CoRr 去掉去掉CE后的微變等效電路后的微變等效電路rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUb
43、ISEeIREBRI第93頁/共104頁無旁路電容無旁路電容CE有旁路電容有旁路電容CEEbeL) 1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)1 (R/R/Rrr beB2B1i/rRRr CoRr 分壓式偏置電路分壓式偏置電路Au不變不變ri 減小減小ro不變不變Au減小減小ri 增大增大ro不變不變CoRr 第94頁/共104頁6.5 6.5 共集放大電路共集放大電路 信號是由基極輸入，發(fā)射極輸出，在接法上是一個信號是由基極輸入，發(fā)射極輸出，在接法上是一個共集電極電路共集電極電路，又，又稱為稱為射極輸出器射極輸出器。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS第95頁/共10
44、4頁EBBECCB)1 (RRUUIBE)1 (IIEECCCERIUU一一. . 靜態(tài)分析靜態(tài)分析RB+UCCREIEIBTUCEUBE+-+-ICBCII第96頁/共104頁LEL/RRR LeoRIULb1RI）（LebebiRIrIULbbeb)1 (RIrI1. 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)rbeiU iI bI cI oU bI BRRERL二二. . 動態(tài)分析動態(tài)分析LbbebLbu)1 ()1 (RIrIRIALbeL)1 (1RrR）（1第97頁/共104頁 電壓放大倍數(shù)接近于1但是小于1，說明輸出電壓和輸入電壓同相，且大小基本相等，故LbbebLbu)1 ()1 (RIrIRI
45、ALbeL)1 (1RrR）（1第98頁/共104頁rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIiBi/ rRr 2. 輸入電阻輸入電阻 LbeBi)1 (/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr 射極輸出器的射極輸出器的輸入電阻高，輸入電阻高，對前級有利。對前級有利。 ri 與負(fù)載有關(guān)。與負(fù)載有關(guān)。irir 第99頁/共104頁3. 輸出電阻輸出電阻 1sbeoRrrSBS/ RRR RrRr 1/sbeEosbeE) 1 ( RRr 通常：通常：射極輸出器的輸出電阻很小，射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)
46、。帶負(fù)載能力強(qiáng)。rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIor第100頁/共104頁共集放大電路主要特點(diǎn)共集放大電路主要特點(diǎn)(1) 電壓放大倍數(shù)為電壓放大倍數(shù)為1左右，所以無電壓放大作用，但是有電流放大作用，因而左右，所以無電壓放大作用，但是有電流放大作用，因而也有功率放大作用。也有功率放大作用。(2) 由于具有恒壓輸出的特性，可以作簡單的恒壓裝置。由于具有恒壓輸出的特性，可以作簡單的恒壓裝置。(3) 輸入電阻高，例如在測量儀器中，可以用于輸入級，能減小信號源的負(fù)擔(dān)，輸入電阻高，例如在測量儀器中，可以用于輸入級，能減小信號源的負(fù)擔(dān)，保證測量的精確度。保證測量的精確度。(4) 輸出電阻低，可以用于輸出級，以提高放大器的帶負(fù)載能力輸出電阻低，可以用于輸出級，以提高放大器的帶負(fù)載能力。第101頁/共104頁第6章作業(yè) (第188190頁）6.2.1 6.3.1 6.3.2 6.4.1 6.4.2 6.5.1第102頁/共104頁第6章 基本放大電路第103頁/共104頁感謝您的觀看！第104頁/共104頁
第6章 基本放大電路PPT課件
