廣東海洋大學(xué) 電路與電子學(xué) 上課課件 第5章2

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1、)V(6.391.04060 1.040CCsb2b1 sb2BA VRRR RRURb = Rb1 / (Rb2+Rs) = 60 / (40+0.1) 24 (k) )mA(0171.0 5.1)1001(24 6.06.3 )/)(1( Leb BEBABQ RRR UUI IEQ = (1+) IBQ 1.71(mA) RbUBA Re RL +VCC(c) 化簡(jiǎn)后得等效電路 TIBQ IEQ 例5-2 )k(8.171.1 2610130026)1(300 EQbe Ir l畫出圖 (a)電路的微變等效電路如圖所示。UOIB IBRb2 Rb1 Re RLR i RirbeII IO

2、UI UI+ + +_ _ _RsUs+_Rb1Rb2 Re RLUsUO+UO+VCC(a) 放大電路 +_ +_TRs 例5-2 列出下列各式 : UO = (1+)IB ( Re / RL )Iib1 ib1b2I / )/( URR RRRU Ri= rbe+(1+)( Re /RL) = 1.8+1011.5 = 153.3kUI = IB rbe+ ( 1+)( Re / RL ) U OIB IBRb2 Rb1 Re RLRi RirbeII IOUI UI+ + +_ _ _RsUs+_ 例5-2 Ri = Rb2+ ( Rb1 / Ri) = 40 + (60/153.3)

3、= 83.12(k) 51.022.8312.8351.0is iuus RR RAAl根據(jù)Ro的定義畫出計(jì)算Ro的等效電路。51.0519.0988.0 )3.153/60(40 3.153/605.11018.1 5.1101 )/( /)/)(1( )/)(1( ib1b2 ib1Lebe LeIOu RRR RRRRr RRUUA 例5-2 Rb2 Rb1 Re RorbeIB IBIOUO計(jì)算Ro等效電路+_RsUs +- )(236)k(236.0256.0/3 101 )1.040/(608.1/31 )/(/ sb2b1beeo RRRrRR 例5-2 當(dāng)RL開(kāi)路時(shí) )mA(0

4、092.0310124 6.06.3)1( eb BEBABQ RR UUI )k(14.30092.0 263002630026)1(300 BQEQbe IIr )/( /)1( )1( b1b2 ib1ebe eu iRRR RRRr RA Ri = rbe + (1+)Re= 3.14+1013 = 306.14 (k) 例5-2 Ri = Rb2 + Rb1 / Rbe+ (1+)Re = 90.2(k)55.03.902.9055.0is iuus RR RAA 55.05564.099.0 )14.306/60(40 14.306/60310114.3 3101u A這個(gè)例題說(shuō)明

5、：共集電極放大電路帶負(fù)載能力強(qiáng)，常作為多級(jí)放大電路的輸出級(jí)。 例5-2 2.共基極放大電路l圖 (a)是一個(gè)共基極放大電路。Re Rc RLUI+_ VEE VCCT +_UO+UO(a) 放大電路Re Rc RL UI+_ UOe cb +-(b) 交流通路 靜態(tài)工作點(diǎn)的分析計(jì)算 如圖所示為共基極放大電路的直流通路。e BEEEEQ RUVI 1 EQBQ II EQCQ 1 II LCQRccRcCC )( RIIRIV RLRe RcVEE VCCT ICQIEQ IRc直流通路IBQ cRcCCC RIVU Lc LCQCCRc RR RIVI UE = 0UBE BEcRcCCECC

6、EQ URIVUUU 由上述各式可以確定電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。Re RcVEE VCCT ICQIEQ IRc直流通路IBQ 靜態(tài)工作點(diǎn)的分析計(jì)算 性能指標(biāo)的分析計(jì)算l畫出共基極放大電路的微變等效電路。根據(jù)電路來(lái)計(jì)算性能指標(biāo)。Re Rc RL UI+_ UOe cb +-交流通路 U I Re Rc RL+_ UI rbe +_UO(b) 微變等效電路II IE IBIB IORi Ro+_ URe 電壓放大倍數(shù) l由微變等效電路可得 ebe LIOu )1( Rr RUUA UO =IB ( Rc / RL ) UI =IERe+IBrbe式中RL =Rc / RL。 UI Re Rc RL+_

7、 UI rbe +_UO(b) 微變等效電路II IE IBIB IORi Ro+_ URe 輸入電阻和輸出電阻 l輸出電阻的計(jì)算用直接觀察的方法可得 1)1( beeBbeBeE beBeEIIi rRIrIRI rIRIIUR Ro = Rc UI Re Rc RL+_ UI rbe +_UO(b) 微變等效電路II IE IBIB IORi Ro+_ URe 電流放大倍數(shù) 1)(1 LccEBLc cIOi RRRIIRR RIIA UI Re Rc RL+_ UI rbe +_UO(b) 微變等效電路II IE IBIB IORi Ro+_ URe 共基極放大電路具有如下特點(diǎn)：l電壓放

8、大倍數(shù)較大，輸出信號(hào)電壓UO與輸入信號(hào)電壓UI同相。l電流放大倍數(shù)小于1。l輸入電阻較低，輸出電阻與共發(fā)射極放大電路一樣為Rc。 例2-3l在圖(a)中，若晶體管的=50，rbe=1.6k，Re=1k，Rc=10k，RL=10k。求電路的Au，Ri，Ro的值。Re Rc RLUI+_ V EE VCCT +_UO+UO(a) 放大電路 解：l利用前面的分析可以求出 75.41516.1 )10/10(50)1( )/( ebe Lcu Rr RRA )k(03.3516.131 be ei rRR Ro = Rc = 10(k) 例2-3 l共射l共集l共基Au 大，Uo 與Ui反相Ai 大，

9、Ro 、Ri 適中Au 1Ri很大、Ro 很小Au 大，Uo 與Ui同相A i rbe，則 Ri rbe l輸出電阻Ro令交流信號(hào)源 ，負(fù)載電阻開(kāi)路(RL = )，則可以從微變等效電路的輸出回路直接觀察得到0s URo = Rc 輸入電阻和輸出電阻 電流放大倍數(shù) beb ibRi /b rRUIII L iuLoo RUARUI Ro RLRiRs Rb rbe Rc+_ +_Ui IbUs IoIi IbIcIRb Uo+_ beb ibRi /b rRUIII L iuL oo RUARUI Liui bebL iuioi / RRAU rRRUAIIA Ri = Rb / rbe 電流放

10、大倍數(shù) 考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的電壓放大倍數(shù) )/(/ bebs bebbe Lis iusiiosous rRR rRrRRRRAUUUUUUA 在Rbrbe的條件下，有 bes Lbes bebe Lus rR RrR rrRA 最大輸出電壓幅值 l應(yīng)用圖解法分析電路的最大輸出電壓幅值。由直流通路的輸出回路可以列出電壓方程：VCC = UCEQ + ICQRcl由此方程在晶體管T的輸出特性曲線上畫出直流負(fù)載線，它的斜率是-1/R c。 Rb Rc +VCCICQIBQUBEQ+_ UCEQb ce +_直流通路 Lcce RIU RL = Rc / RL l由微變等效電路列出方程： l據(jù)此方程畫

11、出交流負(fù)載線，其斜率-1/R L。 最大輸出電壓幅值 R oRLRiRs Rb rbe Rc+_ +_Ui IbUs IoIi IbIcIRb Uo+_ -1/RL -1/RcuCEIBQiC UCEQUR UFUCES QR FICQ0 Ucemax=minUR，UF而輸出信號(hào)電壓 。故 ceo UU Uomax = minUCEQUCES，ICQRL 最大輸出電壓幅值 例5-4 圖(a)是共射極放大電路。T為PNP鍺管，=60，UBE =0.2V，UCES=0.5V。其他參數(shù)如圖示。求： ，Ri，Ro及在不失真的情況下，信號(hào)源 的最大幅值 是多少？usA sU UoRb +_-VCCTRc

12、+_ (a) 放大電路+UsRs RLUi_C1 C21k 400k 3k 3k30F 30F(-12V)例5-4 l畫出直流通路如圖 (b)所示。由于是PNP管，所以電流方向設(shè)為與實(shí)際方向一致，而電壓參考方向與NPN管一樣。由直流通路可列出Rb Rc -VCCICQIBQUBEQ+_ UCEQb ce+_(b)直流通路 VCC = IBQRb + UBEQUBEQ = 0.2 (V) )mA(03.04002.012 b BEQCCBQ RUVI 例5-4 ICQ=IBQ = 600.03= 1.8(mA)UCEQ = VCC(ICQRc) = 12+1.83 = 6.6(V)IEQ = I

13、CQ + IBQ = 1.83(mA) )k(17.183.1 2661300 26)1( EQbbbe Irr l畫出放大電路的微變等效電路，如圖 (c)所示。 例5-4Rb Rc -VCCICQIBQUBEQ+_ UCEQb ce+_(b)直流通路 9.76 be Liou rRUUA Ri = Rb / rbe = 400 / 1.17 1.17(k) Ro = Rc = 3 (k) RLRiRs Rb rbe Rc Ro+_ +_Ui IbUs IoIi IbIc Uo+_ 例5-4 l對(duì)信號(hào)源電壓 的放大倍數(shù)為sU 5.4117.11 5.160bes Lis iusous rR R

14、RR RAUUA ceo UU 所以Uomax = min|UCEQ|UCES|，ICQRL = min6.60.5，1.81.5= 2.7V l因?yàn)镻NP型晶體管電路的電壓參考方向使得電壓值為負(fù)值，故公式中代入絕對(duì)值。則)mV(655.417.2 usomaxsmax AUU l電路是固定偏流共射極放大電路，l在不發(fā)生失真的條件下，信號(hào)源的幅值不應(yīng)超過(guò)65mV。 例5-4 2. 穩(wěn)定工作點(diǎn)的放大電路 l放大器要求Q點(diǎn)穩(wěn)定 放大器正常工作時(shí)，需要有一個(gè)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，如在運(yùn)行時(shí)，工作點(diǎn)不穩(wěn)定，則放大器的性能就不會(huì)穩(wěn)定。 l放大器靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因l環(huán)境溫度的變化(主要原因)l晶體管的更換

15、l電路元件的老化l電源的波動(dòng) 變化對(duì)Q點(diǎn)的影響l當(dāng)溫度升高時(shí)值增大，在輸出特性上表現(xiàn)為特性曲線的間隔增寬。(a) 變化對(duì)Q點(diǎn)的影響iC (mA) u CE (V)QICQ 80604020iB = 0A0VCCRC VCC 80ICQ1 Q1 l在溫度升高后，ICQ增大，UCEQ減小。靜態(tài)工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 804020iB = 0A60Q2 Q0 u CE (V)4020 iB = 0A6080 iCVCCRC (b) I CBO變化的影響 l溫度升高，ICQ增大，UCEQ減小，工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。 ICBO的變化對(duì)Q點(diǎn)的影響 Q3IBQ 0.675iB uBEIB

16、Q 0.7Q25(c) UBE變化的影響l在外電路參數(shù)不變時(shí)，輸入回路所確定的直流負(fù)載線也不變。l那么Q點(diǎn)移到Q3點(diǎn)，IBQ將增加到IBQ的，顯然也要使ICQ增加。l反之，溫度降低將使ICQ減小。 UBE變化對(duì)Q點(diǎn)的影響l結(jié)論：l綜上所述，溫度升高之后晶體管參數(shù)、ICBO、UBE的變化都使ICQ增大，靜態(tài)工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。l如果溫度降低，則將使I CQ減小，靜態(tài)工作點(diǎn)向截止區(qū)移動(dòng)。 采取措施l為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，通?？梢圆扇∫韵氯N措施。q還有一種是在偏置電路中采取溫度補(bǔ)償措施。q一種是將放大器置于恒溫裝置中但造價(jià)太高。q另一種是在直流偏置電路中引入負(fù)反饋來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。 分壓式電流負(fù)反饋

17、偏置電路 CCb2b1 b2B VRR RU Rb=Rb1/Rb2 +VCCRc ICQIEQUCEQRbIBQ ecb +_(b)UB Re+VCCRc ICQIEQUCEQ Rb1Rb2 IRbIBQUBEQ ecb+_ +_Re(a)UBQ 工作原理l分壓式電流負(fù)反饋偏置電路在設(shè)計(jì)時(shí)，適當(dāng)選擇電阻Rb1和Rb2的阻值，使之滿足下面兩個(gè)條件。(Rb1和Rb2近似串聯(lián)) BQRb II UBQ UBEQ 式中 為流過(guò)基極分壓電阻Rb1與Rb2的電流。 bRI UBQ不變T ICQ(IEQ) (IEQRe) UBEQIBQICQ CCb2b1 b2BQ VRR RU UBEQ=UBQ-UEQ

18、+VCCRc ICQIEQUCEQ Rb1Rb2 IRbIBQUBEQ ecb+_ +_Re(a)UBQ 工作原理 lRe把與ICQ成正比的電壓IEQRe引回到輸入回路，來(lái)調(diào)節(jié)基-射極電壓UBEQ，從而穩(wěn)定ICQ。這種作用稱為電流負(fù)反饋。l因此，這種偏置電路稱為分壓式電流負(fù)反饋偏置電路。 工作原理 l根據(jù)圖 (a)的直流偏置電路可得： e BEQBQEQ RUUI 在電路同時(shí)滿足式 ，UBQ UBEQ的條件下,那么BQRb II eBQEQ RUI lUBQ近似恒定，那么晶體管的靜態(tài)工作電流IEQ近似恒定。 由式 可知，CCb2b1 b2BQ VRR RU +VCCRc ICQIEQUCEQ

19、Rb1Rb2 IRbIBQUBEQ ecb+_ +_Re(a)UBQ 工作原理 l當(dāng)電路參數(shù)滿足以上兩個(gè)條件時(shí)，靜態(tài)電流IEQ將主要由外電路的參數(shù)VCC、Rb1、Rb2、Re來(lái)確定，而與晶體管參數(shù)、ICBO、UBE幾乎無(wú)關(guān)。因而大大提高了靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定性。l習(xí)慣上把上面兩式叫做工作點(diǎn)穩(wěn)定條件。BQRb II UBQ UBEQ 工作原理 l為了兼顧放大電路幾方面的性能，通常采用下列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)選擇電路參數(shù)。（鍺管）（硅管）（BQBQR 2010 105b III （鍺管）（硅管）VVU 31 53 BQ 工作原理 射極偏置電路的分析計(jì)算l在圖(a)的射極偏置電路中，如果電路參數(shù)滿足穩(wěn)定條件時(shí)可以

20、近似估算。因而可以列出CC b2b1 b2BQ VRR RU eBQe BEQBQEQ RURUUI BQCQEQBQ 1 IIII ，UCEQ = VCCICQRcIEQRe = VCCICQ(Rc+Re)+VCCRc ICQIEQUCEQ Rb1Rb2 IRbIBQUBEQ ecb+_ +_Re(a)UBQ 穩(wěn)定工作點(diǎn)的共射極放大電路+VCCRc RLRb1Rb2C1 C2+_ +_Re射極偏置的共射極放大電路 Ui Uo 電壓放大倍數(shù) l從圖 (a)所示的微變等效電路可得)1( ebebeebebi RrIRIrIU LbLcbo )/( RIRRIU RL=Rc / RL ebe Li

21、ou )1( Rr RUUA Ii Ib Ic UoIeIRb1 IRb2Ui Rb1 Rb2 Re Rc RLRi RoIb(a) 微變等效電路rbe +_+_ l電路的電壓放大倍數(shù)比固定偏流偏置電路接成的共射極放大電路的電壓放大倍數(shù)小得多。l這是由于輸入信號(hào)中有相當(dāng)一部分降落到Re上。僅有一部分加在基-射極轉(zhuǎn)換成和輸出。射極電阻Re越大，穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用就強(qiáng)，放大倍數(shù)的下降也就越多。l為了解決放大倍數(shù)下降的問(wèn)題，通常在Re的兩端并聯(lián)上一個(gè)大容量電容（約為幾十到幾百微法）。l電容Ce對(duì)交流信號(hào)呈現(xiàn)很小的容抗，對(duì)交流電流近似起短路作用，所以電容Ce稱為射極旁路電容。ebe Liou )1( R

22、r RUUA 電壓放大倍數(shù) +VCCRc RLRb1Rb2C1 C2+_ +_Re射極偏置的共射極放大電路 Ui UoCe 電壓放大倍數(shù) be Lu rRA 電壓放大倍數(shù) Ii Ib Ic UorbeUi Rb1 Rb2 Rc RLRi RoIb(b) 有C e時(shí)電路的微變等效電路+_+ 輸入電阻和輸出電阻 l對(duì)于有旁路電容Ce的情況，從微變等效電路可得 在Rb1 /Rb2 rbe時(shí) Ri = Rb1 / Rb2 / rbe Ri rbe l用直接觀察的方法可知輸出電阻 R o = Rc Ii Ib Ic UorbeUi Rb1 Rb2 Rc RLRi RoIb(b) 有Ce時(shí)電路的微變等效電

23、路+_+ l對(duì)于無(wú)旁路電容Ce的情況，從微變等效電路可得： eebebb2Rb1Ri b2b1 RIrIRIRIU ebeb2b1 bRR iiii )1(111 1b2b1 RrRR III UIUR Ri = Rb1 / Rb2 / rbe + (1+)Re Ii Ib Ic UoIeIRb1 IRb2Ui Rb1 Rb2 Re Rc RLRi RoIb(a) 微變等效電路rbe +_+_ 輸入電阻和輸出電阻 l在計(jì)算輸出電阻Ro時(shí)，如果不考慮晶體管的rce（即認(rèn)為rce），那么Ro = Rc。l如果要考慮rce那么按照求輸出電阻的方法，將信號(hào)源短接，負(fù)載RL開(kāi)路，輸出端外接信號(hào)源，得到等

24、效電路如圖所示。 輸入電阻和輸出電阻 Rs Ib Ic UoIRcrbeRb1 Rb2 Re RcrceRb RoIb計(jì)算輸出電阻的等效電路Ro Io l從電路中可得：occRo RIRIU c 0)()( ecbbbeb RIIRrI 輸入電阻和輸出電阻 Rs Ib Ic UoIRcrbeRb1 Rb2 Re RcrceRb RoIb計(jì)算輸出電阻的等效電路Ro Io ebbe ceb RRr IRI 0)()( ecbcebco RIIrIIU 輸入電阻和輸出電阻 Rs Ib Ic UoIRcrbeRb1 Rb2 Re RcrceR b RoIb計(jì)算輸出電阻的等效電路Ro Io )( ece

25、bebe eececo RrRRr RRrIU l在實(shí)際情況下，rceRe bebe ceececo RRr rRrIU cebebe ecoo 1 rRRr RIUR l在發(fā)射極串入電阻Re后，Ro要比晶體管本身的輸出電阻rce大得多。通常有RoRc，故放大電路的輸出電阻Ro =Ro / RcRc 輸入電阻和輸出電阻 最大輸出電壓幅值Uomaxl用圖解法來(lái)分析最大輸出電壓幅值。對(duì)于有旁路電容Ce的情況，在晶體管的輸出特性所在坐標(biāo)系中畫出直流負(fù)載線和交流負(fù)載線，如圖所示。l直流負(fù)載線根據(jù)直流通路得出的方程 UCE =VCCIC(Rc+Re)作出，其斜率為 1/(Rc+Re)。 l交流負(fù)載線根據(jù)

26、從微變等效電路得到的方程作出 Lcce RIU (RL=Rc/RL) ，其斜率為1/RL。 Ucemax = minUCEQUCES，ICQRL) -1/RL用圖解法求Uomax uCEUR IBQQUFiCICQ0 VCC1/(Rc+Re)VCCRc+Re ceo UU 最大輸出電壓幅值Uomax 例5-6電路如圖 (a)所示。晶體管T的UBE=0.7V，=50。求：靜態(tài)工作點(diǎn)；電壓放大倍數(shù) ；最大輸出電壓幅值；不接電容Ce時(shí)的 。若選用=100的晶體管，重新估算、兩項(xiàng)。uA uA +VCCRc C e RLRb1Rb2C1+_ +_R eUi Uo20k 2k 4k2k10k30F 30F

27、100FC2(a) 放大電路 解： )V(41020 1210b2b1 CCb2BQ RR VRU )mA(65.12 7.04e BEBQEQ RUUI )A(3.325165.11 EQBQ IIICQ =IBQ=500.0323=1.62(mA)UCEQVCCICQ ( Rc + Re) = 121.624 = 5.5(V) 例5-6 )(1.165.1 265130026)1( EQbe kIrr bb 6.60 1.1 )4/2(50 be Lu rRA 例5-6Ii Ib Ic UorbeUi Rb1 Rb2 Rc RLRi RoIb (b) 微變等效電路+_+ UR =UCEQU

28、CES = 5.51 = 4.5(V) UF = ICQRL = 1.62( 2 / 4 ) = 2.16(V) 故 Uomax = minUR，UF= 2.16 (V) 當(dāng)不接Ce時(shí) 65.02511.1 33.150)1( ebe Lu Rr RA 可見(jiàn)，在不接旁路電容Ce時(shí) 很小。 uA 例5-6 若換一個(gè)=100的晶體管，則)V(41020 1210b2b1 CCb2BQ RR VRU )mA(65.12 7.04e BEBQEQ RUUI )A(3.1610165.11 EQBQ IIICQ =IBQ =1010.0163 = 1.63(mA) UCEQVCCICQ ( Rc + R

29、e) = 121.634 = 5.46(V) 例5-6 l可見(jiàn)更換不同的晶體管，幾乎不影響電路的靜態(tài)工作點(diǎn)電流IEQ、ICQ和集-射極電壓UCEQ，只有IBQ隨著的改變而變化。增大對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響如下：)(89.165.1 2610130026)1( EQbe kIrr bb 4.7089.1 33.1101 be Lu rRA l換成=100的晶體管后，電壓放大倍數(shù)略有增加。 例5-6 l除了利用負(fù)反饋來(lái)穩(wěn)定工作點(diǎn)以外，還有一種穩(wěn)定工作點(diǎn)的方法稱為補(bǔ)償法。l這種方法是利用二極管和熱敏電阻等溫度敏感元件的溫度特性來(lái)補(bǔ)償晶體管參數(shù)隨溫度的變化，從而使靜態(tài)工作點(diǎn)趨于穩(wěn)定。 用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作

30、點(diǎn) l在分壓式電流負(fù)反饋偏置電路中，在Rb2支路中串聯(lián)一個(gè)半導(dǎo)體二極管，如圖所示。l這種電路利用二極管的正向電壓隨溫度的變化去抵消晶體管UBEQ隨溫度變化的影響，來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。 用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn) Rb1Rb2 UD RcReI IBQ IEQTD +_二極管基極補(bǔ)償電路 +VCC 電路工作原理l由于IIBQ，因此忽略IBQ的分流作用，得到 eEQBEQ b2DBQ RIU RIUU b2b1 DCC RR UVI Rb1Rb2 UD RcReI IBQ IEQTD +_二極管基極補(bǔ)償電路 +VCC l若二極管與晶體管發(fā)射結(jié)具有相同的正向壓降和溫度特性，使得在不同溫度下總能保持UD=U

31、BEQ。于是有eEQb2 RIRI eb2b2b1 DCCe b2EQ RRRR UVRRII 通常滿足VCCUD，所以 eb2b2b1 CCEQ RRRRVI eEQBEQb2DBQ RIURIUU 電路工作原理 5.6 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 l場(chǎng)效應(yīng)管具有高輸入電阻、溫度穩(wěn)定性好、噪音小、抗輻射能力強(qiáng)、制造工藝簡(jiǎn)單、便于集成等優(yōu)點(diǎn)，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。l場(chǎng)效應(yīng)管的三個(gè)電極s、g、d和晶體管的三個(gè)電極e、b、c的作用是相對(duì)應(yīng)的，也有共源、共漏、共柵三種接法，在電路形式上也很相似。l場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和分析方法與晶體管類似。 1. 場(chǎng)效應(yīng)管的直流偏置電路l場(chǎng)效應(yīng)管放大電路若正常放大，必須有一個(gè)合

32、適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。l不同類型的場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí)需要不同的偏置電壓。n通常場(chǎng)效應(yīng)管的偏置電路形式有兩種：自偏壓電路和分壓式自偏壓電路。 自給偏壓電路l圖為N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的共源放大電路。l自偏壓電路只適用于結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管或耗盡型MOS管。+-U i UoRsRg RdC1 C2Cs +VDD+- 圖解法)RR(iVu SdDDDDS l輸出回路的直流負(fù)載線方程l輸入回路的直流負(fù)載線方程SDGS Riu u DS(V)iD(mA) Q -4V-3V-2V-1VuGS=0ViD(mA)uGS(V)Q IDQ-1/RS -1/(RS+RD) 自給偏壓電路 計(jì)算法)(1 2 sdDQDDDSQ sD

33、QGSQ PGSQDSSDQ RRIVU RIU UUII l漏極電流IDSS和夾斷電壓Up可以從特性曲線上求出。 自給偏壓電路+-Ui UoRsRg RdC1 C2Cs +VDD+- 分壓式自偏壓電路l分壓式自偏壓電路既適用于增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管，也能用于耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管。 )( 21 2 2 sdDQDDDSQ sDQgg DDgGSQ TGSDQ RRIVU RIRR VRU UUKIl常數(shù)K和UT可從特性曲線上得到。Ui+- UoRsRg2 RdC1 C2Cs +VDDRg1 +-RL 2. 場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路l場(chǎng)效應(yīng)管和晶體管一樣可以用微變等效電路代替。l根據(jù)輸出特性曲線有：)( , D

34、SGSD uufi 取全微分 DSDSDGSGSDD duuiduuidi 用有限增量及交流量代替，寫成dsdgsmd Ur1UgI 其中 0dsUgsdUGSD UIui DSQ 常數(shù)DSuGSDm uig 2. 場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路l對(duì)于結(jié)型和耗盡型MOS場(chǎng)效應(yīng)管可求出 PGSQPDSSuGSDm UUUIuig DS 12常數(shù) 0 gs GSQ GSUdds UDDS uDDSd IU iuiur 常數(shù)+-Ugs Udsgs gmUgsIg=0 Idrd+- +-Ugs Udsgs gmUgsIg=0 Id -2. 場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路lrd的數(shù)值通常比較大，當(dāng)rdRd時(shí)，可認(rèn)為rd

35、開(kāi)路。 3. 主要性能指標(biāo)的計(jì)算l如圖所示場(chǎng)效應(yīng)管共源放大電路。-Ui+- UoR sRg2 RdC1 C2Cs +VDDRg1 +-RL +-Ugs Uog s gmUgsIi Id+-Ui d Rd RLRi RoRgRg1 Rg2 + 3. 主要性能指標(biāo)的計(jì)算l電壓放大倍數(shù)uAgsi UU Lgsm Ldgsmo RUg RRUgU )/( Lmiou RgUUA lgm一般很小，所以Au很小。+-Ugs Uog s gmUgsIi Id+-Ui d Rd RLRi RoRgRg1 Rg2 + 3. 主要性能指標(biāo)的計(jì)算l輸入電阻Ri 21 / gggiii RRRIUR l輸出電阻RoR

36、o=Rd+-Ugs Uog s gmUgsIi Id+-Ui d Rd RLR i RoRgRg1 Rg2 + 例5-7 l圖中電路的N溝道耗盡型MOS的IDSS=2mA，Up=-2V，rd=100k，VDD=20V，Rg1=10k，Rg=10M，Rd=10k，Rs=2.4k，RL=10k，所有的電容對(duì)交流信號(hào)短路。求靜態(tài)工作點(diǎn)和Au，R i，Ro。+-Ui UoRsRg2 RdC1 C2Cs +VDDRg1 Rg +- 解：計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)l列方程 sDQgg DDgGSQ PGSQDSSDQ RIRR VRU UUII 21 2 21 DQGSQ GSQDQ IU UI 4.210100 2

37、010 212 2 DQGSQ GSQGSQDQ IU UUI 4.262011 442 2 VU mAI GSQDQ 586.012.1 例5-7 PGSQDQ UVU mAI 175.437.2舍去UDSQ=VDD-IDQ(Rd+Rs) =20-112.4=7.6VmAUUUIg PGSQPDSSm 4.12586.0122212 7)10/10(4.1 Lm iou RgUUA MRRRIUR gggiii 1010/1001010/ 321 Ro=Rd=10k 例5-7 1.多級(jí)放大電路的組成l通常包括輸入級(jí)、中間級(jí)、推動(dòng)級(jí)和輸出級(jí)幾個(gè)部分。5.7 多級(jí)放大電路信號(hào)源輸入級(jí)中間級(jí)推動(dòng)級(jí)

38、輸出級(jí)負(fù)載多級(jí)放大器 輸入輸出小信號(hào)放大器功率放大器多級(jí)放大電路框圖 2.多級(jí)放大電路的耦合方式 l耦合方式是指信號(hào)源和放大器之間，放大器中各級(jí)之間，放大器與負(fù)載之間的連接方式。l最常用的耦合方式有三種:直接耦合阻容耦合變壓器耦合 直接耦合 l直接耦合方式：放大器各級(jí)之間，放大器與信號(hào)源或負(fù)載直接連接起來(lái)，或者經(jīng)電阻等能通過(guò)直流的元件連接起來(lái)的方式。l直接耦合方式的特點(diǎn)：沒(méi)有電抗性元件，能放大交流信號(hào)、變化極其緩慢的超低頻信號(hào)和直流信號(hào)。l應(yīng)用：現(xiàn)代集成放大器的內(nèi)部電路都是采用直接耦合方式。這種耦合方式得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響問(wèn)題Rb1Rb2 Rc1 Rc2 RLUI

39、T1 T2Uo+Uo直接耦合兩級(jí)放大器第一級(jí)第二級(jí)+VCC+_+_ 直接耦合 lRe2的接入使第二級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)大為降低，Re2越大，電壓放大倍數(shù)的損失也越大，因此要進(jìn)一步改進(jìn)電路。 lUCE1=UBE2+IE2Re2， 增大 了UCE1。各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響問(wèn)題Rb1Rb2 Rc1 Rc2 RLUI T1 T2Uo+Uo(a) 后級(jí)發(fā)射極接電阻+Re2 _+_ +VCC l而rz比較小，信號(hào)電流在動(dòng)態(tài)電阻上產(chǎn)生的壓降也小，因而對(duì)信號(hào)的反饋?zhàn)饔眯?，不?huì)引起放大倍數(shù)的顯著下降。l在靜態(tài)時(shí)，穩(wěn)壓管擊穿穩(wěn)壓，CE1=UBE2+Uz，這樣可以增大UCE1。l對(duì)于信號(hào)(變化量)來(lái)說(shuō)，穩(wěn)壓管等效

40、于它的動(dòng)態(tài)電阻rz。Rb1Rb2 Rc1 Rc2 RLUI T1 T2Uo+Uo(b) 后級(jí)發(fā)射極接穩(wěn)壓管+Rz _+_ Uz Dz+_ +VCC各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響問(wèn)題 l而rd比較小，信號(hào)電流在動(dòng)態(tài)電阻上產(chǎn)生的壓降也小，因而對(duì)信號(hào)的反饋?zhàn)饔眯?，不?huì)引起放大倍數(shù)的顯著下降。(c) 后級(jí)發(fā)射極接二極管l在靜態(tài)時(shí)，二極管 正向?qū)ā?UCE1=UBE2+UD，可以增大UCE1。l對(duì)于信號(hào)(變化量)來(lái)說(shuō)，二極管等效于它的動(dòng)態(tài)電阻rd。Rb1Rb2 Rc1 Rc2 RLUI T1 T2Uo+Uo+UD _+_ +_ D +VCC各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響問(wèn)題 l出現(xiàn)的新問(wèn)題l從前面圖的電路可知，T

41、2管的基極電位l UB2=UC1UB1，l集電極電位UC2 =UC1UBE2+UCE2UC1UOl在實(shí)際應(yīng)用中，放大器在輸入信號(hào) 為零時(shí)，輸出端直流電位應(yīng)該為零。l因此要求在直接耦合電路中必須采取電位移動(dòng)措施。l采用NPN管和PNP管直接耦合方式Rb1Rb2 Rc1 Re2Rc2UI T1 T2NPN-PNP直接耦合電路UC2-VCC +VCC+_+_各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響問(wèn)題 零點(diǎn)漂移問(wèn)題 l在直接耦合放大電路中，當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出電壓會(huì)隨時(shí)間改變出現(xiàn)忽大忽小不規(guī)則的變化，如圖所示。l這種輸入電壓為零，輸出電壓偏離靜態(tài)值的變化稱為零點(diǎn)漂移。UO t (h)0零點(diǎn)漂移現(xiàn)象 l零點(diǎn)漂移現(xiàn)象

42、嚴(yán)重時(shí)，就能淹沒(méi)真正的輸出信號(hào)。所以零點(diǎn)漂移的大小是衡量直接耦合放大器性能的一個(gè)重要指標(biāo)。l衡量放大器零點(diǎn)漂移的大小不能單純看輸出零漂電壓的大小，還要看它的的放大倍數(shù)。 l放大倍數(shù)越高，輸出零漂電壓就越大，所以零漂一般都用輸出零漂電壓折合到輸入端來(lái)衡量，稱為輸入等效零漂電壓。l例如某放大器的輸出零漂電壓為1V，它的放大倍數(shù)為1000倍，那么輸入等效零漂電壓就是1V/1000，即1mV。也就是說(shuō)，輸入信號(hào)電壓若小于1mV，則會(huì)被零漂電壓完全淹沒(méi)。 零點(diǎn)漂移問(wèn)題 l放大器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因l除了元件參數(shù)的老化、電源電壓的波動(dòng)以外，最主要的是溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響所造成的靜態(tài)工作點(diǎn)波動(dòng)，而在多級(jí)直接

43、耦合放大器中，前級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)的微小波動(dòng)都能像信號(hào)一樣被后面逐級(jí)放大并且輸出。l整個(gè)放大電路的零漂指標(biāo)主要由第一級(jí)電路的零漂決定，所以，為了提高放大器放大微弱信號(hào)的能力，在提高放大倍數(shù)的同時(shí)，必須減小輸入級(jí)的零點(diǎn)漂移。l因溫度變化引起的零點(diǎn)漂移稱為溫漂。定義溫度每升高1時(shí)的輸入等效零漂電壓為溫漂指標(biāo)。零點(diǎn)漂移問(wèn)題 l減小零點(diǎn)漂移的主要措施有以下幾種：l采用高質(zhì)量的電阻元件，并通過(guò)“老化”來(lái)提高它們的穩(wěn)定性；l采用高穩(wěn)定度的穩(wěn)壓電源；l采用高質(zhì)量的硅晶體管；l采用溫度補(bǔ)償電路，即如第五節(jié)所介紹的二極管溫度補(bǔ)償電路，或熱敏電阻溫度補(bǔ)償電路;l采用差動(dòng)式放大電路來(lái)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，這是一種十分有效的方法

44、。零點(diǎn)漂移問(wèn)題 阻容耦合 l放大器中各級(jí)間，放大器與信號(hào)源，放大器與負(fù)載采用電阻和電容的連接來(lái)傳送信號(hào)。這種方式稱為阻容耦合方式。l如圖所示的兩級(jí)阻容耦合放大電路的第一級(jí)電路的輸出信號(hào)通過(guò)耦合電容C2傳送到第二級(jí)的輸入電阻上，即級(jí)間也采用了阻容耦合方式。Rb1 Rb2Rc 1 Rc2 RLT1 T2C1 C2 +VCC+_+_UiUoC3 l阻容耦合方式的優(yōu)點(diǎn)l由于電容具有隔直作用，因此各級(jí)電路的直流通路互不相通，即每一級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立。避免了溫漂信號(hào)的逐級(jí)放大和傳送。l在溫漂指標(biāo)方面，阻容耦合方式要優(yōu)越于直接耦合方式。l阻容耦合方式使得放大器的設(shè)計(jì)計(jì)算大為簡(jiǎn)便。 阻容耦合 l阻容耦合方

45、式的不足： l在實(shí)際應(yīng)用中，例如自動(dòng)控制系統(tǒng)中經(jīng)常需要放大和傳送緩慢變化的信號(hào)，這時(shí)耦合電容阻礙了信號(hào)的傳遞。l另外，由于集成工藝難以制作大容量的電容器，因此阻容耦合方式還不能應(yīng)用于集成放大器的內(nèi)部電路。 阻容耦合 變壓器耦合 l這種耦合方式是在放大器的各級(jí)之間，以及放大器與信號(hào)源和負(fù)載之間，采用變壓器耦合來(lái)傳送交流信號(hào)。這種耦合方式可以實(shí)現(xiàn)阻抗的變換。 l但由于變壓器體積大、笨重，而且也不能放大緩慢變化的信號(hào)，因此這種耦合方式，除了有時(shí)應(yīng)用于功率輸出級(jí)之外，在一般低頻放大器中己經(jīng)很少使用。 3.多級(jí)放大電路的分析計(jì)算 靜態(tài)工作點(diǎn)的分析計(jì)算 Rb1Rb2 Rc1 Rc2 RLUI T1 T2U

46、o+Uo 直接耦合兩級(jí)放大器第一級(jí)第二級(jí)+VCC+_+_ b2BE1b1 BE1CCB1 RURUVI IC1 =IB1 UCE1 = VCC( IC1 + IB2 ) RC1 = UBE2IC2 =IB2 c2LCE2C2CCCE2 )( RRUIVU 靜態(tài)工作點(diǎn)的分析計(jì)算Rb1Rb2 Rc1 Rc2 RLIB1 T1 T2IC1直接耦合電路的直流通路+VCCIB2 IC2 主要性能指標(biāo)的分析計(jì)算 l阻容耦合放大電路中放大的信號(hào)是頻率足夠大的交流信號(hào)。l直接耦合放大電路中放大信號(hào)除了交流信號(hào)外，還有變化極其緩慢的直流信號(hào)，但這些信號(hào)也都是變化量。l因此，這兩種耦合方式的放大電路都可以使用微變

47、等效電路來(lái)計(jì)算它的性能指標(biāo)。l畫出圖示兩級(jí)放大器的微變等效電路。 Rb1Rb2 Rc1 Rc2 RLUI T1 T2Uo+Uo+VCC+_+_UOIIUIIB1IB21IB1 2IB2U O1Ri Ri 2Rb1 rbe1 Rc1 rbe2 Rc2 RL +_+_+_ Rb2 主要性能指標(biāo)的分析計(jì)算 電壓放大倍數(shù) l在多級(jí)放大電路中，前一級(jí)的輸出信號(hào)就是后一級(jí)的輸入信號(hào)，如圖所示。Au1 Au2 AunUIUO1UO2UO(n-1)UO -1)O(nOO1O2IO1IOu UUUUUUUUA nk AAAAA 1 ukunu2u1u l式中Auk（k=1，2，n）為每一級(jí)的電壓放大倍數(shù)。l因此

48、多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)Au等于各級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)的乘積，即 l考慮前后級(jí)的影響：l在計(jì)算各級(jí)的電壓放大倍數(shù)時(shí)，必須考慮后級(jí)對(duì)前級(jí)的影響，常用的方法是把后級(jí)的輸入電阻作為前級(jí)的負(fù)載電阻，即RLk = Ri(k+1)（k=1，2，n1）。l或者是把前級(jí)的輸出電阻最為后級(jí)的信號(hào)源內(nèi)阻。l兩種方法不能混用。 電壓放大倍數(shù) l對(duì)于圖中的兩級(jí)放大電路，可以寫出第二級(jí)的輸入電阻為Ri2 = rbe2 l第一級(jí)的電壓放大倍數(shù)Au1為)/( / be1b1b2 be1b1be1 L11I1Ou1 rRR rRr RUUA RL1 = Rc1 / Ri2 = Rc1 / rbe2 IIUIIB1IB21I

49、B1 2IB2UO1Ri Ri 2Rb1 rbe1 Rc1 rbe2 Rc2 RL +_+_+_ Rb2 電壓放大倍數(shù) l第二級(jí)的電壓放大倍數(shù)為 be2 Lc12O1Ou2 )/( r RRUUA l總的電壓放大倍數(shù)為 )/( )/)(/)(/( be1b1b2be2be1 be1b1be2c1L2c21u2u1u rRRrr rRrRRRAAA IIUIIB1IB21IB1 2IB2UO1Ri Ri 2Rb1 rbe1 Rc1 rbe2 Rc2 RL +_+_+_ Rb2 電壓放大倍數(shù) 輸入電阻和輸出電阻 l多級(jí)放大器的輸入電阻就是第一級(jí)放大電路(輸入級(jí))的輸入電阻。l在有些電路中，后級(jí)放大

50、電路的輸入電阻會(huì)影響到前級(jí)的放大電路的輸入電阻(例如第一級(jí)是射極輸出器)。l多級(jí)放大器的輸出電阻就是最后一級(jí)(輸出級(jí))放大電路的輸出電阻。l在有些電路中，前級(jí)放大電路的輸出電阻會(huì)影響到后級(jí)的放大電路的輸出電阻(例如最后一級(jí)是射極輸出器)。 )/( be1b1b2IIi1i rRRIURR Ro = Ro2 = Rc2 IIUIIB1IB21IB1 2IB2UO1Ri Ri 2Rb1 rbe1 Rc1 rbe2 Rc2 RL +_+_+_ Rb2 輸入電阻和輸出電阻 例5-8l直接耦合兩級(jí)放大電路如圖 (a)所示，晶體管T1和T2均為硅管，1=2=50，|UBE|=0.65V。調(diào)節(jié)RW后使輸入信

51、號(hào)UI=0時(shí)，UC2=0V。求：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)和RW值。Au，Ri和Ro。+VCC1(+6V)R b1 3k Re1Rc1 Rc2RwIRc1IB2IRe1 Ic2Ic1IRw -VCC2UI UO3k 5.6k100IB1 UC2 +_+_ (-6V) 解：l靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：已知UI =0時(shí)，調(diào)節(jié)RW，使UC2 =0，即UO =0。則)mA(07.16.56)(c2 CC2C2C2 R VUI )mA(0214.0 5007.12C2B2 II )mA(217.0 365.0c1BE2Rc1 RUI+VCC1(+6V)Rb1 3kRe1Rc1 Rc2RwIRc1IB2IRe1 Ic2Ic1

52、IRw -VCC2UI UO3k 5.6k100IB1 UC2 +_+_ (-6V) 例5-8 )mA(238.00214.0217.0B2RC1 c1 III )A(76.4 6.5238.0 1C1B1 IIIE1 = IC1 + IB1 = 0.238 + 0.00476= 0.243(mA)例5-8 +VCC1(+6V)Rb1 3kRe1Rc1 Rc2RwIRc1IB2I Re1 Ic2Ic1IRw -VCC2UI UO3k 5.6k100IB1 UC2 +_+_ (-6V) IE2 = IC2 + IB2 = 1.07 + 0.0214 = 1.09(mA)l靜態(tài)時(shí)UI=0，相當(dāng)于輸

53、入端短路，則UB1 =IB1Rb1 =0.004763 =0.0143(V) UE1 = UB1UBE1 =0.01430.65 =0.664(V) UC1 = VCC1(UBE2) = 5.35(V) UCE1 =UC1UE1 = 5.35(0.664)6(V) +VCC1(+6V)Rb1 3kR e1Rc1 Rc2RwIRc1IB2IRe1 Ic2Ic1IRw -VCC2UI UO3k 5.6k100IB1 UC2 +_+_ (-6V) 例5-8 UCE2 = UC2(+VCC1) =6(V) )mA(64.61.0664.0e1E1Re1 RUI )mA(88.6 243.064.6 e

54、1W R1ER III )k(776.0 88.6 6664.0 )( wR CC2E1w I VUR+VCC1(+6V)Rb1 3kRe1Rc1 Rc2RwIRc1IB2IRe1 Ic2Ic1IRw -VCC2UI UO3k 5.6k100IB1 UC2 +_+_ (-6V) 例5-8 計(jì)算Au，Ri和Ro l畫出微變等效電路如圖所示。 )k(76.5243.0 265130026)1(300 E1be1 Ir IB1 IB21IB1 UO1 UO2IB2Rc2Rb1rbe1Re1 Rw Rc1 rbe2UI+_ +_+_(b) 微變等效電路 例5-8 e11be1b1 L1IO1u1 )1

55、( RrR RUUA IB1 IB21IB1 UO1 UO2IB2Rc2Rb1rbe1Re1 Rw Rc1 rbe2UI+_ +_+_(b) 微變等效電路例5-8 RL1 = Rc1/rbe2 = 3 / 1.53 = 1.01(k)；Re1 = Re1 / Rw = 0.1 / 0.776 = 0.0886(k)。 8.30886.05176.53 01.150u1 AIB1 IB21IB1 UO1 UO2IB2Rc2Rb1rbe1Re1 Rw Rc1 rbe2UI+_ +_+_(b) 微變等效電路例5-8 18353.1 6.550be2c22O1Ou2 rRUUA Au = Au1 Au

56、2 = (3.8)(183) = 695IB1 IB21IB1 UO1 UO2IB2Rc2Rb1rbe1Re1 Rw Rc1 rbe2UI+_ +_+_(b) 微變等效電路 例5-8 )k(2.13)1( e1be1b1IIi RrRIUR Ro = Rc2 = 5.6(k)IB1 IB21IB1 UO1 UO2IB2Rc2Rb1rbe1Re1 Rw Rc1 rbe2UI+_ +_+_(b) 微變等效電路 例5-8 例5-9圖(a)為一阻容耦合兩級(jí)放大電路。晶體管T1和T2的=50，UBE =0.7V。各電容的容量足夠大。求：計(jì)算各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)；計(jì)算 ，Ri和Ro。uARb1 R e1 Rb

57、2Rb3 Re2Rc2C1 C2 C3C4RL+VCCT1 T2300k3k 20k 3.3k 2k40k 2k (+12V)UoUi +_+_ (a) 放大電路 解： l分別畫出各級(jí)的直流通路如圖 (b)所示，根據(jù)直流通路計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。 第一級(jí)： )mA(025.0351300 7.012)1( e1b1 BECCB1Q RR UVI IC1Q =IB1Q =1.25(mA) IE1Q = (1+) IB1Q = 1.27(mA)UCE1Q = VCCIE1Q Re1 = 121.273 = 8.18(V)Rb1 IB1 I E1Re1T1 +VCC(b) 第一級(jí)直流通路 例5-9 第二級(jí)

58、： )V(42040 1220b3b2 CCb3B2 RR VRU )mA(13.3 7.04e2 BEB2E2Q R UUI )mA(0196.05111E2QB2Q IIIC2Q =IB2Q = 500.0196 = 0.98(mA)UCE2Q = VCCIC2Q ( Rc2 + Re2 ) = 120.98( 2+3.3 ) = 6.8(V)Rb2 IB2 IE2Re2T1 +VCCRb3 Rc2(b) 第二級(jí)直流通路例5-9 l畫出放大電路的微變等效電路如圖所示。)k(34.127.1 265130026)1(300 E1Qbe1 Ir )k(63.11265130026)1(300

59、E2Qbe2 Ir 例5-9Rb1 rbe1Re1 Rb2 Rb3 rbe2 Rc2 RLR i Ri 2 RoIb1Ii Ib1 Ib2 Ib2Ui Uo1 Uo+_+ _ )/)(1( )/)(1( i2e1be1 i2e1io1u1 RRr RRUUA Ri2 = Rb2 / Rb3 / rbe2 = 40 / 20 / 1.63 = 1.45(k)974.0)45.1/3(5134.1 )45.1/3(51u1 ARb1 rbe1Re1 Rb2 Rb3 rbe2 Rc2 RLRi Ri 2 RoIb1Ii Ib1 Ib2 Ib2Ui Uo1 Uo+_+ _例5-9 7.3063.1 )

60、2/2(50/( be2 Lc2u2 r RRA 9.29)7.30(974.0u2u1u AAA )k(8.43)45.1/3(5134.1/300 )/)(1(/ i2e1be1b1iii RRrRIUR Ro = Rc2 = 2(k) Rb1 rbe1Re1 Rb2 Rb3 rbe2 Rc2 RLRi Ri 2 RoIb1Ii Ib1 Ib2 Ib2Ui Uo1 Uo+_+ _例5-9 )(f 表示放大倍數(shù)的相位與頻率的關(guān)系，稱為相頻特性(Phase Frequncy Response)。1. 放大器的頻率特性 l一般情況下，放大器中的電抗元件或具有電抗效應(yīng)的器件，其電抗(主要是容抗)是

61、輸入信號(hào)頻率的函數(shù)。因而，放大器的電壓放大倍數(shù)也是頻率的函數(shù)。其頻率特性(Frequency Response)可用下式表示)()()(u ffAfA u 5.8 放大器的通頻帶 l A u(f)表示電壓放大倍數(shù)的幅值與頻率的關(guān)系，稱為幅頻特性(Amplitude Frequency Response)。 +VCCRLRb RcC1 C2Rs UoUs +_+_單級(jí)阻容耦合共射極放大電路l放大電路的頻率特性可以根據(jù)考慮電容影響的等效電路來(lái)計(jì)算?；蛲ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)的辦法來(lái)測(cè)定。l做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。l輸入信號(hào)分別為10mv，10kHz；10mv，10Hz；10mv，700kHz l描繪出電路的幅頻特性曲線和相頻

62、特性曲線，如圖所示。Au Aum204060801001000 101 102 103 104 105 106-90-180-270fL50 fH1050 f(Hz)f(Hz) umum AAA 707.02u fbw = fHfL l中頻區(qū)l下限截止頻率fLl上限截止頻率fHl通頻帶fbw（f） Au Aum204060801001000 101 102 103 104 105 106-90-180-270f L50 fH1050 f(Hz)f(Hz) l相頻特性上，中頻區(qū)內(nèi)，=-180 o ，表示輸出電壓與輸入反向。l f fL 相移滯后 。l頻率失真：不能同等放大不同頻率的信號(hào)所引起的失

63、真。 l大容量的耦合電容和旁路電容主要影響放大器的低頻特性。w ，大電容不能視為短路 w ，小電容更能視為開(kāi)路C1w C1w NNPb cerbcrbbre CbcCbe集電結(jié)發(fā)射結(jié)l晶體管的PN結(jié)電容和線路寄生電容主要影響放大器的高頻特性。 w ，大電容更能視為短路 w ，小電容不能視為開(kāi)路C1w C1wl單級(jí)阻容耦合共射極放大電路的頻率特性可以用下式來(lái)表示 HL umu 11 ffjffj AA ( () ) l在描繪放大器的幅頻特性和相頻特性曲線時(shí)，通常f 軸采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)。l放大倍數(shù)的幅值也采用分貝表示(即縱坐標(biāo)也用對(duì)數(shù)坐標(biāo))。l放大倍數(shù)換算為分貝的公式為Au(dB)=20lgAu 圖中

64、在上下限截止頻率附近用折線表示實(shí)際的特性曲線。 Au(dB)Aum2040 3dB1000 101 102 103 104 105 106-90-180-270fL50 fH1050 f(Hz)f(Hz) fHfL對(duì)數(shù)頻率特性 2. 單級(jí)阻容耦合共射放大電路的頻率特性+VCCRLRb RcC1 C2Rs UoUs +_+_單級(jí)阻容耦合共射極放大電路l設(shè)Rbrbel可以計(jì)算出： bes L bes bebe Lc is iumusm rR R rRrr )R/R( RR RAA 單級(jí)阻容耦合共射放大電路的低頻特性l低頻時(shí)，耦合電容C1和C2不能視為短路。l頻率越低，電壓放大倍數(shù)越小。l只考慮C1

65、的單獨(dú)作用時(shí)的低頻特性只考慮C1的低頻等效電路RLRs C1 rbe Rc+- +_UiIbUs Ib Uo+- be Lso rRUU 1besbes be1bes besi CrRf2 1j1 1rRrCj 1rR rUU )( w 單級(jí)阻容耦合共射放大電路的低頻特性l輸入回路時(shí)間常數(shù)：只考慮C1的低頻等效電路RLRs C1 rbe Rc+- +_UiIbUs Ib Uo+- ffj1 1rR rUU L1bes besi 1besL1 CrR )( 1besL1L1 CrR2 12 1f )( ffj1 1rR rrRUUUUUUA L1bes bebeLsiiosousl1 單級(jí)阻容耦

66、合共射放大電路的低頻特性ffj1 1Affj1 1rR rrRA L1usmL1bes bebeLusl1 l幅頻特性 2L1usmusl1 ff1 1AA )/(l用分貝表示的幅頻特性2L1usmusl1 f(f120lg20lgAdBA )/)( ffL1 0 = 21ff1lg20Alg20)(A Lusmusl1 dB f=fL1時(shí)，此項(xiàng)等于3fflg20Alg20)(A 1Lusmusl1 dB ffL1f=f L1時(shí)，此項(xiàng)等于45 單級(jí)阻容耦合共射放大電路的低頻特性ff L1時(shí)，此項(xiàng)等于90 電容C2的單獨(dú)作用時(shí)的低頻特性只考慮C2的低頻等效電路RLRs C2rbe Rc+- +_UiIbUs Ib Uo+- Io )besb Losousl2 r(RI RIUUA b 2Lc co ICj 1RR RI wl代入得 2Lcbes L 2LcLcbes Lcusl2 CRR2 1j1 1rR R CRRj 11RRr(R RR-A )( )()()( w 電容C2的單獨(dú)作用時(shí)的低頻特性只考慮C2的低頻等效電路RLRs C2rbe Rc+- +_UiIbUs Ib Uo+-