模擬電路—三極管放大電路(附例題)

1、 第三章第三章 晶體管放大電路基礎(chǔ)晶體管放大電路基礎(chǔ)(全書重點(diǎn)）全書重點(diǎn)）3.1 3.1 放大電路的工作原理及分析方法放大電路的工作原理及分析方法3.2 BJT3.2 BJT偏置電路偏置電路（直流通路：提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)（直流通路：提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q 點(diǎn)，保證點(diǎn)，保證BJTBJT發(fā)射結(jié)正發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，放大信號(hào)始終處在放大工作區(qū)，避免出現(xiàn)截偏，集電結(jié)反偏，放大信號(hào)始終處在放大工作區(qū)，避免出現(xiàn)截止及飽和失真。介紹固定基流電路，止及飽和失真。介紹固定基流電路， 基極分壓射極偏置電路）基極分壓射極偏置電路）信號(hào)源suRsiuou負(fù)載直流電源放大電路LRA最新模擬電路三極管放大電路(

2、附例題) 第三章第三章 晶體管放大電路基礎(chǔ)晶體管放大電路基礎(chǔ)(全書重點(diǎn)）全書重點(diǎn)）3.3 3.3 放大電路的技術(shù)指標(biāo)及基本放大電路放大電路的技術(shù)指標(biāo)及基本放大電路本節(jié)討論小信號(hào)放大器的基本指標(biāo)本節(jié)討論小信號(hào)放大器的基本指標(biāo): :電壓放大倍數(shù)（電壓增益），源電壓放大倍數(shù)（電壓增益），源電壓電壓放大倍數(shù)（源電壓增益），交流放大倍數(shù)（源電壓增益），交流輸入電阻，交流輸出電阻，功率增益等；輸入電阻，交流輸出電阻，功率增益等；第五章將討論大信號(hào)放大器的非線性失真，輸出功率和效率等指標(biāo)；第五章將討論大信號(hào)放大器的非線性失真，輸出功率和效率等指標(biāo)；第六章將討論放大器的上，下限頻率，通頻帶，頻率失真等頻率指標(biāo)

3、；第六章將討論放大器的上，下限頻率，通頻帶，頻率失真等頻率指標(biāo)；基本放大電路：共射，共基，共集。基本放大電路：共射，共基，共集。3.4 3.4 多極放大電路（自學(xué)）多極放大電路（自學(xué)） bR uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCEC1+ + -C2+最新模擬電路三極管放大電路(附例題)0.7 ,50,510,10,10BEBCCCVVRKRKVVCCV5CEVV練習(xí)練習(xí). 固定基流偏置電路如圖所示。已知：固定基流偏置電路如圖所示。已知： BJT的的(1)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q，并分析，并分析Q點(diǎn)設(shè)置的是否合適？點(diǎn)設(shè)置的是否合適？(2)當(dāng)當(dāng)和和BJT不變

4、時(shí)，要使不變時(shí)，要使，可以改變哪些參數(shù)，可以改變哪些參數(shù)?VCCRCRBIBIC最新模擬電路三極管放大電路(附例題)()100.70.018510CCBE ONBBVVImAR0.91CBC EC CCCIIm AVVIRV1CEVV解：（解：（1） 由于由于偏小，偏小，Q點(diǎn)靠近飽和區(qū)，因此點(diǎn)靠近飽和區(qū)，因此Q點(diǎn)設(shè)置的不合適。點(diǎn)設(shè)置的不合適。最新模擬電路三極管放大電路(附例題)解：解： （2)若若RB保持不變，僅改變保持不變，僅改變RC，則，則IB和和IC保持不變。保持不變。5CECCCCVVI RV5 .5 6C CC ECCVVRKI0 .50 .0 19 3 0C CC ECCCBC C

5、B EBBVVIm ARIIm AVVRKI若若RC保持不變，僅改變保持不變，僅改變RB，則，則VCCRCRBIBIC最新模擬電路三極管放大電路(附例題)圖解法：圖解法：最新模擬電路三極管放大電路(附例題)3.1 放大電路的工作原理及分析方法放大電路的工作原理及分析方法1 放大的概念放大的概念電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的雙端口網(wǎng)絡(luò)電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的雙端口網(wǎng)絡(luò)表示，如圖：表示，如圖：uiuoAu最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 1 放大電路主要利用三極管放大電路主要利用三極管或場(chǎng)效應(yīng)管或場(chǎng)效應(yīng)管的控制作用放大的控制作用放大微弱信號(hào)，輸出信號(hào)在電壓或電流的幅度上得到了

6、放大，微弱信號(hào)，輸出信號(hào)在電壓或電流的幅度上得到了放大，輸出信號(hào)的能量得到了加強(qiáng)。輸出信號(hào)的能量得到了加強(qiáng)。 基本放大電路基本放大電路:一般是指由一個(gè)三極管一般是指由一個(gè)三極管或場(chǎng)效應(yīng)管（第或場(chǎng)效應(yīng)管（第四章介紹）四章介紹）組成的放大電路，可以將基本放大電路看成一組成的放大電路，可以將基本放大電路看成一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)。個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)。信號(hào)源suRsiuou負(fù)載直流電源放大電路LRA2 輸出信號(hào)的能量實(shí)際上是由直流電源提供的，只是經(jīng)輸出信號(hào)的能量實(shí)際上是由直流電源提供的，只是經(jīng)過(guò)三極管的控制，使之轉(zhuǎn)換成信號(hào)能量，提供給負(fù)載。過(guò)三極管的控制，使之轉(zhuǎn)換成信號(hào)能量，提供給負(fù)載。最新模擬電路三極管放大電路(

7、附例題)2 2 放大器的組成原則：放大器的組成原則： 直流偏置電路（即直流通路）要保證器件工作直流偏置電路（即直流通路）要保證器件工作 在放大模式。在放大模式。 交流通路要保證信號(hào)能正常傳輸，即有輸入信交流通路要保證信號(hào)能正常傳輸，即有輸入信 號(hào)號(hào)ui時(shí)，應(yīng)有時(shí)，應(yīng)有uo輸出。輸出。 信 號(hào) 源suRsiuou負(fù) 載直 流 電 源放 大 電路LRA最新模擬電路三極管放大電路(附例題)2 2 放大器的組成原則：放大器的組成原則： 判斷一個(gè)電路是否具有放大作用，關(guān)鍵就是看它判斷一個(gè)電路是否具有放大作用，關(guān)鍵就是看它的直流通路與交流通路是否合理。若有任何一部分的直流通路與交流通路是否合理。若有任何一

8、部分不合理，則該電路就不具有放大作用。不合理，則該電路就不具有放大作用。 元件參數(shù)的選擇要保證信號(hào)能不失真地放大。元件參數(shù)的選擇要保證信號(hào)能不失真地放大。 即電路需提供合適的即電路需提供合適的Q點(diǎn)及足夠的放大倍數(shù)。點(diǎn)及足夠的放大倍數(shù)。信號(hào)源suRsiuou負(fù)載直流電源放大電路LRA最新模擬電路三極管放大電路(附例題)uouiVCC （1）基本基本放大電路的組成放大電路的組成基本組成如下：基本組成如下： 三三 極極 管管T 負(fù)載電阻負(fù)載電阻RL 偏置電路偏置電路VCC 、 RC 、 Rb 耦合電容耦合電容C1 、C2起放大作用起放大作用將變化的集電極電流將變化的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出轉(zhuǎn)換為電壓

9、輸出使三極管工作在線性區(qū)使三極管工作在線性區(qū)給輸出信號(hào)提供能量給輸出信號(hào)提供能量起隔直作用起隔直作用對(duì)交流起耦合的作用對(duì)交流起耦合的作用最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法放大放大電路電路分析分析靜態(tài)分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法估算法圖解法圖解法微變（小信微變（小信號(hào)）等效電號(hào)）等效電路法路法圖解法圖解法計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 靜態(tài)靜態(tài) 時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。狀態(tài)。放大管的直流電流電壓稱為放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)放大管的直流電流電壓稱為放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。靜態(tài)靜

10、態(tài)工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q由直流通路求解。由直流通路求解。 0iu 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) 時(shí)，放時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱交流大電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)。工作狀態(tài)。放大器工作時(shí)，信號(hào)（電流、放大器工作時(shí)，信號(hào)（電流、電壓）均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上電壓）均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上，只反映信號(hào)電流、電壓間關(guān)，只反映信號(hào)電流、電壓間關(guān)系的電路稱為交流通路。系的電路稱為交流通路。 0iuuouiVCC最新模擬電路三極管放大電路(附例題)基本思想基本思想 非線性電路經(jīng)適當(dāng)近似后可按線性電路對(duì)待，非線性電路經(jīng)適當(dāng)近似后可按線性電路對(duì)待，利用疊加定理，分別分析電路中的交、直流成分。利用疊加定理，分別分析電路中的交、直流成分。分析

11、三極管電路的基本思想和方法分析三極管電路的基本思想和方法直流通路直流通路( (ui = 0) )分析靜態(tài)。分析靜態(tài)。 交流通路交流通路( (ui 0) )分析動(dòng)態(tài)，只考慮變化的電壓和電流。分析動(dòng)態(tài)，只考慮變化的電壓和電流。uouiVCC最新模擬電路三極管放大電路(附例題)VCCIBQICQUCEQ直流通路：直流通路：只考慮直流信號(hào)只考慮直流信號(hào)的分電路。的分電路。(求靜態(tài)工作點(diǎn)求靜態(tài)工作點(diǎn)Q:IBQ,ICQ,UCEQ)畫直流通路時(shí)應(yīng)將畫直流通路時(shí)應(yīng)將電容開(kāi)路（電電容開(kāi)路（電容不通直流），電感短路（電感容不通直流），電感短路（電感上直流電壓為零）上直流電壓為零）。 uouiVCC最新模擬電路三極

12、管放大電路(附例題)交流通路：交流通路：只考慮交流信號(hào)的分電路。只考慮交流信號(hào)的分電路。（請(qǐng)同學(xué)畫）（請(qǐng)同學(xué)畫）畫交流通路時(shí)應(yīng)將畫交流通路時(shí)應(yīng)將電壓源短路（無(wú)交流電壓），電流源開(kāi)路電壓源短路（無(wú)交流電壓），電流源開(kāi)路（無(wú)交流電流）；耦合、傍路電容短路（無(wú)交流電壓）（無(wú)交流電流）；耦合、傍路電容短路（無(wú)交流電壓）。 uouiVCC最新模擬電路三極管放大電路(附例題)uouiVCC. 放大電路的交流通路放大電路的交流通路uouiicb交流通路：交流通路：只考慮交流信號(hào)的分電路。只考慮交流信號(hào)的分電路。畫交流通路時(shí)應(yīng)將畫交流通路時(shí)應(yīng)將恒壓源短路（無(wú)交流電壓），恒流源開(kāi)路恒壓源短路（無(wú)交流電壓），恒流

13、源開(kāi)路（無(wú)交流電流）；耦合、傍路電容短路（無(wú)交流電壓）（無(wú)交流電流）；耦合、傍路電容短路（無(wú)交流電壓）。 最新模擬電路三極管放大電路(附例題)(一一) 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)靜態(tài)i i=0=0時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。靜態(tài)分析靜態(tài)分析確定放大電路的靜態(tài)值確定放大電路的靜態(tài)值IBQ、ICQ、UCEQ,即靜即靜態(tài)工作點(diǎn)態(tài)工作點(diǎn)Q。靜態(tài)工作點(diǎn)的位置直接影響放。靜態(tài)工作點(diǎn)的位置直接影響放大電路的質(zhì)量大電路的質(zhì)量.靜態(tài)分析方法靜態(tài)分析方法計(jì)算法計(jì)算法圖解分析法圖解分析法1. 計(jì)算法計(jì)算法借助于放大電路的直流通路來(lái)求借助于放大電路

14、的直流通路來(lái)求直流通路是能通過(guò)直流的通道。直流通路是能通過(guò)直流的通道。將電路中的耦合電容和旁路電將電路中的耦合電容和旁路電容開(kāi)路，即可得到。容開(kāi)路，即可得到。oi最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析1. 估算法（重點(diǎn)）估算法（重點(diǎn)）ECIBQICQUBEQUCEQSi管：管：UBEQ=0.7VGe管管:UBEQ=0.3V（2）求靜態(tài)值）求靜態(tài)值IBQ、ICQ和和UCEQ（1） 首先畫出直流通路首先畫出直流通路求解順序是先求求解順序是先求IBQICQUCEQ最新模擬電路三極管放大電路(附例題)Rb+VCCRC(1)直流通路直流通路用估算法分析放大器的靜態(tài)工作

15、點(diǎn)用估算法分析放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)（ IBQ、ICQ、UCEQ）最新模擬電路三極管放大電路(附例題)（2）估算）估算IBQ（ UBEQ 0.7V)Rb+VCCRCIBQUBEQbBEQCCBQRUVIbCC7 . 0RVbRVCCRb稱為偏置電阻，稱為偏置電阻，IBQ稱稱為偏置電流。為偏置電流。最新模擬電路三極管放大電路(附例題)（3）估算）估算UCEQ、ICQRb+VCCRCICQUCEQCCQCCCEQRIVUICQ= IBQ最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析2. 圖解法圖解法(P74,P86)放大電路的輸入和輸出直流負(fù)載線放大電路的輸入和輸出直流負(fù)載

16、線三極管的輸入和輸出特性曲線三極管的輸入和輸出特性曲線確定靜態(tài)工作點(diǎn)確定靜態(tài)工作點(diǎn)（1）由輸入特性曲線和輸入直流負(fù)載線求）由輸入特性曲線和輸入直流負(fù)載線求IBQ、UBEQVCCIBICUBEUCEUBE=VCC-IBRb 直流負(fù)載線直流負(fù)載線iBuBEVCC/RbVCCIBQUBEQQ- 1/Rb作出直流負(fù)載線，直流負(fù)載線和輸入作出直流負(fù)載線，直流負(fù)載線和輸入特性曲線的交點(diǎn)即是靜態(tài)工作點(diǎn)特性曲線的交點(diǎn)即是靜態(tài)工作點(diǎn)Q，由，由Q可確定可確定IBQ、UBEQ最新模擬電路三極管放大電路(附例題)UCE=VCC-ICRc 直流負(fù)載線直流負(fù)載線（1）由輸入特性曲線和輸入直流負(fù)載線求）由輸入特性曲線和輸入

17、直流負(fù)載線求IBQ、UBEQ 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析2. 圖解法圖解法（2）由輸出特性曲線和輸出直流負(fù)載線求）由輸出特性曲線和輸出直流負(fù)載線求ICQ、UCEQVCCIBICUBEUCE求兩點(diǎn)求兩點(diǎn)IC=0 UCE=VCCUCE=0 IC=VCC/Rc作出直流負(fù)載線，直流負(fù)載線和輸出作出直流負(fù)載線，直流負(fù)載線和輸出特性曲線的有多個(gè)交點(diǎn)。特性曲線的有多個(gè)交點(diǎn)。只有與只有與iB=IBQ對(duì)應(yīng)的那條曲線的交對(duì)應(yīng)的那條曲線的交點(diǎn)才是靜態(tài)工作點(diǎn)點(diǎn)才是靜態(tài)工作點(diǎn)Q。最新模擬電路三極管放大電路(附例題)1.由直流負(fù)載列出方程由直流負(fù)載列出方程 UCE=UCCICRc2.在輸出特性曲線上確定兩個(gè)特殊

18、點(diǎn)在輸出特性曲線上確定兩個(gè)特殊點(diǎn),即可即可 畫出直流負(fù)載線。畫出直流負(fù)載線。 關(guān)鍵關(guān)鍵：直流負(fù)載線的確定方法直流負(fù)載線的確定方法：3.在輸入回路列方程式在輸入回路列方程式UBE =UCCIBRb4.在輸入特性曲線上，作出輸入負(fù)載線，兩在輸入特性曲線上，作出輸入負(fù)載線，兩 線的交點(diǎn)即是線的交點(diǎn)即是Q。5.得到靜態(tài)工作點(diǎn)得到靜態(tài)工作點(diǎn)Q點(diǎn)的參數(shù)點(diǎn)的參數(shù)IBQ、ICQ和和UCEQ。 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析2. 圖解法圖解法VCC 、 VCC /Rc最新模擬電路三極管放大電路(附例題)通過(guò)作圖的方法求通過(guò)作圖的方法求AU、AI及放大電路的最大不失真電壓及放大電路的最大不失真電壓 交流負(fù)載

19、線：放大器工作交流負(fù)載線：放大器工作時(shí)動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。時(shí)動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 交流負(fù)載線確定方法：交流負(fù)載線確定方法： 1. 通過(guò)輸出特性曲線通過(guò)輸出特性曲線上過(guò)上過(guò)Q點(diǎn)做一條斜率點(diǎn)做一條斜率為為1/RL直線。直線。 2.交流負(fù)載電阻交流負(fù)載電阻RL = RLRc 3.交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí)，放大器工作時(shí)動(dòng)交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí)，放大器工作時(shí)動(dòng)點(diǎn)點(diǎn)(vCE , iC)的運(yùn)動(dòng)軌跡。的運(yùn)動(dòng)軌跡。 uouiiiicib比直流負(fù)載線要陡比直流負(fù)載線要陡最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 圖解分析方法圖解分析方法確定放大器的最大工作范圍確定放大器的最大工作范圍-最大不失真電壓最大不

20、失真電壓Ucm=min(Ucm1,Ucm2)通過(guò)圖解分析，可得如下結(jié)論：通過(guò)圖解分析，可得如下結(jié)論： 1.1.可確定輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍；可確定輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍； 2.2.可以計(jì)算出放大電路的電壓放大倍數(shù)；可以計(jì)算出放大電路的電壓放大倍數(shù)； 3.3.可以確定最大不失真輸出幅度?？梢源_定最大不失真輸出幅度。最新模擬電路三極管放大電路(附例題)Rb+VCCRCC1C2TRL為什么要為什么要設(shè)置靜態(tài)設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q？ 放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了使三極管放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了使三極管工作在線性區(qū)以保證信號(hào)不失真。工作在線性區(qū)以保證信號(hào)不失真。最新模擬電路三極管放大電路(附

21、例題)IbmIcmUom A 合適的靜態(tài)工作點(diǎn)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q不截止不截止Ucm1不飽和不飽和Ucm2最新模擬電路三極管放大電路(附例題)iCuCEib輸入波輸入波形形uo輸出波形輸出波形B. Q點(diǎn)過(guò)高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)點(diǎn)過(guò)高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生放大電路產(chǎn)生飽和失真飽和失真最新模擬電路三極管放大電路(附例題)iCuCE輸入波形輸入波形ibC. Q點(diǎn)過(guò)低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)點(diǎn)過(guò)低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生放大電路產(chǎn)生截止失真截止失真輸出波形輸出波形最新模擬電路三極管放大電路(附例題)IbmIcmUom D 雙向失真雙向失真不截止不截止Ucm1不飽和不飽和Ucm2最新模擬電路三極管放大電路(

22、附例題)飽和失真飽和失真截止失真截止失真由于放大電路的工作點(diǎn)由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。而引起的非線性失真。由于放大電路的工作點(diǎn)由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。而引起的非線性失真。波形的失真波形的失真雙向失真雙向失真 放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，需要：放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，需要： 1.工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；2.要有合適的交流負(fù)載線。要有合適的交流負(fù)載線。3. 輸入信號(hào)的幅度不能太大輸入信號(hào)的幅度不能太大.工

23、作點(diǎn)位置合適工作點(diǎn)位置合適信號(hào)過(guò)大信號(hào)過(guò)大而引起的非線性失真。而引起的非線性失真。4. 放大倍數(shù)不能太大放大倍數(shù)不能太大.最新模擬電路三極管放大電路(附例題)最新模擬電路三極管放大電路(附例題)設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的電路稱放大器的偏置電路。設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的電路稱放大器的偏置電路。q 對(duì)偏置電路的要求對(duì)偏置電路的要求 提供合適的提供合適的Q點(diǎn)，保證器件工作在放大模式。點(diǎn)，保證器件工作在放大模式。例如：偏置電路須保證三極管例如：偏置電路須保證三極管E結(jié)正偏、結(jié)正偏、C結(jié)反偏。結(jié)反偏。 當(dāng)環(huán)境溫度等因素變化時(shí)，能穩(wěn)定電路的當(dāng)環(huán)境溫度等因素變化時(shí)，能穩(wěn)定電路的Q點(diǎn)點(diǎn)。例如：溫度升高，三極管參數(shù)例如：溫度升高

24、，三極管參數(shù) 、ICBO 、VBE(on) 而這些參數(shù)的變化將直接引起而這些參數(shù)的變化將直接引起Q點(diǎn)發(fā)生變化。點(diǎn)發(fā)生變化。當(dāng)當(dāng)Q點(diǎn)過(guò)高或過(guò)低時(shí)，輸出波形有可能產(chǎn)生飽和或點(diǎn)過(guò)高或過(guò)低時(shí)，輸出波形有可能產(chǎn)生飽和或截止失真。截止失真。最新模擬電路三極管放大電路(附例題)實(shí)用放大電路實(shí)用放大電路雙電源供電電路雙電源供電電路如圖所示的原理電路在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在什么問(wèn)題？如圖所示的原理電路在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在什么問(wèn)題？ bR -+uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCE= uO最新模擬電路三極管放大電路(附例題)實(shí)用放大電路實(shí)用放大電路雙電源供電電路雙電源供電電路如圖所示的原理電

25、路在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：如圖所示的原理電路在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）交流信號(hào)源與直流電源共用一個(gè)回路，相互影響。）交流信號(hào)源與直流電源共用一個(gè)回路，相互影響。（2）信號(hào)源經(jīng)）信號(hào)源經(jīng)Rb才加到發(fā)射極兩端，使發(fā)射極兩端的信號(hào)才加到發(fā)射極兩端，使發(fā)射極兩端的信號(hào)大大減小，導(dǎo)致放大電路的放大性能的下降。大大減小，導(dǎo)致放大電路的放大性能的下降。（3）輸出電壓）輸出電壓 uO中含有直流成分。中含有直流成分。 bR -+uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCE= uO最新模擬電路三極管放大電路(附例題)為解決上述問(wèn)題，可將阻容耦合交直流疊加（或分離）電路為

26、解決上述問(wèn)題，可將阻容耦合交直流疊加（或分離）電路引入到放大電路中來(lái)，如圖引入到放大電路中來(lái)，如圖2所示。所示。 bR uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCEC1+ + -C2+圖圖2. 雙電源供電電路雙電源供電電路 bR -+uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCE= uO圖圖1原理電路原理電路最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 由于該放大電路使用了兩組電源，所以稱為由于該放大電路使用了兩組電源，所以稱為雙電源供雙電源供電電路電電路。C1 、C2稱為稱為耦合電容耦合電容或隔直電容或隔直電容 。該電路又稱為該電路又稱為阻容耦合

27、放大電路阻容耦合放大電路. bR uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCEC1+ + -C2+圖圖2. 雙電源供電電路雙電源供電電路最新模擬電路三極管放大電路(附例題)（a）雙電源供電電路）雙電源供電電路 （b）單電源供電電路）單電源供電電路 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE bR uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCEC1+ + -C2+實(shí)用放大電路實(shí)用放大電路單電源供電電路單電源供電電路

28、最新模擬電路三極管放大電路(附例題)（a）單電源供電電路）單電源供電電路 （b）習(xí)慣畫法）習(xí)慣畫法 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE最新模擬電路三極管放大電路(附例題)q 三極管三極管偏置電路偏置電路( (介紹兩種基本偏置電路介紹兩種基本偏置電路) )（一）（一） 固定（穩(wěn)）基流電路（最簡(jiǎn)單的偏置電路）固定（穩(wěn)）基流電路（最簡(jiǎn)單的偏置電路）VCCRCRBIBIC 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q點(diǎn)估算點(diǎn)估算（注意保證放大的條件）注意保證放大的條件）BBE(on)CC

29、BQRVVIBQCBOBQCQ)1 (IIIICCQCCCEQRIVV 電路優(yōu)點(diǎn)電路優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，電路簡(jiǎn)單，IBQ隨溫度變化??；隨溫度變化??； Q點(diǎn)設(shè)計(jì)方便，計(jì)算簡(jiǎn)單。點(diǎn)設(shè)計(jì)方便，計(jì)算簡(jiǎn)單。 電路缺點(diǎn)電路缺點(diǎn)：工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q隨溫度變化大，隨溫度變化大，不具有穩(wěn)定不具有穩(wěn)定Q點(diǎn)的功能。點(diǎn)的功能。 基本穩(wěn)定基本穩(wěn)定最新模擬電路三極管放大電路(附例題)QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響1. 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì)輸出特性曲線輸出特性曲線的影響的影響2. 溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度溫度T 輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移V10

30、2 . 2)(30)C25BE(BE0 TTVVT溫度溫度T 輸入特性曲線左移輸入特性曲線左移3. 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì) 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1 C ， 要增加要增加0.5% 1.0%溫度溫度T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 這三個(gè)參數(shù)均與溫度有關(guān)。這三個(gè)參數(shù)均與溫度有關(guān)。隨溫度每升高隨溫度每升高1，相對(duì)值增加（相對(duì)值增加（0.51.0）%（間距加大）。（間距加大）。所以討論偏置電路熱穩(wěn)定性實(shí)際上就是討論這三個(gè)參數(shù)隨溫度所以討論偏置電路熱穩(wěn)定性實(shí)際上就是討論這三個(gè)參數(shù)隨溫度變化而引起變化而引

31、起ICQ變化的特性。變化的特性。 UCEQ=UCC-ICQRCBQCBOBQCQ)1 (IIIIT 時(shí)時(shí) ICQ Q點(diǎn)升高點(diǎn)升高最新模擬電路三極管放大電路(附例題)例例2 在穩(wěn)基流偏置電路中，在穩(wěn)基流偏置電路中， 假設(shè)晶體管為鍺假設(shè)晶體管為鍺NPN管，管， 室溫時(shí)室溫時(shí)=50，UBE=0.25V，ICBO=1A, 偏置電路的偏置電路的UCC=6 V，RB=180k，RC=2k。試計(jì)算試計(jì)算Q及溫度由室溫升高及溫度由室溫升高30時(shí)時(shí)ICQ和和UCEQ的變化情況。的變化情況。 VCCRCRBIBIC最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 解解: 室溫時(shí)可求得室溫時(shí)可求得 IBQ=32A，ICQ=1.

32、6mA, UCEQ=2.7V =50，UBE=0.25V，ICBO=1A, 偏置電路的偏置電路的VCC=6 V，RB=180k，RC=2kVCCRCRBIBICBBE(on)CCBQRVVIBQCBOBQCQ)1 (IIIICCQCCCEQRIVV 基本穩(wěn)定基本穩(wěn)定最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 解解: 室溫時(shí)可求得室溫時(shí)可求得 IBQ=32A，ICQ=1.6mA, UCEQ=2.7V 當(dāng)溫度升高當(dāng)溫度升高30后，后，=65, 那么那么 ICQ=2.08 mA集電極靜態(tài)電流變化的相對(duì)值為集電極靜態(tài)電流變化的相對(duì)值為%306.16.108.2CQCQCQCQCQIIIII隨溫度每升高隨溫度

33、每升高1，相對(duì)值增加（相對(duì)值增加（0.51.0）%（間距加大）。（間距加大）。最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 由上例可以知道，由上例可以知道， 溫度升高溫度升高30后，后，ICQ將明顯增大，將明顯增大， 而而UCEQ則明顯減小。原本處于放大區(qū)中心則明顯減小。原本處于放大區(qū)中心的靜態(tài)工作點(diǎn)如圖所示，將沿直流的靜態(tài)工作點(diǎn)如圖所示，將沿直流負(fù)載線上升到靠近飽和區(qū)。負(fù)載線上升到靠近飽和區(qū)。 這時(shí)，加上基極輸入正弦信號(hào)這時(shí)，加上基極輸入正弦信號(hào)電流，當(dāng)它變化到正半周期間，晶電流，當(dāng)它變化到正半周期間，晶體三極管就會(huì)進(jìn)入飽和區(qū)，體三極管就會(huì)進(jìn)入飽和區(qū)， 使得集使得集電極電流電極電流ICQ 和電壓和電

34、壓UCE的波形產(chǎn)生的波形產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。嚴(yán)重的失真。 最新模擬電路三極管放大電路(附例題) 由上例可以知道，由上例可以知道， 溫度升高溫度升高30后，后，ICQ將明顯增大，將明顯增大， 而而UCEQ則明顯減小。原本則明顯減小。原本處于放大區(qū)中心的靜態(tài)工作點(diǎn)如圖所示，將處于放大區(qū)中心的靜態(tài)工作點(diǎn)如圖所示，將沿直流負(fù)載線上升到靠近飽和區(qū)。沿直流負(fù)載線上升到靠近飽和區(qū)。 這時(shí)，加上基極輸入正弦信號(hào)電流，當(dāng)這時(shí)，加上基極輸入正弦信號(hào)電流，當(dāng)它變化到正半周期間，晶體三極管就會(huì)進(jìn)入它變化到正半周期間，晶體三極管就會(huì)進(jìn)入飽和區(qū)，飽和區(qū)， 使得集電極電流使得集電極電流ICQ 和電壓和電壓UCE的波的波形產(chǎn)生嚴(yán)

35、重的失真。形產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。 因此，因此， 為了保證放大器在很寬的溫度為了保證放大器在很寬的溫度范圍內(nèi)正常工作，就必須采用熱穩(wěn)定性高的范圍內(nèi)正常工作，就必須采用熱穩(wěn)定性高的偏置電路。偏置電路。 提高偏置電路熱穩(wěn)定性有許多措施，常提高偏置電路熱穩(wěn)定性有許多措施，常采用采用分壓式偏置電路分壓式偏置電路和恒流源偏置電路和恒流源偏置電路(第第六章介紹六章介紹)。最新模擬電路三極管放大電路(附例題)小結(jié)：小結(jié)：TIC 固定偏置電路的固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)點(diǎn)是不穩(wěn)定的。為此，需要改進(jìn)偏置電定的。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高、路，當(dāng)溫度升高、 IC增加時(shí)，增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少能夠自動(dòng)減少IB，從而抑

36、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。常采用基極分壓式偏置電路來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。常采用基極分壓式偏置電路來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。最新模擬電路三極管放大電路(附例題)(二二) 基極分壓射極偏置電路基極分壓射極偏置電路最新模擬電路三極管放大電路(附例題)靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q (I(ICQCQ,I,IBQBQ,U,UCEQCEQ) )(二二) 基極分壓射極偏置電路基極分壓射極偏置電路基極分壓射極偏置基極分壓射極偏置電路穩(wěn)電路穩(wěn)Q條件：條件：Ib1 Ib2IB工程上取工程上取 10倍倍。最新模擬電路三極管放大電路(附例題)(二二) 基極分壓射極偏置電路基極分壓射極偏置電路

37、1. 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理穩(wěn)定工作點(diǎn)原理目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使I IC C維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時(shí)，如果溫度變化時(shí)，b b點(diǎn)電位能基點(diǎn)電位能基本不變本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。定。T 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： IC IE IC VE 、VB不變不變 VBE IB （電流取樣直流負(fù)反饋控制，見(jiàn)第七章）（電流取樣直流負(fù)反饋控制，見(jiàn)第七章）最新模擬電路三極管放大電路(附例題)用估算法確定靜態(tài)值的方法：用估算法確定靜態(tài)值的方法： 畫放大電路的直流通路畫放大電路的直流通路（原則：電容開(kāi)路，電感短路）原則：電容開(kāi)路，電感短路） 列輸入回路電壓方程列輸入回路

38、電壓方程 列輸出回路電壓方程列輸出回路電壓方程 或或 聯(lián)解方程組得聯(lián)解方程組得 、 和和 BIIC） 1 (EIBIBQICQICEQV最新模擬電路三極管放大電路(附例題)I1I2IB靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大器(請(qǐng)同學(xué)畫直流通路請(qǐng)同學(xué)畫直流通路）I210IB I1 I2Rb1+VCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuoBEC分壓式偏置電路分壓式偏置電路Ce :交流旁交流旁路電容路電容ICIE最新模擬電路三極管放大電路(附例題)直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)Q估算估算CCb2b1b2BVRRRVIBQ=ICQ/ VCEQ = VCC - ICRC - IEReICQ IEQ=UE/Re = （VB- VBE）/ Re(基本不變基本不變) UBE 0.7V +VCCRb1RCRb2ReICIEIBVCE電容開(kāi)路電容開(kāi)路,畫出直流通路畫出直流通路基極分壓射極偏置電路穩(wěn)基極分壓射極偏置電路穩(wěn)Q條條件：件：Ib1 Ib2IB最新模擬電路三極管放大電路(附例題)基極分壓射極偏置電路穩(wěn)基極分壓射極偏置電路穩(wěn)Q條件：條件：I1 I2IB。電路條件：電路條件：（1+ ）RE RB=RB1/RB2 工程上取工程上取 R