模擬電路第二章

1、模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路第第2 2章章第第1 1章章第第3 3章章第第4 4章章第第8 8章章第第7 7章章第第1010章章第第9 9章章第第6 6章章第第5 5章章第第2 2章章 基本放大電路基本放大電路2.1 放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)2.2 基本共射放大電路的工作原理基本共射放大電路的工作原理2.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法2.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定2.5 晶體管單管放大電路的三種基本接法晶體管單管放大電路的三種基本接法2.6.1 復(fù)合管放大電路復(fù)合管放大

2、電路 2.7 本章小結(jié)本章小結(jié)返回返回模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路2.1 放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路圖圖2.1.1 擴(kuò)音機(jī)示意圖擴(kuò)音機(jī)示意圖 利用擴(kuò)音機(jī)放大聲音，是電子學(xué)中的利用擴(kuò)音機(jī)放大聲音，是電子學(xué)中的放大，其原理框圖如圖放大，其原理框圖如圖2.1.1所示。所示。 2.1.1 放大的概念放大的概念詳見書詳見書P P74747979。 第第2 2章章 基本放大電路基本放大電路模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本

3、放放大大電電路路u放大的對(duì)象：變化量放大的對(duì)象：變化量u放大的本質(zhì)：能量的控制放大的本質(zhì)：能量的控制u放大的特征：功率放大放大的特征：功率放大u放大的基本要求：不失真，放大的前提放大的基本要求：不失真，放大的前提判斷電路能否判斷電路能否放大的基本出放大的基本出發(fā)點(diǎn)發(fā)點(diǎn) 2.1.2 放大電路的性能指標(biāo)放大電路的性能指標(biāo)圖圖2.1.2 放大電路示意圖放大電路示意圖信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源內(nèi)阻內(nèi)阻輸入電壓輸入電壓輸出電壓輸出電壓輸入電流輸入電流輸出電流輸出電流模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路ioUUAAuuuioIIAAiiiioIUAuiioUIAiu1)

4、 1) 放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比電壓放大倍數(shù)是最常被研究和測(cè)試的參數(shù)電壓放大倍數(shù)是最常被研究和測(cè)試的參數(shù)2)2)輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻從輸入端看進(jìn)從輸入端看進(jìn)去的等效電阻去的等效電阻 將輸出等將輸出等效成有內(nèi)阻效成有內(nèi)阻的電壓源，的電壓源，內(nèi)阻就是輸內(nèi)阻就是輸出電阻。出電阻。圖圖2.1.2 放大電路示意圖放大電路示意圖模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路iiiIUR LooLooooRUURUUUR) 1(空載時(shí)輸出電空載時(shí)輸出電壓有效值壓有效值帶帶RL時(shí)的輸出時(shí)的輸出電壓有效值電壓有效值輸入電壓與輸輸入電壓與

5、輸入電流有效值入電流有效值之比。之比。 Ro愈小，負(fù)載電阻愈小，負(fù)載電阻RL變化時(shí)，變化時(shí)，Uo的變的變化愈小，稱為放大電路的帶負(fù)載能力愈強(qiáng)?；。Q為放大電路的帶負(fù)載能力愈強(qiáng)。 Ri越大，表明放大電路從信號(hào)源索取越大，表明放大電路從信號(hào)源索取的電流越小，放大電路所得到的輸入電壓的電流越小，放大電路所得到的輸入電壓Ui越接近信號(hào)源電壓越接近信號(hào)源電壓Us；即信號(hào)源內(nèi)阻上即信號(hào)源內(nèi)阻上的電壓越小，信號(hào)電壓損失越小的電壓越小，信號(hào)電壓損失越小。 模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 輸入電阻和輸出電阻是描述電子電路輸入電阻和輸出電阻是描述電子電路在相互連接時(shí)

6、所產(chǎn)生的影響而引入的參數(shù)在相互連接時(shí)所產(chǎn)生的影響而引入的參數(shù)。當(dāng)兩個(gè)放大電路相互連接時(shí)（如圖。當(dāng)兩個(gè)放大電路相互連接時(shí)（如圖2.1.3所示），所示），放大電路放大電路的輸入電阻的輸入電阻Ri2是放大是放大電路電路的負(fù)載電阻，的負(fù)載電阻，而放大電路而放大電路可看成可看成放大電路放大電路的信號(hào)源，內(nèi)阻就是放大電路的信號(hào)源，內(nèi)阻就是放大電路的輸出電阻的輸出電阻RO1。因此，輸入電阻和輸出因此，輸入電阻和輸出電阻均會(huì)直接或間接地影響放電阻均會(huì)直接或間接地影響放大電路的放大電路的放大能力。大能力。圖圖2.1.3 兩個(gè)放大電路相連的示意圖兩個(gè)放大電路相連的示意圖模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二

7、章章 基基本本放放大大電電路路3)3)通頻帶通頻帶4)4)最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓Uom：交流有效值。交流有效值。 用峰峰峰值峰值Uopp表示，Uopp=2Uom。 由于電容、電感及半導(dǎo)體器件由于電容、電感及半導(dǎo)體器件PNPN結(jié)的電結(jié)的電容效應(yīng)，使放大電路在信號(hào)頻率較低和較高容效應(yīng)，使放大電路在信號(hào)頻率較低和較高時(shí)電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降，并產(chǎn)生相移。時(shí)電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降，并產(chǎn)生相移。衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力。衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力。下限下限頻率頻率上限上限頻率頻率LHbwfff 圖圖2.1.4 放大電路的頻率指標(biāo)放大電路的頻率指標(biāo)模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基

8、基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路VBB、Rb：使使UBE Uon，且有合適的且有合適的IB。VCC：使使UCEUon，同時(shí)同時(shí)作為負(fù)載的能源。作為負(fù)載的能源。Rc：將將iC轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成uCE(uo) 。)(u uiiiuoCERcbic動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí)：動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí)：2.2 基本共射放大電路的工作原理基本共射放大電路的工作原理 2.2.1 基本共射放大電路的組成基本共射放大電路的組成及各元件的作用及各元件的作用圖圖2.2.1 基本共射放大電路基本共射放大電路一、元件作用：一、元件作用：模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路圖圖2.2.1 基本

9、共射放大電路基本共射放大電路 T：NPN型三極管，型三極管，擔(dān)負(fù)著放大的作用，是擔(dān)負(fù)著放大的作用，是整個(gè)電路的核心。整個(gè)電路的核心。 放大器有兩個(gè)回路放大器有兩個(gè)回路:輸入回路，輸出回路。輸入回路，輸出回路。輸出回路：輸出回路：Vcc:使使JC反偏，提供集電極電流反偏，提供集電極電流IC、iC 。 RC:集電極負(fù)載電阻集電極負(fù)載電阻,將將iC轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成uCE=iCRC輸出。輸出。 輸入回路：輸入回路：VBB：使：使Je正偏，提供基極電流正偏，提供基極電流IB、iB 。 Rb:調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)IB大小。，當(dāng)大小。，當(dāng)VBB、Rb確定后，確定后，IB固定。固定。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二

10、二章章 基基本本放放大大電電路路 由于電路的輸入回路與輸出回路以發(fā)射由于電路的輸入回路與輸出回路以發(fā)射極為公共端，故稱之為共射放大電路，并稱極為公共端，故稱之為共射放大電路，并稱公共端為公共端為“地地”。 Cb1、Cb2:隔直、通交，叫隔直、通交，叫隔直電容隔直電容、耦耦合電容合電容。 二、基本放大電路的放大作用二、基本放大電路的放大作用 uiiB 控制控制 iCuo， 幅度小幅度小 放大放大 幅度大幅度大 所以共射放大電路叫所以共射放大電路叫固定偏置電路固定偏置電路。Rb叫偏流電阻，叫偏流電阻，IB叫偏流。叫偏流。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 u

11、i，uo，Vcc，VBB的共同端點(diǎn)的共同端點(diǎn)(O(O點(diǎn)點(diǎn)) )稱為稱為“地地”, ,并以地端作為零電并以地端作為零電位點(diǎn)位點(diǎn)( (參考電位點(diǎn)參考電位點(diǎn)) )。 圖圖2.2.2 基本共射放基本共射放大電路的簡(jiǎn)化電路大電路的簡(jiǎn)化電路 “放大作用放大作用”實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)上是放大器件的上是放大器件的“控制作控制作用用”。放大作用是針對(duì)變化量而言。放大作用是針對(duì)變化量而言。三、基本放大器的習(xí)慣畫法三、基本放大器的習(xí)慣畫法令令VBB=Vcc得到簡(jiǎn)化電路。得到簡(jiǎn)化電路。 不畫電源符號(hào)，不畫電源符號(hào)，只標(biāo)出電壓數(shù)值和極性只標(biāo)出電壓數(shù)值和極性。得到。得到習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法。附圖：圖附圖：圖2.2.1基本共射基本共射放大

12、電路的習(xí)慣畫法放大電路的習(xí)慣畫法模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 2.2.2 設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性 一、靜態(tài)工作點(diǎn)一、靜態(tài)工作點(diǎn) 在放大電路中，當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，交在放大電路中，當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，交流量與直流量共存。流量與直流量共存。當(dāng)輸入當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，信號(hào)為零時(shí)，晶體管的基極電流晶體管的基極電流IB，集電極電流，集電極電流IC，b-e間電壓間電壓UBE。管壓降。管壓降UCE稱為放大電路的稱為放大電路的靜靜態(tài)工作點(diǎn)態(tài)工作點(diǎn)Q，常將這四個(gè)物理量，常將這四個(gè)物理量記作記作IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似估算中常認(rèn)為。在近似

13、估算中常認(rèn)為UBEQ為已知量，對(duì)于硅管，取為已知量，對(duì)于硅管，取|UBEQ|為為0.7v；對(duì)于鍺管，取為；對(duì)于鍺管，取為0.2v。在如附圖所示的電。在如附圖所示的電路中，令路中，令Ui=0。RIVUIIRUVICCQCCCEQBQCQbBEQCCBQ,模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 既然放大電路的放大對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，既然放大電路的放大對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，那么為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)呢？為了說那么為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)呢？為了說明這一問題，不妨將基極電源去掉。明這一問題，不妨將基極電源去掉。 二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn) 在上圖所示的

14、電路中在上圖所示的電路中, ,靜態(tài)時(shí)將輸入端靜態(tài)時(shí)將輸入端ui短路短路,必然得出必然得出IBQ=0，ICQ=0，UCEQ=VCC的結(jié)論的結(jié)論, ,因而晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。因而晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。 模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 對(duì)于放大電路的對(duì)于放大電路的最基本要求：一是不失最基本要求：一是不失真，二是能夠放大。真，二是能夠放大。若波形嚴(yán)重失真，放大若波形嚴(yán)重失真，放大就毫無意義了。只有在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶就毫無意義了。只有在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在放大狀態(tài)，輸出信號(hào)才不會(huì)體管始終工作在放大狀態(tài)，輸出信號(hào)才不會(huì)失真。因此，設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)

15、，以保失真。因此，設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，以保證放大電路不產(chǎn)生失真是非常必要的。證放大電路不產(chǎn)生失真是非常必要的。 輸出電壓必然失真！輸出電壓必然失真！ 設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，首先要解決失真設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，首先要解決失真問題，但問題，但Q點(diǎn)幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)！點(diǎn)幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)！模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路t tuCEUCEQVCCO截止失真截止失真頂部失真頂部失真動(dòng)態(tài)信號(hào)動(dòng)態(tài)信號(hào)馱載在靜馱載在靜態(tài)之上態(tài)之上輸出和輸入反相！輸出和輸入反相！ 2.2.3 基本共射放大電基本共射放大電路的工作原理及波形分析路的工作原理及波形分析圖圖2

16、.2.3 基本共射放大基本共射放大電路的波形分析電路的波形分析t tuCEUCEQVCCO飽和失真飽和失真底部失真底部失真模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路iB=IBQ+ib 當(dāng)有輸入電壓時(shí)，基極電流是在原當(dāng)有輸入電壓時(shí)，基極電流是在原來直流分量來直流分量IBQ的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)正弦交流的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)正弦交流電流電流ib。 通過耦合電容輸出，通過耦合電容輸出，uo比比ui幅度大的幅度大的多。但頻率相同，放大后波形沒有改變。多。但頻率相同，放大后波形沒有改變。u0與與ui相位相差相位相差180o，反相，反相uCE(瞬時(shí)量瞬時(shí)量)=UCE(直流成分直流成分)

17、+uce(交流成分交流成分) )iC=ICQ+iC 靜態(tài)時(shí)的靜態(tài)時(shí)的IBQ、ICQ、UCEQ如圖如圖2.2.3(b)(b)、(c)(c)、(d)(d)中虛線所標(biāo)注。是恒定的直流。中虛線所標(biāo)注。是恒定的直流。 模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 共射電路共射電路: :三極管的基極電位三極管的基極電位ub的變的變化和集電極電位化和集電極電位uc的變化倒相的變化倒相。基極電位?；鶚O電位上升上升, ,集電極電位下降。集電極電位下降。 1501801501801500.023(5)uioiOiOuiOimOmiOuuuiOuAUArgUArgUUArgAArgUU

18、UUUUAAUUA 負(fù)號(hào)表示放大器的輸出電壓與輸入電負(fù)號(hào)表示放大器的輸出電壓與輸入電壓相位相差壓相位相差180o，即倒相作用。，即倒相作用。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 2.2.4 放大電路的組成原則放大電路的組成原則一、組成原則一、組成原則 靜態(tài)工作點(diǎn)合適：合適的直流電源、合靜態(tài)工作點(diǎn)合適：合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。適的電路參數(shù)。 動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路，在負(fù)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)。，在負(fù)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)。 對(duì)實(shí)用放大電路的要求：對(duì)實(shí)用放大電路的要求：共地、直流電源共地、直流電

19、源種類盡可能少、負(fù)載上無直流分量。種類盡可能少、負(fù)載上無直流分量。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路問題：?jiǎn)栴}：1.1.兩種電源兩種電源2.2.信號(hào)源與放大電路不信號(hào)源與放大電路不“共地共地”將兩個(gè)電源將兩個(gè)電源合二為一合二為一共地，且要共地，且要使信號(hào)馱載使信號(hào)馱載在靜態(tài)之上在靜態(tài)之上靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，b1BEQRUU動(dòng)態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)時(shí)，b-e間電間電壓是壓是uI與與Rb1上的上的電壓之和。電壓之和。二、常見的兩種共射放大電路二、常見的兩種共射放大電路直接耦合共射放大電路直接耦合共射放大電路圖圖2.2.4 直接耦合共射放大電路直接耦合共射放大電路模模擬擬電電

20、子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路圖圖2.2.4 直接耦合共射放大電路直接耦合共射放大電路 將圖將圖2.2.4所示電路的輸入端短路便可求所示電路的輸入端短路便可求出靜態(tài)工作點(diǎn)。出靜態(tài)工作點(diǎn)。RIVUIIRURUVICCQCCCEQBQCQb1BEQb2BEQCCBQ 應(yīng)當(dāng)指出，應(yīng)當(dāng)指出，Rb1是必不可少的。試想，是必不可少的。試想，若若Rb1=0，則靜態(tài)時(shí)，由于輸入端短路，則靜態(tài)時(shí)，由于輸入端短路，IBQ=0，晶體管將截止，電路不可能正常工，晶體管將截止，電路不可能正常工作。作。Rb1、Rb2的取值與的取值與VCC相配合，才能得到相配合，才能得到合適的基極電流合適的

21、基極電流IBQ，合理地選取，合理地選取RC，才能，才能 圖圖2.2.5阻容耦合共射放大電路。當(dāng)輸阻容耦合共射放大電路。當(dāng)輸入信號(hào)作用時(shí)，由于信號(hào)電壓將在圖入信號(hào)作用時(shí)，由于信號(hào)電壓將在圖2.2.4所示電路中的所示電路中的Rb1上均有損失，因而減少了上均有損失，因而減少了晶體管基極與發(fā)射極之間的信號(hào)電壓，也晶體管基極與發(fā)射極之間的信號(hào)電壓，也就會(huì)影響電路的放大能力。圖就會(huì)影響電路的放大能力。圖2.2.5所示電所示電路既解決了路既解決了“共地共地”問題，又使一定頻率問題，又使一定頻率范圍內(nèi)的輸入信號(hào)幾乎毫無損失地加到放范圍內(nèi)的輸入信號(hào)幾乎毫無損失地加到放大管的輸入回路。下面對(duì)該電路加以分析大管的輸

22、入回路。下面對(duì)該電路加以分析。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路得到合得到合適適的壓降的壓降UCEQ。當(dāng)有輸入信號(hào)時(shí)的。當(dāng)有輸入信號(hào)時(shí)的波形分析如圖波形分析如圖2.2.3所示。所示。阻容耦合共射放大電路阻容耦合共射放大電路模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 耦合電容的容量耦合電容的容量應(yīng)足夠大，即對(duì)于交應(yīng)足夠大，即對(duì)于交流信號(hào)近似為短路。流信號(hào)近似為短路。其作用是其作用是“隔離直流隔離直流、通過交流、通過交流”。靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，C1、C2上電壓？上電壓？CEQC2BEQC1UUUU，動(dòng)態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)時(shí)，C1、C2為耦合

23、電容！為耦合電容！U UBEQBEQU UCEQCEQuBEuIUBEQ，信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。，信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。負(fù)載上只有交流信號(hào)。負(fù)載上只有交流信號(hào)。圖圖2.2.5 阻容耦合共射放大電路阻容耦合共射放大電路令輸入端短路，可以求出靜態(tài)工作點(diǎn)。令輸入端短路，可以求出靜態(tài)工作點(diǎn)。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路2.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 2.3.1 直流通路與交流通路直流通路與交流通路直流通路：直流通路： 定義：定義：放大器中直放大器中直流電源作用下直流電流所流電源作用下直流電流所通過的路徑。通過的路徑。直流通路的畫法直流通路的畫法

24、通常，放大電路中直流電源的作用和交通常，放大電路中直流電源的作用和交流信號(hào)的作用共存，這使得電路的分析復(fù)雜流信號(hào)的作用共存，這使得電路的分析復(fù)雜化。為簡(jiǎn)化分析，將它們分開作用，引入直化。為簡(jiǎn)化分析，將它們分開作用，引入直流通路和交流通路的概念。流通路和交流通路的概念。用途：用途：用于研究靜態(tài)工作點(diǎn)。用于研究靜態(tài)工作點(diǎn)。圖圖2.2.5 阻容耦合阻容耦合共射放大電路共射放大電路模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路交流通路交流通路 定義定義: :輸入信號(hào)作用輸入信號(hào)作用下交流信號(hào)流經(jīng)的通路。下交流信號(hào)流經(jīng)的通路。用途：用途：用于研究動(dòng)態(tài)參數(shù)。用于研究動(dòng)態(tài)參數(shù)。交

25、流通路畫法交流通路畫法 原則：原則：電容電容Cb1、Cb2對(duì)直流相當(dāng)于開路對(duì)直流相當(dāng)于開路，電感線圈視為短路，電感線圈視為短路，信號(hào)源視為短路信號(hào)源視為短路，但應(yīng)保留其內(nèi)阻。見附圖但應(yīng)保留其內(nèi)阻。見附圖a a。附圖附圖a a：直流通路：直流通路 原則：原則：電容電容Cb1、Cb2( (電容量較大電容量較大10f)10f)對(duì)交流相當(dāng)于短路對(duì)交流相當(dāng)于短路。無內(nèi)阻的。無內(nèi)阻的直流電源直流電源Vcc對(duì)對(duì)交流沒有貢獻(xiàn)，交流沒有貢獻(xiàn)，相當(dāng)于短路相當(dāng)于短路。見附圖。見附圖b b。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路附圖附圖b b：交流通路：交流通路 在分析放大電路時(shí)，

26、應(yīng)遵循在分析放大電路時(shí)，應(yīng)遵循“先靜態(tài)先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)，后動(dòng)態(tài)”的原則，求解靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)應(yīng)的原則，求解靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)應(yīng)利用直流通路，兩種通路不可混淆。靜態(tài)利用直流通路，兩種通路不可混淆。靜態(tài)工作點(diǎn)合適，動(dòng)態(tài)分析才有意義。工作點(diǎn)合適，動(dòng)態(tài)分析才有意義。圖圖2.2.5 阻容耦合共射放大電路阻容耦合共射放大電路模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路cCQCCCEQBQCQbBEQBBBQ RIVUIIRUVIVBB越大，越大，UBEQ取不同取不同的值所引起的值所引起的的IBQ的誤差的誤差越小。越小。 列晶體管輸入、輸出回路方程，將列晶體管輸入、輸出回路方程，將UBEQ

27、作為已知條件，令作為已知條件，令I(lǐng)CQIBQ，可估算，可估算出靜態(tài)出靜態(tài)工作點(diǎn)。工作點(diǎn)。基本共射放大電路的直流通路和交流通路基本共射放大電路的直流通路和交流通路模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路cCQCCCEQBQCQbBEQCCBQ RIVUIIRUVI當(dāng)當(dāng)VCCUBEQ時(shí)，時(shí)，bCCBQRVI已知：已知：VCC12V，Rb600k，Rc3k ，100。 Q？直流通路直流通路阻容耦合單管共射放大電路的阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路直流通路和交流通路交流通路交流通路模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路討

28、論一討論一畫出圖示電路的直流通路和交流通路。畫出圖示電路的直流通路和交流通路。將將uS短路，即為直流通路。短路，即為直流通路。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路bBBBBERiVucCCCCERiVu輸入回路輸入回路負(fù)載線負(fù)載線QIBQUBEQQIBQICQUCEQ直流負(fù)載線直流負(fù)載線 2.3.2 圖解法圖解法一、靜態(tài)工作點(diǎn)的分析一、靜態(tài)工作點(diǎn)的分析 圖解二元方程圖解二元方程RiVuU| )uf(iQ：bBBBBE常數(shù)CEBEB兩兩點(diǎn)點(diǎn)式式: :RiVuI| )uf(iQ：CCCCCE常數(shù)BCEC模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本

29、放放大大電電路路 在輸出特性坐標(biāo)系中，畫出上式所確定在輸出特性坐標(biāo)系中，畫出上式所確定的直線的直線兩點(diǎn)式兩點(diǎn)式: :令令ic=0；uCE=VCC,得得M點(diǎn)點(diǎn)(VCC，0)。令。令uCE =0，ic=VCC/RC得得N點(diǎn)點(diǎn)(0,VCC/RC)，連接，連接，該直線為輸出回路負(fù)載線該直線為輸出回路負(fù)載線，斜，斜率為率為-1/C,并找到并找到IB=IBQ的那條輸出特性曲的那條輸出特性曲線，該曲線與線，該曲線與直線的交點(diǎn)就是靜態(tài)工作直線的交點(diǎn)就是靜態(tài)工作點(diǎn)點(diǎn)，其縱坐標(biāo)值為，其縱坐標(biāo)值為ICQ，橫坐標(biāo)值為，橫坐標(biāo)值為UCEQ。 應(yīng)指出應(yīng)指出, ,如果輸出特性曲線中沒有的如果輸出特性曲線中沒有的IB=IBQ

30、那條輸出特性曲線，則應(yīng)當(dāng)補(bǔ)測(cè)那條輸出特性曲線，則應(yīng)當(dāng)補(bǔ)測(cè)( (畫畫) )該曲線。該曲線。 直流負(fù)載線的畫法直流負(fù)載線的畫法:模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 根據(jù)根據(jù)ui在輸入特性上求在輸入特性上求i二、動(dòng)態(tài)情況分析（用圖解法）二、動(dòng)態(tài)情況分析（用圖解法）附圖附圖1 1：利用圖解法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析：利用圖解法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析1 1模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 根據(jù)根據(jù)i在輸出特性上求在輸出特性上求iC和和uCE。附圖附圖2 2：利用圖解法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析：利用圖解法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析2 2模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第

31、第 二二章章 基基本本放放大大電電路路bBIBBBERiuVuIuBBQBiIICiCEu斜率不變斜率不變圖圖2.3.5 利用圖解法求解靜態(tài)工作點(diǎn)和電壓放大倍數(shù)利用圖解法求解靜態(tài)工作點(diǎn)和電壓放大倍數(shù)符符號(hào)號(hào)為為“”。反反相相，與與給給定定uuAuuuuAuuiiuIOIOOCECBI)(模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路圖圖2.3.7 基本共射放大電路的截止失真基本共射放大電路的截止失真三、波形非線性失真的分析三、波形非線性失真的分析工作點(diǎn)偏低，易產(chǎn)生截止失真。工作點(diǎn)偏低，易產(chǎn)生截止失真。消除方法：消除方法：增大增大VBB，即向上平移輸入回路，即向上平移

32、輸入回路負(fù)載線。負(fù)載線。t截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！Q減小減小Rb能消除截止失真嗎？能消除截止失真嗎？t頂部失真頂部失真能能! !模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路工作點(diǎn)偏高，易產(chǎn)生飽和失真工作點(diǎn)偏高，易產(chǎn)生飽和失真圖圖2.3.8 基本共射放大電路的飽和失真基本共射放大電路的飽和失真飽和失真產(chǎn)生于晶體管的輸出回路！飽和失真產(chǎn)生于晶體管的輸出回路！底部失真底部失真模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路消除飽和失真的方法消除飽和失真的方法 Q QRb或或或或VBB Rc或或VCC這

33、可不是這可不是好辦法！好辦法！ 消除方法：消除方法：增大增大Rb，減小，減小VBB，減小減小Rc，減小減小，增大增大VCC。 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓Uom:比較比較(UCEQ U CES )與與 ( VCC UCEQ )，取其小者，取其小者，除以除以 。2模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 輸入信號(hào)太強(qiáng)，使放大器的工作范輸入信號(hào)太強(qiáng)，使放大器的工作范圍超出了晶體管特性曲線的線性范圍。截圍超出了晶體管特性曲線的線性范圍。截止、飽和都失真。止、飽和都失真。降低降低ui，或增加，或增加CC可改善此種失真?？筛纳拼朔N失真。 因在示波器上看的是電壓輸

34、出，所以當(dāng)因在示波器上看的是電壓輸出，所以當(dāng)正半周削頂正半周削頂( (頂部失真頂部失真) )就是截止失真就是截止失真，負(fù)半負(fù)半周削頂周削頂( (底部失真底部失真) )就是飽和失真就是飽和失真，正負(fù)半周，正負(fù)半周都削頂既有截止都削頂既有截止, ,又有飽和失真，將來做實(shí)又有飽和失真，將來做實(shí)驗(yàn)要用到。驗(yàn)要用到。在示波器上怎樣判別是飽和還是截止失真呢在示波器上怎樣判別是飽和還是截止失真呢？模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路四、交流負(fù)載線四、交流負(fù)載線 定義：定義：動(dòng)態(tài)信號(hào)遵循的負(fù)載線。動(dòng)態(tài)信號(hào)遵循的負(fù)載線。 兩個(gè)特征：兩個(gè)特征：四、四、圖解法的特點(diǎn)圖解法的特點(diǎn)

35、 形象直觀；形象直觀； 適應(yīng)于適應(yīng)于Q點(diǎn)點(diǎn)分析分析、失真分析、最大不失、失真分析、最大不失 真輸出電壓的分析；真輸出電壓的分析； 能夠用于大信號(hào)分析；能夠用于大信號(hào)分析； 不易準(zhǔn)確求解；不易準(zhǔn)確求解； 不能求解輸入電阻、輸出電阻、頻帶等不能求解輸入電阻、輸出電阻、頻帶等 參數(shù)。參數(shù)。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路圖圖2.3.9直流負(fù)載線和交流負(fù)載線直流負(fù)載線和交流負(fù)載線 由于集電極由于集電極動(dòng)態(tài)電流動(dòng)態(tài)電流iC僅決定于僅決定于基極動(dòng)態(tài)電流基極動(dòng)態(tài)電流ib，而，而動(dòng)態(tài)管壓降動(dòng)態(tài)管壓降uce等于等于iC與與C/RL的乘積，所的乘積，所以以交流負(fù)載線的斜率

36、交流負(fù)載線的斜率為為-1/(RC/RL)=-1/RL只要過只要過Q點(diǎn)做一條斜點(diǎn)做一條斜率為率為-/(RC/RL)的直線的直線就是交就是交流負(fù)載線。流負(fù)載線。 由于輸入電壓由于輸入電壓ui時(shí)，晶體管的時(shí)，晶體管的集電極電流應(yīng)為集電極電流應(yīng)為ICQ，管壓降應(yīng)為，管壓降應(yīng)為uCEQ，所，所以它必以它必過過Q點(diǎn)點(diǎn)；交流負(fù)載線應(yīng)過交流負(fù)載線應(yīng)過Q點(diǎn)，且點(diǎn)，且斜率決定于（斜率決定于（RCRL）BRILCQBRILCQ 在在QAB中，已中，已知直角邊知直角邊QA為為ICQ，斜率為斜率為-1/(RC/RL)。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路v34)/1.5(4/LCC

37、QCQ)(1LCRRIABRRABIABQAtg 交流負(fù)載線的畫法截距法：交流負(fù)載線的畫法截距法： 已知直線上一點(diǎn)為已知直線上一點(diǎn)為Q，再尋找另一點(diǎn)，再尋找另一點(diǎn)，連接兩點(diǎn)即可。關(guān)鍵求出連接兩點(diǎn)即可。關(guān)鍵求出點(diǎn)在橫軸的坐標(biāo)點(diǎn)在橫軸的坐標(biāo)，設(shè)，設(shè)點(diǎn)為交流負(fù)載線在橫軸上的交點(diǎn)。點(diǎn)為交流負(fù)載線在橫軸上的交點(diǎn)。(UCEQ+ICQ(RC/RL),0)=(6+3,0)=(9,0)B點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 交流負(fù)載線反映動(dòng)態(tài)時(shí)電壓、電流的變交流負(fù)載線反映動(dòng)態(tài)時(shí)電壓、電流的變化關(guān)系化關(guān)系，輸出電壓的波形、幅度，以后討論，輸出電壓的波形、幅度，

38、以后討論放大器的動(dòng)態(tài)問題如放大器的動(dòng)態(tài)問題如: :靜態(tài)工作點(diǎn)的動(dòng)態(tài)范圍靜態(tài)工作點(diǎn)的動(dòng)態(tài)范圍由交流負(fù)載線考慮。由交流負(fù)載線考慮。i. .直流負(fù)載線用來確定靜態(tài)工作點(diǎn)。直流負(fù)載線用來確定靜態(tài)工作點(diǎn)。 交、直流負(fù)載線的比較交、直流負(fù)載線的比較通過通過Q 、兩點(diǎn)就可作出交流負(fù)載線。兩點(diǎn)就可作出交流負(fù)載線。ii. .直流負(fù)載線斜率：直流負(fù)載線斜率：tg=1/RC交流負(fù)載線斜率：交流負(fù)載線斜率：tg=1/RLRL= RC/RL1/RC，tgtg交流負(fù)載線比直流負(fù)載線更陡。交流負(fù)載線比直流負(fù)載線更陡。 模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 說明：在相同的說明：在相同的u

39、i下下uo的幅值將要減小的幅值將要減小，放大倍數(shù)下降。，放大倍數(shù)下降。 圖解法一般多適用于分析輸出幅值比較圖解法一般多適用于分析輸出幅值比較大而工作頻率不太高的情況。在實(shí)際應(yīng)用中大而工作頻率不太高的情況。在實(shí)際應(yīng)用中，多用于分析，多用于分析Q點(diǎn)位置、最大不失真輸出電點(diǎn)位置、最大不失真輸出電壓和失真情況。壓和失真情況。五、圖解法的適用范圍五、圖解法的適用范圍 原則：原則：波形在放大的過程中不失真時(shí)，波形在放大的過程中不失真時(shí)，工作點(diǎn)選得低一些好，效率高，省電。工作點(diǎn)選得低一些好，效率高，省電。( (直直流電消耗小流電消耗小) ) 靜態(tài)工作點(diǎn)選擇靜態(tài)工作點(diǎn)選擇：iii. .L L開路，交直流負(fù)載線

40、重合。開路，交直流負(fù)載線重合。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 當(dāng)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)分別為當(dāng)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)分別為Q1Q4時(shí)，哪種情況下最易產(chǎn)生截止失真？哪種情時(shí)，哪種情況下最易產(chǎn)生截止失真？哪種情況下最易產(chǎn)生飽和失真？哪種情況下最大不況下最易產(chǎn)生飽和失真？哪種情況下最大不失真輸出電壓失真輸出電壓Uom最大最大?其值約為多少？其值約為多少？ 討論二討論二: :例例2.3.1見書見書P P9393 在圖在圖2.2.1所示基本共射放大電路中，由所示基本共射放大電路中，由于電路參數(shù)的改變使靜態(tài)工作點(diǎn)產(chǎn)生如圖于電路參數(shù)的改變使靜態(tài)工作點(diǎn)產(chǎn)生如圖2.3.10所示的

41、變化。試問：所示的變化。試問： 當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)從當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)從Q1移到移到Q2、從、從Q2移移到到Q3、從、從Q3移到移到Q4時(shí)，分別是因?yàn)殡娐返臅r(shí)，分別是因?yàn)殡娐返哪膫€(gè)參數(shù)變化造成的？這些參數(shù)是如何變化哪個(gè)參數(shù)變化造成的？這些參數(shù)是如何變化的？的？模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路圖圖2.3.10 例例2.3.1圖圖 解：解：因?yàn)橐驗(yàn)镼2與與Q1都在一條輸出特性都在一條輸出特性上，所以基極靜態(tài)電上，所以基極靜態(tài)電流流IBQ相同，說明相同，說明Rb、VBB均沒變；均沒變；Q2與與Q1不在一條負(fù)載線上，不在一條負(fù)載線上，說明說明RC變化了，由于變化了，由于負(fù)

42、載線變陡，所以負(fù)載線變陡，所以靜靜態(tài)工作點(diǎn)從態(tài)工作點(diǎn)從Q1移到移到Q2的原因是的原因是RC減小。減小。 電路的靜態(tài)工作點(diǎn)為電路的靜態(tài)工作點(diǎn)為Q4時(shí)，集電極電時(shí)，集電極電源源VCC的值為多少伏？集電極電阻的值為多少伏？集電極電阻RC為多少為多少千歐？千歐？模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 因?yàn)橐驗(yàn)镼3與與Q2都同在一條負(fù)載線上，所都同在一條負(fù)載線上，所以以RC沒變；而沒變；而Q3與與Q2不在同一條輸出特性不在同一條輸出特性曲線上，說明曲線上，說明Rb、VBB均產(chǎn)生變化；從圖上均產(chǎn)生變化；從圖上可知可知Q3的的IBQ(20A)大于大于Q2的的IBQ(10A

43、)，因，因此從此從Q2移到移到Q3的原因是的原因是Rb減小或減小或VBB增大增大，當(dāng)然也可能兼而有之。當(dāng)然也可能兼而有之。 因?yàn)橐驗(yàn)镼4與與Q3在同一條輸出特性曲線上在同一條輸出特性曲線上，所以輸入回路參數(shù)沒有變化；而，所以輸入回路參數(shù)沒有變化；而Q4所在所在負(fù)載線平行于負(fù)載線平行于Q3所在負(fù)載線，說明所在負(fù)載線，說明RC沒變沒變；從負(fù)載線與橫軸交點(diǎn)可知，從；從負(fù)載線與橫軸交點(diǎn)可知，從Q3移到移到Q4的原因是集電極電源的原因是集電極電源VCC增大。增大。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路VuuuCESCEQom75. 32 從從Q點(diǎn)在晶體管輸出特性坐標(biāo)平

44、面中點(diǎn)在晶體管輸出特性坐標(biāo)平面中的位置可知，的位置可知，Q2最靠近截止區(qū)最靠近截止區(qū)，因而易出現(xiàn)，因而易出現(xiàn)截止失真；截止失真；Q3最靠近飽和區(qū)最靠近飽和區(qū)，因而易出現(xiàn)飽，因而易出現(xiàn)飽和失真；和失真；Q4距飽和區(qū)和截止區(qū)最遠(yuǎn)，所以在距飽和區(qū)和截止區(qū)最遠(yuǎn)，所以在Q4下電路的最大不失真輸出電壓下電路的最大不失真輸出電壓Uom最大。最大。 因?yàn)橐驗(yàn)镼4下下UCEQ=6V，正居負(fù)載線中點(diǎn)，正居負(fù)載線中點(diǎn)，所以其最大不失真電壓有效值所以其最大不失真電壓有效值:為留有一定余地，式中為留有一定余地，式中UCES取取0.7V。 根據(jù)根據(jù)Q4所在負(fù)載線與橫軸交點(diǎn)可知所在負(fù)載線與橫軸交點(diǎn)可知，集電極電源為，集電極

45、電源為12V；模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 根據(jù)根據(jù)Q4所在負(fù)載線與橫軸交點(diǎn)可知，集所在負(fù)載線與橫軸交點(diǎn)可知，集電極電阻：電極電阻：RC=VCC/IC=(12/4)K=3 K練習(xí)題：練習(xí)題：2.2.空載和帶載兩種情況下空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少？分別為多少？3.3.在圖示電路中，有無可能在空載時(shí)輸出電在圖示電路中，有無可能在空載時(shí)輸出電壓失真，而帶上負(fù)載后這種失真消除？壓失真，而帶上負(fù)載后這種失真消除？ 已知：已知：ICQ2mA，UCES0.7V。 1.1.在空載情況下，在空載情況下，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，電當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，電路首先出現(xiàn)飽和

46、失真還路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真？若帶負(fù)載是截止失真？若帶負(fù)載的情況下呢？的情況下呢？模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 2.2.3 等效電路法等效電路法 半導(dǎo)體器件的非線性特性使放大電路的半導(dǎo)體器件的非線性特性使放大電路的分析復(fù)雜化。利用線性元件建立模型，來描分析復(fù)雜化。利用線性元件建立模型，來描述非線性器件的特性。述非線性器件的特性。cCQCCCEQBQCQbBEQBBBQRIVUI IRUVI輸入回路等輸入回路等效為恒壓源效為恒壓源輸出回路等效為電輸出回路等效為電流控制的電流源流控制的電流源一、直流模型一、直流模型: :適于適于Q點(diǎn)的分析點(diǎn)的分

47、析 利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上利用了直流模型。利用了直流模型。理想二極管理想二極管模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路二、晶體管的二、晶體管的h參數(shù)等效模型參數(shù)等效模型( (交流等效模型交流等效模型) ) 在交流通路中可將晶體在交流通路中可將晶體管看成為一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，管看成為一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，輸入回路、輸出回路各為一輸入回路、輸出回路各為一個(gè)端口。個(gè)端口。)()(CEBCCEBBEuifiuifu，圖圖2.3.13(b) 、(c) 晶體管的輸入、輸出特性曲線晶體管的輸入、輸出特性曲線圖圖2.3.13（a) 將晶體管看成

48、線性雙口網(wǎng)絡(luò)將晶體管看成線性雙口網(wǎng)絡(luò)模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 h參數(shù)等效模型的由來參數(shù)等效模型的由來在低頻、小信號(hào)作用下的關(guān)系式在低頻、小信號(hào)作用下的關(guān)系式CEICECBUBCCCEICEBEBUBBEBEduuidiiididuuudiiuduBCEBCECEBCCEBBEUhIhI UhIhU22211211交流等效模型（按式子畫模型）交流等效模型（按式子畫模型）電阻電阻無量綱無量綱無量綱無量綱電導(dǎo)電導(dǎo)圖圖2.3.13（d) 晶體管的共射晶體管的共射h參數(shù)等效模型參數(shù)等效模型)()(CEBCCEBBEuifiuifu，模模擬擬電電子子技技術(shù)

49、術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路beUBBE11riuhCEBICEBE12uuhiihCEUBC21ceiCEC22r1uihBb-e間的間的動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻內(nèi)反饋系數(shù)內(nèi)反饋系數(shù)電流放電流放大系數(shù)大系數(shù)c-e間的間的電導(dǎo)電導(dǎo) 分清主次，合理近似！什么情況下分清主次，合理近似！什么情況下h12和和h22的作用可忽略不計(jì)？的作用可忽略不計(jì)？ h參數(shù)的定義、物理意義、圖解法、數(shù)量級(jí)參數(shù)的定義、物理意義、圖解法、數(shù)量級(jí)圖圖2.3.14 h h參數(shù)的物理意義及求解方法參數(shù)的物理意義及求解方法模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 由于上述方程中四

50、個(gè)參數(shù)的由于上述方程中四個(gè)參數(shù)的量綱不同，量綱不同，故故稱為稱為h( (混合混合) )參數(shù)參數(shù)。由此得到的等效電路。由此得到的等效電路稱為晶體管共射稱為晶體管共射h參數(shù)等效模型。參數(shù)等效模型。 rhUiuhbeieCEBBEe|11定義：定義：物理意義：物理意義：輸出端交流短路時(shí)的輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻輸入電阻。 在三極管兩輸入端加電壓在三極管兩輸入端加電壓uBE就產(chǎn)生就產(chǎn)生了了iB的電流，三極管的輸入端就相當(dāng)于有的電流，三極管的輸入端就相當(dāng)于有一個(gè)輸入電阻存在。一個(gè)輸入電阻存在。( (動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻) )圖解法：圖解法：見書見書P P9898圖圖2.3.13(a)(a)所示。所示。數(shù)量

51、級(jí)：數(shù)量級(jí)：103=1k，小功率管。，小功率管。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路定義：定義：hIuuhrreBCEBEe|12 物理意義：物理意義：輸入端交流開路時(shí)的電壓輸入端交流開路時(shí)的電壓反饋系數(shù)。反饋系數(shù)。 輸出電壓輸出電壓uCE變化，反饋到輸入變化，反饋到輸入端使輸入電壓端使輸入電壓uBE變化變化了多少伏。了多少伏。( (反映了輸反映了輸出對(duì)輸入電壓影響的程度出對(duì)輸入電壓影響的程度) )圖解法：圖解法：見書見書P P9898圖圖2.3.13(b)(b)所示。所示。數(shù)量級(jí)：數(shù)量級(jí)：10-310-4 , , 小小定義：定義：hU|iihfeCEBC

52、21e 物理意義：物理意義：輸入電流輸入電流iB變化變化u u，輸出電流輸出電流iC變化了多少變化了多少m。( (反映了輸入反映了輸入電流對(duì)輸出電流的控制能力電流對(duì)輸出電流的控制能力) )。 模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路(S)hI|uihoeBCEC22e定義：定義：數(shù)量級(jí)：數(shù)量級(jí)：10102 2 幾十幾十幾百。幾百。圖解法：圖解法：見書見書P P9898圖圖2.3.13(c)(c)所示。所示。物理意義：物理意義：輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。 在輸出端加在輸出端加uCE的電壓，產(chǎn)生了的電壓，產(chǎn)生了iC的的電流，相當(dāng)于晶體

53、管輸出端有一個(gè)輸出電電流，相當(dāng)于晶體管輸出端有一個(gè)輸出電阻阻存在。存在。數(shù)量級(jí)：數(shù)量級(jí)：10-5S S Khr22ece幾百1圖解法：圖解法：見書見書P P9898圖圖2.3.13(d)(d)所示。所示。理想的輸出特性是水平的，理想的輸出特性是水平的，rce。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 對(duì)于低頻放大電路，輸入回路中對(duì)于低頻放大電路，輸入回路中h12u比比u小得多，而輸出回路中負(fù)載電阻小得多，而輸出回路中負(fù)載電阻C(或或)比三極管的輸出電阻比三極管的輸出電阻h22e小得多小得多，所以在等效電路中常?？梢园?，所以在等效電路中常?？梢园裩12e、h22

54、e忽忽略掉，這在工程計(jì)算上不會(huì)帶來顯著的誤差略掉，這在工程計(jì)算上不會(huì)帶來顯著的誤差。用時(shí)采用習(xí)慣符號(hào)，即得到圖。用時(shí)采用習(xí)慣符號(hào)，即得到圖2.3.15簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化的的h參數(shù)等效模型。參數(shù)等效模型。簡(jiǎn)化的簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路交流等效模型參數(shù)等效電路交流等效模型圖圖2.3.15 簡(jiǎn)化的簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效模型參數(shù)等效模型模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 簡(jiǎn)易等效法簡(jiǎn)易等效法。2 2個(gè)：個(gè)：、rbe。 已知，已知，只需確定只需確定rbe。 h參數(shù)的確定參數(shù)的確定 采用儀器直接測(cè)量采用儀器直接測(cè)量。晶體管。晶體管h參數(shù)測(cè)試參數(shù)測(cè)試儀儀( (測(cè)四個(gè)測(cè)四個(gè)) )基區(qū)體電阻

55、基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射區(qū)體電阻發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略數(shù)值小可忽略圖圖2.3.16 晶體管輸入回路的分析晶體管輸入回路的分析)(26)(1)(1mAmvIrrrIUrEQbbebbbBBEbe模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路查閱手冊(cè)查閱手冊(cè)由由IEQ算出算出在輸入特性曲線上，在輸入特性曲線上，Q點(diǎn)越高，點(diǎn)越高，rbe越??！越??！re=rbe+re rbe=26(mv)/IEQ(mA)(1)(1rrIrIrIrIrIUebbbBebbbBebEbbBBEB利用利用PNPN結(jié)的電流方程可求得結(jié)的電流方程可求得模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第

56、第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 h參數(shù)等效模型也稱為晶體管的低頻小參數(shù)等效模型也稱為晶體管的低頻小信號(hào)模型。信號(hào)模型。在一些文獻(xiàn)中，在一些文獻(xiàn)中，常將常將h參數(shù)等效參數(shù)等效模型分析放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的方法稱為模型分析放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的方法稱為等效等效電路法電路法。二、共射放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析二、共射放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析 利用利用h參數(shù)等效模型可以求解放大電路參數(shù)等效模型可以求解放大電路的的電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)、輸入電阻輸入電阻和和輸出電阻輸出電阻。圖圖2.2.1 基本共射放大電路基本共射放大電路放大電路的放大電路的交流等效電路交流等效電路模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第

57、 二二章章 基基本本放放大大電電路路)r(RI)r(RIUbebbbebiiccoRIUbebciourRR UUAbebiiirRIURcoRR 放大電路的放大電路的交流等效電路交流等效電路基本共射放大電路基本共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析的動(dòng)態(tài)分析模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析beLbebLcciourR rI)R(RIUUAbebebirrRRuisiiosisousARRRUUUUUUAcoRR 圖圖2.2.5 阻容耦合阻容耦合共射放大電路共射放大電路模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第

58、二二章章 基基本本放放大大電電路路圖圖2.3.18 圖圖2.2.5 (a) (a) 所示電路的交流等效電路所示電路的交流等效電路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)rRrIRRIUUAbeLbeBLCCiou)/( 在在放大電路的交流通路中，用放大電路的交流通路中，用h參數(shù)等參數(shù)等效模型取代晶體管就可得到放大電路的交流效模型取代晶體管就可得到放大電路的交流等效電路。如圖等效電路。如圖2.3.18所示。所示。模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路 當(dāng)輸入信號(hào)電壓加到放大器的輸入端當(dāng)輸入信號(hào)電壓加到放大器的輸入端時(shí)，放大器就相當(dāng)于信號(hào)源的一個(gè)負(fù)載電時(shí)，放大器就相當(dāng)于信號(hào)源的

59、一個(gè)負(fù)載電阻，這個(gè)負(fù)載電阻就是放大器本身的輸入阻，這個(gè)負(fù)載電阻就是放大器本身的輸入電阻。電阻。 )11(rRUrURUIIIIURbebibeibiBRiiiib定義：定義：負(fù)號(hào)表示負(fù)號(hào)表示 與與 反相。反相。輸入電阻輸入電阻i i輸入電阻的概念輸入電阻的概念輸入電阻的計(jì)算輸入電阻的計(jì)算UoUi 是是ui經(jīng)過放大后空載時(shí)的輸出電壓。經(jīng)過放大后空載時(shí)的輸出電壓。o o為帶負(fù)載后的輸出電壓。為帶負(fù)載后的輸出電壓。ui， 就不就不存在了。存在了。 模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路r/RrRIURbebbebiii111i i是從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻

60、。是從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。輸出電阻輸出電阻o o輸出電阻的概念輸出電阻的概念 整個(gè)放大器可看成是一個(gè)內(nèi)阻為整個(gè)放大器可看成是一個(gè)內(nèi)阻為o o，電，電壓大小為壓大小為 的電壓源，這個(gè)等效電源的內(nèi)的電壓源，這個(gè)等效電源的內(nèi)阻阻o o就是放大器的輸出電阻。就是放大器的輸出電阻。UoUoUo模模擬擬電電子子技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ) 第第 二二章章 基基本本放放大大電電路路RIURCCceLsoooRrRU/,|0定定義義： 應(yīng)當(dāng)指出，雖然利用應(yīng)當(dāng)指出，雖然利用h參數(shù)等效模型分參數(shù)等效模型分析的是動(dòng)態(tài)參數(shù)，但是由于析的是動(dòng)態(tài)參數(shù)，但是由于rbe與與點(diǎn)緊密相點(diǎn)緊密相關(guān)，而且只有在關(guān)，而且只有在點(diǎn)合適時(shí)