第07章 晶體管及放大電路課件

1、11 晶體管晶體管.03 2 基本放大電路基本放大電路.28 *3 放大電路的圖解分析方法放大電路的圖解分析方法.32 4 放大電路的估算分析方法放大電路的估算分析方法.42 5 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定.52 第7章 晶體管及放大電路2第7章 晶體管及放大電路6 射極輸出器射極輸出器.597 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路.64 8 差動(dòng)放大電路差動(dòng)放大電路.76 9 功率放大電路功率放大電路.90 *10 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管放大電路.101 3第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路1 晶體管晶體管 一、分類一、分類按制作材料分為：硅晶體管、鍺晶體管按制作材料分為：硅晶體管

2、、鍺晶體管按內(nèi)部雜質(zhì)區(qū)排列分為：按內(nèi)部雜質(zhì)區(qū)排列分為：NPN管、管、PNP管管按工作頻率分為：高頻管、低頻管按工作頻率分為：高頻管、低頻管按輸出功率分為：大功率管、小功率管按輸出功率分為：大功率管、小功率管以下若無(wú)特殊說(shuō)明均以以下若無(wú)特殊說(shuō)明均以NPN硅管為例硅管為例4第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)二、內(nèi)部結(jié)構(gòu) 晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)如下圖所示，晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)如下圖所示，晶體管有三個(gè)區(qū)、兩個(gè)結(jié)及三個(gè)電極，分別為：晶體管有三個(gè)區(qū)、兩個(gè)結(jié)及三個(gè)電極，分別為：bbbcbccceeNNNPPPTT5第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路1 1、三

3、個(gè)雜質(zhì)區(qū)域、三個(gè)雜質(zhì)區(qū)域發(fā)射區(qū)：發(fā)射區(qū)在晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖下面的區(qū)域發(fā)射區(qū)：發(fā)射區(qū)在晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖下面的區(qū)域, ,制制 作時(shí)要求發(fā)射區(qū)高濃度摻雜，發(fā)射區(qū)的作用作時(shí)要求發(fā)射區(qū)高濃度摻雜，發(fā)射區(qū)的作用 是發(fā)射其儲(chǔ)存的載流子。是發(fā)射其儲(chǔ)存的載流子?；鶇^(qū)：基區(qū)在晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中間的區(qū)域，制作時(shí)基區(qū)：基區(qū)在晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中間的區(qū)域，制作時(shí) 要求低濃度摻雜，并且要求基區(qū)寬度要非常要求低濃度摻雜，并且要求基區(qū)寬度要非常 窄，一般基區(qū)的寬度在幾個(gè)微米，基區(qū)的作用窄，一般基區(qū)的寬度在幾個(gè)微米，基區(qū)的作用 是分配載流子。是分配載流子。6第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路集電區(qū)：集電區(qū)在晶體管內(nèi)部

4、結(jié)構(gòu)圖的上面區(qū)域，集電區(qū)：集電區(qū)在晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖的上面區(qū)域， 集電區(qū)的區(qū)域面積比較大，其雜質(zhì)類型與集電區(qū)的區(qū)域面積比較大，其雜質(zhì)類型與 發(fā)射區(qū)相同。集電區(qū)的作用是收集載流子發(fā)射區(qū)相同。集電區(qū)的作用是收集載流子2 2、兩個(gè)結(jié)、兩個(gè)結(jié) 發(fā)射結(jié)：發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間的發(fā)射結(jié)：發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間的PN結(jié)結(jié)集電結(jié)：基區(qū)與集電區(qū)之間的集電結(jié)：基區(qū)與集電區(qū)之間的PN結(jié)結(jié)7第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3、三個(gè)電極、三個(gè)電極發(fā)射極：與發(fā)射區(qū)聯(lián)接的電極，用字母發(fā)射極：與發(fā)射區(qū)聯(lián)接的電極，用字母E、e 表示表示基極：與基區(qū)聯(lián)接的電極，用字母基極：與基區(qū)聯(lián)接的電極，用字母B、b表示表示集電極：與集

5、電區(qū)聯(lián)接的電極，用字母集電極：與集電區(qū)聯(lián)接的電極，用字母C、c 表示表示8第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路三、電流放大原理 放大電路如圖所示，左側(cè)為放大電路的輸入放大電路如圖所示，左側(cè)為放大電路的輸入回路，右側(cè)為放大電路的輸出回路?；芈罚覀?cè)為放大電路的輸出回路。1 1、晶體管放大的條件：、晶體管放大的條件： 發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏9第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、晶體管的電流放大作用、晶體管的電流放大作用晶體管中載流子運(yùn)動(dòng)示意圖晶體管中載流子運(yùn)動(dòng)示意圖10第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路1 1）發(fā)射結(jié)正偏）發(fā)射結(jié)正偏

6、 正偏的發(fā)射結(jié)阻擋層變窄，發(fā)射區(qū)儲(chǔ)存的多正偏的發(fā)射結(jié)阻擋層變窄，發(fā)射區(qū)儲(chǔ)存的多數(shù)載流子數(shù)載流子- -自由電子開始穿越發(fā)射結(jié)進(jìn)入基區(qū)，這自由電子開始穿越發(fā)射結(jié)進(jìn)入基區(qū)，這些帶電粒子的定向移動(dòng)就形成了晶體管的發(fā)射極些帶電粒子的定向移動(dòng)就形成了晶體管的發(fā)射極電流電流 。 發(fā)射結(jié)正偏時(shí)，基區(qū)的多數(shù)載流子發(fā)射結(jié)正偏時(shí)，基區(qū)的多數(shù)載流子- -空穴也空穴也會(huì)穿越發(fā)射結(jié)，但是這部分載流子的數(shù)目太少，會(huì)穿越發(fā)射結(jié)，但是這部分載流子的數(shù)目太少，在發(fā)射極電流中的比例太小，可以忽略不計(jì)。這在發(fā)射極電流中的比例太小，可以忽略不計(jì)。這樣發(fā)射極電流可以認(rèn)為是由發(fā)射區(qū)出發(fā)的自由電樣發(fā)射極電流可以認(rèn)為是由發(fā)射區(qū)出發(fā)的自由電子構(gòu)

7、成。子構(gòu)成。EI11第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2）在基區(qū)內(nèi)）在基區(qū)內(nèi) 基區(qū)的多數(shù)載流子是空穴，發(fā)射區(qū)出發(fā)的自由基區(qū)的多數(shù)載流子是空穴，發(fā)射區(qū)出發(fā)的自由電子在基區(qū)內(nèi)將會(huì)與基區(qū)的空穴復(fù)合，由自由電電子在基區(qū)內(nèi)將會(huì)與基區(qū)的空穴復(fù)合，由自由電子復(fù)合所形成的電流是晶體管的基極電流子復(fù)合所形成的電流是晶體管的基極電流 ，由，由于基區(qū)的雜質(zhì)濃度很低，所以在基區(qū)內(nèi)被復(fù)合的于基區(qū)的雜質(zhì)濃度很低，所以在基區(qū)內(nèi)被復(fù)合的自由電子數(shù)很少，基極電流的數(shù)值就很小。自由電子數(shù)很少，基極電流的數(shù)值就很小。 由于基區(qū)的寬度很窄，未被復(fù)合的自由電子將由于基區(qū)的寬度很窄，未被復(fù)合的自由電子將繼續(xù)移動(dòng)到晶體管

8、的集電結(jié)。繼續(xù)移動(dòng)到晶體管的集電結(jié)。BI12第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3）集電結(jié)反偏）集電結(jié)反偏 反偏的集電結(jié)電場(chǎng)阻礙集電結(jié)兩側(cè)的多數(shù)載流反偏的集電結(jié)電場(chǎng)阻礙集電結(jié)兩側(cè)的多數(shù)載流子擴(kuò)散，促使少數(shù)載流子漂移，自由電子在發(fā)射區(qū)子擴(kuò)散，促使少數(shù)載流子漂移，自由電子在發(fā)射區(qū)是多數(shù)載流子，在基區(qū)內(nèi)就轉(zhuǎn)變?yōu)樯贁?shù)載流子，在是多數(shù)載流子，在基區(qū)內(nèi)就轉(zhuǎn)變?yōu)樯贁?shù)載流子，在集電結(jié)電場(chǎng)的作用下，基區(qū)內(nèi)的自由電子將穿越集集電結(jié)電場(chǎng)的作用下，基區(qū)內(nèi)的自由電子將穿越集電結(jié)形成集電極電流電結(jié)形成集電極電流 。 同樣，由于集電區(qū)的少數(shù)載流子數(shù)目太少，對(duì)同樣，由于集電區(qū)的少數(shù)載流子數(shù)目太少，對(duì)集電極電流

9、的影響可以忽略，所以集電極電流可以集電極電流的影響可以忽略，所以集電極電流可以認(rèn)為是由發(fā)射區(qū)出發(fā)的自由電子構(gòu)成。認(rèn)為是由發(fā)射區(qū)出發(fā)的自由電子構(gòu)成。CI13第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路綜上所述：綜上所述：（1 1）晶體管的三個(gè)電極電流之間有）晶體管的三個(gè)電極電流之間有（2 2）晶體管的集電極電流與基極電流之間有）晶體管的集電極電流與基極電流之間有式中式中 為常數(shù)，其數(shù)值大小由晶體管的制造工藝決定。為常數(shù)，其數(shù)值大小由晶體管的制造工藝決定。EBCIIICBII14第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路（3 3）當(dāng)改變晶體管發(fā)射結(jié)正偏電壓）當(dāng)改變晶體管發(fā)射結(jié)正偏電壓 時(shí)

10、，晶體時(shí)，晶體管的基極電流發(fā)生變化，集電極電流隨之發(fā)生變化，管的基極電流發(fā)生變化，集電極電流隨之發(fā)生變化，但晶體管三個(gè)電極電流之間的關(guān)系不變。但晶體管三個(gè)電極電流之間的關(guān)系不變。即下式成立：即下式成立：BEUEBCIII CBII15第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3、晶體管的聯(lián)接方式、晶體管的聯(lián)接方式 由于晶體管的不同聯(lián)接方式，放大電路分為共由于晶體管的不同聯(lián)接方式，放大電路分為共射極放大電路、共集電極放大電路與共基極放大電射極放大電路、共集電極放大電路與共基極放大電路，如下圖所示。不同結(jié)構(gòu)的放大電路工作狀態(tài)不路，如下圖所示。不同結(jié)構(gòu)的放大電路工作狀態(tài)不同，電路的性能參數(shù)

11、也不同。同，電路的性能參數(shù)也不同。16第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路四、晶體管的特性曲線四、晶體管的特性曲線1 1、輸入特性、輸入特性在在 時(shí)，兩個(gè)時(shí)，兩個(gè)PNPN結(jié)均正偏，晶體管不放大。結(jié)均正偏，晶體管不放大。 在在 時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，晶體管時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，晶體管 工作在放大狀態(tài)。工作在放大狀態(tài)。CEBBEC()UIf UCE0UCE1VU17第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、輸出特性、輸出特性晶體管的輸出特性為晶體管的輸出特性為輸出特性曲線是一簇曲線。輸出特性曲線是一簇曲線。在在 時(shí)，輸出電流隨時(shí)，輸出電流隨 增加而增大；增加而

12、增大；在在 時(shí)，輸出電流與時(shí)，輸出電流與 無(wú)關(guān)，呈現(xiàn)恒流特性。無(wú)關(guān)，呈現(xiàn)恒流特性。BCCEC()IIf UUCEICoIB=0IB1截止區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)過(guò)載區(qū)IB2IB3IB4CE1VUCE1VUCEUCEU18第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3、晶體管的工作區(qū)、晶體管的工作區(qū)1）飽和區(qū)）飽和區(qū) 位置：靠近縱軸位置：靠近縱軸 原因：兩個(gè)原因：兩個(gè)PN結(jié)均正偏結(jié)均正偏 特點(diǎn)：在飽和區(qū)晶體管的電流數(shù)值較大、特點(diǎn)：在飽和區(qū)晶體管的電流數(shù)值較大、 管壓降數(shù)值管壓降數(shù)值1V，晶體管不放大。，晶體管不放大。19第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2）截止區(qū)）截止區(qū) 位置：靠近

13、橫軸位置：靠近橫軸 原因：兩個(gè)原因：兩個(gè)PN結(jié)均反偏結(jié)均反偏 特點(diǎn)：在截止區(qū)晶體管的電流近似為零、特點(diǎn)：在截止區(qū)晶體管的電流近似為零、 管壓降數(shù)值較高，晶體管不放大。管壓降數(shù)值較高，晶體管不放大。20第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3）放大區(qū)）放大區(qū)位置：在特性曲線的中間部位位置：在特性曲線的中間部位特點(diǎn)：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏特點(diǎn)：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏 集電極電流隨基極電流而變，與晶體管的管壓集電極電流隨基極電流而變，與晶體管的管壓 降無(wú)關(guān)，晶體管對(duì)接收到的微小電流信號(hào)進(jìn)行降無(wú)關(guān)，晶體管對(duì)接收到的微小電流信號(hào)進(jìn)行 放大放大 21第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放

14、大電路4 4）過(guò)載區(qū)）過(guò)載區(qū)位置：放大區(qū)的上部位置：放大區(qū)的上部特點(diǎn)：晶體管工作時(shí)產(chǎn)生的功率損耗大于晶體管自身特點(diǎn)：晶體管工作時(shí)產(chǎn)生的功率損耗大于晶體管自身 能夠散發(fā)掉的熱量，過(guò)載區(qū)的晶體管會(huì)因?yàn)檫^(guò)能夠散發(fā)掉的熱量，過(guò)載區(qū)的晶體管會(huì)因?yàn)檫^(guò) 熱而損壞。熱而損壞。 22第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路五、主要參數(shù)五、主要參數(shù)1 1、電流放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù) 直流電流放大倍數(shù)直流電流放大倍數(shù)交流電流放大倍數(shù)交流電流放大倍數(shù)由于上兩式計(jì)算后的數(shù)值接近，通常認(rèn)為由于上兩式計(jì)算后的數(shù)值接近，通常認(rèn)為CBIICBII23第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、極間反向漏電、

15、極間反向漏電1 1）集）集- -基間反向漏電基間反向漏電 是由集電區(qū)的少數(shù)載流子形成的反向漏電，是由集電區(qū)的少數(shù)載流子形成的反向漏電，其量綱是其量綱是CBOIACBOI24第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2）集）集- -射極間反向漏電射極間反向漏電 是由集電極流向發(fā)射極的反向漏是由集電極流向發(fā)射極的反向漏電，通常也稱為晶體管的穿透電流。電，通常也稱為晶體管的穿透電流。穿透電流穿透電流 與集與集- -基極間反向漏電基極間反向漏電 之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為：硅管：硅管： 約為幾個(gè)微安約為幾個(gè)微安鍺管：鍺管： 約為幾十約為幾十- -幾百微安幾百微安CEOICEOICBOICEO

16、ICEOCBOCBOCBO(1)IIIICEOICEOI25第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3、集電極最大電流、集電極最大電流定義：晶體管電流放大倍數(shù)值下降到正常值的定義：晶體管電流放大倍數(shù)值下降到正常值的2/32/3倍倍 時(shí)的集電極電流為晶體管集電極電流的最大時(shí)的集電極電流為晶體管集電極電流的最大 值。值。晶體管正常工作時(shí)應(yīng)取：晶體管正常工作時(shí)應(yīng)?。篊MICCMII26第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路4 4、晶體管最大耗散功率、晶體管最大耗散功率 晶體管的自動(dòng)耗散功率由晶體管的外表明能夠晶體管的自動(dòng)耗散功率由晶體管的外表明能夠散發(fā)的熱量決定，正常工作時(shí)，晶

17、體管的功率散發(fā)的熱量決定，正常工作時(shí)，晶體管的功率CMPCMPP27第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路5 5、反向擊穿電壓、反向擊穿電壓CEO(BR)UCCCEO(BR)12()23UUCECEO(BR)UUCEO(BR)U定義：定義： 為晶體管工作時(shí)集電極與發(fā)射極之間允為晶體管工作時(shí)集電極與發(fā)射極之間允 許施加的最大反向電壓，如果許施加的最大反向電壓，如果 , ,晶體晶體 管的管的PNPN結(jié)將會(huì)出現(xiàn)擊穿。結(jié)將會(huì)出現(xiàn)擊穿。 為使晶體管不會(huì)擊穿損壞，一般取晶體管的工作為使晶體管不會(huì)擊穿損壞，一般取晶體管的工作電源電壓：電源電壓： 28第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路

18、一、放大電路的組成一、放大電路的組成Ucc ：工作電源，為放大電路提供能量：工作電源，為放大電路提供能量RB ：偏置電阻，為晶體管提供配置電流：偏置電阻，為晶體管提供配置電流RC ：集電極電阻，將電流放大轉(zhuǎn)換為電壓放大：集電極電阻，將電流放大轉(zhuǎn)換為電壓放大T ：放大元件，電流放大元件：放大元件，電流放大元件C1、C2 ：耦合電容，隔斷直流、導(dǎo)通交流：耦合電容，隔斷直流、導(dǎo)通交流+UCCC1C2RBRCuoTesRLRsuiciib+-+UCCC1C2RBRCu+sTeoiRsu-icibUBB+-2 基本放大電路基本放大電路 29第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路二、偏流的作用二

19、、偏流的作用 由于晶體管不放大交流信號(hào)，交流信號(hào)需要疊由于晶體管不放大交流信號(hào)，交流信號(hào)需要疊加在偏流加在偏流 上才能被放大上才能被放大UBEuiBEQIiBoottoIBBQQ21UUBEuioottoIBiBB0I B0I BI30第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路三、放大電路的直流通路與交流通路三、放大電路的直流通路與交流通路 直流通路直流通路 交流通路交流通路直流通路：直流信號(hào)流經(jīng)的路徑直流通路：直流信號(hào)流經(jīng)的路徑交流通路：交流信號(hào)流經(jīng)的路徑交流通路：交流信號(hào)流經(jīng)的路徑BRBes+URCCRCRC+T-TuoiIBcibiiuiRLICRUCEsBEUio31第第7 7章

20、章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路四、晶體管參數(shù)的書寫符號(hào)四、晶體管參數(shù)的書寫符號(hào)直流信號(hào)：使用大寫字母、大寫下標(biāo)直流信號(hào)：使用大寫字母、大寫下標(biāo)交流瞬時(shí)值：使用小寫字母、小寫下標(biāo)交流瞬時(shí)值：使用小寫字母、小寫下標(biāo)交流有效值：使用大寫字母、小寫下標(biāo)交流有效值：使用大寫字母、小寫下標(biāo)交、直流疊加：使用小寫字母、大寫下標(biāo)交、直流疊加：使用小寫字母、大寫下標(biāo)BIBEUCICEUbibeuciceubIbeUcIceUBiBEuCiCEu32第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路一、靜態(tài)分析一、靜態(tài)分析1、輸入回路、輸入回路KVL方程：方程： KVL直線坐標(biāo)：直線坐標(biāo)：（ 、0 ）（）（

21、0、 ）CCUCCB/URCCBBBEUI RU *3 放大電路的圖解分析方法放大電路的圖解分析方法 33第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2、輸出回路、輸出回路KVL方程：方程： 直流負(fù)載線坐標(biāo)直流負(fù)載線坐標(biāo)：（：（ 、0 ）（）（ 0、 ）UBEQoIBUBEUCCRBUCCUCEUICUCCCCCRQIB1oUCEICIB2IB3IB4CCUCCC/UR34第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路二、動(dòng)態(tài)分析（ ）1 1、輸入回路：、輸入回路： 由輸入信號(hào)電壓由輸入信號(hào)電壓 變化變化的動(dòng)態(tài)范圍可以確定晶體管的動(dòng)態(tài)范圍可以確定晶體管基極電流基極電流 變化的動(dòng)態(tài)范變化的

22、動(dòng)態(tài)范圍，輸入交流圍，輸入交流 疊加在基極疊加在基極偏置電流偏置電流 上，晶體管基極上，晶體管基極實(shí)際收到的信號(hào)是交、直流疊實(shí)際收到的信號(hào)是交、直流疊加信號(hào)。加信號(hào)。ibeuuiuBibiBILR 35第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、輸出回路、輸出回路1 1）交流負(fù)載線方程）交流負(fù)載線方程交流負(fù)載線坐標(biāo)：交流負(fù)載線坐標(biāo)：（ 、0 0）（）（0 0、 ） 2 2）動(dòng)態(tài)范圍）動(dòng)態(tài)范圍 由基極電流變化的動(dòng)態(tài)范由基極電流變化的動(dòng)態(tài)范圍確定輸出信號(hào)變化的動(dòng)態(tài)圍確定輸出信號(hào)變化的動(dòng)態(tài)范圍，如圖示。范圍，如圖示。CCCCCEUi RuCCUCC/CUR36第第7 7章章 晶體管及放大

23、電路晶體管及放大電路三、動(dòng)態(tài)分析（帶負(fù)載）三、動(dòng)態(tài)分析（帶負(fù)載） 當(dāng)放大電路的輸出端聯(lián)接負(fù)載電阻時(shí)，電路當(dāng)放大電路的輸出端聯(lián)接負(fù)載電阻時(shí)，電路的交流負(fù)載線方程為：的交流負(fù)載線方程為：由于：由于：代入方程有：代入方程有：由交流負(fù)載線方程可以得到交流負(fù)載線的坐標(biāo)：由交流負(fù)載線方程可以得到交流負(fù)載線的坐標(biāo)：（ 、 ）、（）、（ 、0 0），聯(lián)接這兩點(diǎn)即可），聯(lián)接這兩點(diǎn)即可畫出放大電路的交流負(fù)載線畫出放大電路的交流負(fù)載線CCCC RCEUR iuCLRcCLRiiRRcCCiiICECECLCLuUI Ri RCEUCICECLUI RLCL/RRR 37第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電

24、路 根據(jù)交流負(fù)載線及輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，可以根據(jù)交流負(fù)載線及輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，可以畫出在放大電路帶有負(fù)載時(shí)，電路的輸出信號(hào)波形，畫出在放大電路帶有負(fù)載時(shí)，電路的輸出信號(hào)波形，如圖所示。如圖所示。UCEUCCIIBCUCCCRQIiIB1B2uCECttoooICUCEQ1Q238第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路結(jié)論結(jié)論1 1）直流負(fù)載線坐標(biāo)：（）直流負(fù)載線坐標(biāo)：（ 、0 0）、（）、（0 0、 ）；）； 交流負(fù)載線坐標(biāo)：（交流負(fù)載線坐標(biāo)：（ 、 ）、（）、（ 、0 0）2 2）在負(fù)載開路時(shí)，電路的交、直流負(fù)載線重合）在負(fù)載開路時(shí)，電路的交、直流負(fù)載線重合3 3）對(duì)共射極放大電

25、路，晶體管單管倒相，即：晶體管的輸）對(duì)共射極放大電路，晶體管單管倒相，即：晶體管的輸 出電壓與輸入電壓反相位。出電壓與輸入電壓反相位。4 4）負(fù)載開路時(shí)，電路的輸出電壓數(shù)值最大）負(fù)載開路時(shí)，電路的輸出電壓數(shù)值最大5 5）電路的直流負(fù)載線確定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；交流負(fù)）電路的直流負(fù)載線確定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；交流負(fù) 載線確定輸出參數(shù)的動(dòng)態(tài)范圍載線確定輸出參數(shù)的動(dòng)態(tài)范圍CCUCCC/URCECLUI RCEUCI39第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路四、非線性失真四、非線性失真定義：由于定義：由于輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)入了晶體管的非輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)入了晶體管的非 線性區(qū)而產(chǎn)生的

26、輸出信號(hào)不能完全復(fù)現(xiàn)輸入線性區(qū)而產(chǎn)生的輸出信號(hào)不能完全復(fù)現(xiàn)輸入 信號(hào)的現(xiàn)象稱為放大電路的非線性失真信號(hào)的現(xiàn)象稱為放大電路的非線性失真原因：放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)位置不合適；或者是原因：放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)位置不合適；或者是 輸入信號(hào)幅值太大輸入信號(hào)幅值太大分類：飽和失真、截止失真分類：飽和失真、截止失真 40第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路1 1、飽和失真、飽和失真 產(chǎn)生原因：靜態(tài)工作點(diǎn)位置偏高產(chǎn)生原因：靜態(tài)工作點(diǎn)位置偏高 失真現(xiàn)象：輸出電壓的負(fù)半周失真失真現(xiàn)象：輸出電壓的負(fù)半周失真 消除方法：增加偏置電阻消除方法：增加偏置電阻 ，減小偏流，減小偏流 。飽和失真飽和失真BRBIU

27、CCUCCUCEICiCuCEttoooICUCEQIB1IB2IB3IB4Q1Q2RC41第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、截止失真、截止失真 產(chǎn)生原因：靜態(tài)工作點(diǎn)位置偏低產(chǎn)生原因：靜態(tài)工作點(diǎn)位置偏低 失真現(xiàn)象：輸出電壓正半周失真失真現(xiàn)象：輸出電壓正半周失真 消除方法：減小偏置電阻消除方法：減小偏置電阻 ，增大偏流，增大偏流 。截止失真截止失真UCCRCUCCUCEICiCuCEttoooICUCEQQ1Q2IB1IB2IB3IB4BRBI42第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路 晶體管是非線性元件，但是在晶體管的輸入、輸晶體管是非線性元件，但是在晶體管的輸

28、入、輸出特性中均有線性區(qū)間，如果可以使晶體管工作在特出特性中均有線性區(qū)間，如果可以使晶體管工作在特性曲線的線性區(qū)間，就可以使用工程估算方式進(jìn)行放性曲線的線性區(qū)間，就可以使用工程估算方式進(jìn)行放大電路的性能分析。大電路的性能分析。 （a）輸入特性 （b）輸出特性UBEUCEIIBCoo線 性 段線 性 段4 放大電路的估算分析方法放大電路的估算分析方法 43第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路一、靜態(tài)分析一、靜態(tài)分析 輸入回路的電壓輸入回路的電壓 ，可以認(rèn)為是已知數(shù)，這樣由輸入、輸出可以認(rèn)為是已知數(shù)，這樣由輸入、輸出回路的回路的KVL方程方程 及及 就可以得到放大電路靜就可以得到放大電

29、路靜態(tài)工作點(diǎn)的參數(shù)：態(tài)工作點(diǎn)的參數(shù)：BE(0.50.7)VUCCBBBEUI RUCCCCCEUI RUCCBEBBUUIRCBIICECCCCUUI R44第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路二、微變等效電路二、微變等效電路1 1、微變等效電路成立的條件、微變等效電路成立的條件 電路的輸入信號(hào)為微變量。這時(shí)電路輸入信號(hào)的幅值很小，電路的輸入信號(hào)為微變量。這時(shí)電路輸入信號(hào)的幅值很小，輸出信號(hào)變化的動(dòng)態(tài)范圍也很小，晶體管的工作區(qū)間在特性曲輸出信號(hào)變化的動(dòng)態(tài)范圍也很小，晶體管的工作區(qū)間在特性曲線的線性段，晶體管可以等效視為線性元件。線的線性段，晶體管可以等效視為線性元件。2 2、電路等

30、效轉(zhuǎn)換的條件、電路等效轉(zhuǎn)換的條件 等效轉(zhuǎn)換前電路端口上的電壓、電流與等效轉(zhuǎn)換后電路端等效轉(zhuǎn)換前電路端口上的電壓、電流與等效轉(zhuǎn)換后電路端口上的電壓、電流數(shù)值相等，轉(zhuǎn)換后的電路即為轉(zhuǎn)換前電路的口上的電壓、電流數(shù)值相等，轉(zhuǎn)換后的電路即為轉(zhuǎn)換前電路的等效電路。等效電路。45第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路晶體管的微變等效電路如圖所示晶體管的微變等效電路如圖所示 （a）晶體管 （b）晶體管的微變等效電路晶體管的等效輸入電阻：晶體管的等效輸入電阻： uberbeibibbiicuuubececeicTbeE26200(1)rI46第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路三、動(dòng)態(tài)分析

31、三、動(dòng)態(tài)分析1 1、放大電路的電壓放大倍數(shù)、放大電路的電壓放大倍數(shù)對(duì)信號(hào)放大電路而言，電壓放大倍數(shù)高了好對(duì)信號(hào)放大電路而言，電壓放大倍數(shù)高了好2 2、放大電路的等效輸入電阻、放大電路的等效輸入電阻 放大電路的等效輸入電阻數(shù)值越高，信號(hào)源提供的信號(hào)電放大電路的等效輸入電阻數(shù)值越高，信號(hào)源提供的信號(hào)電流就越小，信號(hào)源負(fù)擔(dān)小流就越小，信號(hào)源負(fù)擔(dān)小3 3、放大電路的等效輸出電阻、放大電路的等效輸出電阻 放大電路的等效輸出電阻數(shù)值越小，負(fù)載電阻變化對(duì)電路放大電路的等效輸出電阻數(shù)值越小，負(fù)載電阻變化對(duì)電路電壓放大倍數(shù)的影響越小，電路的輸出電壓數(shù)值越穩(wěn)定電壓放大倍數(shù)的影響越小，電路的輸出電壓數(shù)值越穩(wěn)定47第

32、第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路固定偏置放大電路的微變等效電路固定偏置放大電路的微變等效電路（a）原電路 （b）交流通路 （c）微變等效電路 放大電路的微變等效電路是在電路的交流通路的基礎(chǔ)上放大電路的微變等效電路是在電路的交流通路的基礎(chǔ)上畫出來(lái)的，作圖時(shí)先畫出晶體管的微變等效圖，再將放大畫出來(lái)的，作圖時(shí)先畫出晶體管的微變等效圖，再將放大電路的外接電阻聯(lián)接在圖中。電路的外接電阻聯(lián)接在圖中。+UCCC1C2RBRCRLuoTesRsui+-ioiiicibTRCRLRBRsesuiuo+-ibiiicioRCRLRBRsEsUiUorbeIbIcIb-+48第第7 7章章 晶體管及放

33、大電路晶體管及放大電路1 1、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)定義：電壓放大倍數(shù)是輸出電 壓相量與輸入電壓相量 的比值 式中： 是放大電路的等效負(fù)載電阻RCRLRBRsEsUiUorbeIbIcIb-+ocLLuib bebeUI RRAUI rr LCL/RRR 49第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、等效輸入、輸出電阻、等效輸入、輸出電阻定義：放大電路在輸入、輸出 端口處的等效電阻即為 等效輸入電阻 、等效 輸出電阻 圖示電路有：irRCRLRBRsEsUiUorbeIbIcIb-+iBbebe/rRrroCrRor50第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路 例例

34、圖示電路，寫出電路靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算式；畫圖示電路，寫出電路靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算式；畫出電路的微變等效電路；寫出電路電壓放大倍數(shù)及輸出電路的微變等效電路；寫出電路電壓放大倍數(shù)及輸入、輸出電阻的計(jì)算式。入、輸出電阻的計(jì)算式。解：解：靜態(tài)時(shí)靜態(tài)時(shí)+ UCCC1C2RBRCRLuouiTREiciiibioCCBEBBE(1)UUIRRCBIICECCCCEECCCCE()UUI RI RUIRR51第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路動(dòng)態(tài)時(shí)電路的微變等效電路如圖動(dòng)態(tài)時(shí)電路的微變等效電路如圖電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)：電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)：RCRLRBRsEsUiUorbeIcIbRE+-IbIiocLLuib

35、 beeEbeE(1)UI RRAUI rI RrR iBbeE/(1)rRrRoCrR52第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 隨著晶體管集電極電流的增大，電路的靜態(tài)工隨著晶體管集電極電流的增大，電路的靜態(tài)工作點(diǎn)將沿著直流負(fù)載線向飽和區(qū)移動(dòng)，當(dāng)輸入信號(hào)作點(diǎn)將沿著直流負(fù)載線向飽和區(qū)移動(dòng)，當(dāng)輸入信號(hào)的幅值較大時(shí)，輸出信號(hào)變化的動(dòng)態(tài)范圍將進(jìn)入晶的幅值較大時(shí)，輸出信號(hào)變化的動(dòng)態(tài)范圍將進(jìn)入晶體管的飽和區(qū)，產(chǎn)生飽和失真。體管的飽和區(qū)，產(chǎn)生飽和失真。(,)jCEOCTUII 5 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 53第第7 7章章 晶體管及放

36、大電路晶體管及放大電路二、分壓式偏置電路二、分壓式偏置電路1 1、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu) 偏置電阻改為偏置電阻改為 、 ，增加發(fā)射極電阻，增加發(fā)射極電阻 及發(fā)射極旁路及發(fā)射極旁路電容電容 B1RB2RERECuo+UCCRB1RB2RCRECEuiC2C1TIEI1I2IBIC54第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、靜態(tài)分析、靜態(tài)分析 在輸入回路有在輸入回路有 , ,當(dāng)當(dāng) 時(shí)，基極電位為：時(shí)，基極電位為：則電路的靜態(tài)工作點(diǎn)則電路的靜態(tài)工作點(diǎn)12BIIIB2IIuo+UCCRB1RB2RCRECEuiC2C1TIEI1I2IBICBU2BCC12RUURRBBECEEUUIIRC

37、ECCCCE()UUIRR55第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3、電路的動(dòng)態(tài)分析、電路的動(dòng)態(tài)分析 微變等效電路微變等效電路電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)：電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)：RCRLRB1UiUorbeIcIiIbRB2IbocLLuib bebeUI RRAUI rr iB1B2be/rRRroCrR56第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路4 4、電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過(guò)程、電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過(guò)程 當(dāng)溫度升高時(shí)，電路參數(shù)的變化規(guī)律如下：當(dāng)溫度升高時(shí)，電路參數(shù)的變化規(guī)律如下： 這樣隨溫度漂移的靜態(tài)工作點(diǎn)就又回到原來(lái)設(shè)定的位置附近這樣隨溫度漂移的靜態(tài)工作點(diǎn)就又回到原來(lái)設(shè)定的位置附近u

38、o+UCCRB1RB2RCRECEuiC2C1TIEI1I2IBICECEREBEBCTQIIUUUII57第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路 例例 放大電路如圖所示，寫出電路的電壓放大倍數(shù)、放大電路如圖所示，寫出電路的電壓放大倍數(shù)、等效輸入電阻及等效輸出電阻的表示式。等效輸入電阻及等效輸出電阻的表示式。解：解：圖示放大電路為分壓式偏置放大電路，圖中沒(méi)有圖示放大電路為分壓式偏置放大電路，圖中沒(méi)有聯(lián)接旁路電容，因此在電路的微變等效電路中將出現(xiàn)聯(lián)接旁路電容，因此在電路的微變等效電路中將出現(xiàn)發(fā)射極電阻發(fā)射極電阻uo+UCCRB1RB2RCuiC2C1TREicibiiER58第第7 7

39、章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路電路的微變等效電路為：電路的微變等效電路為：電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)為：電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)為：RB1RERCRB2UiUorbeIbIcIbocLLuib beeEbeE(1)UI RRAUI rI RrR iB1B2beE/(1)rRRrRoCrR59第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路1 1、靜態(tài)分析、靜態(tài)分析CCBEBBE(1)UUIRRECBCECCEEIIIUUI R6 射極輸出器射極輸出器 60第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、動(dòng)態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析1）電壓放大倍數(shù)）電壓放大倍數(shù)由上式可以看出：由上式可以看出：（a） ，這表示射

40、極輸出器的輸入、輸出電壓同相，這表示射極輸出器的輸入、輸出電壓同相（b） ，這表示射極輸出電路沒(méi)有電壓放大能力，但是電，這表示射極輸出電路沒(méi)有電壓放大能力，但是電路的電流放大能力仍然存在路的電流放大能力仍然存在（c）由于電路中）由于電路中 ，輸出電壓是輸入電壓的一部，輸出電壓是輸入電壓的一部分，輸出電壓跟隨輸入電壓而變，所以射極輸出器也稱為電壓分，輸出電壓跟隨輸入電壓而變，所以射極輸出器也稱為電壓跟隨器跟隨器RsEsRERLRBUiIiUorbeIbIcIb+-IeoeLLuib beeLbeL(1)(1)UI RRAUI rI RrRu0A 1uAib beoUI rU61第第7 7章章 晶

41、體管及放大電路晶體管及放大電路2)2)等效輸入電阻等效輸入電阻 由微變等效電路可以求解電路的由微變等效電路可以求解電路的等效輸入電阻為：等效輸入電阻為：（a a）負(fù)載電阻在等效輸入電阻中）負(fù)載電阻在等效輸入電阻中（b b）等效輸入電阻比共射極放大電路的輸入電阻數(shù)值大）等效輸入電阻比共射極放大電路的輸入電阻數(shù)值大iBbeL/(1)rRrRRsEsRERLRBUiIiUorbeIbIcIb+-Ie62第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3）等效輸出電阻）等效輸出電阻令：令： 由外加電壓法，有：由外加電壓法，有：整理上式，得：整理上式，得：由于由于 ，所以電路的等效輸出電阻為：，所以

42、電路的等效輸出電阻為：RsIERERBUrb e IBICIBIR EIsBs/RRR oEEsbe11/1(1)sbeUrRIRrRRr sbeo1RrrsbeE()(1)RrRERBCBEEsbeEsbe1(1)(1)(1)()UUUIIIIIURRRrRRr63第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路結(jié)論：結(jié)論：1、由于射極輸出器的電壓放大倍數(shù)近似為、由于射極輸出器的電壓放大倍數(shù)近似為1，所以射，所以射 極輸出器沒(méi)有電壓放大能力，但是仍具有電流放極輸出器沒(méi)有電壓放大能力，但是仍具有電流放 大能力，常用于功率放大電路。大能力，常用于功率放大電路。2、射極輸出器具有較高的輸入電阻，輸

43、入電阻高，、射極輸出器具有較高的輸入電阻，輸入電阻高， 信號(hào)源輸入的電流數(shù)值就小，信號(hào)源的負(fù)擔(dān)也小。信號(hào)源輸入的電流數(shù)值就小，信號(hào)源的負(fù)擔(dān)也小。3、射極輸出器的輸出電阻數(shù)值很小，這樣電路的等效、射極輸出器的輸出電阻數(shù)值很小，這樣電路的等效 負(fù)載電阻就由輸出電阻決定，負(fù)載電阻變化對(duì)放負(fù)載電阻就由輸出電阻決定，負(fù)載電阻變化對(duì)放大大 倍數(shù)的影響也就減小了，電路的帶負(fù)載能力較好。倍數(shù)的影響也就減小了，電路的帶負(fù)載能力較好。64第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路前置級(jí)：接收信號(hào)源輸入的信號(hào)，希望前置級(jí)的輸入電阻數(shù)值要前置級(jí)：接收信號(hào)源輸入的信號(hào)，希望前置級(jí)的輸入電阻數(shù)值要 高高中間級(jí)：對(duì)接

44、收到的信號(hào)進(jìn)行電壓放大，希望中間級(jí)的電壓放大中間級(jí)：對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行電壓放大，希望中間級(jí)的電壓放大 倍數(shù)要高倍數(shù)要高輸出級(jí)：輸出級(jí)是功率放大電路，輸出級(jí)收到的信號(hào)電壓數(shù)值足輸出級(jí)：輸出級(jí)是功率放大電路，輸出級(jí)收到的信號(hào)電壓數(shù)值足 夠大，輸出級(jí)負(fù)責(zé)放大輸出信號(hào)的功率，希望輸出級(jí)的夠大，輸出級(jí)負(fù)責(zé)放大輸出信號(hào)的功率，希望輸出級(jí)的 輸出電阻數(shù)值要低，以增強(qiáng)輸出級(jí)的帶負(fù)載能力。輸出電阻數(shù)值要低，以增強(qiáng)輸出級(jí)的帶負(fù)載能力。前 置 級(jí)中 間 級(jí)輸 出 級(jí)uoui7 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路 65第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路一、級(jí)間耦合方式一、級(jí)間耦合方式耦合方式：兩級(jí)放大電路之間的聯(lián)

45、接方式稱為耦合耦合方式：兩級(jí)放大電路之間的聯(lián)接方式稱為耦合耦合分類：由級(jí)間耦合的元件來(lái)分類耦合分類：由級(jí)間耦合的元件來(lái)分類1 1、變壓器耦合、變壓器耦合耦合元件：兩級(jí)放大電路之間使用變壓器聯(lián)接耦合元件：兩級(jí)放大電路之間使用變壓器聯(lián)接優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互隔離，耦合變壓器只傳優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互隔離，耦合變壓器只傳 遞信號(hào)電壓，電路的誤差較小遞信號(hào)電壓，電路的誤差較小缺點(diǎn)：變壓器的體積較大，不能集成，電路不能放大直流信號(hào)缺點(diǎn)：變壓器的體積較大，不能集成，電路不能放大直流信號(hào)66第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、阻容耦合放大電路、阻容耦合放大電路耦合

46、元件：放大電路的輸入、輸出電阻及級(jí)間耦合電容耦合元件：放大電路的輸入、輸出電阻及級(jí)間耦合電容優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互隔離，電路的輸出誤差小優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互隔離，電路的輸出誤差小缺點(diǎn)：耦合電容難以集成，不能放大直流信號(hào)缺點(diǎn)：耦合電容難以集成，不能放大直流信號(hào)67第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3、直接耦合、直接耦合耦合方式：兩級(jí)放大電路直接相聯(lián)接耦合方式：兩級(jí)放大電路直接相聯(lián)接優(yōu)點(diǎn)：可以放大直流信號(hào)，也可以放大交流信號(hào)，電路可以集成優(yōu)點(diǎn)：可以放大直流信號(hào)，也可以放大交流信號(hào)，電路可以集成缺點(diǎn)：各級(jí)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，輸出信號(hào)有誤差缺點(diǎn)：各級(jí)

47、放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，輸出信號(hào)有誤差+UCCic1uiiiuoRRRB1RB2C1C2ib1ib2ic268第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路二、阻容耦合放大電路二、阻容耦合放大電路1 1、靜態(tài)分析、靜態(tài)分析 阻容耦合放大電路，兩級(jí)放大電路之間由耦合電容器聯(lián)阻容耦合放大電路，兩級(jí)放大電路之間由耦合電容器聯(lián)接，耦合電容隔斷直流信號(hào)，所以電路的靜態(tài)分析相當(dāng)于單級(jí)接，耦合電容隔斷直流信號(hào)，所以電路的靜態(tài)分析相當(dāng)于單級(jí)放大電路的靜態(tài)分析。放大電路的靜態(tài)分析。69第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、動(dòng)態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析1 1）兩級(jí)電路之間的關(guān)系）兩級(jí)電路之間的關(guān)系前

48、級(jí)放大電路是后級(jí)放大電路的信號(hào)源，所以有：前級(jí)放大電路是后級(jí)放大電路的信號(hào)源，所以有：后級(jí)放大電路是前級(jí)放大電路的負(fù)載，所以有：后級(jí)放大電路是前級(jí)放大電路的負(fù)載，所以有：Ib2UiIc1第二級(jí)rbe1+RB22-RsEsrbe2RB1RB21RC1RC2RL2Ib2Ib1Uo第一級(jí)Uo1Ic21Ib1o1s2rRi2L1rR70第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2）電壓放大倍數(shù)）電壓放大倍數(shù) 上式表示，在多級(jí)放大電路中，電路的總電壓放大倍數(shù)等于上式表示，在多級(jí)放大電路中，電路的總電壓放大倍數(shù)等于單級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)的乘積。當(dāng)考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)，電單級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)的乘

49、積。當(dāng)考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)，電路的電壓放大倍數(shù)為：路的電壓放大倍數(shù)為：oo2o1o1o2uu1u2ii1o1i1o1UUUUUAAAUUUUUoouuus1u2iisssisiUUUrAAA AEEURr71第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3）電路的輸入、輸出電阻）電路的輸入、輸出電阻電路的輸入電阻是的一級(jí)電路的輸入電阻，有：電路的輸入電阻是的一級(jí)電路的輸入電阻，有：電路的輸出電阻是第二級(jí)電路的輸出電阻，有：電路的輸出電阻是第二級(jí)電路的輸出電阻，有：Ib2UiIc1第二級(jí)rbe1+RB22-RsEsrbe2RB1RB21RC1RC2RL2Ib2Ib1Uo第一級(jí)Uo1Ic21Ib

50、1ii1rroo2rr72第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路三、電路的頻率特性三、電路的頻率特性定義：放大電路的電壓放大倍數(shù)與頻率之間的關(guān)系曲線稱為頻定義：放大電路的電壓放大倍數(shù)與頻率之間的關(guān)系曲線稱為頻 率特性，即率特性，即 曲線。曲線。分類：由于放大電路的電壓放大倍數(shù)分類：由于放大電路的電壓放大倍數(shù) 是復(fù)數(shù)，所以頻是復(fù)數(shù)，所以頻 率特性也分為幅頻特性率特性也分為幅頻特性 ，與相頻特性，與相頻特性 。頻率特性產(chǎn)生的原因：頻率特性產(chǎn)生的原因： 放大電路中的電容器對(duì)交流信號(hào)具有分壓及移相作用，這放大電路中的電容器對(duì)交流信號(hào)具有分壓及移相作用，這 些作用使得電路的電壓放大倍數(shù)隨頻率發(fā)

51、生變化。些作用使得電路的電壓放大倍數(shù)隨頻率發(fā)生變化。uAfuAAuAff73第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路 （a）幅頻特性 （b）相頻特性 頻率特性的產(chǎn)生是由于電路中電容器的影響，這些電容器包頻率特性的產(chǎn)生是由于電路中電容器的影響，這些電容器包括耦合電容括耦合電容 、 ，旁路電容，旁路電容 ，結(jié)電容與導(dǎo)線分布電容，結(jié)電容與導(dǎo)線分布電容 。0C1C2CECRCRLRB1UiUorbeIcIbRB2C0CEC1C2IbREIi74第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路RCRLRB1UiUorbeIcIbRB2C0CEC1C2IbREIi1 1、低頻段、低頻段 外接耦合電

52、容及旁路電外接耦合電容及旁路電容使放大倍數(shù)出現(xiàn)下降，并容使放大倍數(shù)出現(xiàn)下降，并帶來(lái)附加相位移帶來(lái)附加相位移2 2、中頻段、中頻段 外接電容與等效電容的影響均可以忽略，放大倍數(shù)為常外接電容與等效電容的影響均可以忽略，放大倍數(shù)為常數(shù)，相位差為數(shù)，相位差為1801803 3、高頻段：、高頻段： 等效電容使放大倍數(shù)出現(xiàn)下降，也帶來(lái)附加相位移等效電容使放大倍數(shù)出現(xiàn)下降，也帶來(lái)附加相位移75第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路4 4、放大電路的通頻帶寬度、放大電路的通頻帶寬度 定義放大電路電壓放大倍數(shù)最大值的定義放大電路電壓放大倍數(shù)最大值的0.7070.707倍處的頻率倍處的頻率上、下限為放大

53、電路的通頻帶寬度，通頻帶寬度的表示式為：上、下限為放大電路的通頻帶寬度，通頻帶寬度的表示式為：其中：其中： 為上限截止頻率，為上限截止頻率， 為下限截止頻率。為下限截止頻率。 信號(hào)頻率在通頻帶寬度內(nèi)，放大電路有較大的放大倍數(shù)，信號(hào)頻率在通頻帶寬度內(nèi)，放大電路有較大的放大倍數(shù)，信號(hào)頻率在通頻帶寬度外，放大電路對(duì)信號(hào)的衰減較大，該信信號(hào)頻率在通頻帶寬度外，放大電路對(duì)信號(hào)的衰減較大，該信號(hào)的電壓放大倍數(shù)很小，可以認(rèn)為放大電路不放大頻率在通頻號(hào)的電壓放大倍數(shù)很小，可以認(rèn)為放大電路不放大頻率在通頻帶寬度以外的信號(hào)。帶寬度以外的信號(hào)。HLfff LfHf76第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路

54、零漂：零漂： 當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)當(dāng)放大電路的輸入信號(hào) 時(shí)，電路的輸出信號(hào)時(shí)，電路的輸出信號(hào) ，且，且無(wú)規(guī)則變化，這種現(xiàn)象稱為直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移，簡(jiǎn)稱無(wú)規(guī)則變化，這種現(xiàn)象稱為直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移，簡(jiǎn)稱零漂。零漂。原因：原因： 引起零漂的原因是溫度，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，晶體管自引起零漂的原因是溫度，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，晶體管自身參數(shù)的改變使得放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)出現(xiàn)漂移，在直接耦合身參數(shù)的改變使得放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)出現(xiàn)漂移，在直接耦合放大電路中，漂移信號(hào)逐級(jí)放大，最終形成電路的零漂。放大電路中，漂移信號(hào)逐級(jí)放大，最終形成電路的零漂。解決方法：解決方法： 差動(dòng)放大電路差動(dòng)放大電

55、路i0u o0u 8 差動(dòng)放大電路差動(dòng)放大電路 77第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路一、基本差動(dòng)電路一、基本差動(dòng)電路1 1、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)（1 1）電路結(jié)構(gòu)鏡像對(duì)稱、參數(shù)一致）電路結(jié)構(gòu)鏡像對(duì)稱、參數(shù)一致（2 2）電路有兩個(gè)輸入端、兩個(gè)輸出端，負(fù)載電阻聯(lián)接在兩個(gè)）電路有兩個(gè)輸入端、兩個(gè)輸出端，負(fù)載電阻聯(lián)接在兩個(gè) 晶體管的集電極之間。晶體管的集電極之間。RC2RB1T1+UCCui2RRB1RB2C1RB2T2uoui1ii1ib2ib1ii2ic1ic278第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、抑制零漂過(guò)程、抑制零漂過(guò)程 靜態(tài)時(shí)兩管均導(dǎo)通，有：靜態(tài)時(shí)兩管均導(dǎo)

56、通，有： 、 、 電電路的輸出路的輸出 ，電路沒(méi)有零漂。，電路沒(méi)有零漂。 當(dāng)溫度上升時(shí)，晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)出現(xiàn)漂移，當(dāng)溫度上升時(shí)，晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)出現(xiàn)漂移，有：有： 、 、 ，電路仍沒(méi)有零，電路仍沒(méi)有零漂。漂。 由此可以看出，差動(dòng)放大電路依靠電路的對(duì)稱性及參數(shù)的由此可以看出，差動(dòng)放大電路依靠電路的對(duì)稱性及參數(shù)的一致性抑制零漂，單管的零漂依然存在，但電路的零漂被抑制。一致性抑制零漂，單管的零漂依然存在，但電路的零漂被抑制。B1B2IIC1C2IIC1C2UUoC1C20uUUC1C2II C1C2UU oC1C20uUU 79第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3、輸入信號(hào)的分

57、類、輸入信號(hào)的分類（1 1）共摸信號(hào)：兩個(gè)輸入信號(hào)大小相等、極性相同，）共摸信號(hào)：兩個(gè)輸入信號(hào)大小相等、極性相同， 即：即：（2 2）差摸信號(hào)：兩個(gè)輸入信號(hào)大小相等、極性相反，）差摸信號(hào)：兩個(gè)輸入信號(hào)大小相等、極性相反， 即：即：（3 3）比較信號(hào)：兩個(gè)輸入信號(hào)任意大小、任意極性）比較信號(hào)：兩個(gè)輸入信號(hào)任意大小、任意極性i1i2uui1i2uu 80第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路比較信號(hào)可以拆分為共摸分量與差摸分量，拆分公式為：比較信號(hào)可以拆分為共摸分量與差摸分量，拆分公式為：i1i2ici1i2id22uuuuuu拆分后的比較信號(hào)為：拆分后的比較信號(hào)為：i1ic1id1uu

58、ui2ic2id2uuu81第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路4 4、差動(dòng)放大電路對(duì)不同信號(hào)的處理、差動(dòng)放大電路對(duì)不同信號(hào)的處理 （1 1）差動(dòng)放大電路不放大共摸信號(hào)）差動(dòng)放大電路不放大共摸信號(hào) 對(duì)共摸信號(hào)，兩管增量相同，兩管集電極電位相等，輸對(duì)共摸信號(hào)，兩管增量相同，兩管集電極電位相等，輸 出電壓為零。出電壓為零。（2 2）差動(dòng)放大電路放大差摸信號(hào)）差動(dòng)放大電路放大差摸信號(hào) 對(duì)差摸信號(hào)，兩管增量數(shù)值相同、極性相反，兩管集電對(duì)差摸信號(hào)，兩管增量數(shù)值相同、極性相反，兩管集電 極電位反方向變化，輸出電壓不為零極電位反方向變化，輸出電壓不為零（3 3）差動(dòng)放大電路放大比較信號(hào)中的差摸分

59、量）差動(dòng)放大電路放大比較信號(hào)中的差摸分量82第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路二、長(zhǎng)尾差動(dòng)電路二、長(zhǎng)尾差動(dòng)電路1 1、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)調(diào)零電位器調(diào)零電位器 ：輸出電壓調(diào)零：輸出電壓調(diào)零共摸抑制電阻共摸抑制電阻 ：抑制共摸信號(hào)的放大：抑制共摸信號(hào)的放大補(bǔ)償電源補(bǔ)償電源 ：補(bǔ)償電阻上的直流壓降損失：補(bǔ)償電阻上的直流壓降損失RCRTR+UCC1RCRRBib22RBTuoui1uiERPUEEui2ib1ic2ic1pREEUER83第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路2 2、靜態(tài)分析、靜態(tài)分析靜態(tài)時(shí)，由輸入回路可以列出靜態(tài)時(shí)，由輸入回路可以列出KVL方程：方程：忽略微小

60、參數(shù)的影響，電路的靜態(tài)工忽略微小參數(shù)的影響，電路的靜態(tài)工作點(diǎn)為作點(diǎn)為PBBBEEEEEE202RI RUII RUEEEECECCCC2UIRUUI RRCRTR+UCC1RCRRBib22RBTuoui1uiERPUEEui2ib1ic2ic184第第7 7章章 晶體管及放大電路晶體管及放大電路3 3、動(dòng)態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析（1 1）等效負(fù)載電阻）等效負(fù)載電阻 由于負(fù)載電阻聯(lián)接在兩個(gè)晶體管的集電極之間，每個(gè)晶由于負(fù)載電阻聯(lián)接在兩個(gè)晶體管的集電極之間，每個(gè)晶體管分負(fù)載電阻的一半，則電路的等效負(fù)載電阻為體管分負(fù)載電阻的一半，則電路的等效負(fù)載電阻為（2 2）電壓放大倍數(shù)）電壓放大倍數(shù) 單管交流通路單管