第二章放大器基礎(chǔ)

1、第二章第二章 放大器基礎(chǔ)放大器基礎(chǔ) 本章教學(xué)要求本章教學(xué)要求：6 6掌握多級放大器的藕合方式及主要性能指標(biāo)的計(jì)算。掌握多級放大器的藕合方式及主要性能指標(biāo)的計(jì)算。1 1掌握放大器的主要性能指標(biāo)及其定義。掌握放大器的主要性能指標(biāo)及其定義。2 2掌握雙極型晶體管和場效應(yīng)管的低頻微變等效電路，運(yùn)算放掌握雙極型晶體管和場效應(yīng)管的低頻微變等效電路，運(yùn)算放大器的線性等效電路。大器的線性等效電路。3 3掌握放大器的基本分析方法：圖解法和微變等效電路法。掌握放大器的基本分析方法：圖解法和微變等效電路法。4 4掌握雙極型晶體管和場效應(yīng)晶體管放大器的掌握雙極型晶體管和場效應(yīng)晶體管放大器的常用的偏置電路、常用的偏置電

2、路、三種三種基本組態(tài)以及射極基本組態(tài)以及射極( (源極源極) )帶有電阻的放大器的基本組成、帶有電阻的放大器的基本組成、各指標(biāo)計(jì)算和主要特點(diǎn)。各指標(biāo)計(jì)算和主要特點(diǎn)。5 5掌握運(yùn)算放大器組成的放大電路的各指標(biāo)的計(jì)算和同相放大掌握運(yùn)算放大器組成的放大電路的各指標(biāo)的計(jì)算和同相放大電路、反相放大電路的特點(diǎn)。電路、反相放大電路的特點(diǎn)。1先跑起來的，就會贏。放大器的基本功能和分類放大器的基本功能和分類 放大器的基本功能是將信號放大器的基本功能是將信號不失真地放大到所需的大小不失真地放大到所需的大小。 放大器的分類放大器的分類按器件可分為按器件可分為晶體管晶體管放大器、放大器、場效應(yīng)管場效應(yīng)管放大器、放大器

3、、電子管放電子管放大器大器和和集成集成放大器；放大器； 按用途可分為按用途可分為電流電流放大器、放大器、電壓電壓放大器和功率放大器；放大器和功率放大器；按工作頻率可分為按工作頻率可分為低頻放大器低頻放大器、高頻高頻放大器和放大器和超高頻超高頻放大器，而放大器，而低頻放大器又可分為低頻放大器又可分為音頻放大器音頻放大器、直流放大器直流放大器和和寬帶放大器寬帶放大器；按工作狀態(tài)可分為按工作狀態(tài)可分為甲（甲（A）類）類放大器、放大器、乙（乙（B）類）類放大器、放大器、甲甲乙（乙（AB）類）類放大器、以及放大器、以及丙（丙（D）類）類放大器等。放大器等。 放大器的基本功能放大器的基本功能低頻放大器低頻

4、放大器，它具有較寬的頻率范圍，所帶負(fù)載不能采用諧，它具有較寬的頻率范圍，所帶負(fù)載不能采用諧振回路，故振回路，故又稱為非諧振放大器又稱為非諧振放大器。 2放大器變量及輸入輸出變量參考方向的規(guī)定放大器變量及輸入輸出變量參考方向的規(guī)定放大器變量的規(guī)定放大器變量的規(guī)定 用大寫字母帶大寫下標(biāo)表示用大寫字母帶大寫下標(biāo)表示直流直流電壓及電流（如電壓及電流（如UBE、IE等）；用小寫字母帶小寫下標(biāo)表示等）；用小寫字母帶小寫下標(biāo)表示交流交流電壓及電流（如電壓及電流（如ube、ib等）；用小寫字母帶大寫下標(biāo)表示等）；用小寫字母帶大寫下標(biāo)表示直流和交流直流和交流在內(nèi)的總的瞬在內(nèi)的總的瞬時(shí)電壓及電流（如時(shí)電壓及電流（

5、如uBE、iE等）；用大寫字母帶小寫下標(biāo)表示等）；用大寫字母帶小寫下標(biāo)表示正弦正弦交流有效值交流有效值電壓及電流（如電壓及電流（如Ube、Ie等）。等）。 放大器輸入輸出變量參考方向的規(guī)定放大器輸入輸出變量參考方向的規(guī)定iiiouo放大電路放大電路ui放大電路一般放大電路一般視為二端口網(wǎng)視為二端口網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)端口絡(luò)，兩個(gè)端口電壓與電流的電壓與電流的參考方向的規(guī)參考方向的規(guī)定為：定為：嚴(yán)格地講，嚴(yán)格地講，放大電路與放大電路與放大器是有放大器是有區(qū)別的，但區(qū)別的，但有時(shí)候這兩有時(shí)候這兩個(gè)名詞是混個(gè)名詞是混用的，均指用的，均指放大電路放大電路。32-1 2-1 放大電路的主要性能指標(biāo)和電路組成放大電路

6、的主要性能指標(biāo)和電路組成2-1-12-1-1放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo)1 1放大倍數(shù)（增益）放大倍數(shù)（增益） Magnification1 1）電壓放大倍數(shù)）電壓放大倍數(shù) 放大器輸出電壓的有效值相量與輸入電壓的有效值相量之比稱為放大器輸出電壓的有效值相量與輸入電壓的有效值相量之比稱為電壓放大倍數(shù)，用表示：電壓放大倍數(shù)，用表示：iuUUA0usiiiosisousARZZUUUUUUA若考慮信號源內(nèi)阻若考慮信號源內(nèi)阻RS的影響，則的影響，則常用常用源電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù) 表示，即：表示，即：usA 放大電路放大電路ZiRsusiiiououi42 2）電流放大倍數(shù)）電流放

7、大倍數(shù) 放大器的輸出電流有效值相量與輸入電流有效值相量之比稱為電放大器的輸出電流有效值相量與輸入電流有效值相量之比稱為電流放大倍數(shù)，用流放大倍數(shù)，用 表示，即：表示，即：iAiiIIA0若考慮信號源內(nèi)阻的影響，則常用若考慮信號源內(nèi)阻的影響，則常用源電流源電流放大倍數(shù)放大倍數(shù)表示，即：表示，即：iiio 放大電路放大電路 ZiRsisuouiisisiosisoisARZRIIIIIIA3 3）功率放大倍數(shù)）功率放大倍數(shù) 放大器輸出功率放大器輸出功率與輸入功率之比稱為功率放大倍數(shù)，與輸入功率之比稱為功率放大倍數(shù)，用用GP表示，即：表示，即：iuiiooioPAAIUIUPPG放大倍數(shù)是無量綱的量

8、，在工程放大倍數(shù)是無量綱的量，在工程上，常用上，常用分貝分貝（dB）作為單位：）作為單位： iiuuPPAdBAAdBAGdBGlg20)(lg20)(lg10)(52 2輸入阻抗和輸出阻抗輸入阻抗和輸出阻抗放大器處于信號源于負(fù)載之間，因此對放大器處于信號源于負(fù)載之間，因此對信號源而言，放大器是它的負(fù)載信號源而言，放大器是它的負(fù)載，這個(gè)等效負(fù)，這個(gè)等效負(fù)載阻抗就定義為放大器的載阻抗就定義為放大器的輸入阻抗輸入阻抗；對于放大器的；對于放大器的負(fù)載來說負(fù)載來說，放大器可等效，放大器可等效為一個(gè)信為一個(gè)信號源號源，這個(gè)信號源內(nèi)阻就為放大器的，這個(gè)信號源內(nèi)阻就為放大器的輸出阻抗輸出阻抗。放大器的放大器

9、的輸入阻抗輸入阻抗定義為：定義為：iiiIUZ如果電路中所有的電抗性元件均如果電路中所有的電抗性元件均不予考慮，那么輸入阻抗就可用不予考慮，那么輸入阻抗就可用輸入電阻輸入電阻來表示：來表示：iiiIUR 放大器的放大器的輸出阻抗輸出阻抗是將負(fù)載斷開后，信號源為零時(shí)，從輸出端看進(jìn)去的等效阻抗，是將負(fù)載斷開后，信號源為零時(shí)，從輸出端看進(jìn)去的等效阻抗，可用戴維南定理來求可用戴維南定理來求，即：，即：0sUoooIUZ63 3非線性失真非線性失真 具有放大作用的電子器件一般都是非線性器件，信號經(jīng)過放大器后，必然產(chǎn)生某具有放大作用的電子器件一般都是非線性器件，信號經(jīng)過放大器后，必然產(chǎn)生某種程度的失真。當(dāng)

10、輸入種程度的失真。當(dāng)輸入單一頻率的正弦信號單一頻率的正弦信號時(shí)，輸出信號將是一個(gè)時(shí)，輸出信號將是一個(gè)周期性的非正弦波周期性的非正弦波，即輸出信號即輸出信號新的諧波分量新的諧波分量產(chǎn)生，基波頻率和輸入信號頻率相同，為有用信號，諧波分產(chǎn)生，基波頻率和輸入信號頻率相同，為有用信號，諧波分量就是由電子器件的非線性引起的。顯然，諧波成分比例越大，失真就越大。量就是由電子器件的非線性引起的。顯然，諧波成分比例越大，失真就越大。這種因這種因電子器件非線性特性引起的產(chǎn)生新的諧波分量的失真電子器件非線性特性引起的產(chǎn)生新的諧波分量的失真稱為稱為非線性失真非線性失真。工程上常將諧波功率與基波功率之比定義為工程上常將

11、諧波功率與基波功率之比定義為非線性失真系數(shù)，用非線性失真系數(shù)，用 來表示，即：來表示，即：1PPk4 4頻帶特性頻帶特性由于放大器中含有電抗元件，所由于放大器中含有電抗元件，所以放大倍數(shù)將隨信號頻率而變化，以放大倍數(shù)將隨信號頻率而變化，即：即：)()()(jeAjAA低低頻頻區(qū)區(qū)中頻區(qū)中頻區(qū)高高頻頻區(qū)區(qū))()(AmA2/mAlh幅頻幅頻特性特性相頻相頻特性特性通頻通頻帶帶75 5噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)放大器的噪聲系數(shù)放大器的噪聲系數(shù)NF定義為：定義為： oNSiNSFPPPPN)/()/(或或dBPPPPdBNoNSiNSF)/()/(lg10)(式中式中 、 分別為輸入、輸出信號功率與噪聲功率的比

12、值。一分別為輸入、輸出信號功率與噪聲功率的比值。一般地，般地，NF 1，這是由于構(gòu)成放大器的元件如電阻、晶體三極管、場效應(yīng)管，這是由于構(gòu)成放大器的元件如電阻、晶體三極管、場效應(yīng)管及集成放大器等都會產(chǎn)生噪聲，使得輸出信號的信噪比小于輸入信號的信及集成放大器等都會產(chǎn)生噪聲，使得輸出信號的信噪比小于輸入信號的信噪比。為了放大微弱信號，要求放大器特別是前置放大器的內(nèi)部噪聲盡可噪比。為了放大微弱信號，要求放大器特別是前置放大器的內(nèi)部噪聲盡可能低。能低。iNSPP)/(oNSPP)/(82-1-2 放大電路的組成放大電路的組成 UOC2 RLC1USRS放大單元放大單元EC放大電路一般由這樣幾部分組成放大

13、電路一般由這樣幾部分組成 ：信號源，信號源，包括內(nèi)阻包括內(nèi)阻放大放大單元單元負(fù)載負(fù)載耦耦合合元元件件電源電源放大單元放大單元由三極管由三極管及周邊元及周邊元件組稱為件組稱為三極管放三極管放大電路大電路 UoC2RLC1USRSECRCRB放大單元由場效應(yīng)管及周邊元放大單元由場效應(yīng)管及周邊元件組稱為場效應(yīng)管放大電路件組稱為場效應(yīng)管放大電路UoC2RLC1UsRsEDRDRGRSCS放大單元由運(yùn)放及周邊元件組稱放大單元由運(yùn)放及周邊元件組稱為運(yùn)算放大器放大電路為運(yùn)算放大器放大電路U Ui iR RL LR R1 1RfU UO O+U+UCCCC U UEEEE9放大電路正常工作條件：放大電路正常工

14、作條件：第一，第一，必須有直流電源必須有直流電源，直流電源有兩個(gè)作用：，直流電源有兩個(gè)作用：一是給放大單元提供正確一是給放大單元提供正確的偏置，使其工作在放大狀態(tài)的偏置，使其工作在放大狀態(tài)，（如使晶體三極管發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反，（如使晶體三極管發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏）。偏）。二是為輸出信號提供能量二是為輸出信號提供能量，信號通過放大電路使輸出電壓或電流得，信號通過放大電路使輸出電壓或電流得到放大，也就是信號功率得到放大，而直流電源就提供了輸出功率。到放大，也就是信號功率得到放大，而直流電源就提供了輸出功率。第二，必須有一個(gè)使信號通過放大器件（如三極管、場效應(yīng)管或運(yùn)算放大第二，必須有一個(gè)使信號通

15、過放大器件（如三極管、場效應(yīng)管或運(yùn)算放大器）輸入端到負(fù)載的交流通路。器）輸入端到負(fù)載的交流通路。耦合元件的作用耦合元件的作用 (coupling) 耦合元件起到耦合元件起到隔離直流耦合交流隔離直流耦合交流的作用，隔離直流是為了使信號源或的作用，隔離直流是為了使信號源或負(fù)載的接入不影響對三極管的正確偏置；耦合交流是要使交流信號盡可能負(fù)載的接入不影響對三極管的正確偏置；耦合交流是要使交流信號盡可能無損失地通過。因此，一般選用容量較大的電容作為耦合電容。而對于由無損失地通過。因此，一般選用容量較大的電容作為耦合電容。而對于由運(yùn)算放大器組成的放大電路來說，由于其特殊結(jié)構(gòu)，信號直接接入不會對運(yùn)算放大器組

16、成的放大電路來說，由于其特殊結(jié)構(gòu)，信號直接接入不會對運(yùn)放內(nèi)的偏置發(fā)生影響，故不需要電容耦合。運(yùn)放內(nèi)的偏置發(fā)生影響，故不需要電容耦合。 由于由于分立元件組成的基本放大電路是組成各類放大電路和運(yùn)算放大器分立元件組成的基本放大電路是組成各類放大電路和運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，所以對分立元件基本放大器的分析，不但對于掌握基本放大器工，所以對分立元件基本放大器的分析，不但對于掌握基本放大器工作原理，理解信號放大過程是必須的，而且對于幫助理解其它各類放大器作原理，理解信號放大過程是必須的，而且對于幫助理解其它各類放大器的工作原理也是很有必要的。下面的工作原理也是很有必要的。下面先對晶體三極管放大電路進(jìn)行分析

17、先對晶體三極管放大電路進(jìn)行分析。102.1.4.4 共射放大電路的組成及其直流、交流通道共射放大電路的組成及其直流、交流通道 1 共射放大器組成的基本原則共射放大器組成的基本原則 usRsC1Rb1Rb2RcReRLC2+ui-+uo-EC+uCE=UCE+uce-CeiB=IB+ibiC=IC+ic阻容耦合共射放大器電路阻容耦合共射放大器電路+uBE -(1)交流信號源：交流信號源：us為其開路電壓，為其開路電壓，Rs為其內(nèi)阻為其內(nèi)阻 (2)輸入耦合電容輸入耦合電容C1 ：對直流其容抗對直流其容抗1/（C1），相當(dāng)于開路，交流信號其容抗相當(dāng)于開路，交流信號其容抗1/（C1）0，容抗足容抗足夠

18、小，可視為短路夠小，可視為短路(3)基極偏置電基極偏置電路：發(fā)射結(jié)必路：發(fā)射結(jié)必須正偏，集電須正偏，集電結(jié)必須反偏，結(jié)必須反偏，電源電源EC經(jīng)電阻經(jīng)電阻Rb1 、Rb2組成組成的分壓式偏置的分壓式偏置電路和電路和Re給發(fā)給發(fā)射結(jié)提供以正射結(jié)提供以正向偏置向偏置電源電源EC經(jīng)經(jīng)Rc和和Re給集給集電結(jié)以反偏，電結(jié)以反偏，為 晶 體 管為 晶 體 管集集射極間射極間提供合適的提供合適的偏置偏置UCE和和IC 。把晶體管把晶體管的集電極電的集電極電流流iC的變化的變化轉(zhuǎn)化成輸出轉(zhuǎn)化成輸出電壓電壓uCE的變的變化，并傳給化，并傳給負(fù)載負(fù)載RL (5)輸出端耦合電容輸出端耦合電容C2：其作用與其作用與C

19、1相同，對直流開路，相同，對直流開路，用于隔斷晶體管與負(fù)載用于隔斷晶體管與負(fù)載RL的直流聯(lián)系；對交流短路，的直流聯(lián)系；對交流短路，起到耦合傳送交流信號到負(fù)載的作用。起到耦合傳送交流信號到負(fù)載的作用。 Ce為發(fā)射極旁路電容，主要作用是使射極電阻為發(fā)射極旁路電容，主要作用是使射極電阻Re對交流對交流短路，消除短路，消除Re的交流負(fù)反饋的影響。的交流負(fù)反饋的影響。 (6)放大器負(fù)載放大器負(fù)載RL ：可以是一個(gè)實(shí)際的負(fù)載（如電阻、可以是一個(gè)實(shí)際的負(fù)載（如電阻、喇叭、顯像管等），也可以是下一級的放大電路喇叭、顯像管等），也可以是下一級的放大電路 在輸入信號在輸入信號ui的控制下，把的控制下，把EC提供的

20、直流能量轉(zhuǎn)化成較提供的直流能量轉(zhuǎn)化成較大的交流信號能量輸出大的交流信號能量輸出 iB=IB +ib uBE = UBE + ube iC =IC +ic uCE=UCE +uce 例例21 用上述原則判斷下圖所示電路是否具有電壓用上述原則判斷下圖所示電路是否具有電壓放大作用放大作用 RcEC（d）RbC1C2（b）RcC2RbC1EC（c）RbC1C2EC（a）RbRcC1C2EC圖圖(a)由于由于C1隔直流的作用，無輸入直流通路。隔直流的作用，無輸入直流通路。圖圖(b)由于由于C1的旁路作用使得輸入信號電壓無法加入。的旁路作用使得輸入信號電壓無法加入。圖圖(c)由于沒有由于沒有Rc，只有信號

21、電流，無信號電壓輸出，只有信號電流，無信號電壓輸出，或者說輸出信號電壓無法取出?；蛘哒f輸出信號電壓無法取出。圖圖(d)發(fā)射結(jié)沒有正向偏置電壓。發(fā)射結(jié)沒有正向偏置電壓。作業(yè)：作業(yè)：2-1C2.1.5 1.5 直流通路的作用及畫法直流通路的作用及畫法 建立放大器工作點(diǎn)的電路建立放大器工作點(diǎn)的電路 I IB BQ Q 、U UBEBEQ Q 、I IC CQ Q 、U UCECEQ Q 畫直流通路的方法畫直流通路的方法電感短路電感短路U UBEQBEQ 為為0.70.7V V或或0.30.3V VI IB BQ Q 、I IC CQ Q 、U UCECEQ Q C 10 電容開路電容開路L0 L 變

22、壓器初級線圈與次級線圈之間開路變壓器初級線圈與次級線圈之間開路輸入端信號源為零輸入端信號源為零+us-is電容開路電容開路電感短路電感短路輸入端信號源為零輸入端信號源為零變壓器初級線圈與次級線圈之間開路變壓器初級線圈與次級線圈之間開路usRsC1Rb1Rb2RcReRLC2+ui-+uo-EC+uCE=UCE+uce-CeiB=IB+ibiC=IC+ic阻容耦合共射放大器電路阻容耦合共射放大器電路+uBE -電容開路電容開路電感短路電感短路輸入端信號源為零輸入端信號源為零變壓器初級線圈與次級線圈之間開路變壓器初級線圈與次級線圈之間開路Rb1Rb2RcReEC+UCE-IBIC2-2 2-2 放

23、大器的分析方法放大器的分析方法放大電路的分析有放大電路的分析有靜態(tài)分析靜態(tài)分析和和動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析。靜態(tài)分析是分析靜態(tài)分析是分析靜態(tài)偏置靜態(tài)偏置是否正確，是否正確，靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)是否恰當(dāng)是否恰當(dāng) 。動(dòng)態(tài)分析是分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析是分析放大電路的性能指標(biāo)性能指標(biāo)，如增益、輸入輸出電阻等。，如增益、輸入輸出電阻等。對于運(yùn)算放大器組成的放大電路來說，由于在器件集成過程中保證了在對于運(yùn)算放大器組成的放大電路來說，由于在器件集成過程中保證了在給定外加直流電壓條件下靜態(tài)工作點(diǎn)的正確，因此只要外加直流電壓在給定外加直流電壓條件下靜態(tài)工作點(diǎn)的正確，因此只要外加直流電壓在給定范圍內(nèi)，就不需進(jìn)行靜態(tài)分析。

24、因此，給定范圍內(nèi)，就不需進(jìn)行靜態(tài)分析。因此，只有分立元件電路才進(jìn)行靜只有分立元件電路才進(jìn)行靜態(tài)分析態(tài)分析。放大電路的分析方法有放大電路的分析方法有圖解法圖解法和和解析法解析法圖解法比較直觀，但分析精度差，但對于理解信號在放大電路中的放大圖解法比較直觀，但分析精度差，但對于理解信號在放大電路中的放大過程，建立動(dòng)態(tài)范圍、非線性失真和穩(wěn)定工作點(diǎn)等概念具有直觀的作用。過程，建立動(dòng)態(tài)范圍、非線性失真和穩(wěn)定工作點(diǎn)等概念具有直觀的作用。解析法分析精度較高，是放大電路分析的常用方法。解析法分析精度較高，是放大電路分析的常用方法。152-2-1 2-2-1 圖解法圖解法UCCUoUiC2C1RBRCRL1.靜態(tài)

25、分析靜態(tài)分析（1 1）畫出直流通路）畫出直流通路隔直電容隔直電容開路，信開路，信號源和負(fù)號源和負(fù)載對三極載對三極管直流無管直流無影響，故影響，故去掉去掉得到直流通路得到直流通路IBEQUBEQUCCRBRCUCEQ（2 2）寫出三極管輸入、輸出回路負(fù)載方程）寫出三極管輸入、輸出回路負(fù)載方程由輸入回路由輸入回路可以得到可以得到BBCCBERiUu由輸出由輸出回路可回路可以得到以得到CCCCCERiUu16（3 3）在輸入、輸出特性曲線的伏安平面上分別畫出輸入、輸出回路負(fù)載線）在輸入、輸出特性曲線的伏安平面上分別畫出輸入、輸出回路負(fù)載線 UCC0IBQQBBCCBERiUuBEuBiBCCRUBE

26、QU輸入特性曲線輸入特性曲線輸入回路直流負(fù)載線輸入回路直流負(fù)載線其交點(diǎn)其交點(diǎn)Q所對應(yīng)所對應(yīng)的電流和電壓的電流和電壓就是工作點(diǎn)電就是工作點(diǎn)電流和電壓流和電壓輸出特性曲線輸出特性曲線0CCCCCERiUuCEuCiIBQ所對所對應(yīng)的曲線應(yīng)的曲線輸出回路直流負(fù)載線輸出回路直流負(fù)載線CCUCCCRUQCEQUCQI直流負(fù)載線與直流負(fù)載線與IBQ所所對應(yīng)的曲線交點(diǎn)對應(yīng)的曲線交點(diǎn)Q所對應(yīng)的電流和電所對應(yīng)的電流和電壓就是工作點(diǎn)電流壓就是工作點(diǎn)電流和電壓和電壓17Quiescent Piont2. 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析是在靜態(tài)分析基礎(chǔ)上進(jìn)行的，即在動(dòng)態(tài)分析是在靜態(tài)分析基礎(chǔ)上進(jìn)行的，即在Q Q點(diǎn)已知的

27、前提下展開的。點(diǎn)已知的前提下展開的。1 1）輸入回路的交流分析）輸入回路的交流分析IbmtUBEQIBQ0UCC0UimBCCRUBiber1BEuBEuQ當(dāng)放大電路加一交流信號，當(dāng)放大電路加一交流信號，通過耦合電容通過耦合電容C1，交流信，交流信號加到三極管發(fā)射結(jié)，使號加到三極管發(fā)射結(jié)，使得發(fā)射結(jié)電壓在靜態(tài)工作得發(fā)射結(jié)電壓在靜態(tài)工作點(diǎn)電壓點(diǎn)電壓UBEQ上疊加了一上疊加了一信號電壓信號電壓在小信號條在小信號條件下，工作件下，工作點(diǎn)將沿點(diǎn)將沿Q點(diǎn)點(diǎn)切線在切線在Q點(diǎn)點(diǎn)附近來回變附近來回變化化在變化的在變化的uBE的作用下，基的作用下，基極電流極電流iB也將在靜態(tài)電流的也將在靜態(tài)電流的基礎(chǔ)上疊加一交

28、變電流基礎(chǔ)上疊加一交變電流靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q以及以及IBQ和和UBEQ信號電壓幅信號電壓幅度為度為發(fā)射結(jié)電壓由兩部分組成發(fā)射結(jié)電壓由兩部分組成tUUumiBEQBEsin基極電流由兩部分組成基極電流由兩部分組成tIIibmBQBsin交變電流幅交變電流幅度為度為交變部分電流與電壓的關(guān)系為交變部分電流與電壓的關(guān)系為tIruruibmbebebeibsin182 2）輸出回路的交流分析）輸出回路的交流分析交流負(fù)載線交流負(fù)載線t0t0CiCQICCRECiCEQUCCUCEuCEuBQIQCR1輸出回路工作點(diǎn)電流輸出回路工作點(diǎn)電流I ICQCQ和電壓和電壓U UCEQCEQ基極交變電流使基極交變

29、電流使集電極電流也產(chǎn)集電極電流也產(chǎn)生交變分量生交變分量交流負(fù)載線通過交流負(fù)載線通過Q點(diǎn)，斜率為點(diǎn)，斜率為/1LR交變的集交變的集電極電流電極電流使工作點(diǎn)使工作點(diǎn)在交流負(fù)在交流負(fù)載線上下載線上下移動(dòng)移動(dòng)引起集射極間引起集射極間電壓電壓uCE相應(yīng)相應(yīng)地發(fā)生變化地發(fā)生變化集電極電流由兩部分組成集電極電流由兩部分組成cCQmCQCiItIIisin集射極間電壓也集射極間電壓也由兩部分組成由兩部分組成LcCEQceCEQCERiUuUu19放大器各點(diǎn)波形放大器各點(diǎn)波形C1RCiCuBEiBICQiCt IBQiBt UBEQuBEtuitUCCuouiC2RBRLUCEQuCEtuotuCE靜態(tài)時(shí)各點(diǎn)波

30、形靜態(tài)時(shí)各點(diǎn)波形輸入信輸入信號電壓號電壓ui發(fā)射結(jié)在發(fā)射結(jié)在UBEQ上疊上疊加加ui動(dòng)態(tài)時(shí)各點(diǎn)波形動(dòng)態(tài)時(shí)各點(diǎn)波形發(fā)射結(jié)電壓變發(fā)射結(jié)電壓變化引起基極在化引起基極在IBQ上疊加一變上疊加一變化分量化分量在放大區(qū)，在放大區(qū)，iC與與iB成正比，成正比，在在ICQ上疊加上疊加一變化分量一變化分量iC的交變分量的交變分量流過流過RC和和RL使使uCE在在UCEQ上疊加一交上疊加一交變電壓變電壓電容電容C2隔去隔去直流，輸出直流，輸出交流分量交流分量uo203.3.放大電路的非線性失真放大電路的非線性失真對放大電路，除要求其輸出電壓盡可能大外，還要求對放大電路，除要求其輸出電壓盡可能大外，還要求輸出不失真

31、輸出不失真。 但由于三極管為非線性器件，當(dāng)?shù)捎谌龢O管為非線性器件，當(dāng)工作點(diǎn)不合適工作點(diǎn)不合適或輸出信號過大時(shí)，就會或輸出信號過大時(shí)，就會產(chǎn)生失真產(chǎn)生失真。 交流負(fù)載線交流負(fù)載線t00tCiCiCEuCEuQBQICQI工作點(diǎn)偏高，引起飽和失真。工作點(diǎn)偏高，引起飽和失真。工作工作點(diǎn)偏點(diǎn)偏高高iB減小時(shí)，工減小時(shí)，工作點(diǎn)仍在放大作點(diǎn)仍在放大區(qū)變化，區(qū)變化，iC與與iB成正比。成正比。iB增加時(shí)，工增加時(shí)，工作點(diǎn)進(jìn)入飽和作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)，區(qū)，iC不隨不隨iB成正比變化。成正比變化。iC的變化通過的變化通過RC和和RL，即沿，即沿交流負(fù)載線使交流負(fù)載線使uCE發(fā)生變化，發(fā)生變化，輸出失真波形。輸出失真

32、波形。可見，輸入波形出現(xiàn)了可見，輸入波形出現(xiàn)了失真。由于這種失真是失真。由于這種失真是工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)引起工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)引起的，故稱為的，故稱為飽和失真飽和失真。213.3.放大電路的非線性失真放大電路的非線性失真工作點(diǎn)偏低，引起截止失真。工作點(diǎn)偏低，引起截止失真。交流負(fù)載線交流負(fù)載線t00tCiCiCEuCEuQBQICQIt00BiBEuBEuQ工作點(diǎn)工作點(diǎn)偏低偏低輸入輸入ui隨著隨著ui的變的變化，工作點(diǎn)化，工作點(diǎn)上下移動(dòng)，上下移動(dòng)，向下進(jìn)入截向下進(jìn)入截止區(qū)。止區(qū)。iB產(chǎn)生失產(chǎn)生失真波形真波形iC波形與波形與iB相似相似iC的變化使輸出特性的變化使輸出特性曲線工作點(diǎn)沿交流負(fù)曲線工作點(diǎn)沿

33、交流負(fù)載線上下移動(dòng)載線上下移動(dòng)uCE輸出輸出失真波形失真波形由于這種失真是由于這種失真是工作點(diǎn)進(jìn)入截止工作點(diǎn)進(jìn)入截止區(qū)引起的，故稱區(qū)引起的，故稱為為截至截至失真失真。22動(dòng)態(tài)范圍分析動(dòng)態(tài)范圍分析動(dòng)態(tài)范圍是表征放大器放大能力的一個(gè)重要指標(biāo)。通常把最大的動(dòng)態(tài)范圍是表征放大器放大能力的一個(gè)重要指標(biāo)。通常把最大的不失真輸出信號不失真輸出信號的幅值的幅值稱為放大電路的動(dòng)態(tài)范圍，它與靜態(tài)工作點(diǎn)密切相關(guān)。稱為放大電路的動(dòng)態(tài)范圍，它與靜態(tài)工作點(diǎn)密切相關(guān)。 UCB0IB= ICB0UCEQ uCESICB0uCES交流負(fù)載線交流負(fù)載線0uCECiCQILCQRIQ1LRBQI當(dāng)放大電路加入交流當(dāng)放大電路加入交流

34、信號時(shí)，工作點(diǎn)將在信號時(shí)，工作點(diǎn)將在靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q上沿交上沿交流負(fù)載線上下移動(dòng)流負(fù)載線上下移動(dòng)上移至飽和上移至飽和區(qū)，將產(chǎn)生區(qū)，將產(chǎn)生飽和失真飽和失真下移至截止下移至截止區(qū)，將產(chǎn)生區(qū)，將產(chǎn)生截止失真截止失真uCE向下變向下變化的最大范化的最大范圍是圍是忽略忽略UCB0后，后，uCE向上變化向上變化的最大范圍是的最大范圍是由于交流信號上下對稱，由于交流信號上下對稱，故最大不失真范圍是故最大不失真范圍是)(),min(0maxCEQCBCECESCEQomUUUuUU),min(LCEQCESCEQRIuUuCES為集射極為集射極飽和壓降，一飽和壓降，一般為般為0.3V左右左右234. 4

35、. 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定IBEQUBEQUCCRBRCUCEQ固定偏置電路固定偏置電路由輸入回路可得由輸入回路可得BCCBBECCBQRURUUI可見該電路基極電流是固定不變的，所以被稱可見該電路基極電流是固定不變的，所以被稱為為固定偏置電路固定偏置電路 工作點(diǎn)的穩(wěn)定就是集電極靜態(tài)電流的穩(wěn)定。溫度工作點(diǎn)的穩(wěn)定就是集電極靜態(tài)電流的穩(wěn)定。溫度對該電路工作點(diǎn)的影響在于：對該電路工作點(diǎn)的影響在于：TUBE0IBQICQ ICQICB0ICQICQ24靜態(tài)工作點(diǎn)的變化靜態(tài)工作點(diǎn)的變化交流負(fù)載線交流負(fù)載線0CiCQICQIQQBQIBQICEu溫度升高前的溫度升高前的輸出特性曲線輸出特性曲線和

36、靜態(tài)工作點(diǎn)和靜態(tài)工作點(diǎn)溫度升高后的溫度升高后的輸出特性曲線輸出特性曲線和靜態(tài)工作點(diǎn)和靜態(tài)工作點(diǎn)ICB0增加增加 增增加加IBQ增增加加由此可見，當(dāng)溫度升高時(shí)，如果電路其它參數(shù)不變的話，靜態(tài)工作點(diǎn)就從由此可見，當(dāng)溫度升高時(shí)，如果電路其它參數(shù)不變的話，靜態(tài)工作點(diǎn)就從Q點(diǎn)移至點(diǎn)移至 ， 使信號很容易進(jìn)入飽和區(qū)，產(chǎn)生飽和失真；反之，當(dāng)溫度降使信號很容易進(jìn)入飽和區(qū)，產(chǎn)生飽和失真；反之，當(dāng)溫度降低時(shí)，有可能使工作點(diǎn)下移，使信號產(chǎn)生截止失真。顯然，低時(shí)，有可能使工作點(diǎn)下移，使信號產(chǎn)生截止失真。顯然，固定偏置電路固定偏置電路不能夠使靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定。不能夠使靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定。 Q25 Ui分壓式偏置電路分壓式偏置

37、電路UBUE UCEIC IBI1 UCC RERC RB1 RERB1 UCCRC UoV C2 C1Ui RB2RB2其直流通路為其直流通路為忽略忽略IB的影響，的影響，UB為：為：CCBBBBURRRU212EBEBEBEQCQRURUUII這說明，在這時(shí)只取決于外這說明，在這時(shí)只取決于外電路電路UCC和和RB1、RB2、RE，而與晶體三極管參數(shù)無關(guān)。而與晶體三極管參數(shù)無關(guān)。而影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的就而影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的就是晶體三極管參數(shù)隨溫度的是晶體三極管參數(shù)隨溫度的變化，所以變化，所以分壓式偏置電路分壓式偏置電路穩(wěn)定了工作點(diǎn)穩(wěn)定了工作點(diǎn)。 分壓式偏置電路穩(wěn)定靜分壓式偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工

38、作點(diǎn)的過程是：態(tài)工作點(diǎn)的過程是： TICIEUEUB不變不變UBEIBIC26I1=(5-10)IBVB=(3-5)V2-2-2 2-2-2 解析法解析法 1. 1. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析當(dāng)晶體三極管工作在放大狀態(tài)時(shí)，當(dāng)晶體三極管工作在放大狀態(tài)時(shí)，UBEQ變化很小，可以變化很小，可以近似為常數(shù)近似為常數(shù)，即：，即：硅管硅管：UBE 0.60.8V，常取，常取UBEQ（硅管）（硅管） 0.6V鍺管鍺管：UBE 0.10.3V，常取，常取UBEQ（鍺管）（鍺管） 0.2V進(jìn)行靜態(tài)分析必須先得到放大電路的直流通路。進(jìn)行靜態(tài)分析必須先得到放大電路的直流通路。例例2-1 如圖所示固定偏置放大電路，已知如圖所

39、示固定偏置放大電路，已知RB =200 K ，RC =3K ，UCC = 12V， =50，試計(jì)算該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。（設(shè)晶體管為硅管，試計(jì)算該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。（設(shè)晶體管為硅管，UBE = 0.6V）UCCUoUiC2C1RBRCRLIBEQUBEQUCCRBRCUCEQ將耦合電容將耦合電容開路，得到開路，得到直流通路直流通路27靜態(tài)分析就是要計(jì)算靜態(tài)分析就是要計(jì)算I IBQBQ、I ICQCQ和和U UCEQCEQ根據(jù)固定偏置電路的特點(diǎn)，應(yīng)先計(jì)算基極電流根據(jù)固定偏置電路的特點(diǎn)，應(yīng)先計(jì)算基極電流IBQ，然后計(jì)算，然后計(jì)算ICQ和和UCEQ。由直流通路輸入回路由直流通路輸入回路ARUUIBBE

40、QCCBQ572000.6-12一般情況下，一般情況下，ICB0忽略不計(jì)，故有：忽略不計(jì)，故有：mAIIBQCQ85. 2057. 050再由直流通路的集電極輸出回路可得：再由直流通路的集電極輸出回路可得：IBEQUBEQUCCRBRCUCEQVRIUUCCQCCCEQ6.322.85-1228例例2-2 對于分壓式偏置電路，試計(jì)算其靜態(tài)工作點(diǎn)。對于分壓式偏置電路，試計(jì)算其靜態(tài)工作點(diǎn)。分壓式偏置電路直流通路分壓式偏置電路直流通路UBUE UCEIC IBI1 UCC RERC RB1RB2對于輸入回路得到對于輸入回路得到戴維南等效電路戴維南等效電路UCEICIBUCCRERCRBEBCCBBB

41、BURRRE21221/BBBRRR所以在輸入回路所以在輸入回路BEEBEBBQERIURI由于由于 ，故可得，故可得BEII)1 (EBBEBBQRRUEI)1 (BQCQIICQECCCEQECQCCCCEQIRRUIRIRUU)(分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的也可以近似計(jì)算分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的也可以近似計(jì)算 ，先忽略，先忽略IB計(jì)算計(jì)算UB，再計(jì)算，再計(jì)算IE(IC)和和UCECCBBBBURRRU212EBEBCQEQRUUII29例例2-3 場效應(yīng)管放大電路，已知場效應(yīng)管放大電路，已知IDSS和和VP，試計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。，試計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。uoC1uiCSC2RLR GRSRDUD

42、D解解 場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算需要場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算需要確定確定IDQ和和UDSQ。由于場效應(yīng)管輸入電阻極大，輸入電流由于場效應(yīng)管輸入電阻極大，輸入電流IG = 0，RG兩端的靜態(tài)電壓為零，所以兩端的靜態(tài)電壓為零，所以SDGSRIU由結(jié)型場效應(yīng)管的由結(jié)型場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性2)1 (PGSDSSDVUII與上式聯(lián)立求解可得與上式聯(lián)立求解可得 PDSSSPDSSSPDSSSDVIRVIRVIRI/2/41/212DSSDPGSIIVU1求出求出ID后，就可以求出后，就可以求出UDSQ了。了。產(chǎn)生工作點(diǎn)電流產(chǎn)生工作點(diǎn)電流ID的偏壓是的偏壓是ID自己給出的，所以這種

43、偏置電路稱為自給偏置電路。自己給出的，所以這種偏置電路稱為自給偏置電路。 30混合偏置電路靜態(tài)分析混合偏置電路靜態(tài)分析對于對于結(jié)型結(jié)型、耗盡型耗盡型場效應(yīng)管均場效應(yīng)管均可采用自給偏置可采用自給偏置。但是，對于。但是，對于增強(qiáng)型場效應(yīng)管增強(qiáng)型場效應(yīng)管，由于，由于只有柵源電壓達(dá)到開啟電壓時(shí)才有漏極電流，故只有柵源電壓達(dá)到開啟電壓時(shí)才有漏極電流，故不能采用自給偏置電路不能采用自給偏置電路。這時(shí)可以。這時(shí)可以采用采用混合偏置電路混合偏置電路， RGCSC2C1RLR 2R1RSRDUoUDD同樣，由于同樣，由于IG=0，可以得到柵源電壓為，可以得到柵源電壓為 SDDDGSRIURRRU212再聯(lián)立增強(qiáng)

44、型場效應(yīng)管的再聯(lián)立增強(qiáng)型場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性可以求出可以求出ID。與自給偏置電路相比，混合偏置與自給偏置電路相比，混合偏置電路有如下優(yōu)點(diǎn)：電路有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）可以更好地穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，因?yàn)橛校┛梢愿玫胤€(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，因?yàn)橛蠷2的分壓，的分壓，RS可以選得大一些，而可以選得大一些，而RS越大，靜態(tài)工作點(diǎn)越穩(wěn)定。越大，靜態(tài)工作點(diǎn)越穩(wěn)定。（2）可以適用于所有場效應(yīng)管。）可以適用于所有場效應(yīng)管。但但RS不能太大，太大會使跨導(dǎo)減小，影響電壓放大倍數(shù)。不能太大，太大會使跨導(dǎo)減小，影響電壓放大倍數(shù)。312. 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析1 1）小信號）小信號H H參數(shù)微變等效電路參數(shù)微變等效電路（1 1

45、） 晶體管小信號晶體管小信號H H參數(shù)微變等效電路參數(shù)微變等效電路晶體管共射接法的輸入、輸出特性的電流、電壓關(guān)系可一般表示為晶體管共射接法的輸入、輸出特性的電流、電壓關(guān)系可一般表示為 ),(1CEBBEuifu),(2CEBCuifi對上兩式微分對上兩式微分CECEBEBbbeBEduuudiiuduCECECBbCCduuidiiidi定義定義0CEduBBEBBEiediduiuh（單位為（單位為 ） 0BdiCEBECEBEreduduuuh（無量綱）（無量綱） 在在小信號小信號時(shí)，則有時(shí)，則有cerebiebeuhihuceoebfecuhihi0CEduBCBCfedidiiih（無

46、量綱）（無量綱） 0BdiCECCECoedudiuih（單位為（單位為S） 32對于對于交流信號交流信號，上式寫成，上式寫成有效值有效值形式形式cerebiebeUhIhUceoebfecUhIhI根據(jù)上式，可得微變等效電路根據(jù)上式，可得微變等效電路 beUbIbIcereUhbfeIhoehbfeIhbeUcIcIceUbbcceeiehiehceUhie為為晶體管晶體管共射輸共射輸入電阻入電阻rbehre為共射輸為共射輸入開路時(shí)的入開路時(shí)的電壓反饋系電壓反饋系數(shù)，表示輸數(shù)，表示輸出電壓對輸出電壓對輸入端的影響入端的影響 hfe為共射為共射電流放大電流放大倍數(shù)倍數(shù) hoe為共射輸出為共射輸

47、出電阻的倒數(shù)，電阻的倒數(shù)，為輸出特性曲為輸出特性曲線工作點(diǎn)出斜線工作點(diǎn)出斜率的倒數(shù)率的倒數(shù) 忽略忽略hre和和hoe，則，則有有簡化的等效電簡化的等效電路路hie為輸入特性曲線工作點(diǎn)出斜率的倒數(shù)，為輸入特性曲線工作點(diǎn)出斜率的倒數(shù)，與工與工作點(diǎn)有關(guān)作點(diǎn)有關(guān)，可用下式近似計(jì)算：，可用下式近似計(jì)算：)()(26AImVrrhBQbbbeie33（2 2） 場效應(yīng)管微變等效電路場效應(yīng)管微變等效電路對場效應(yīng)管的輸出特性對場效應(yīng)管的輸出特性 進(jìn)行同樣的分析可得進(jìn)行同樣的分析可得),(DSGSDuufidsDSGSmDrdudugdi式中式中 常數(shù)DSuGSDmdudig/gm為為uDS（IDSS）在某一值

48、時(shí)）在某一值時(shí)的的跨導(dǎo)跨導(dǎo)，為場效應(yīng)管，為場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性曲線曲線工作點(diǎn)出斜率的倒數(shù)。工作點(diǎn)出斜率的倒數(shù)。 rds為為輸出電阻輸出電阻，為，為輸出特性曲輸出特性曲線線工作點(diǎn)處斜率的倒數(shù)。工作點(diǎn)處斜率的倒數(shù)。 ggsUsdIgsrgsmUgdsroU場效應(yīng)管種類較多，但是在場效應(yīng)管種類較多，但是在不考慮襯存底影響不考慮襯存底影響時(shí)其微變等效電路都是相同的。時(shí)其微變等效電路都是相同的。 34（3 3）運(yùn)算放大器的線性等效電路）運(yùn)算放大器的線性等效電路 對于運(yùn)算放大器，為了分析方便，一般假設(shè)，除輸入電阻對于運(yùn)算放大器，為了分析方便，一般假設(shè)，除輸入電阻Ri、輸出電阻、輸出電阻Ro和電壓放大倍

49、數(shù)和電壓放大倍數(shù)Au之外，其余參數(shù)均為理想情況。則可得運(yùn)算放大器之外，其余參數(shù)均為理想情況。則可得運(yùn)算放大器線性等效電路為線性等效電路為U+U iIoI)(UUAuoUiRoR對于對于理想情況理想情況，在線性范圍內(nèi)，運(yùn)算放大器的輸入電流和輸入電壓均，在線性范圍內(nèi)，運(yùn)算放大器的輸入電流和輸入電壓均為零，其輸出電壓為任意值，由外電路決定。因此，在分析理想運(yùn)算為零，其輸出電壓為任意值，由外電路決定。因此，在分析理想運(yùn)算放大器組成的放大電路時(shí)，只需要根據(jù)這一特性（放大器組成的放大電路時(shí)，只需要根據(jù)這一特性（虛短和虛開虛短和虛開特性）特性）分析即可，而無須等效電路。分析即可，而無須等效電路。352 2）

50、動(dòng)態(tài)分析方法）動(dòng)態(tài)分析方法動(dòng)態(tài)分析步驟動(dòng)態(tài)分析步驟（1）靜態(tài)分析靜態(tài)分析，計(jì)算出靜態(tài)工作點(diǎn)得到動(dòng)態(tài)分析等效電路，計(jì)算出靜態(tài)工作點(diǎn)得到動(dòng)態(tài)分析等效電路所需的參數(shù)值，如果這些參數(shù)已經(jīng)給出，則這一步可不需所需的參數(shù)值，如果這些參數(shù)已經(jīng)給出，則這一步可不需要；要；（2）從放大電路得到交流通路從放大電路得到交流通路，由于在中頻時(shí)，耦合電容和，由于在中頻時(shí)，耦合電容和旁路電容的容抗較小，可認(rèn)為短路；而直流電源由于交流電流旁路電容的容抗較小，可認(rèn)為短路；而直流電源由于交流電流流過不會產(chǎn)生交流電壓，所以在流過不會產(chǎn)生交流電壓，所以在交流通路中直流電壓源對交流交流通路中直流電壓源對交流信號而言相當(dāng)于短路，即對地

51、短路信號而言相當(dāng)于短路，即對地短路；（3）從交流通路得到微變等效電路從交流通路得到微變等效電路，也就是將放大器件用它，也就是將放大器件用它的等效電路替換；的等效電路替換；（4）交流分析交流分析，根據(jù)放大電路各指標(biāo)的定義在微變等效電，根據(jù)放大電路各指標(biāo)的定義在微變等效電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析。路的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析。36下面通過實(shí)例加以說明下面通過實(shí)例加以說明 例例2-42-4 固定偏置放大電路，設(shè)固定偏置放大電路，設(shè) ，RL=3K ，其余各元件參數(shù)與例，其余各元件參數(shù)與例2-1相同，忽略相同，忽略 和和 ，試計(jì)算電壓放大倍數(shù)，試計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au 、輸入電阻、輸入電阻Ri 和輸出電阻和輸出電阻Ro。

52、 200bbrrehoeh解解 （1）靜態(tài)分析靜態(tài)分析已在例已在例2-1中進(jìn)行，這里直中進(jìn)行，這里直接引用分析結(jié)果，即接引用分析結(jié)果，即IBQ= 57 A，所以有，所以有656105710262002663BQbbbeieIrrh（2）交流通路交流通路，將耦合電容，將耦合電容C1、C2短路，直流電壓源為零（對地短路），短路，直流電壓源為零（對地短路），得到交流通路得到交流通路 UCCUoUiC2C1RBRCRLUoUiRB RC RL（3）微變等效電路微變等效電路 用三極管用三極管的微變等的微變等效電路取效電路取代三極管代三極管bIbfeIhbeUcIbceiehceU37 hfeIb Ib

53、hieUo Ui RB RC RL（4）動(dòng)態(tài)分析：）動(dòng)態(tài)分析：由圖可以得到由圖可以得到iebihIU LbLbfeoRIRIhULCLRRR/所以所以 114656105 . 1503ieLiouhRUUA656/ieieBiiihhRIUR根據(jù)輸出電阻定義，將根據(jù)輸出電阻定義，將負(fù)載負(fù)載RL斷開斷開，信號源，信號源Ui為零為零，從，從輸出端看進(jìn)去輸出端看進(jìn)去的等效的等效電阻為電阻為KRRCo3382-3 2-3 放大電路性能指標(biāo)的分析放大電路性能指標(biāo)的分析中頻時(shí)放大電路的性能指標(biāo)的分析，主要分析放大電路的中頻時(shí)放大電路的性能指標(biāo)的分析，主要分析放大電路的電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au 、輸輸入

54、電阻入電阻Ri 和和輸出電阻輸出電阻Ro。2-3-1 2-3-1 晶體管放大電路性能指標(biāo)分析晶體管放大電路性能指標(biāo)分析晶體管有三個(gè)電極，也就是三個(gè)端，放大電路有輸入、輸出兩個(gè)端口四個(gè)端子，晶體管有三個(gè)電極，也就是三個(gè)端，放大電路有輸入、輸出兩個(gè)端口四個(gè)端子，所以晶體管作為放大元件時(shí)，其中必有一個(gè)端子是輸入輸出端口的公共端。根據(jù)所以晶體管作為放大元件時(shí)，其中必有一個(gè)端子是輸入輸出端口的公共端。根據(jù)作為公共端的電極不同，晶體管放大電路可分為作為公共端的電極不同，晶體管放大電路可分為共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路、共基極放大共基極放大電路電路和和共集電極放大電路共集電極放大電路。這三種放大電路性能

55、不同，在電路中所起的作用也不。這三種放大電路性能不同，在電路中所起的作用也不相同。相同。1. 1.性能指標(biāo)計(jì)算性能指標(biāo)計(jì)算CERLRERB1UCCRCUoVC2C1UiRB2RB1CBRLRB2RCUoVC2UiUCCRSRLRERBUoVC2C1USUiUCC391 1）共射放大電路）共射放大電路CERLRERB1UCCRCUoVC2C1UiRB2IoIiIbhfeIbhieUoUiRCRL21/BBBRRR BR微變等效電路電流放大倍數(shù)AifebbfeioihIIhIIA電壓放大倍數(shù)AuieLfebieLbfeioumhRhIhRIhUUA)/(LCLRRR輸出電阻Ro 將負(fù)載電阻RL斷開

56、，信號源Ui為零，從輸出端看進(jìn)去的等效電阻coRR 輸入電阻RiiebbieiiihIIhIUR402 2）共基放大電路）共基放大電路RB1CBRLRB2RCUoVC2UiUCCIoIihfeIbhieUoUiRC RL Ib微變等效電路電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)Ai)1)1fefebfebfeioihhIhIhIIA（電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)AumieLfebieLbfeioumhRhIhRIhUUA)/(LCLRRR輸入電阻輸入電阻RifeiebfebieiiihhIhIhIUR1)1（輸出電阻輸出電阻Ro將信號源為零，Ib 為零，受控電流源為零開路，故在負(fù)載電阻開路是從輸出端看進(jìn)去的電阻為

57、coRR 41RSRLRERBUoVC2C1USUiUCC3 3）共集放大電路）共集放大電路 Io IiUs RS Ib hfeIbhieUo Ui RBRERL微變等效電路電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)Ai)1 ()1 (febbfeioihIIhIIA電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au )1 ()1 ()1 ()1 ()(LfeieLfeLbfebieLbfeLobieLoioumRhhRhRIhIhRIhRIIhRIUUA42輸入電阻輸入電阻Ri IiUs RS Ib hfeIbhieUo Ui RBRERL)1)1LfeiebLbfebieiiiRhhIRIhIhIUR（輸出電阻輸出電阻Ro I2

58、 U2 RSIb hfeIb hieRE根據(jù)輸出電阻的定義，共集放大電路輸出電阻的計(jì)算電路為 由圖可得EbfeRUIhI22)1 (而 iesbhRUI2所以 EiesfeRUUhRhI222)1 (feiesEfeiesohhRRhhRIUR1/122432 2 性能分析比較性能分析比較將以上三種基本組態(tài)的晶體管放大電路計(jì)算結(jié)果作一比較，在晶體管參數(shù)和各元件值相同的條件下，可以得出：（1）共射放大電路電流、電壓放大倍數(shù)均較高，因而功率放大倍數(shù)最大，輸入、輸出電阻適中，故使用最廣泛；（2）共基放大電路電壓放大倍數(shù)高，但電流放大倍數(shù)小于1，輸入電阻最小，作為電壓放大器使用較少，但它可以較好地改善

59、放大電路的高頻特性，故在高頻放大電路中使用較多；（3）共集放大電路從射極輸出，電壓放大倍數(shù)小于1，接近于1，經(jīng)常被稱為射極輸出器或射極跟隨器。這種電路電流放大倍數(shù)高，有一定的功率放大作用，而且輸入電阻高，輸出電阻低，具有廣泛的用途，經(jīng)常被作為放大電路的輸入級、輸出級和中間隔離級使用。442-3-2 2-3-2 場效應(yīng)管放大電路性能指標(biāo)分析場效應(yīng)管放大電路性能指標(biāo)分析場效應(yīng)管放大電路也有共源放大電路、共柵放大電路和共漏放大電路三種組態(tài)，但是一般情況下共柵和共漏兩種組態(tài)的放大電路使用較少，下面僅對共源放大電路進(jìn)行分析。RGUiCSC2C1RL R 2 R1RSRDUoUDDgmUgsUgsR2rd

60、sRDRLUoRGR1Ui微變等效電路電壓放大倍數(shù)Aum )/()/(LDdsmgsLDdsgsmioumRRrgURRrUgUUA輸入電阻RiGGiiiRRRRIUR21/輸出電阻RoDdsoRrR/452-3-3 2-3-3 運(yùn)算放大器放大電路性能指標(biāo)分析運(yùn)算放大器放大電路性能指標(biāo)分析1. 1. 反相放大電路反相放大電路R1 UiR fUoIiRo Ri Uo A(U+U-)R1UiRfU2線性等效電路由于U+ = 0，所以U2 = （U+ U），可得節(jié)點(diǎn)法節(jié)點(diǎn)方程。 0)(121ofiifUGUGUGGG0)()(22AUGUGUGGofoof解上述聯(lián)立方程，可得ioiifoifoioU