第三章放大器基礎(chǔ)2

1、第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)RDUDDRS(自偏壓電阻)uiRGVRDUDDRS(自偏壓電阻)uiRG2RG1(分壓式偏置)SDGSRiuSDDDGGGGSRiURRRu2123.8 3.8 場效應(yīng)管放大器場效應(yīng)管放大器3.8.1 3.8.1 場效應(yīng)管偏置電路場效應(yīng)管偏置電路1 1、J J型型FETFET、耗盡型、耗盡型MOSFET:UGS=0MOSFET:UGS=0，iD0iD0，可采用自偏壓方式，可采用自偏壓方式; ;2 2、增強(qiáng)型、增強(qiáng)型MOSFETMOSFET，則一定要采用分壓式偏置或混合偏置方式。則一定要采用分壓式偏置或混合偏置方式。第第三章三章

2、 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)iDuGS0(a)Q1Q2iDuGS0(b)Q1Q2Q2Q3Q3RS1RS1RG1 RG2RG2UDDSDGSRiuSDDDGGGGSRiURRRu212SDGSGSoffGSDSSDRiuUUIi2)1 (二二. .解析法解析法SDGSGSoffGSDSSDRiuUUIi2)1 (一一, ,圖解法圖解法聯(lián)立解求出聯(lián)立解求出漏極電流漏極電流3.8 3.8 場效應(yīng)管放大器場效應(yīng)管放大器對結(jié)型管自偏壓電路對結(jié)型管自偏壓電路第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)場效應(yīng)管低頻小信號模型場效應(yīng)管低頻小信號模型|(/)DS

3、CDmuGSigmA Vu跨導(dǎo)跨導(dǎo)管子輸出電阻管子輸出電阻|gsDSAdsuCDDQuUriI3.8 3.8 場效應(yīng)管放大器場效應(yīng)管放大器第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)場效應(yīng)管的共源極放大電路場效應(yīng)管的共源極放大電路求：求：UDS和和 ID。)(DSDDDDSRRIUU3.8.2 3.8.2 場效應(yīng)管放大器分析場效應(yīng)管放大器分析 ( ( CS、CD、CG )1 1、共源極放大器、共源極放大器(1)(1)直流工作點(diǎn)分析直流工作點(diǎn)分析2)1 (GSoffGSQDSSDQUUIiSQGQGSQUUUDSSQiRUDDGQURRRU212SDCCGGGGSQRiUR

4、RRU211第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10ksgR2R1RGRLdRLRD微變等效電路微變等效電路gsmUggsU(2)(2)動態(tài)分析動態(tài)分析場效應(yīng)管的共源極放大電路場效應(yīng)管的共源極放大電路第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)gsiUU)/(LDgsmoRRUgULmuRgA21/RRRRGiM0375. 1Ro=RD=10k 場效應(yīng)管的共源極放大電路場效應(yīng)管的共源極放大電路(2)(2)動態(tài)分析動態(tài)分析第第三章三章 雙極型晶體管及場

5、效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)uo+UDDRSuiC1R1RGR2RL150k50k1M10kDSC2GUDS=UDD- US = UDD- iDRS V5212DDGURRRUDSGGSiRUu20) 1(GSthGSDDuuIi2 2、共漏極放大器、共漏極放大器場效應(yīng)管的共漏極放大電路場效應(yīng)管的共漏極放大電路(1)(1)直流工作點(diǎn)分析直流工作點(diǎn)分析第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)uo+UDDRSuiC1R1RGR2RL150k50k1M10kDSC2GLgsmgsLgsmiouRUgURUgUUA11LmLmRgRgiUoUgsUgsmUgdIrir

6、o ro gR2R1RGsdRLRS微變等效電路微變等效電路(2)(2)動態(tài)分析動態(tài)分析場效應(yīng)管的共漏極放大電路場效應(yīng)管的共漏極放大電路第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)21GiRRRR/M0375. 1輸入電阻輸入電阻 R Ri i場效應(yīng)管的共漏極放大電路場效應(yīng)管的共漏極放大電路第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)輸出電阻輸出電阻 R Ro o加壓求流法加壓求流法mgsmgsdog1UgUIURSooRRR/UIdIgd微變等效電路微變等效電路Ro Ro R2R1RGsRSgsUgsmUgdRIIIS場效應(yīng)管的共漏極放大電路場效應(yīng)

7、管的共漏極放大電路第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)igsUUOmgsLUg U R OumLiUAg RUmSigRR1/DORR RG1UCCRS+RG2-Ui+-UORDRLS+-Ui+-UORDRSRLrdsD3. 3. 共柵極放大器共柵極放大器3.8 3.8 場效應(yīng)管放大器場效應(yīng)管放大器第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ) 例例3.8.13.8.1(1)igsSgsmgsSgsmSUUUUg U RUg ROuiUAU(/ )OmgsDLUg U RR放大倍數(shù)放大倍數(shù)(/)1OmuDLimSUgARRUg RODRR123

8、(/)iGGGRRRR輸入電阻輸入電阻輸出電阻輸出電阻3.8 3.8 場效應(yīng)管放大器場效應(yīng)管放大器第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)阻容耦合阻容耦合變壓器耦合變壓器耦合直接耦合直接耦合光耦合光耦合( (不共地不共地) )( (不共地不共地) )3.9 3.9 放大器級聯(lián)放大器級聯(lián)3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)3.9 3.9 放大器級聯(lián)放大器級聯(lián)3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則(a) (a) 阻容耦合阻容耦合 (b) (b)

9、直接耦合直接耦合 (c) (c) 磁耦合（變壓器耦合）磁耦合（變壓器耦合）-不共地不共地 (d) (d) 光耦合光耦合- - 不共地不共地 高頻及寬帶放大器也采用共射高頻及寬帶放大器也采用共射- -共基共基- -共集組合共集組合第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)1.1.阻容耦合阻容耦合通過電容器相連接，各級放大電路直流狀態(tài)完全獨(dú)立通過電容器相連接，各級放大電路直流狀態(tài)完全獨(dú)立sU放大放大電路電路一一RSRLoU放大放大電路電路二二3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)

10、單級阻容耦合放大電路兩極阻容耦合放大電路3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)2.2.變壓器耦合變壓器耦合可以不共地，只能傳遞交流，多用于高頻電路中可以不共地，只能傳遞交流，多用于高頻電路中放放大大電電路路一一RSsURLoU放放大大電電路路二二3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)3.3.直接耦合直接耦合可以傳遞直流信號，難以做到零輸入下零輸出。直流可以傳遞直流信號，難以做到零輸入下零輸出。直流工作點(diǎn)不

11、獨(dú)立，相互影響，必須考慮各級間直流電平工作點(diǎn)不獨(dú)立，相互影響，必須考慮各級間直流電平的配置的配置放大放大電路電路一一RSRLoUsU放大放大電路電路二二3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)4.4.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)iouUUA 2211ioioUUUU21uuAARLRSRi1Ri21 iU21 ioUU 002UU sUA Au1u1A Au2u211ooioUUUU3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場

12、效應(yīng)管基礎(chǔ)5.5.輸入電阻輸入電阻6.6.輸出電阻輸出電阻Ri = Ri1Ro = Ronn21 uuuuAAAA 注意注意：后一級的輸入電阻必須作為前一級：后一級的輸入電阻必須作為前一級 的負(fù)載電阻進(jìn)行計算的負(fù)載電阻進(jìn)行計算3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)+UCCRCUoRb2Rb3CeReRLUiRSUSRb1T1T2UB2UB1CBTCET:21ccbbbbbBccbbbbBURRRRRUURRRRU321322321311222221111111170CBEBECECEEEBBEBEU

13、UUUIIIRUIUUUU.222111ECCCCCEECCEURIUUUUU典型電路3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)UoRb2RLRSUSRb3UiRcT1T2Ri2RiR0級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則RCUoRb2Rb3CeReRLUiRSUSRb1T1T2+UCC第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)3.9.1 3.9.1 級間耦合方式及組合原則級間耦合方式及組合原則22211121beLbeLvvvRRAAA LCLbeiLRRRRR/222

14、11 CobeiRRRRC1 /UoRb2RLRSUSRb3UiRcT1T2Ri2RiR0第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)多級阻容耦合放大器的特點(diǎn)：多級阻容耦合放大器的特點(diǎn)：(1) (1) 由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)相互由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，分別估算。獨(dú)立，分別估算。(2) (2) 前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓。前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓。(3) (3) 后一級的輸入電阻是前一級的交流負(fù)載電阻。后一級的輸入電阻是前一級的交流負(fù)載電阻。(4) (4) 總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)= =各級放大倍數(shù)的乘積

15、。各級放大倍數(shù)的乘積。(5) (5) 總輸入電阻總輸入電阻 r ri i 即為第一級的輸入電阻即為第一級的輸入電阻r ri i1 1 。(6) (6) 總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻。總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻。由上述特點(diǎn)可知，射極輸出器接在多級放大電路的首由上述特點(diǎn)可知，射極輸出器接在多級放大電路的首級可提高輸入電阻；接在末級可減小輸出電阻；接在中間級可提高輸入電阻；接在末級可減小輸出電阻；接在中間級可起匹配作用，從而改善放大電路的性能。級可起匹配作用，從而改善放大電路的性能。3.9 3.9 放大器級聯(lián)放大器級聯(lián)3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算

16、第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)設(shè)設(shè): 1= 2=50, rbe1 = 2.9k , rbe2 = 1.7 k 例例3.9.13.9.1 RRvsoiA、求：前級前級后級后級+VCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2SVoViV3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)關(guān)鍵關(guān)鍵: :考慮級間影響。考慮級間影響。1. 1. 靜態(tài)靜態(tài): : Q Q點(diǎn)同單級。點(diǎn)同單級。2. 2. 動態(tài)性能

17、動態(tài)性能: :方法方法:ri2 = RL1ri221VVio+VCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2SVoViV1Vo2Vi性能分析性能分析3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算微變等效電路微變等效電路: :第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)考慮級間影響考慮級間影響2ri , ro : 概念同單級概念同單級1

18、riro1122VVVVVVooousususisAAAri2+VCCRS1M(+24V)R120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2SVoViV1Vo2Vi3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)1. ri = R1 / rbe1 +（ +1)RL1其中其中: : RL1 = RE1/ ri2 = RE1/ R2 / R3 / rbe1=RE1/RL1 = RE1/ri2= 27 / 1.7 1.7k r ri i =1000/(2.9+51

19、1.7) 82k 2. ro = RC2= 10k RE1R2R3RC2RLRSR1VSiU1ber2ber1bi1bi2bi2biVOir2iror3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)3. 3. 中頻電壓放大倍數(shù)中頻電壓放大倍數(shù): :其中：其中： 11usiiusARrrA968. 07 . 1519 . 27 . 151) 1() 1(111111LbeLuRrRA778. 0968. 02082821111uSiiusARrrARE1R2R3RC2RLRSR1VSiU1ber2ber1b

20、i1bi2bi2biVOir2iror3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)147711010502222.)/(rRAbeLuRE1R2R3RC2RLRSR1VSiU1ber2ber1bi1bi2bi2biVOir2iror4114778014721.AAAuusus3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ) 1 = 60, 2 = 100; rbe1= 2 k , rbe2 = 2.2 k 。求求

21、 Au, Ri, Ro。3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算例例3.9.23.9.2第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ) 解解 Ri2 = R6 / R7 / rbe2R L1 = R3 / Ri21L1 v1be11460 1.39.6 (1)2 61 0.1RArR2L v2be2100 (4.7/5.1)111 2.2RArAV=AV1AV2Ri = Ri1= R1 / R2 / rbe1 + (1+ 1)R4Ro = R8 = 4.7 k 3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三

22、章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ))(1 (L622be5i2RRrRR3i21be1 ()uRRAr be121irRRR1be2536orRRRR26L2be226L(1 ) ()(1 ) ()uRRArRR12uuuAAA3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算例例3.9.33.9.3第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)現(xiàn)以圖現(xiàn)以圖3 34141的兩級放大電路為例加以說明，有關(guān)參數(shù)示于的兩級放大電路為例加以說明，有關(guān)參數(shù)示于圖圖中。三極管的參數(shù)為中。三極管的參數(shù)為 1 1= = 2 2= = =100=1

23、00，V VBE1BE1=V=VBE2BE2=0.7V=0.7V。計算。計算總電壓放大倍數(shù)。用輸入電阻法計算?？傠妷悍糯蟊稊?shù)。用輸入電阻法計算。 兩級放大電路計算例3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算例例3.9.43.9.4第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)(4-36)（1 1）求靜態(tài)工作點(diǎn)）求靜態(tài)工作點(diǎn)A9.3=0.0093mA=mA7 . 2101)20/51(7 . 038. 3)+(1+)/(=e1b2b1BECCBQ1RRRVVImA93.0BQ1CQ1IIV7 . 48 . 793. 012)()(=e1c1CQ1

24、cce1BQ1CQ1c1CQ1CCCEQ1RRIVRIIRIVVV26. 71 . 593. 012c1CQ1ccB2C1RIVVV3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算用輸入電阻法求電壓增益用輸入電阻法求電壓增益第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)(4-37)mA04. 19 . 3/04. 49 . 3/ )96. 712(/ )(e2E2CCCQ2EQ2RVVIIV47. 43 . 404. 1c2CQ2C2RIVV96. 77 . 026. 7BE2B2E2VVVV45. 396. 747. 4E2C2CEQ2VVV3.9

25、.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)先計算三極管的輸入電阻先計算三極管的輸入電阻k8 .204.126101300mA)(mV)(26)1 (=k1 .393.026101300mA)(mV)(26)1 (=E2bbbe2E1bbbe1IrrIrr電壓增益電壓增益be2i2be1i2c11, 3 .581 . 3) 8 . 2/1 . 5(100)/(=rRrRRAv式中6 .1538 . 23 . 4100)/(=be2Lc22rRRAv8955)6 .153(3 .5821vvvAAA3.9.2

26、 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算（2 2）求電壓放大倍數(shù)）求電壓放大倍數(shù)第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)如果求從如果求從V VS S算起的電壓增益，需計算第一級的輸入電阻算起的電壓增益，需計算第一級的輸入電阻 Ri1 =rbe1 / Rb1 / Rb2 =3.1/51/20 =3.1/14.4=2.55 k6436)6 .153(9 .419 .41)3 .58(55. 2155. 2+=2s1s1i1si1s1vvvvvAAAARRRA 對于多級放大電路可認(rèn)為：前級是后級的信號源，后對于多級放大電路可認(rèn)為：前級是后級的信號源，后

27、級是前級的負(fù)載。級是前級的負(fù)載。 多級放大器可使放大倍數(shù)提高，但是靠犧牲通頻帶來多級放大器可使放大倍數(shù)提高，但是靠犧牲通頻帶來實(shí)現(xiàn)的。通頻帶將在頻率響應(yīng)中介紹。實(shí)現(xiàn)的。通頻帶將在頻率響應(yīng)中介紹。3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)如圖所示的兩級電壓放大電路，已知如圖所示的兩級電壓放大電路，已知1 1= = 2 2 =50, =50, T T1 1和和T T2 2均為均為3DG8D3DG8D。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+B1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 8

28、2k 43k 7.5k 510 10k oU.Ui.3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算例例3.9.53.9.5第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)（1 1）求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)）求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)L11v11L1be1(1)(1 50) 9 .220 .994 (1)3 (1 50) 9 .22RArR2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_1ERUi.oU.o1U.3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三

29、章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)C2v22E1be2105018 (1)1 .79 (1 50) 0 .51RArR 總電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)9 . 1718)(994. 021 uuuAAA2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_1ERUi.oU.o1U.3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)2ir1iirr 2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_1ERUi.oU.o1U.

30、3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ) k58. 196. 0265120026)1(200Ebe2 Ir k 14)1 (/E2be2B2B12 RrRRri k 22. 9k14271427/i2E1L1 rRR2ir2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ) k 349 02650)

31、(120026) (1200rE11be1 .I k 320)1 (/L1be1B1i1i RrRrr 2oorr k10C2o2o Rrr2bI2cIrbe2RC2rbe1RB1B1R 2BR 1bI1cIRE1+_+_+_2ER Ui.oU.o1U.3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)3.9.2 3.9.2 級聯(lián)放大器的分析計算級聯(lián)放大器的分析計算( (舉例舉例) )例例3.9.63.9.6第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ) 典型電路典型電路 3.9.2 3

32、.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算多級放大器的性能指標(biāo)計算共射共射-共基級聯(lián)共基級聯(lián)( (“渥爾曼連接渥爾曼連接”電路電路)/ /CLuERRAR 231/(1)iBBbeERRRrR oCRR第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ) 典型電路典型電路 1.1.直流工作點(diǎn)分析直流工作點(diǎn)分析2.2.放大倍數(shù)放大倍數(shù)3.3.輸入電阻輸入電阻, ,決定于笫一級決定于笫一級4.4.輸出電阻輸出電阻, ,決定于最后一級決定于最后一級00101201uuuiiUUUAAAUUU共源共源-共射級聯(lián)共射級聯(lián), ,輸出與輸入同相輸出與輸入同相3.9.2 3.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)

33、計算多級放大器的性能指標(biāo)計算1112(/)oumDiiUAgRRU222212222(/)/(1)oCLCLuobeEEURRRRAUrRR iGRR2oCRR第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)共集共集-共射共射-共集級聯(lián)共集級聯(lián)1.1.直流工作點(diǎn)分析直流工作點(diǎn)分析2.2.放大倍數(shù)放大倍數(shù)3.3.輸入電阻輸入電阻, ,決定笫一級決定笫一級4.4.輸出電阻輸出電阻, ,決定最后一級決定最后一級3.9.2 3.9.2 級聯(lián)放大器的分析計算級聯(lián)放大器的分析計算( (舉例舉例) ) 典型電路典型電路 第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)3.

34、9.2 3.9.2 級聯(lián)放大器的分析計算級聯(lián)放大器的分析計算( (舉例舉例) )圖圖d d共基級共基級BJTBJT作有源負(fù)載作有源負(fù)載 典型電路典型電路 第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)實(shí)際信號為正弦信號的疊加：實(shí)際信號為正弦信號的疊加：nUuSint以前討論電路的輸入為正弦信號：以前討論電路的輸入為正弦信號：n0U()innuSintnnA U()onnuSint即：即：3.10.1 3.10.1 頻率響應(yīng)的基本概念頻率響應(yīng)的基本概念3.10 3.10 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)頻率響應(yīng) 在輸入正弦信號情況下，輸出隨輸入信號頻率連續(xù)在輸入正弦信

35、號情況下，輸出隨輸入信號頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，稱為放大電路的頻率響應(yīng)。變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，稱為放大電路的頻率響應(yīng)。第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)頻率失真頻率失真概念概念信號通過線性時不變系統(tǒng)信號通過線性時不變系統(tǒng), , 其頻率其頻率成分成分不變不變, ,但各頻率分量的但各頻率分量的振幅及相位會發(fā)生振幅及相位會發(fā)生變化變化. .線性失真與非線性失真的差別線性失真與非線性失真的差別線線 性性失失 真真線線 性性元元 件件非線性非線性失失 真真非線性非線性元元 件件電阻、電容、電感電阻、電容、電感半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件起因不同起因不同不產(chǎn)生新不產(chǎn)生新頻率分量頻率分量

36、產(chǎn)生新產(chǎn)生新頻率分量頻率分量結(jié)結(jié) 果果3.10 3.10 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)(4-53)頻率失真（線性失真）頻率失真（線性失真）對不同頻率的信號增益不對不同頻率的信號增益不同，產(chǎn)生的失真。同，產(chǎn)生的失真。O t IO t O基波基波二次諧波二次諧波輸入信號輸入信號輸出信號輸出信號基波基波二次諧波二次諧波1 1、幅度失真：、幅度失真：3.10 3.10 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)(4-54) 對不同頻率的信號產(chǎn)生對不同頻率的信號產(chǎn)生相移不同，產(chǎn)生

37、的失真。相移不同，產(chǎn)生的失真。 O t I O t O 基波基波二次諧波二次諧波輸入信號輸入信號輸出信號輸出信號基波基波二次諧波二次諧波2 2、相位失真：、相位失真：3.10 3.10 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)頻率失真（線性失真）頻率失真（線性失真）第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)(4-55)( )dj tuAke |AV|2202 1022 1032 104f/Hz )(/度度f/Hz幅度特性幅度特性相位特性相位特性 vo vi 系系統(tǒng)統(tǒng) AV ( )()oidu tku tt傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)( )()udA tktt頻域頻域不失真條件不失真條件()

38、 ()ddjtt為常數(shù)() ()uAjKK為常數(shù)3.10 3.10 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)(4-56)圖示電路電壓增益可表示為圖示電路電壓增益可表示為oiV ()()V ()ujAjjRs放大電路放大電路IoIi+Vo+Vs+ViRLooiiV ()( )( )V ()jj 或?qū)憺榛驅(qū)憺? )( )uuAA 其中其中oiV ()()V ()ujAj稱為幅頻響應(yīng)稱稱為為相相頻頻響響應(yīng)應(yīng))()()(io 3.10 3.10 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)(

39、4-57) 對于為人們感官所直接感受的信號，如人對于為人們感官所直接感受的信號，如人耳感受音響，人眼感受光亮等當(dāng)聲或光的功耳感受音響，人眼感受光亮等當(dāng)聲或光的功率的變化不超過一倍時不會給人造成以感覺率的變化不超過一倍時不會給人造成以感覺上明顯的變化。因此，人們確定一個半功率點(diǎn)上明顯的變化。因此，人們確定一個半功率點(diǎn)作為放大倍數(shù)下降的最大容許值。作為放大倍數(shù)下降的最大容許值。半功率點(diǎn)半功率點(diǎn)3.10 3.10 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)(4-58)帶寬帶寬 其中其中上上限限頻頻率率Hf普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)普通音響系

40、統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)03dB20lg|AV|/dB帶寬帶寬2204060202 1022 1032 104f/HzfLfH高頻區(qū)高頻區(qū)中頻區(qū)中頻區(qū)低頻區(qū)低頻區(qū)下下限限頻頻率率Lf稱稱為為帶帶寬寬LHffBW 當(dāng)信號頻率降低或升高使得增益當(dāng)信號頻率降低或升高使得增益A(A( ) ) 下降到中頻下降到中頻增益增益A A0 0 的的0.7070.707倍時對應(yīng)的頻率倍時對應(yīng)的頻率, ,分別稱為增益的低端分別稱為增益的低端截止頻率截止頻率f fL L和高端截止頻率和高端截止頻率f fH H1()0.7072uHuIuIAjfAA1()0.7072uLuIuIAjfAA3dB3dB帶寬、帶寬、半功率頻帶

41、半功率頻帶3.10 3.10 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)3dB 頻率點(diǎn)頻率點(diǎn)（半功率點(diǎn)）（半功率點(diǎn)）3dB 頻率點(diǎn)頻率點(diǎn)（半功率點(diǎn)）（半功率點(diǎn)）第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)(4-59) 增益帶寬積增益帶寬積GBGB 定義：定義： GB = |AuI BW |在一定的條件下在一定的條件下 GB = 常數(shù)常數(shù)因此因此 增益的提高是以犧牲帶寬為代價增益的提高是以犧牲帶寬為代價或者說或者說 帶寬的擴(kuò)展是以犧牲增益為代價帶寬的擴(kuò)展是以犧牲增益為代價3.10 3.10 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)第第三章三章 雙極型晶體管及場效應(yīng)管基礎(chǔ)雙極型晶體管及場效應(yīng)管

42、基礎(chǔ) 在研究放大電路的頻率響應(yīng)時，由于在研究放大電路的頻率響應(yīng)時，由于1 1、信號的頻率范圍很、信號的頻率范圍很寬（從幾赫到幾百兆赫以上）；寬（從幾赫到幾百兆赫以上）；2 2、放大電路的放大倍數(shù)也很、放大電路的放大倍數(shù)也很大（可達(dá)百萬倍）；大（可達(dá)百萬倍）；3 3、這樣畫出的圖形往往是很不規(guī)則的曲、這樣畫出的圖形往往是很不規(guī)則的曲線。線。 為壓縮坐標(biāo)，擴(kuò)大視野，曲線做直線化處理，為壓縮坐標(biāo)，擴(kuò)大視野，曲線做直線化處理，在畫頻率特在畫頻率特性曲線時，其橫軸頻率以對數(shù)尺度（性曲線時，其橫軸頻率以對數(shù)尺度（log scalelog scale）表示，而幅）表示，而幅值（以值（以dBdB為單位）或相角采用線性刻度。在這種半對數(shù)坐標(biāo)中為單位）或相角采用線性刻度。在這種半對數(shù)坐標(biāo)中畫出的幅頻特性和相頻曲線稱為對數(shù)頻率特性或波