第九章基本放大電路講述

1、1第九章第九章基本放大電路基本放大電路29.1 9.1 放大電路的工作原理放大電路的工作原理9.2 9.2 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析9.3 9.3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析9.4 9.4 共射放大電路共射放大電路9.5 9.5 共集放大電路共集放大電路9.6 9.6 共基放大電路共基放大電路9.9 9.9 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路9.109.10差分放大電路差分放大電路9.119.11互補(bǔ)對(duì)稱放大電路互補(bǔ)對(duì)稱放大電路3 電子學(xué)中放大的目的是將微弱的電子學(xué)中放大的目的是將微弱的電信號(hào)（電壓、電信號(hào)（電壓、電流、功率）電流、功率）放大為所需數(shù)量等級(jí)的大信號(hào)。放大為所需數(shù)量等

2、級(jí)的大信號(hào)。擴(kuò)音器擴(kuò)音器放放大大器器話筒話筒揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器 要求要求: :輸出信號(hào)功率大于輸入信號(hào)并且輸出信號(hào)輸出信號(hào)功率大于輸入信號(hào)并且輸出信號(hào)波形不失真。波形不失真。 放大的實(shí)質(zhì)放大的實(shí)質(zhì): : 用小能量的信號(hào)通過三極管的電流控制作用，將放大電路用小能量的信號(hào)通過三極管的電流控制作用，將放大電路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。49.1 放大電路工作原理放大電路工作原理三極管放大電三極管放大電路的三種組態(tài)路的三種組態(tài)共射放大電路共射放大電路共基放大電路共基放大電路共集放大電路共集放大電路以共射放大電路為以共射放大電路為例講解工作原理例講解工作原理5晶體管

3、晶體管T：放大元：放大元件件iC= iB，要保證，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏；使晶體管結(jié)正偏；使晶體管工作在放大區(qū)工作在放大區(qū) 。RB+UCCUBBRCC1C2T共射放大電路共射放大電路uiuo輸入輸入輸出輸出一、放大電路的組成一、放大電路的組成6基極電源基極電源UBB與基極電阻與基極電阻RB：使發(fā)射結(jié)正偏，并：使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)幕鶚O電流提供適當(dāng)?shù)幕鶚O電流IB 以保證晶體管工作在放大以保證晶體管工作在放大狀態(tài)。狀態(tài)。RB+UCCUBBRCC1C2T+UBEBBEBBBRUUIIB7集電極電阻集電極電阻：又：又稱為集電極負(fù)載稱為集電極負(fù)載電阻，將變化的電阻，將變化的電流

4、轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓娏鬓D(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷簩?shí)現(xiàn)電壓的電壓實(shí)現(xiàn)電壓放大。放大。集電極電源集電極電源：為電路提供能為電路提供能量。并保證集量。并保證集電結(jié)反偏。電結(jié)反偏。RB+UCCUBBRCC1C2TCECCCCUUI R8耦合電容耦合電容作用：作用：隔直傳交隔直傳交隔離輸入輸出與隔離輸入輸出與放大電路直流的放大電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸信號(hào)順利輸入輸出。容抗值很小出。容抗值很小壓降可以忽略。壓降可以忽略。RB+UCCUBBRCC1C2T9RBUCCUBBRCC1C2T單電源供電單電源供電可以省去可以省去RB+UCCRCC1C2T10二、基本放大電路的工作原理二、基本放大電路的工作

5、原理RSes+uiuo輸入輸入輸出輸出RLRB工作狀態(tài)工作狀態(tài)靜態(tài)靜態(tài): 放大電路輸入端未加信號(hào)放大電路輸入端未加信號(hào)動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài): 放大電路輸入端加上信號(hào)放大電路輸入端加上信號(hào)（正弦信號(hào)）（正弦信號(hào)）+UCCRCC1C2T11文字符號(hào)文字符號(hào)靜態(tài)直流分量：靜態(tài)直流分量：大寫字母大寫字母+大寫下標(biāo)大寫下標(biāo)IB 、 IC 、 UCE 動(dòng)態(tài)交流分量：動(dòng)態(tài)交流分量：小寫字母小寫字母+小寫下標(biāo)小寫下標(biāo)ib 、 ic 、 uce 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)實(shí)際實(shí)際分量：分量：小寫字母小寫字母+大寫下標(biāo)大寫下標(biāo)iB 、 iC 、 uCE RSes+uiuo輸入輸入輸出輸出RLRB+UCCRCC1C2T12ICIBIE靜態(tài)時(shí)基極

6、電流靜態(tài)時(shí)基極電流IB 稱為稱為偏置電流簡(jiǎn)稱偏置電流簡(jiǎn)稱偏流偏流UBEIBICUCE靜態(tài)靜態(tài)：未加輸入信號(hào)時(shí)未加輸入信號(hào)時(shí) uo = 0uBE = UBEuCE = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+UBE+UCEuBEtOiBtOiCtOuCEtORB ：偏置電阻：偏置電阻13ICUCEOIBUBEO結(jié)論：結(jié)論： (1) 無輸入信號(hào)電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定的無輸入信號(hào)電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定的 電壓和電流電壓和電流: :IB、UBE和和 IC、UCE 。QIBUBEQUCEIC14UBEIB靜態(tài)：靜態(tài)：未加輸入信號(hào)時(shí)未加輸入信號(hào)時(shí) uo = 0uBE = UBEuCE =

7、 UCE？ uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uo uo = iC RC ICuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiE iB = IB+ ib , iC = IC+ ic15RB+UCCRCC1C2uiiBiCuCEuo各點(diǎn)波形各點(diǎn)波形u交流信號(hào)的傳輸情況交流信號(hào)的傳輸情況ui (即即ube)ibicu0（即即uce ）u電壓和電流都含有直流分量和交流分量電壓和電流都含有直流分量和交流分量uBE = UBE+ ubeuCE = UCE+ uceiB = IBE

8、+ ibiC = IC+ icu輸入信號(hào)電輸入信號(hào)電壓壓ui和輸出電和輸出電壓壓u0相位相反相位相反16結(jié)論：結(jié)論：(2) 加上輸入信號(hào)電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了加上輸入信號(hào)電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)交流量，但方向始終變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)交流量，但方向始終不變。不變。+集電極電流集電極電流直流分量直流分量交流分量交流分量iCtOiCtICOiCticO17結(jié)論：結(jié)論：(3) 若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比輸入電壓大，若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比輸入電壓大， 即電路具有電壓放大作用。即電路具有電壓放大作用。(4) 輸出電壓與輸

9、入電壓在相位上相差輸出電壓與輸入電壓在相位上相差180， 即共發(fā)射極電路具有即共發(fā)射極電路具有反相反相作用。作用。uitOuotO(5)放大的實(shí)質(zhì)放大的實(shí)質(zhì): 用小能量的信號(hào)通過三極管的電流控制作用，將放大電用小能量的信號(hào)通過三極管的電流控制作用，將放大電路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。18實(shí)現(xiàn)放大的條件實(shí)現(xiàn)放大的條件1、晶體管必須偏置在放大區(qū)。、晶體管必須偏置在放大區(qū)。 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。2、正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。、正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。3、輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電

10、流。、輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。4、輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極、輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。電壓，經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。19+UCCRCC1C2RB教材教材P240分析與思考分析與思考(a)9.1 9.1 放大電路工作原理放大電路工作原理20+UCCC1C2RB(b)RC9.1 9.1 放大電路工作原理放大電路工作原理21RB+UCCRCC1C2(c)9.1 9.1 放大電路工作原理放大電路工作原理22RB+UCCRCC2(d)C1C19.1 9.1 放大電路工作原理放大電路工作原理23+UCCRCC2(e)

11、RBC1RBC19.1 9.1 放大電路工作原理放大電路工作原理24RB+UCCRCC1C2(f)PNP型型NPN型型9.1 9.1 放大電路工作原理放大電路工作原理25RB+UCCRCC1C2(f)PNP型型9.1 9.1 放大電路工作原理放大電路工作原理26放大電路的分析方法放大電路的分析方法放大電放大電路分析路分析靜態(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等效電路法微變等效電路法圖解法圖解法計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真27放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號(hào)。附加了小的交流信號(hào)。電路中電容對(duì)交、直流的作用不同。如

12、果電容容電路中電容對(duì)交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流不起作用，即對(duì)交流短量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開路，這樣，交、直流所走的路。而對(duì)直流可以看成開路，這樣，交、直流所走的通道是不同的。通道是不同的。 直流通道直流通道 -只考慮只考慮直流信號(hào)直流信號(hào)的分電路。的分電路。無信號(hào)無信號(hào)時(shí)電流（直流電流）的通路，用來計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。時(shí)電流（直流電流）的通路，用來計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。 交流通道交流通道-只考慮只考慮交流信號(hào)交流信號(hào)的分電路。的分電路。有信號(hào)有信號(hào)時(shí)交流分量（變化量）的通路，用來計(jì)算電壓放大倍數(shù)、時(shí)交流分量（變化量）的通路，用來計(jì)

13、算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。 不同的信號(hào)可以在不同的通道進(jìn)行分析。不同的信號(hào)可以在不同的通道進(jìn)行分析。9.2 9.2 放大電路的放大電路的靜態(tài)靜態(tài)分析分析28畫出下圖放大電路的直流通路畫出下圖放大電路的直流通路直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )對(duì)直流信號(hào)電容對(duì)直流信號(hào)電容 C 可看作開路（即將電容斷開）可看作開路（即將電容斷開）+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE對(duì)直流信號(hào)（只有對(duì)直流信號(hào)（只有+UCC）RB+UCCRCC1C2開路開路開路開路29RB+UCCRCC1C2對(duì)交流信號(hào)對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)輸入信號(hào)ui)短路短路

14、短路短路置零置零 XC 0，C 可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對(duì)交流可看作短路。電壓恒定，直流電源對(duì)交流可看作短路。30uiRBRCuo交流通路交流通路 將電路中的隔直將電路中的隔直電容電容C1、C2短路，短路，UCC 置零，交流通道的簡(jiǎn)化置零，交流通道的簡(jiǎn)化電路如圖所示。電路如圖所示。RB+UCCRCC1C231估算法、圖解法。估算法、圖解法。各極電壓電流的直流分量。各極電壓電流的直流分量。放大電路的直流通路。放大電路的直流通路。放大電路無信號(hào)輸入（放大電路無信號(hào)輸入（ui = 0）時(shí)的工作狀態(tài)。）時(shí)的工作狀態(tài)。 (1)靜態(tài)工作點(diǎn)靜

15、態(tài)工作點(diǎn)Q：IB、IC、UCE 。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。( (一一) ) 用放大電路的直流通路確定靜態(tài)值用放大電路的直流通路確定靜態(tài)值 321.1.用估算法確定靜態(tài)值用估算法確定靜態(tài)值（1 1） 直流通路估算直流通路估算 I IB BBBECCB RUUI 所以所以BCCBRUI 根據(jù)電流放大作用根據(jù)電流放大作用CEOBC III BB II （2 2） 由直流通路估算由直流通路估算U UCECE、I IC C當(dāng)當(dāng)UBE UCC時(shí)，時(shí)，+UCCRBRCT+UBEUCEICIB所以所以 U UCE CE = = U UCC CC I IC C R RC

16、C 33已知：已知：UCC=12V，RC=4k ， RB=300k ， =37.5。解：解：mAmABCCB04030012. RUImA5 . 1mA04. 05 .37BCIIVV CCCCCE645112 .RIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIB例題例題9.2.19.2.134EECCCCCERIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI CB IIEEBEBBCCRIURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由例由例1 1、例、例2 2可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算靜態(tài)值的公式也靜態(tài)值的公式也不同。不同。由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+U

17、CCRBRCT+UBEUCEICIBRE例題例題9.2.29.2.235用作圖的方法確定靜態(tài)值用作圖的方法確定靜態(tài)值步驟：步驟： 1. 1. 用估算法確定用估算法確定I IB B 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 能直觀地分析和了解靜能直觀地分析和了解靜 態(tài)值的變化對(duì)放大電路態(tài)值的變化對(duì)放大電路 的影響。的影響。2. 2. 由輸出特性確定由輸出特性確定I IC C 和和U UCECE+ +U UCCCCR RB BR RC CT T+ + +U UBEBEU UCECEI IC CI IB B2.2.用圖解法確定靜態(tài)值用圖解法確定靜態(tài)值36ICUCEUCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEU

18、CC非線性非線性線性線性CCC, 0RU0,CCU直流負(fù)載線直流負(fù)載線CECCCCUUI R常數(shù)常數(shù) B)(CECIUfI U UCECE = U= UCCCC I IC CR RC C 直流負(fù)載線方程直流負(fù)載線方程 電路的工作情況由負(fù)載線與非線性元件的電路的工作情況由負(fù)載線與非線性元件的 伏安特性曲線伏安特性曲線的交點(diǎn)確定，這個(gè)交點(diǎn)稱為工作點(diǎn)。的交點(diǎn)確定，這個(gè)交點(diǎn)稱為工作點(diǎn)。37BBECCBRUUI CtanR1 ICUCECCCRUUCCUCE /VIC/mA直流負(fù)載線直流負(fù)載線由由IB確定的那條輸確定的那條輸出特性與直流負(fù)載出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)點(diǎn)O R RC C的

19、直流負(fù)載線與晶體管的某條（由估算的直流負(fù)載線與晶體管的某條（由估算I IB B確定）輸出特性確定）輸出特性曲線的交點(diǎn)曲線的交點(diǎn)Q Q，稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，由它確定放大電路稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，由它確定放大電路的電壓和電流的靜態(tài)值。的電壓和電流的靜態(tài)值。Q38（1）作直流負(fù)載線）作直流負(fù)載線解解IC = 0 時(shí)時(shí) UCE=UCC可在圖上作直流負(fù)載線?？稍趫D上作直流負(fù)載線。3mAA104123CCCCRUIUCE= 0 時(shí)時(shí)根據(jù)根據(jù) UCE=UCC - RCIC 已知已知UCC=12V, RC=4k, RB=300k, =37.5 。 （1）作直流負(fù)載線；）作直流負(fù)載線；（2）求靜態(tài)值。

20、）求靜態(tài)值。例題例題9.2.39.2.3（2）求靜態(tài)值）求靜態(tài)值基極電流基極電流ARUI4010300123BCCB公式法：公式法：IC = IB =37.5 4010-6=1.5mAUCE=UCC RCIC=12-41.5=6VUCCICUCEQ1Q2IB = 20AIB = 0IB = 40AIB = 60AIB = 80AIB = 100A1.531206(V)(mA)CCCRU IB = 40A IC = 1.5mA UCE = 6V圖解法：由圖中圖解法：由圖中Q點(diǎn)得點(diǎn)得Q39（二）（二） 靜態(tài)工作點(diǎn)的影響靜態(tài)工作點(diǎn)的影響為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把Q設(shè)

21、置在直流負(fù)載線的設(shè)置在直流負(fù)載線的中間部分。如果中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，造成造成非線性失真非線性失真。合適的靜態(tài)工作點(diǎn)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)iCuCE可輸出的最大可輸出的最大不失真信號(hào)不失真信號(hào)icuoib40iCuCEQ點(diǎn)過低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)點(diǎn)過低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)稱為截止失真稱為截止失真信號(hào)波形信號(hào)波形uouoiBIB41iCuCE信號(hào)波形信號(hào)波形uouoiBIBQ點(diǎn)過高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)點(diǎn)過高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)稱為飽和失真稱為飽和失真42動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)：放大電路有信號(hào)輸入（放大電路有信號(hào)輸入（u ui i 0 0）時(shí)的工作狀態(tài)。）時(shí)的工作狀

22、態(tài)。分析方法：分析方法： 微變等效電路法，圖解法。微變等效電路法，圖解法。所用電路：所用電路： 放大電路的交流通路。放大電路的交流通路。動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析: : 計(jì)算電壓放大倍數(shù)計(jì)算電壓放大倍數(shù)A Au u、輸入電阻、輸入電阻r ri i、輸出電阻、輸出電阻r ro o等。等。分析對(duì)象：分析對(duì)象： 各極電壓和電流的交流分量。各極電壓和電流的交流分量。目的：目的： 找出找出A Au u、 r ri i、 r ro o與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計(jì)與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計(jì) 打基礎(chǔ)。打基礎(chǔ)。9.3 9.3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析43（一）（一） 放大電路的性能指標(biāo)放大電路的性能指標(biāo)(1) 電壓

23、放大倍數(shù)（電壓增益）電壓放大倍數(shù)（電壓增益）AuiouUUA電壓放大倍數(shù)反映了放大電路的放大能力電壓放大倍數(shù)反映了放大電路的放大能力。iouUUAimomiouUUUUAuuAdBAlg20Au44AuIiUi (2)輸入電阻輸入電阻 ri放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，那么就要從信號(hào)源取電流。那么就要從信號(hào)源取電流。iiiIUriiiIUrUSRS輸入電阻輸入電阻就是從就是從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。對(duì)信號(hào)源來說，放大電路就相當(dāng)于它的負(fù)載，它的等對(duì)信號(hào)源來說，放大電路就相當(dāng)于它的負(fù)載，它的等效電阻就是

24、輸入電阻效電阻就是輸入電阻ri 即：即：希望希望輸入電阻輸入電阻能遠(yuǎn)大于信號(hào)源的內(nèi)阻能遠(yuǎn)大于信號(hào)源的內(nèi)阻Rs 。riri45irSUSRiIiUsSiisSiiiURrIURrrU1 電路的輸入電阻愈大，可增大放大電路的輸出電壓；電路的輸入電阻愈大，可增大放大電路的輸出電壓；可減小從信號(hào)源取用的電流即減輕信號(hào)源負(fù)擔(dān)。因此可減小從信號(hào)源取用的電流即減輕信號(hào)源負(fù)擔(dān)。因此希望輸入電阻大一些，最好是希望輸入電阻大一些，最好是能遠(yuǎn)大于信號(hào)源的內(nèi)阻能遠(yuǎn)大于信號(hào)源的內(nèi)阻Rs 。ouUA46(3)輸出電阻輸出電阻roAuUS 是是從負(fù)載兩端向放大電路的輸出端看進(jìn)從負(fù)載兩端向放大電路的輸出端看進(jìn)去的等效電阻。去

25、的等效電阻。放大電路對(duì)其放大電路對(duì)其負(fù)載負(fù)載而言，相當(dāng)于信而言，相當(dāng)于信號(hào)源，我們可以將它等效為戴維寧等效電路，這個(gè)號(hào)源，我們可以將它等效為戴維寧等效電路，這個(gè)戴維寧等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。戴維寧等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。roeSUscocoIUrscocoIUriooceSUAUU受控受控電壓源電壓源47esUoU 電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化愈電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化愈小，則放大電路帶負(fù)載能力較強(qiáng)。小，則放大電路帶負(fù)載能力較強(qiáng)。 放大電路有載時(shí)：放大電路有載時(shí)：oLoLiOCLoLiouOCLoLesLoLoARrRUURrRUUAURrRURrR

26、U 放大電路空載時(shí)：放大電路空載時(shí)：oiOCiouOCesoAUUUUAUUU希望希望輸出電阻輸出電阻能遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻能遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻RL 。輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。48f|Au |0.707| Aum |fLfH| Aum|幅頻特性幅頻特性放大倍數(shù)隨頻放大倍數(shù)隨頻率變化曲線率變化曲線通頻帶：通頻帶：fbw=fHfL(4) 放大電路的頻率特性放大電路的頻率特性fO90 180270相頻特性相頻特性 0耦合電耦合電容造成容造成三極管結(jié)三極管結(jié)電容造成電容造成49 （二）微變等效電路：（二）微變等效電路： 把非線性元件晶體管所組成的放大電路等

27、效為一個(gè)線把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。即把性電路。即把非線性的晶體管線性化非線性的晶體管線性化，等效為一個(gè)線性，等效為一個(gè)線性元件。元件。線性化的條件：線性化的條件： 晶體管在晶體管在小信號(hào)小信號(hào)（微變量）情況下工作。因此，在靜（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。微變等效電路法：微變等效電路法： 利用放大電路的微變等效電路分析利用放大電路的微變等效電路分析計(jì)算計(jì)算放大電路放大電路電壓電壓放大倍數(shù)放大倍數(shù)A Au u、輸入電阻、輸入電阻r ri i、輸出電阻、輸出電阻r ro o

28、等。等。50 晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。1. 1. 晶體管的微變等效電路晶體管的微變等效電路（小信號(hào)電路模型）（小信號(hào)電路模型） U UBEBE I IB B(1) (1) 輸入回路輸入回路Q Q輸入特性輸入特性I IB BU UBEBEO O 當(dāng)輸入信號(hào)很小時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)當(dāng)輸入信號(hào)很小時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)Q附近的工附近的工作段輸入特性在小范圍內(nèi)可認(rèn)為是近似線性化。作段輸入特性在小范圍內(nèi)可認(rèn)為是近似線性化。 BEbeBUrIbebui晶體管的晶體管的輸入電阻輸入電阻對(duì)于小功率三極管：對(duì)于小功率三極管：26()200( )()beCmV

29、rImAr rbebe一般為幾百歐到幾千歐。一般為幾百歐到幾千歐。 晶體管的輸入回路晶體管的輸入回路(B(B、E E之間之間) )可用可用r rbebe等效等效代替，即由代替，即由r rbebe來確定來確定u ubebe和和 i ib b之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。BC+EuCEuBEiCiB則對(duì)于輸入的小交流信號(hào)而言，三極管相當(dāng)于一則對(duì)于輸入的小交流信號(hào)而言，三極管相當(dāng)于一個(gè)電阻，表示輸入特性。個(gè)電阻，表示輸入特性。26()200( )1()beEmVrImArbeBE51(2) (2) 輸出回路輸出回路CBII輸出特性輸出特性I IC CU UCECEQ Q 輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距

30、輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距的平行直線。的平行直線。cbii晶體管的電流晶體管的電流放大系數(shù)放大系數(shù) 晶體管的輸出回路晶體管的輸出回路(C(C、E E之之間間) )可用一受控電流源可用一受控電流源 i ic c= = i ib b等效代替，即由等效代替，即由 來確定來確定i ic c和和 i ib b之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 一般在一般在2020200200之間，在手冊(cè)中常用之間，在手冊(cè)中常用h hfefe表示。表示。O OCE ib52ibicicBCEib ib晶體三極管晶體三極管微變等效電路微變等效電路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -（3 3

31、）晶體管的微變等效電路）晶體管的微變等效電路rbeBEC 晶體管的晶體管的B、E之間之間可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶體管的晶體管的C、E之間可用一受之間可用一受控電流源控電流源ic= ib等效代替。等效代替。53 將交流通路中的晶體管將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效即可得放大電路的微變等效電路。電路。ibicrbe ibEBCuo+ +- -RBeSRCRLui+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii54 分析時(shí)假設(shè)輸入為分析時(shí)假設(shè)輸入為正弦交流，所以等效

32、電正弦交流，所以等效電路中的電壓與電流可用路中的電壓與電流可用相量表示。相量表示。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS 將交流通路中的晶體管將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效即可得放大電路的微變等效電路。電路。553.電壓放大倍數(shù)的計(jì)算電壓放大倍數(shù)的計(jì)算bebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定義定義當(dāng)放大電路當(dāng)放大電路輸出端開路輸出端開路( (未

33、接未接R RL L) )時(shí)時(shí)Lb RI beCrRAu 式中的式中的負(fù)號(hào)負(fù)號(hào)表示輸出電壓的相位與輸入表示輸出電壓的相位與輸入相反。相反。iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS 顯然負(fù)載電阻顯然負(fù)載電阻R RL L越小，放大倍數(shù)越低。越小，放大倍數(shù)越低。A Au u還與還與和和r rbe be 有關(guān)。有關(guān)。oc CUI R LCRR 56 LcoRIU LCL/RRR io :UUAu 定義定義Lb RI rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREEebebiRIrIU Ebbeb)

34、1 (RIrI EbeL) 1(RrRAu 由此可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算由此可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) Au 的的公式也不同。公式也不同。要根據(jù)微變等效電路找出要根據(jù)微變等效電路找出 ui與與ib的關(guān)系、的關(guān)系、 uo與與ic 的關(guān)系。的關(guān)系。574.4.放大電路輸入電阻的計(jì)算放大電路輸入電阻的計(jì)算放大電路對(duì)信號(hào)源放大電路對(duì)信號(hào)源( (或?qū)η凹?jí)放大電路或?qū)η凹?jí)放大電路) )來說，是一個(gè)來說，是一個(gè)負(fù)載，可用一個(gè)電阻來等效代替。這個(gè)電阻是信號(hào)源的負(fù)負(fù)載，可用一個(gè)電阻來等效代替。這個(gè)電阻是信號(hào)源的負(fù)載電阻載電阻, ,也就是放大電路的輸入電阻。也就是放大電路的輸入電阻。 輸入電

35、阻是對(duì)交流輸入電阻是對(duì)交流信號(hào)而言的，是動(dòng)態(tài)信號(hào)而言的，是動(dòng)態(tài)電阻。電阻。iii IUr 輸入電阻輸入電阻SESRiIiUirSESRiIiU58iiIUri beB/ rR 時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng)beBrR bRiBIIU EebebiRIrIU Ebbeb)1(RIrI Ebeib)1(RrUI EbeBi)1(/RrRr beirr rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSririBRIBRI例題例題9.3.19.3.159 5. 放大電路輸出電阻

36、的計(jì)算放大電路輸出電阻的計(jì)算放大電路放大電路對(duì)負(fù)載對(duì)負(fù)載( (或?qū)蠹?jí)放大電路或?qū)蠹?jí)放大電路) )來說來說，是一個(gè)信，是一個(gè)信號(hào)源，可以將它進(jìn)行戴維寧等效，等效電源的內(nèi)阻即為放號(hào)源，可以將它進(jìn)行戴維寧等效，等效電源的內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻。大電路的輸出電阻。oUesUoooIUr 輸出電阻：輸出電阻：輸出電阻是動(dòng)輸出電阻是動(dòng)態(tài)電阻，與負(fù)載態(tài)電阻，與負(fù)載無關(guān)。無關(guān)。oUSE60iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSSCOCoIUrorCcOCRIU例題例題9.3.29.3.2cSCIISCICSCOCRIUrooUesU61iUiIbI

37、cIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSooCoUrRI求求ro的步驟：的步驟：1) 斷開負(fù)載斷開負(fù)載RLoU3) 外加電壓外加電壓oI4) 求求or外加外加oICRcoIII bcII CoRCRUI 0 0 cb II所以所以2) 令令 或或0i U0S E例題例題9.3.29.3.262rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIbbReRo EEIIIIIISBbeoEo/1RRrURUESbeo1/11RRRrr 外加外加oIor1) 斷開負(fù)載斷開負(fù)載RLoU3) 外加電壓外加電壓oI4) 求

38、求2) 令令 或或0i U0S EERI例題例題9.3.39.3.363QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuo64IB9.4 9.4 共射放大電路共射放大電路65 對(duì)于固定偏置電路，靜態(tài)工作點(diǎn)是由對(duì)于固定偏置電路，靜態(tài)工作點(diǎn)是由UBE、 和和ICEO決定，決定，當(dāng)當(dāng)溫度升高時(shí)，溫度升高時(shí)，UBE 、 、 ICEO 。所以溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)所以溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)Q的影的影響比較大。響比較大。 1. 1. 溫度對(duì)溫度對(duì)U UBEBE的影響的影響iBuBE25 C50CTUBEI

39、BICBBECCRUUIB- - - - -UBE1UBE2顯然顯然 UBE2 UBE1IB( (一一) ) 溫度影響溫度影響66 上式表明，當(dāng)上式表明，當(dāng)UCC和和 RB一定時(shí)，一定時(shí)， IC與與 UBE、 以及以及 ICEO 有關(guān)有關(guān)，而這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。，而這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。CEOBBECCCEOBC IRUUIII溫度升高時(shí)，溫度升高時(shí)， IC將增加，使將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移。點(diǎn)沿負(fù)載線上移。2. 溫度對(duì)溫度對(duì) 值及值及ICEO的影響的影響T 、 ICEOIC67iCuCEQ溫度升高時(shí)，輸出溫度升高時(shí)，輸出特性曲線上移特性曲線上移Q 固定偏置電路的工作點(diǎn)固定偏置電路的工

40、作點(diǎn)Q Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。當(dāng)溫度升高使點(diǎn)是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。當(dāng)溫度升高使 I IC C 增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少I IB B，從而抑制，從而抑制Q Q點(diǎn)的變化，保持點(diǎn)的變化，保持Q Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。點(diǎn)基本穩(wěn)定。結(jié)論：結(jié)論： 當(dāng)溫度升高時(shí)，當(dāng)溫度升高時(shí)， I IC C將增加，將增加，使使Q Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移，容易點(diǎn)沿負(fù)載線上移，容易使晶體管使晶體管 T T進(jìn)入飽和區(qū)造成進(jìn)入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過熱燒飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。壞三極管。O常采用常采用分壓式偏置電路分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見下頁。來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見下頁

41、。68RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBB2II B21BCC21RRUIIB22BRIUCC2BB1B2URRR3、采用分壓式偏置電路、采用分壓式偏置電路UBUB不受溫度變化的影響。不受溫度變化的影響。（1）增加偏置電阻）增加偏置電阻RB2固固定基極對(duì)地電壓定基極對(duì)地電壓UB69eSUEUBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRS+IEEBEBEEERUURUIICEBRUICEEBEBBERIUUUUBEUUBBEBEUUUBEII 1EEIIII1BC（2）增加發(fā)射極電阻）增加發(fā)射極電阻RE使使IC固定固定70eSUEUBR

42、B1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRS+IE從從Q Q點(diǎn)穩(wěn)定的角度來看似乎點(diǎn)穩(wěn)定的角度來看似乎I I2 2、U UB B越大越好。越大越好。但但 I I2 2 越大，越大，R RB1B1、R RB2B2必須取必須取得較小，將增加損耗，降低輸?shù)幂^小，將增加損耗，降低輸入電壓。入電壓。而而U UB B過高必使過高必使U UE E也增高，在也增高，在U UCCCC一定時(shí)，勢(shì)必使一定時(shí)，勢(shì)必使U UCECE減小，從減小，從而減小放大電路輸出電壓的動(dòng)而減小放大電路輸出電壓的動(dòng)態(tài)范圍。態(tài)范圍。在估算時(shí)參數(shù)一般選?。涸诠浪銜r(shí)參數(shù)一般選?。篒 I2 2= (5 = (5 10

43、) 10) I IB B，U UB B= (5 = (5 10) 10) U UBEBE， R RB1B1、R RB2B2的阻值一般為幾十千歐。的阻值一般為幾十千歐。（2）增加發(fā)射極電阻）增加發(fā)射極電阻RE使使IC固定固定71穩(wěn)定工作點(diǎn)的實(shí)質(zhì)：穩(wěn)定工作點(diǎn)的實(shí)質(zhì)：UEUBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICUEICUB 固定固定 R RE E：溫度補(bǔ)償電阻：溫度補(bǔ)償電阻 對(duì)直流：對(duì)直流：R RE E越大越大, ,穩(wěn)定穩(wěn)定Q Q點(diǎn)效果越好；點(diǎn)效果越好； 對(duì)交流：對(duì)交流：R RE E越大越大, ,交流損交流損失越大失越大, ,為避免交流損失

44、加為避免交流損失加旁路電容旁路電容C CE E。72RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB（3）交流旁路電容）交流旁路電容CE的的作用作用 CE將將RE短路，短路，RE對(duì)交流不起作對(duì)交流不起作用，放大倍數(shù)不用，放大倍數(shù)不受影響。受影響。eEibeiRuu 在在 ui相同時(shí)沒有相同時(shí)沒有CE則則ube減小，使得減小，使得ib和和ic減小，減小， uo減小，減小，則放大倍數(shù)下降。則放大倍數(shù)下降。73（二）靜態(tài)分析：（二）靜態(tài)分析：RB1+UCCRCRB2I1IBI2REUCEUBECECCCEECCCCCEEBEBEBECCBBBBIRRUIRIRUUIIRUUIURRR

45、U)(1212直流通路直流通路IE74 對(duì)交流：對(duì)交流：旁路電容旁路電容 CE 將將R 短路短路， R 不起作用不起作用， Au，ri，ro與固定偏置電路相同與固定偏置電路相同。旁路電容旁路電容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+（三）動(dòng)態(tài)分析：（三）動(dòng)態(tài)分析：RB1RCRLuiRB2uO75交流通路交流通路RBRCRLuiuo微變等效電路微變等效電路其中其中21/BBBRRR 12/oLubeiiBBbeoCRUArUrRRrrR rbeRBRCRLiUiI bI cI oU bI76RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+2B1BB/ R

46、RR iUiIbIcIoUbISEeIBRI77EbeL) 1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)1(R/R/Rrr CoRr beBir/Rr CoRr 分壓式偏置電路分壓式偏置電路78？即：即： Sos EUAu對(duì)信號(hào)源電壓的對(duì)信號(hào)源電壓的放大倍數(shù)？放大倍數(shù)？考慮信號(hào)源內(nèi)阻考慮信號(hào)源內(nèi)阻RS 時(shí)時(shí)iSibeLs rRrrRAu 所以所以SosEUAu SiioEUUU SiEUAu iSiSirRrEU irRB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+79 在圖示放大電路中，已知在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE

47、2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶體管，晶體管=50， UBE=0.6V, 試求試求: :(1) (1) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 畫出微變等效電路；畫出微變等效電路；(3) (3) 輸入電阻輸入電阻ri、ro及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2例題例題9.4.19.4.180V3V12206020CCB2B1B2BURRRUmA8 . 0mA 36 . 03EBEBECRUUII A16 A500.8CB IICECCCCEE1E2()120.8 60.8 3V4.8 VUUI

48、 RIRR RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICUB81(2) 由微變等效電路求由微變等效電路求Au、 ri 、 ro。k6Co Rrk86. 18 . 02651200I26) 1(200Ebe rk 15/2B1BB RRR其其中中1EbeBi) 1 (/RrRrk03.8 1EbeL) 1 (RrRAu69. 8 iUiIbIcIoUbISEeIBRI82動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)：放大電路有信號(hào)輸入（放大電路有信號(hào)輸入（u ui i 0 0）時(shí)的工作狀態(tài)。）時(shí)的工作狀態(tài)。分析方法：分析方法： 微變等效電路法，圖解法。微變等效電路法，圖解法。所用電路：所用電路： 放大電路的交流通路。

49、放大電路的交流通路。動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析: : 計(jì)算電壓放大倍數(shù)計(jì)算電壓放大倍數(shù)A Au u、輸入電阻、輸入電阻r ri i、輸出電阻、輸出電阻r ro o等。等。分析對(duì)象：分析對(duì)象： 各極電壓和電流的交流分量。各極電壓和電流的交流分量。目的：目的： 找出找出A Au u、 r ri i、 r ro o與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計(jì)與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計(jì) 打基礎(chǔ)。打基礎(chǔ)。9.3 9.3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析83（一）（一） 放大電路的性能指標(biāo)放大電路的性能指標(biāo)(1) 電壓放大倍數(shù)（電壓增益）電壓放大倍數(shù)（電壓增益）AuiouUUA電壓放大倍數(shù)反映了放大電路的放大能力電壓放大倍數(shù)反映了放

50、大電路的放大能力。iouUUAimomiouUUUUAuuAdBAlg20Au84AuIiUi (2)輸入電阻輸入電阻 ri放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，那么就要從信號(hào)源取電流。那么就要從信號(hào)源取電流。iiiIUriiiIUrUSRS輸入電阻輸入電阻就是從就是從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。對(duì)信號(hào)源來說，放大電路就相當(dāng)于它的負(fù)載，它的等對(duì)信號(hào)源來說，放大電路就相當(dāng)于它的負(fù)載，它的等效電阻就是輸入電阻效電阻就是輸入電阻ri 即：即：希望希望輸入電阻輸入電阻能遠(yuǎn)大于信號(hào)源的內(nèi)阻能遠(yuǎn)大于信號(hào)源的內(nèi)阻Rs 。ri

51、ri85irSUSRiIiUsSiisSiiiURrIURrrU1 電路的輸入電阻愈大，可增大放大電路的輸出電壓；電路的輸入電阻愈大，可增大放大電路的輸出電壓；可減小從信號(hào)源取用的電流即減輕信號(hào)源負(fù)擔(dān)。因此可減小從信號(hào)源取用的電流即減輕信號(hào)源負(fù)擔(dān)。因此希望輸入電阻大一些，最好是希望輸入電阻大一些，最好是能遠(yuǎn)大于信號(hào)源的內(nèi)阻能遠(yuǎn)大于信號(hào)源的內(nèi)阻Rs 。ouUA86(3)輸出電阻輸出電阻roAuUS 是是從負(fù)載兩端向放大電路的輸出端看進(jìn)從負(fù)載兩端向放大電路的輸出端看進(jìn)去的等效電阻。去的等效電阻。放大電路對(duì)其放大電路對(duì)其負(fù)載負(fù)載而言，相當(dāng)于信而言，相當(dāng)于信號(hào)源，我們可以將它等效為戴維寧等效電路，這個(gè)

52、號(hào)源，我們可以將它等效為戴維寧等效電路，這個(gè)戴維寧等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。戴維寧等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。roeSUscocoIUrscocoIUriooceSUAUU受控受控電壓源電壓源87esUoU 電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化愈電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化愈小，則放大電路帶負(fù)載能力較強(qiáng)。小，則放大電路帶負(fù)載能力較強(qiáng)。 放大電路有載時(shí)：放大電路有載時(shí)：oLoLiOCLoLiouOCLoLesLoLoARrRUURrRUUAURrRURrRU 放大電路空載時(shí)：放大電路空載時(shí)：oiOCiouOCesoAUUUUAUUU希望希望輸出電阻輸出電阻能遠(yuǎn)小于負(fù)載電

53、阻能遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻RL 。輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。88f|Au |0.707| Aum |fLfH| Aum|幅頻特性幅頻特性放大倍數(shù)隨頻放大倍數(shù)隨頻率變化曲線率變化曲線通頻帶：通頻帶：fbw=fHfL(4) 放大電路的頻率特性放大電路的頻率特性fO90 180270相頻特性相頻特性 0耦合電耦合電容造成容造成三極管結(jié)三極管結(jié)電容造成電容造成89 （二）微變等效電路：（二）微變等效電路： 把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。即把性電路。即把非線性的晶體管線性化非線性的晶體管線

54、性化，等效為一個(gè)線性，等效為一個(gè)線性元件。元件。線性化的條件：線性化的條件： 晶體管在晶體管在小信號(hào)小信號(hào)（微變量）情況下工作。因此，在靜（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。微變等效電路法：微變等效電路法： 利用放大電路的微變等效電路分析利用放大電路的微變等效電路分析計(jì)算計(jì)算放大電路放大電路電壓電壓放大倍數(shù)放大倍數(shù)A Au u、輸入電阻、輸入電阻r ri i、輸出電阻、輸出電阻r ro o等。等。90 晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。1. 1. 晶

55、體管的微變等效電路晶體管的微變等效電路（小信號(hào)電路模型）（小信號(hào)電路模型） U UBEBE I IB B(1) (1) 輸入回路輸入回路Q Q輸入特性輸入特性I IB BU UBEBEO O 當(dāng)輸入信號(hào)很小時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)當(dāng)輸入信號(hào)很小時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)Q附近的工附近的工作段輸入特性在小范圍內(nèi)可認(rèn)為是近似線性化。作段輸入特性在小范圍內(nèi)可認(rèn)為是近似線性化。 BEbeBUrIbebui晶體管的晶體管的輸入電阻輸入電阻對(duì)于小功率三極管：對(duì)于小功率三極管：26()200( )()beCmVrImAr rbebe一般為幾百歐到幾千歐。一般為幾百歐到幾千歐。 晶體管的輸入回路晶體管的輸入回路(B(B、E E

56、之間之間) )可用可用r rbebe等效等效代替，即由代替，即由r rbebe來確定來確定u ubebe和和 i ib b之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。BC+EuCEuBEiCiB則對(duì)于輸入的小交流信號(hào)而言，三極管相當(dāng)于一則對(duì)于輸入的小交流信號(hào)而言，三極管相當(dāng)于一個(gè)電阻，表示輸入特性。個(gè)電阻，表示輸入特性。26()200( )1()beEmVrImArbeBE91(2) (2) 輸出回路輸出回路CBII輸出特性輸出特性I IC CU UCECEQ Q 輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距的平行直線。的平行直線。cbii晶體管的電流晶體管的電流放大系數(shù)放大系數(shù) 晶體管的

57、輸出回路晶體管的輸出回路(C(C、E E之之間間) )可用一受控電流源可用一受控電流源 i ic c= = i ib b等效代替，即由等效代替，即由 來確定來確定i ic c和和 i ib b之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 一般在一般在2020200200之間，在手冊(cè)中常用之間，在手冊(cè)中常用h hfefe表示。表示。O OCE ib92ibicicBCEib ib晶體三極管晶體三極管微變等效電路微變等效電路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -（3 3）晶體管的微變等效電路）晶體管的微變等效電路rbeBEC 晶體管的晶體管的B、E之間之間可用可用rbe等效代替。等效

58、代替。 晶體管的晶體管的C、E之間可用一受之間可用一受控電流源控電流源ic= ib等效代替。等效代替。93 將交流通路中的晶體管將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效即可得放大電路的微變等效電路。電路。ibicrbe ibEBCuo+ +- -RBeSRCRLui+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii94 分析時(shí)假設(shè)輸入為分析時(shí)假設(shè)輸入為正弦交流，所以等效電正弦交流，所以等效電路中的電壓與電流可用路中的電壓與電流可用相量表示。相量表示。ibiceSrbe ibRBRCR

59、LEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS 將交流通路中的晶體管將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效即可得放大電路的微變等效電路。電路。953.電壓放大倍數(shù)的計(jì)算電壓放大倍數(shù)的計(jì)算bebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定義定義當(dāng)放大電路當(dāng)放大電路輸出端開路輸出端開路( (未接未接R RL L) )時(shí)時(shí)Lb RI beCrRAu 式中的式中的負(fù)號(hào)負(fù)號(hào)表示輸出電壓的相位與輸入表示輸出電壓的相

60、位與輸入相反。相反。iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS 顯然負(fù)載電阻顯然負(fù)載電阻R RL L越小，放大倍數(shù)越低。越小，放大倍數(shù)越低。A Au u還與還與和和r rbe be 有關(guān)。有關(guān)。oc CUI R LCRR 96 LcoRIU LCL/RRR io :UUAu 定義定義Lb RI rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREEebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI EbeL) 1(RrRAu 由此可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算由此可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算電壓放大倍數(shù)電壓