模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第二章課件

第三版童詩(shī)白第二章基本放大電路2.1放大的概念和電路主要指標(biāo)2.7場(chǎng)效應(yīng)管放大電路2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.5單管放大電路的三種基本接法2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定2.3放大電路的分析方法2.2基本共射放大電路的工作原理第三版童詩(shī)白第二章基本放大電路2.1放大的概念和電路主1第三版童詩(shī)白本章重點(diǎn)和考點(diǎn):1.共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)分析和動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算。2.放大電路失真分析和最大輸出電壓計(jì)算。3.BJT三種組態(tài)的特點(diǎn)、FET三種組態(tài)的特點(diǎn)。本章教學(xué)時(shí)數(shù)：10學(xué)時(shí)

第三版童詩(shī)白本章重點(diǎn)和考點(diǎn):1.共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)分析2第三版童詩(shī)白本章討論的問題：1.什么是放大？放大電路放大信號(hào)與放大鏡放大物體意義相同嗎？放大的特征是什么？2.為什么晶體管的輸入、輸出特性說明它有放大作用？如何將晶體管接入電路才能起到放大作用？組成放大電路的原則是什么？有幾種接法？3.如何評(píng)價(jià)放大電路的性能？有哪些主要指標(biāo)？第三版童詩(shī)白本章討論的問題：1.什么是放大？放大電路放大信號(hào)3第三版童詩(shī)白本章討論的問題：4.晶體管三種基本放大電路各有什么特點(diǎn)？如何根據(jù)它們的特點(diǎn)組成派生電路？5.如何根據(jù)放大電路的組成原則利用場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成放大電路？它有三種接法嗎？6.場(chǎng)效應(yīng)管放大電路與晶體管放大電路有哪些不同處？在不同的場(chǎng)合下，應(yīng)如何選用放大電路？第三版童詩(shī)白本章討論的問題：4.晶體管三種基本放大電路各有什4第二章基本放大電路2.1放大的概念和電路主要指標(biāo)(第五講）

2.1.1放大的概念電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號(hào)放大成較大的信號(hào)。這里所講的主要是電壓放大電路。電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)(二端口）表示，如圖：放大的前提是不失真，即只有在不失真的情況下放大才有意義。放大電路放大的本質(zhì)是能量的控制和轉(zhuǎn)換。uoAuui第二章基本放大電路2.1放大的概念和電路主要指標(biāo)5第二章基本放大電路2.1.2.放大電路的性能指標(biāo)放大電路示意圖圖2.1.2放大電路示意圖第二章基本放大電路2.1.2.放大電路的性能指標(biāo)放大電6第二章基本放大電路一、放大倍數(shù)

表示放大器的放大能力根據(jù)放大電路輸入信號(hào)的條件和對(duì)輸出信號(hào)的要求，放大器可分為四種類型，所以有四種放大倍數(shù)的定義。（1）電壓放大倍數(shù)為:Auu=UO/UI（重點(diǎn)）（2）電流放大倍數(shù)為:Aii=IO/II

（4）互導(dǎo)放大倍數(shù)為:Aiu=IO/UI（3）互阻放大倍數(shù)為:Aui=UO/II本章重點(diǎn)研究電壓放大倍數(shù)Auu第二章基本放大電路一、放大倍數(shù)表示放大器的放大能7第二章基本放大電路二、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)，那么就要從信號(hào)源取電流。輸入電阻是衡量放大電路從其前級(jí)取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從其前級(jí)取得的電流越小，對(duì)前級(jí)的影響越小。AuIi~USUiRi=Ui/Ii一般來(lái)說，Ri越大越好。Why？第二章基本放大電路二、輸入電阻Ri放大電路一定要有前8第二章基本放大電路三、輸出電阻Ro從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效電阻。輸入端正弦電壓，分別測(cè)量空載和輸出端接負(fù)載RL

的輸出電壓、。輸出電阻愈小，帶載能力愈強(qiáng)。第二章基本放大電路三、輸出電阻Ro從放大電路輸出9第二章基本放大電路四、通頻帶fAuAum0.7AumfL下限截止頻率fH上限截止頻率通頻帶：fbw=

fH

–

fL放大倍數(shù)隨頻率變化曲線通頻帶越寬，表明放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力越強(qiáng)。第二章基本放大電路四、通頻帶fAuAum0.7Aumf10第二章基本放大電路五、非線性失真系數(shù)D所有諧波總量與基波成分之比，即六、最大不失真輸出幅度在輸出波形沒有明顯失真情況下放大電路能夠提供給負(fù)載的最大輸出電壓(或最大輸出電流)可用峰-峰值(UOPP、IOPP)表示，或有效值表示(Uom、Iom)。七、最大輸出功率與效率輸出不產(chǎn)生明顯失真的最大輸出功率。用符號(hào)Pom表示。：效率PV：直流電源消耗的功率第二章基本放大電路五、非線性失真系數(shù)D所有諧波總量與112.2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及各元件作用T：NPN型三極管，為放大元件；VCC：為輸出信號(hào)提供能量；

RC：當(dāng)iC通過Rc，將電流的變化轉(zhuǎn)化為集電極電壓的變化，傳送到電路的輸出端；

VBB、Rb：為發(fā)射結(jié)提供正向偏置電壓，提供靜態(tài)基極電流(靜態(tài)基流)。圖2.2.1基本共射放大電路T第二章基本放大電路2.2基本共射放大電路的工作原理2.2.1基本共射放大電12第二章基本放大電路放大電路沒有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。2.2.2設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性一、靜態(tài)工作點(diǎn)(QuiescentPoint)靜態(tài)工作點(diǎn)Q（直流值）：UBEQ、IBQ、ICQ

和UCEQ圖2.2.1基本共射放大電路TICQ=IBQ對(duì)于NPN硅管UBEQ＝0.7V，PNP鍺管UBEQ＝-0.2V第二章基本放大電路放大電路沒有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為13第二章基本放大電路二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)圖2.2.2沒有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)T+ui-輸出電壓會(huì)出現(xiàn)失真對(duì)放大電路的基本要求：1.輸出波形不能失真。2.輸出信號(hào)能夠放大。Q點(diǎn)不僅影響放大電路是否會(huì)失真，而且影響放大電路的幾乎所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)。第二章基本放大電路二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)圖2.214第二章基本放大電路→△uCE（-△iC×Rc）→△uBE→△iB→△iC（b△iB）電壓放大倍數(shù)：→

BCE一．放大原理2.2.3基本共射放大電路的工作原理及波形分析若設(shè)置了適當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)第二章基本放大電路→△uCE（-△iC×Rc）→△uB15第二章基本放大電路IBQuiOt

iB

OtuCEOtuoOt

iC

OtICQUCEQ-++VT123URBIRBBBECCCCb（+12V）IUVCE符號(hào)說明基本共射放大電路的電壓放大作用是利用晶體管的電流放大作用，并依靠RC將電流的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。各電壓、電流的波形第二章基本放大電路IBQuiOtiB16第二章基本放大電路2.2.4放大電路的組成原則一、組成原則1.必須有為放大管提供合適Q點(diǎn)的直流電源。保證晶體管工作在放大區(qū)；場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)。2.電阻適當(dāng)，同電源配合，使放大管有合適Q點(diǎn)。3.輸入信號(hào)必須能夠作用于放大管的輸入回路。對(duì)于晶體管能產(chǎn)生△uBE，對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管能產(chǎn)生△uGS，從而改變輸出回路的電流，放大輸入信號(hào)。

4.當(dāng)負(fù)載接入時(shí)，必須保證放大管的輸出回路的動(dòng)態(tài)電流能夠作用于負(fù)載，從而使負(fù)載獲得比輸入信號(hào)大得多的信號(hào)電流或信號(hào)電壓。第二章基本放大電路2.2.4放大電路的組成原則一、組17第二章基本放大電路二、常見的兩種共射放大電路1.直接耦合共射放大電路圖2.2.5阻容耦合共射放大電路T2.阻容耦合共射放大電路ICQ

IBQUCEQ=VCC–ICQ

RCICQ

IBQUCEQ=VCC–ICQ

RC圖2.2.4直接耦合共射放大電路TRb1Rb2第二章基本放大電路二、常見的兩種共射放大電路1.直接耦18放大電路如圖所示。已知BJT的?=80，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：第二章基本放大電路共射極放大電路

（1）放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？（2）當(dāng)Rb=100k時(shí)，放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略BJT的飽和壓降）解：（1）（2）當(dāng)Rb=100k時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)為Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大區(qū)。其最小值也只能為0，即IC的最大電流為：所以BJT工作在飽和區(qū)。UCEQ不可能為負(fù)值，此時(shí)，Q（120uA，6mA，0V），例題放大電路如圖所示。已知B19第二章基本放大電路復(fù)習(xí)：1.放大電路的性能指標(biāo)有哪些？2.放大電路為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？包括哪幾個(gè)參數(shù)？3.如何從計(jì)算出來(lái)的Q點(diǎn)判斷放大電路處于什么工作區(qū)？第二章基本放大電路復(fù)習(xí)：1.放大電路的性能指標(biāo)有哪些？20第二章基本放大電路2.3.1直流通路和交流通路

阻容耦合放大電路的直流通路耦合電容：通交流、隔直流直流電源：內(nèi)阻為零直流電源和耦合電容對(duì)交流相當(dāng)于短路

共射極放大電路2.3放大電路的分析方法+-阻容耦合放大電路的交流通路第二章基本放大電路2.3.1直流通路和交流通路阻容212.3.2圖解法在三極管的輸入、輸出特性曲線上直接用作圖的方法求解放大電路的工作情況。一、靜態(tài)工作點(diǎn)的分析1.先用估算的方法計(jì)算輸入回路IBQ、UBEQ。2.用圖解法確定輸出回路靜態(tài)值。方法：根據(jù)uCE=VCC

-

iCRc式確定兩個(gè)特殊點(diǎn)第二章基本放大電路2.3.2圖解法在三極管的輸入、輸出特性曲線上直接用作22輸出回路輸出特性直流負(fù)載線Q由靜態(tài)工作點(diǎn)Q確定的ICQ、UCEQ

為靜態(tài)值。第二章基本放大電路輸出回路輸出特性直流負(fù)載線Q由靜態(tài)工作點(diǎn)Q確定的I23T【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知Rb=280k，Rc=3k，集電極直流電源VCC=12V，試用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)。解：首先估算IBQ做直流負(fù)載線，確定Q

點(diǎn)根據(jù)UCEQ=VCC–ICQ

RciC=0，uCE=12V；uCE=0，iC=4mA.第二章基本放大電路T【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知Rb=240iB

=0μA20μA40μA60μA80μA134224681012MQ靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ=40μA，ICQ=2mA，UCEQ=6V.uCE

/V由Q

點(diǎn)確定靜態(tài)值為：iC

/mA第二章基本放大電路0iB=0μA20μA40μA60μA80μ25二、電壓放大倍數(shù)的分析1.交流通路的輸出回路輸出通路的外電路是Rc和RL的并聯(lián)。2.交流負(fù)載線交流負(fù)載線交流負(fù)載線斜率為：OIBiC

/mAuCE

/VQ靜態(tài)工作點(diǎn)第二章基本放大電路二、電壓放大倍數(shù)的分析1.交流通路的輸出回路263.動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析0.680.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/μAuBE/ViBUBE（動(dòng)畫3-1）第二章基本放大電路3.動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析0.680.72uBEiBtQ27交流負(fù)載線直流負(fù)載線4.57.5uCE912t0ICQiC

/mA0IB=40μA2060804Q260uCE/ViC

/mA0tuCE/VUCEQiC輸出回路工作情況分析第二章基本放大電路交流負(fù)載線直流負(fù)載線4.57.5uCE912t0ICQiC284.電壓放大倍數(shù)【例】用圖解法求圖示電路電壓放大倍數(shù)。輸入、輸出特性曲線如右圖，RL=3k。uCE=(4.5–7.5)V=-3VuBE=(0.72–0.68)V=0.04V解：求確定交流負(fù)載線取iB=(60–20)A=40A則輸入、輸出特性曲線上有圖2.4.3(a)T第二章基本放大電路4.電壓放大倍數(shù)【例】用圖解法求圖示電路電壓放大倍數(shù)。29三、波形非線性失真的分析1.靜態(tài)工作點(diǎn)過低，引起

iB、iC、uCE的波形失真ibui結(jié)論：iB波形失真OQOttOuBE/ViB/μAuBE/ViB/μAIBQ——截止失真（動(dòng)畫3-2）第二章基本放大電路三、波形非線性失真的分析1.靜態(tài)工作點(diǎn)過低，引起i30iC

、uCE

(uo

)波形失真NPN管截止失真時(shí)的輸出uo波形。uo波形頂部失真uo=

uceOiCtOOQ

tuCE/VuCE/ViC

/mAICQUCEQ第二章基本放大電路iC、uCE(uo)波形失真NPN管截止失真時(shí)的輸31OIB=0QtOO

NPN管uo波形tiCuCE/VuCE/ViC

/mAuo=

uceib(不失真)ICQUCEQ2.Q點(diǎn)過高，引起

iC、uCE的波形失真—飽和失真uo波形底部失真第二章基本放大電路OIB=0QtOONPN管uo波形tiCuCE/V323.用圖解法估算最大輸出幅度OiB=0QuCE/ViC

/mAACBDE交流負(fù)載線輸出波形沒有明顯失真時(shí)能夠輸出最大電壓。即輸出特性的A、B

所限定的范圍。

Q

盡量設(shè)在線段AB的中點(diǎn)。則AQ=QB，CD=DE問題：如何求最大不失真輸出電壓？Uomax=min[(UCEQ-UCES),(UCC–UCEQ)]第二章基本放大電路3.用圖解法估算最大輸出幅度OiB=0QuCE/ViC334.用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響（1）改變Rb，保持VCC，Rc，不變；OIBiCuCE

Q1Rb增大，Rb減小，Q點(diǎn)下移；Q點(diǎn)上移；Q2OIBiCuCE

Q1Q3（2）改變VCC，保持Rb，Rc，不變；升高VCC，直流負(fù)載線平行右移，動(dòng)態(tài)工作范圍增大，但管子的動(dòng)態(tài)功耗也增大。Q2第二章基本放大電路4.用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響（1）改變Rb343.改變Rc，保持Rb，VCC，不變；4.改變，保持Rb，Rc，VCC

不變；增大Rc，直流負(fù)載線斜率改變，則Q點(diǎn)向飽和區(qū)移近。OIBiCuCE

Q1Q2OIBiCuCE

Q1Q2增大，ICQ增大，UCEQ減小，則Q點(diǎn)移近飽和區(qū)。圖2.4.9(c)圖2.4.9(d)第二章基本放大電路3.改變Rc，保持Rb，VCC，不變；435圖解法小結(jié)1.能夠形象地顯示靜態(tài)工作點(diǎn)的位置與非線性失真的關(guān)系；2.方便估算最大輸出幅值的數(shù)值；3.可直觀表示電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響；4.有利于對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)Q

的檢測(cè)等。第二章基本放大電路圖解法小結(jié)1.能夠形象地顯示靜態(tài)工作點(diǎn)的位置與非線性362.3.3等效電路法（第六講）晶體管在小信號(hào)(微變量)情況下工作時(shí)，可以在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)用直線段近似地代替三極管的特性曲線，三極管就可以等效為一個(gè)線性元件。這樣就可以將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。一、微變等效條件研究的對(duì)象僅僅是變化量信號(hào)的變化范圍很小第二章基本放大電路2.3.3等效電路法（第六講）晶體管在小信號(hào)(微變量37第二章基本放大電路1.H(hybrid)參數(shù)的引出在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得用小信號(hào)交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce輸入、輸出特性如下：iB=f(vBE)

vCE=constiC=f(vCE)

iB=const可以寫成：vBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)二、晶體管共射參數(shù)等效模型第二章基本放大電路1.H(hybrid)參數(shù)的引出38第二章基本放大電路輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；輸入端交流開路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。其中：四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)。2.H參數(shù)的物理意義hybrid（H參數(shù)）vbe=h11eib+h12evceic=h21eib+h22evceUbe=h11eIb+h12eUceIc=h21eIb+h22eUceh11eh21eh12eh22e第二章基本放大電路輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交39第二章基本放大電路3.H參數(shù)小信號(hào)模型根據(jù)可得小信號(hào)模型BJT的H參數(shù)模型h21eibicvceibvbeh12evceh11eh22evbe=h11eib+h12evceic=h21eib+h22evcevBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)H參數(shù)都是小信號(hào)參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。H參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對(duì)交流信號(hào)的分析。第二章基本放大電路3.H參數(shù)小信號(hào)模型根據(jù)可得小信404.簡(jiǎn)化的H參數(shù)等效模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即rbe=h11e

=h21e

uT=h12e

rce=1/h22e一般采用習(xí)慣符號(hào)則BJT的H參數(shù)模型為

ibicvceibvbeuT

vcerberce

uT很小，一般為10-310-4，

rce很大，約為100k。故一般可忽略它們的影響，得到簡(jiǎn)化電路

ib

是受控源

，且為電流控制電流源(CCCS)。

電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的。

4.簡(jiǎn)化的H參數(shù)等效模型hfeibicvceibvbeh415.H參數(shù)的確定

一般用測(cè)試儀測(cè)出；

rbe

與Q點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測(cè)出。一般也用公式估算rbe

rbe=rb+(1+

)re則

而

(T=300K)

對(duì)于低頻小功率管rb≈(100－300）

5.H參數(shù)的確定一般用測(cè)試儀測(cè)出；rbe42三、共射放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析就是求解電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。解題的方法是：作出h參數(shù)的交流等效電路

圖2.2.5共射極放大電路RbviRcRL（動(dòng)畫3-7）三、共射放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析就是解題的方43根據(jù)RbviRcRL則電壓增益為（可作為公式）1.求電壓放大倍數(shù)（電壓增益）根據(jù)RbviRcRL則電壓增益為（可作為公式）1.求電壓放442.求輸入電阻RbRcRLRi3.求輸出電阻RbRcRLRo令Ro=Rc所以2.求輸入電阻RbRcRLRi3.求輸出電阻RbRc454.當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)：Ri為放大電路的輸入電阻求＝Ui.UO.Ui.Us.4.當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)：Ri為放大電路的輸入電阻求＝Ui.UO46解（1）求Q點(diǎn)，作直流通路（1）試求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）畫出簡(jiǎn)化的小信號(hào)等效電路；（3）求該電路的電壓增益AV，輸出電阻Ro、輸入電阻Ri。例如圖，已知BJT的β=100，UBE=-0.7V。IBICUCE解（1）求Q點(diǎn)，作直流通路（1）試求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；例472.畫出小信號(hào)等效電路3.求電壓增益

＝200+（1+100）26/4=865歐RbviRcRLUiUo2.畫出小信號(hào)等效電路3.求電壓增益484.求輸入電阻5.求輸出電阻Ro=Rc=2KRbRcRLRiUiUo4.求輸入電阻5.求輸出電阻Ro=Rc=497.非線性失真判斷----截止失真uituot6.非線性失真判斷----飽和失真uituot7.非線性失真判斷----截止失真uituot6.非線性失真50

等效電路法的步驟(歸納)1.首先利用圖解法或近似估算法確定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。2.求出靜態(tài)工作點(diǎn)處的微變等效電路參數(shù)

和rbe。3.畫出放大電路的微變等效電路。可先畫出三極管的等效電路，然后畫出放大電路其余部分的交流通路。4.列出電路方程并求解。第二章基本放大電路等效電路法的步驟(歸納)1.首先利用圖解法或近似估算512.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定（第七講）2.4.1靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性三極管是一種對(duì)溫度十分敏感的元件。溫度變化對(duì)管子參數(shù)的影響主要表現(xiàn)有：

1.UBE

改變。UBE

的溫度系數(shù)約為–2mV/C，即溫度每升高1C，UBE約下降2mV。

2.改變。溫度每升高1C，值約增加0.5%~1%，溫度系數(shù)分散性較大。3.ICBO改變。溫度每升高10C，ICBQ

大致將增加一倍，說明ICBQ

將隨溫度按指數(shù)規(guī)律上升。動(dòng)畫avi\3-8.avi第二章基本放大電路2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定（第七講）2.4.1靜態(tài)工52溫度升高將導(dǎo)致IC

增大，Q上移。波形容易失真。iCuCEOiBQVCCT=20C

T=50C圖2.4.1晶體管在不同環(huán)境溫度下的輸出特性曲線第二章基本放大電路溫度升高將導(dǎo)致IC增大，Q上移。波形容易失真。iCuC532.4.2典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路穩(wěn)定Q點(diǎn)常引入直流負(fù)反饋或溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ笽BQ在溫度變化時(shí)與ICQ產(chǎn)生相反的變化。一、電路組成和Q點(diǎn)穩(wěn)定原理C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1Reui

圖2.4.2阻容耦合的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路b圖2.4.2直接耦合的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路aTRb1Rb2Re（動(dòng)畫3-5）2.4.2典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路穩(wěn)定Q點(diǎn)常引入直流負(fù)反饋或54所以UBQ

不隨溫度變化，——電流負(fù)反饋式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ阻容耦合的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReIBICIEIRuiUEUB圖2.4.2

阻容耦合的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路由于IR>>IBQ，可得(估算)第二章基本放大電路所以UBQ不隨溫度變化，——電流負(fù)反饋式工作點(diǎn)穩(wěn)定電55二、靜態(tài)工作點(diǎn)的估算由于IR>>IBQ，可得(估算)靜態(tài)基極電流Rb2Rb1IBQIRIEQICQ第二章基本放大電路二、靜態(tài)工作點(diǎn)的估算由于IR>>IBQ，可得(估算)56C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiRcRb2+VCCRL++uiuoRb1Re三、動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算rbe

ebcRcRL++Rb2Rb1第二章基本放大電路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1Rei57如無(wú)旁路電容，動(dòng)態(tài)參數(shù)如何計(jì)算？圖2.4.4(a)無(wú)旁路電容時(shí)的交流電路如無(wú)旁路電容，動(dòng)態(tài)參數(shù)如何計(jì)算？圖2.4.4(a)無(wú)旁路電容582.4.3穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的措施

a利用二極管的反向特性進(jìn)行溫度補(bǔ)償D圖2.4.5靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路

b利用二極管的正向特性進(jìn)行溫度補(bǔ)償–50I/mAU

/V0.20.4–2551015–0.01–0.020Rb1Rb2IRbIDIBvi+-2.4.3穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的措施a利用二極管的反向特性進(jìn)行59復(fù)習(xí)：1.如何用圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)？用解析式求基極電流，作直線UCEQ=VCC–ICQRc與BJT輸出特性曲線的交點(diǎn)。2.NPN管共射放大電路Q點(diǎn)設(shè)置太低，輸出電壓將會(huì)如何？如何調(diào)節(jié)？3.直流通路、交流通路如何繪制？4.BJT的h參數(shù)等效模型如何？基射極等效電阻如何計(jì)算？6.為什么要穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)？如何穩(wěn)定？5.共射放大電路靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析包括哪些參數(shù)？復(fù)習(xí)：1.如何用圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)？用解析式求基極電流，2.602.5晶體管單管放大電路的三種基本接法共射組態(tài)CE共集組態(tài)CC共基組態(tài)CB第二章基本放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~共射極放大電路C1C2+++_+_ReVEEVCCRcRLT2.5晶體管單管放大電路的三種基本接法共射組態(tài)C612.5.1基本共集放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~圖2.5.1基本共集放大電路一、電路的組成信號(hào)從基極輸入，從發(fā)射極輸出第二章基本放大電路2.5.1基本共集放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re62二、靜態(tài)工作點(diǎn)C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~由基極回路求得靜態(tài)基極電流則圖2.5.1

共集電極放大電路第二章基本放大電路二、靜態(tài)工作點(diǎn)C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~63三、電流放大倍數(shù)所以四、電壓放大倍數(shù)結(jié)論：電壓放大倍數(shù)恒小于1，而接近1，且輸出電壓與輸入電壓同相，又稱射極跟隨器。~++__+rbebec圖2.5.2交流等效電路第二章基本放大電路三、電流放大倍數(shù)所以四、電壓放大倍數(shù)結(jié)論：電壓放大倍數(shù)恒64五、輸入電阻輸入電阻較大。~++__+rbebec圖2.5.2交流等效電路Ri第二章基本放大電路五、輸入電阻輸入電阻較大。~++__+rbebec圖2.65第二章基本放大電路六、輸出電阻+_rbebec~輸出電阻低，故帶載能力比較強(qiáng)。Ro圖2.5.3共集放大電路的輸出電阻如輸出端加上發(fā)射極電阻ReRe如輸出端無(wú)發(fā)射極電阻Re第二章基本放大電路六、輸出電阻+_rbebec~輸出電662.5.2共基極放大電路圖2.5.4

共基極放大電路(a)原理電路

VEE

保證發(fā)射結(jié)正偏；VCC

保證集電結(jié)反偏；三極管工作在放大區(qū)。(b)實(shí)際電路實(shí)際電路采用一個(gè)電源VCC，用Rb1、Rb2分壓提供基極正偏電壓。C1C2+++_+_ReVEEVCCRcRLTC1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLRc第二章基本放大電路2.5.2共基極放大電路圖2.5.4共基極放大電路(a672.5.2共基極放大電路圖2.5.4

共基極放大電路

VEE

保證發(fā)射結(jié)正偏；VCC

保證集電結(jié)反偏；三極管工作在放大區(qū)。第二章基本放大電路(a)電路+_+_ReVBBVCCRcT(b)交流通路+_+_ReRcT2.5.2共基極放大電路圖2.5.4共基極放大電路68一、靜態(tài)工作點(diǎn)(IBQ,ICQ,UCEQ)第二章基本放大電路(a)直流通路+_ReVBBVCCRcT一、靜態(tài)工作點(diǎn)(IBQ,ICQ,UCEQ)第二章69二、電壓放大倍數(shù)微變等效電路由圖可得：交流等效電路第二章基本放大電路+_+_RerbebecRC試討論Re為零時(shí)的放大倍數(shù)二、電壓放大倍數(shù)微變等效電路由圖可得：交流等效電路第二章70三、電流放大倍數(shù)由微變等效電路可得，共基極放大電路沒有電流放大作用，因?yàn)椋狠斎腚娏鱅i=Ie，輸出電流IO=IC，

Ai=IO/Ii=Ic/Ie=a但是具有電壓放大作用。電壓放大倍數(shù)與共射電路相等，但沒有負(fù)號(hào)，說明該電路輸入、輸出信號(hào)同相位。第二章基本放大電路+_+_RerbebecRC三、電流放大倍數(shù)由微變等效電路可得，共基極放大電路沒有電流放71四、輸入電阻五、輸出電阻Ro

=

RC第二章基本放大電路四、輸入電阻五、輸出電阻第二章基本放大電路722.5.3三種基本組態(tài)的比較大(數(shù)值同共射電路，但同相)小(小于、近于1)大(十幾~一幾百)小大(幾十~一百以上)大(幾十~一百以上)電路組態(tài)性能共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+++C1Rb+VCCC2RL++++Rc第二章基本放大電路2.5.3三種基本組態(tài)的比較大(數(shù)值同共射電路，但同相)732.5.3三種基本組態(tài)的比較

頻率響應(yīng)大(幾百千歐~幾兆歐)小(幾歐~幾十歐)中(幾十千歐~幾百千歐)rce小(幾歐~幾十歐)大(幾十千歐以上)中(幾百歐~幾千歐)

rbe組態(tài)性能共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)差較好好第二章基本放大電路2.5.3三種基本組態(tài)的比較頻率響應(yīng)大小中小74例如圖屬于何種組態(tài)？其輸出電壓的波形是否正確？若有錯(cuò)，請(qǐng)改正。uo

uo

ui

-Vcc

R2

R3

ReR1

+解共集電極組態(tài)共集電極電路特點(diǎn)：◆電壓增益小于1但接近于1，UO與Ui同相?！糨斎腚娮璐螅瑢?duì)電壓信號(hào)源衰減小◆輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)不正確。ui

例如圖屬于何種組態(tài)？其輸出電壓的波形是否正確？若有錯(cuò)，請(qǐng)改75例電路如圖題所示，BJT的電流放大系數(shù)為β，輸入電阻為rbe，略去了偏置電路。試求下列三種情況下的電壓增益AV、輸入電阻Ri和輸出電阻RO①vs2=0，從集電極輸出；②vs1=0，從集電極輸出；③vs2=0，從發(fā)射極輸出。解①共發(fā)射極接法bRcvivoec++--rbeβIbReIbIevs2vs1+--+ReRcTecb例電路如圖題所示，BJT的解①共發(fā)射極接法bRcviv76②共基極組態(tài)vs2vs1+--+ReRcTbecebcvs2-+-+voReRcTvs2++--ReRcebcvorbeβIbIeIbRo

RCvs1=0，從集電極輸出②共基極組態(tài)vs2vs1+--+ReRcTbecebcvs277③共集電極組態(tài)vs2vs1+--+ReRcTbecvs1ecbRcRevo++--vs2=0，從發(fā)射極輸出IcIe++vs1--ecbrbeReRcvoβIbIb③共集電極組態(tài)vs2vs1+--+ReRcTbecvs1ec78一、復(fù)合管的組成及其電流放大系數(shù)復(fù)合管的構(gòu)成：+uBEiBiB1iC2iCiEiE1=iB2T1bT2eciC1由兩個(gè)或兩個(gè)以上三極管組成。1.復(fù)合管共射電流放大系數(shù)值由圖可見2.6晶體管基本放大電路的派生電路（自學(xué)）2.6.1復(fù)合管放大電路第二章基本放大電路一、復(fù)合管的組成及其電流放大系數(shù)復(fù)合管的構(gòu)成：+uBEiBi79+uBEiBiB1iC2iCiEiE1=iB2T1bT2eciC1則2.復(fù)合管輸入電阻

rbe其中所以顯然，、rbe

均比一個(gè)管子1、rbe1提高了很多倍。第二章基本放大電路+uBEiBiB1iC2iCiEiE1=iB2T1bT2803.構(gòu)成復(fù)合管時(shí)注意事項(xiàng)（1）.前后兩個(gè)三極管連接關(guān)系上，應(yīng)保證前級(jí)輸出電流與后級(jí)輸入電流實(shí)際方向一致。（2）.外加電壓的極性應(yīng)保證前后兩個(gè)管子均為發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，使管子工作在放大區(qū)。復(fù)合管的接法T1bT2ecT2T1bec(a)NPN型(b)PNP型圖2.6.1復(fù)合管第二章基本放大電路3.構(gòu)成復(fù)合管時(shí)注意事項(xiàng)（1）.前后兩個(gè)三極管連接關(guān)系上81(c)NPN型cT1bT2e(d)PNP型T2T1bec圖2.6.1復(fù)合管第二章基本放大電路(c)NPN型cT1bT2e(d)PNP型82結(jié)論1.兩個(gè)同類型的三極管組成復(fù)合管，其類型與原來(lái)相同。復(fù)合管的12，復(fù)合管的rbe=rbe1+(1+1)rbe2。2.兩個(gè)不同類型的三極管組成復(fù)合管，其類型與前級(jí)三極管相同。復(fù)合管的12，復(fù)合管的rbe=rbe1+(1+1)

rbe2

。3.在集成運(yùn)放中，復(fù)合管不僅用于中間級(jí)，也常用于輸入級(jí)和輸出級(jí)。優(yōu)點(diǎn)可以獲得很高的電流放大系數(shù)；提高中間級(jí)的輸入電阻；提高了集成運(yùn)放總的電壓放大倍數(shù)。第二章基本放大電路結(jié)論1.兩個(gè)同類型的三極管組成復(fù)合管，其類型與原83二、復(fù)合管共射放大電路圖2.6.2阻容耦合復(fù)合管共射放大電路電壓放大倍數(shù)與沒用復(fù)合管時(shí)相當(dāng)，但輸入電阻大大增加,增強(qiáng)了電流放大能力。二、復(fù)合管共射放大電路圖2.6.2阻容耦合復(fù)合管共射放大電84三、復(fù)合管共集放大電路圖2.6.3阻容耦合復(fù)合管共集放大電路復(fù)合管共集放大電路使輸入電阻大大增加，輸出電阻大大減小。三、復(fù)合管共集放大電路圖2.6.3阻容耦合復(fù)合管共集放大電852.6.2共射－共基放大電路特點(diǎn)：電路的輸入電阻較大，具有一定的電壓放大能力，有較寬的通頻帶。圖2.6.4共射－共基放大電路的交流通路2.6.2共射－共基放大電路特點(diǎn)：電路的輸入電阻較大，具有862.6.3共集－共基放大電路圖2.6.5共集－共基放大電路的交流通路輸入電阻較大，具有一定的電壓放大能力，有較寬的通頻帶。2.6.3共集－共基放大電路圖2.6.5共集－共基放大電872.7場(chǎng)效應(yīng)管放大電路（第9講）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制電流元件，具有高輸入阻抗。2.7.1場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的三種接法（以N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管為例）圖2.7.1場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的三種接法（a）共源電路（b）共漏電路（c）共柵電路2.7場(chǎng)效應(yīng)管放大電路（第9講）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制電流元件882.7.2場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法圖2.7.2基本共源放大電路VDD+uOiDT~+uIVGGRGSDGRD與雙極型三極管對(duì)應(yīng)關(guān)系bG,eS,cD為了使場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)實(shí)現(xiàn)放大作用，應(yīng)滿足：

N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管組成的放大電路。(UT：開啟電壓)一、基本共源放大電路第二章基本放大電路2.7.2場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法圖2.7.89靜態(tài)分析－－UGSQ、IDQUDSQVDD+uOiDT~+uIVGGRGSDGRD圖2.7.2基本共源放大電路兩種方法近似估算法圖解法(一)近似估算法

MOS管柵極電流為零，當(dāng)uI=0時(shí)UGSQ=VGG而iD

與uGS

之間近似滿足(當(dāng)uGS>UT)式中

IDO為uGS=2UT時(shí)的值。則靜態(tài)漏極電流為第二章基本放大電路靜態(tài)分析－－UGSQ、IDQUDSQVDD+iDT90

(二)圖解法圖2.7.3圖解法求基本共源放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)VDDIDQUDSQQ利用式uDS=VDD

-

iDRD

畫出直流負(fù)載線。圖中IDQ、UDSQ

即為靜態(tài)值。第二章基本放大電路(二)圖解法圖2.7.3圖解法求基本共源放大電路的91Q點(diǎn)：UGSQ、IDQ、UDSQUGSQ=UDSQ=已知UP或UGS（Off)

VDD-IDQ(Rd+R)--IDQR可解出Q點(diǎn)的UGSQ、IDQ、UDSQ如知道FET的特性曲線，也可采用圖解法。二、自給偏壓電路圖2.7.4(a)JFET自給偏壓共源電路耗盡型MOS管自給偏壓共源電路的分析方法相同。IDQQ點(diǎn)：UGSQ、IDQ、UDSQUGSQ=UDSQ=92三、分壓式偏置電路圖2.7.5分壓式偏置電路+T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+++(一)Q點(diǎn)近似估算法根據(jù)輸入回路列方程解聯(lián)立方程求出UGSQ

和IDQ。列輸出回路方程求UDSQUDSQ=VDD–IDQ(RD+RS)將IDQ

代入，求出UDSQ三、分壓式偏置電路圖2.7.5分壓式偏置電路+T+RGSDG93+T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+++圖2.7.5分壓式偏置電路(二)圖解法由式可做出一條直線，另外，iD