電子線路2519803678課件

電子線路25198036782024/1/7電子線路25198036782．1放大的概念一、什么叫放大電路（放大器）

1、放大：將信號(hào)的幅度由小增大或擴(kuò)大幅度，不改變頻率（波形形狀）完成上述工作的器件（電路）叫放大器（電路）。第二章

放大電路的基本原理電子線路25198036782、放大的本質(zhì)：實(shí)現(xiàn)能量的控制。這種小能量對(duì)大能量的控制作用，就是放大作用。我們討論的放大作用：其放大的對(duì)象是變化量。放大電路的核心元件：三極管、場(chǎng)效管。電子線路2519803678

輸入傳聲器音響放大器（含直流電源）輸出揚(yáng)聲器輸入信號(hào)源放大器（含直流電源）輸出負(fù)載二、放大電路的分類1、按任務(wù)：

以增大（擴(kuò)大）U（I）為目的

小信號(hào)放大器（電壓流）放大器）

以增大UI（P）為目的大信號(hào)放大器（功率放大器）電子線路2519803678

2、按輸入信號(hào)來(lái)分：

音（低）頻率放大器：20HZ—200KHZ（語(yǔ)言信號(hào)）直流放大器：直流、緩慢變化信號(hào)寬頻放大器：幾十赫茲（HZ）—幾百M(fèi)HZ高頻（諧振）放大器：高頻載波信號(hào)、已調(diào)波信號(hào)電子線路2519803678二、放大電路的特點(diǎn)

1、研究小信號(hào)連續(xù)變化的模擬信號(hào)。對(duì)放大電路最基本要求是將輸入的模擬信號(hào)按比例地進(jìn)行線性放大，使放大后的輸出信號(hào)盡可能和原來(lái)輸入信號(hào)的波形保持一致不產(chǎn)生失真。數(shù)字電路：數(shù)字信號(hào)輸入與輸出為邏輯關(guān)系。電子線路25198036782、三極管—放大狀態(tài)，輸出信號(hào)必須忠實(shí)輸入信號(hào)，對(duì)器件電源等有較高要求。數(shù)字電路中三極管工作在截止和飽和狀態(tài)。3、分析方法模擬：圖解法，微變等效電路法。數(shù)字：邏輯代數(shù)、真值表、卡諾圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等。電子線路25198036782.2共射基本放大電路

（basiccommonemitteramplifier）

由單個(gè)三極管構(gòu)成的放大電路稱為基本放大電路。2.2.1共射基本放大電路的原理電路1．原理電路圖2.2.1共射基本放大電路原理電路電子線路2519803678

該放大電路成立的條件是：

（1）有正確的直流偏置，即發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏（接VBB和VCC

）；（2）輸入信號(hào)ui為小信號(hào)；（3）輸入回路的交流與直流應(yīng)相互疊加（ui

與VBB

串聯(lián)連接）；（4）輸出回路應(yīng)有交流電壓輸出（接Rc

）。圖2.2.1共射基本放大電路原理電路電子線路2519803678二、

工作原理1、

靜態(tài)分析靜態(tài)：把uI=0時(shí)放大電路的狀態(tài)。此時(shí)分析的電路各量均為直流量有IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ=VCC-ICQRC

稱靜態(tài)工作點(diǎn)。2、

動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)：把uI不為0時(shí)放大電路的狀態(tài)。此時(shí)分析的電路各量是在直流量的基礎(chǔ)上再加上交流量。輸入端加入一個(gè)微小的變化量信號(hào)，在輸出端得到一個(gè)較大的變化量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)放大。電子線路2519803678由圖2.2.1可以看出，輸入回路的外加電壓uBE=VBB+ui=VBB+ΔUBE

，這就引起發(fā)射結(jié)兩端電壓的變化，使發(fā)射極電流iE

=IE+ΔIE，即在原來(lái)IE基礎(chǔ)上變化了ΔIE。相應(yīng)地，集電極電流iC

=IC+ΔIC，基極電流iB

=IB+ΔIB，分別在原來(lái)基礎(chǔ)上變化了ΔIC和ΔIB。電子線路2519803678在共射電路中，輸入電流為基極電流iB，輸出電流為集電極電流iC，輸出電流變化量ΔIC與輸入電流變化量ΔIB的比值稱為共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)，用β表示，即

（2.2.1）

顯然，和是兩個(gè)不同的概念。但若在iC變化時(shí)基本不變（ICEO一般也認(rèn)為不變）的條件下，由式（2.1.3）得

則

電子線路2519803678由于發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)電阻較小，因此輸入電壓的微小變化ΔUBE就能引起基極電流的較大變化ΔIB；又ΔIC=βΔIB

，故相應(yīng)的集電極電流的變化ΔIC就很大。電路的輸出電壓ΔUO=ΔICRc，只要Rc阻值不很小，就能使輸出電壓ΔUO的幅度比輸入電壓ΔUBE大得多，且二者波形相同，因此，這個(gè)電路就具有電壓放大作用。綜上所述，共射電路既有電流放大作用，也有電壓放大作用，因此它具有功率放大作用?！胺糯蟆钡谋举|(zhì)實(shí)際是指功率的放大或能量的放大。電子線路2519803678實(shí)用放大電路——雙電源供電電路如圖所示的原理電路在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）交流信號(hào)源與直流電源共用一個(gè)回路，相互影響。（2）信號(hào)源經(jīng)Rb才加到發(fā)射極兩端，使發(fā)射極兩端的信號(hào)大大減小，導(dǎo)致放大電路的放大性能的下降。電子線路2519803678（3）輸入交流信號(hào)源與直流電源不能共地。（4）輸出電壓uO中含有直流成分。電子線路2519803678為解決上述問(wèn)題，可將阻容耦合交直流疊加（或分離）電路引入到放大電路中來(lái)，如圖2.2.2所示。圖2.2.2雙電源供電電路圖2.2.1原理電路電子線路2519803678

由于該放大電路使用了兩組電源，所以稱為雙電源供電電路。C1、C2稱為隔直電容或耦合電容。該電路又稱為阻容耦合放大電路圖2.2.2雙電源供電電路電子線路2519803678

（a）雙電源供電電路（b）單電源供電電路實(shí)用放大電路——單電源供電電路電子線路2519803678

（a）單電源供電電路（b）習(xí)慣畫法電子線路2519803678電壓和電流符號(hào)的意義（以電流為例）：iB=40+20sinωt（μA）=IB+Ibmsinωt=IB+ibIB基極的直流電流；IBAV

基極電流的平均值；IBM基極電流的最大值；ib基極電流交流分量的瞬時(shí)值；Ib基極電流和有效值（均方根值）；iB基極電流總的瞬時(shí)值；Ibm基極電流交流ΔIB基極直流電流的變化量；ΔiB基極電流總的變化量；放大電路中各點(diǎn)電壓、電流及其波形電子線路2519803678

[實(shí)驗(yàn)2-2-1]放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.3（b）所示單電源供電電路，圖中Rb為51kΩ電阻與470kΩ電位器相串聯(lián)組成，Rc為1kΩ，RL為1kΩ，T為S9013。圖2.3.3共射基本放大電路1．靜態(tài)情況電子線路2519803678

[實(shí)驗(yàn)2-2-1]放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量（1）不接ui

，接入VCC

=+20V，用萬(wàn)用表測(cè)量三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）測(cè)量UBE

，并記錄：

UBE=

V；電子線路2519803678

[實(shí)驗(yàn)2-2-1]放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量（3）調(diào)節(jié)Rb（RW），觀察UBE有無(wú)明顯變化，并記錄：UBE

（有/無(wú)）明顯變化。推論：由可知，此時(shí)IB應(yīng)

（有/無(wú)）明顯變化。（4）調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE=10V；電子線路2519803678

[實(shí)驗(yàn)2-2-1]放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量（5）調(diào)節(jié)Rb（RW），觀察UCE有無(wú)明顯變化，并記錄：UCE

（有/無(wú)）明顯變化。推論：由可知，此時(shí)IC

應(yīng)

（有/無(wú)）明顯變化。電子線路2519803678

[實(shí)驗(yàn)2-2-1]放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量思考題：在放大區(qū)，IC實(shí)際上主要受IB控制還是受UCE控制？此時(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)

偏，集電結(jié)

偏，工作在

區(qū)。電子線路2519803678

[實(shí)驗(yàn)2-2-1]放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量從實(shí)驗(yàn)中可以看出，在放大區(qū)，調(diào)節(jié)Rb（RW）時(shí)，UBE___（有/無(wú)）明顯變化，IB

（有/無(wú)）明顯變化，而IC=βIB必然___（有/無(wú)）明顯變化，因此，UCE=VCC－IC

Rc也會(huì)有

（有/無(wú)）明顯變化，即調(diào)節(jié)Rb（RW）

（不可以/可以）明顯改變放大器的工作點(diǎn)和工作狀態(tài)。電子線路2519803678理論上，靜態(tài)時(shí)ui=0，三極管各極的電壓和電流均為直流。VCC通過(guò)Rb使三極管的發(fā)射極導(dǎo)通，B、E兩端的導(dǎo)通壓降UBE基本不變（硅管約為0.7V，鍺管約為0.2V），因此有IC=βIBUCE=VCC－IC

Rc若Rb、VCC不變，則IB不變，因此，該電路稱為恒流式偏置電路或固定偏流式電路。電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-2-2]放大電路動(dòng)態(tài)工作過(guò)程的測(cè)量與觀察實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.3（b）所示單電源供電電路，圖中Rb為51kΩ電阻與470kΩ電位器相串聯(lián)組成，Rc為1kΩ，RL為1kΩ，T為S9013。2．動(dòng)態(tài)情況電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-2-2]放大電路動(dòng)態(tài)工作過(guò)程的測(cè)量與觀察（1）不接ui

，接入VCC

=+20V，用萬(wàn)用表測(cè)量三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）調(diào)節(jié)Rb（Rw），使UCE=10V。電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-2-2]放大電路動(dòng)態(tài)工作過(guò)程的測(cè)量與觀察（3）保持步驟（2），輸入端接入ui（fi

=1kHZ，Ui=10mV），用示波器（AC輸入）同時(shí)觀察ui

、uBE波形，并記錄ui

、uBE波形；從實(shí)驗(yàn)中可以看出，ui與uBE波形幅度大小

（基本相同/完全不同）。另外，接入ui后，由于uBE中

（含有/不含有）直流分量，即uBE為_______（純交流量/交直流疊加量）。電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-2-2]放大電路動(dòng)態(tài)工作過(guò)程的測(cè)量與觀察因此，uBE=

（UBE+ui或ui）iB=

（IB+ib或ib）iC

=

iB=

；［β(IB+ib)=

IB+

ib=IC+ic

或

ib=ic］電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-2-2]放大電路動(dòng)態(tài)工作過(guò)程的測(cè)量與觀察（4）保持步驟（3），用示波器Y2軸輸入（DC輸入/“交替”顯示）觀察uCE波形和幅度大小，并記錄uCE波形和幅度大?。粡膶?shí)驗(yàn)中可以看出，輸出電壓的波形與輸入電壓波形

（基本相同/完全不同），輸出電壓的幅度

（遠(yuǎn)大于/遠(yuǎn)小于/基本等于）輸入電壓的幅度，即

（實(shí)現(xiàn)了/沒(méi)有實(shí)現(xiàn)）信號(hào)的不失真放大。電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-2-2]放大電路動(dòng)態(tài)工作過(guò)程的測(cè)量與觀察從實(shí)驗(yàn)中還可以看出，uCE中（含有/不含有）直流分量，即uCE為______（純交流量/交直流疊加量），因此，uCE=______（UCE+uce或uce）

電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-2-2]放大電路動(dòng)態(tài)工作過(guò)程的測(cè)量與觀察（5）保持步驟（4），改用示波器Y2軸輸入觀察uo的波形和幅度大小，并記錄uo的波形和幅度大??；從實(shí)驗(yàn)中可以看出，由于電容C2的隔直流作用，實(shí)際的輸出電壓uo中

（含有/不含有）直流成分，即uo=

（UCE+uce或uce）電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-2-2]放大電路動(dòng)態(tài)工作過(guò)程的測(cè)量與觀察（6）保持步驟（5），觀察和比較ui與uo的相位關(guān)系，并記錄：ui與uo的相位關(guān)系為（同相/反相）

。結(jié)論：ui與uo

（同相/反相），即共射基本放大電路為

（同相/反相）放大電路。實(shí)際上，uCE=VCC－iC

Rc

=VCC－(IC

+ic

)Rc=(VCC－ICRc

)－icRc=UCE

+uo即uo=－icRc，由此即可看出該放大電路

（具有/不具有）倒相作用。電子線路2519803678各點(diǎn)波形圖ωtui（mV）OUimIbmωtiB（μA）IBIcmωtiC（mA）ICωtuCE（V）UCEUcemωtuo（V）OUom電子線路2519803678理論上，有uBE=UBE+uiiB=IB

+ibiC

=βiB=β(IB

+ib)=βIB

+βib

=IC

+ic

uCE=VCC－iCRc

=VCC－(IC+ic)Rc=(VCC－ICRc)－icRc=UCE+uceuo=uce，即uo=－icRc電子線路2519803678

[實(shí)驗(yàn)2-2-3(仿真)]放大電路不正?，F(xiàn)象的觀察結(jié)論：（1）Rc=0時(shí)，

（有/無(wú)）交流電壓輸出（輸出交流被短路）。

（2）UBE=0（IB=0）時(shí)，

（有/無(wú)）交流電壓輸出，此時(shí)三極管工作在

（放大狀態(tài)/非放大狀態(tài)）。電子線路2519803678通過(guò)上述討論，可以得出如下結(jié)論：（1）共射基本放大電路的放大過(guò)程可描述為：電子線路2519803678通過(guò)上述討論，可以得出如下結(jié)論：（2）放大電路的組成原則：正確的直流偏置；正確的交流通路；交直流相互兼容，互不影響；合適的元器件參數(shù)選擇。電子線路2519803678

放大倍數(shù)；最大輸出幅度；通頻帶；非線性失真系數(shù)；輸入電阻；輸出電阻；最大輸出功率和效率等。放大器的性能指標(biāo)可以通過(guò)測(cè)試得到。一般采用正弦信號(hào)（純交流信號(hào)）作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試用輸入信號(hào)。2.3放大電路的主要性標(biāo)電子線路2519803678

Ri信號(hào)源負(fù)載放大電路RoUs+-RsRiUo+.RoRLIiIoUoUi+-+-圖2.3.1放大電路技術(shù)指標(biāo)測(cè)試示圖12電子線路2519803678一．放大倍數(shù)（增益）輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的變化量之比。如果信號(hào)的頻率既不很高又不很低，則放大電路的附加相移可以忽略，于是上述兩種放大倍數(shù)可用實(shí)數(shù)來(lái)表示，并寫成交流瞬時(shí)值或幅值之比：電壓放大倍數(shù)（2.3.1）電流放大倍數(shù)（2.3.2）

電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-3-1]放大電路性能指標(biāo)—放大倍數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.1（a）所示放大電路。圖2.3.1（a）中Rb為51kΩ電阻與470kΩ電位器相串聯(lián)組成，Rc為1kΩ，RL為1kΩ，T為S9013。Ri信號(hào)源負(fù)載Ro共射基本放大電路電子線路2519803678（1）不接ui

，接入VCC

=+20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE=10V。（2）保持步驟（1），輸入端接入ui（fi

=1kHZ），Ui=10mV）；（3）保持步驟（2），用低頻毫伏表分別測(cè)量輸入電壓Ui和輸出電壓Uo的大小，并記錄：Ui

=

mV，Uo=

mV，=

。某些情況下還要用到“源電壓放大倍數(shù)”Aus

。Aus定義為輸出電壓與信號(hào)源電壓之比：(2.3.3)

電子線路2519803678（4）保持步驟（3），不將ui接入到放大電路輸入端

，用低頻毫伏表測(cè)量信號(hào)源的開路輸出電壓大小，求出Aus，并記錄Aus=

。顯然，Aus

（大于/小于）Au。一般信號(hào)源總是存在一定的內(nèi)阻，所以放大器的實(shí)際輸入電壓Ui必然小于Us

，Aus亦小于Au

。此外，有時(shí)要用到功率放大倍數(shù)(或功率增益)Ap

，對(duì)于純阻負(fù)載，它等于輸出功率Po與輸入功率Pi之比：(2.3.4)電子線路2519803678上述的各比值（即各種放大倍數(shù)）僅在輸出波形沒(méi)有明顯失真時(shí)才有意義，其它指標(biāo)也是如此。工程上常用分貝(dB)來(lái)表示放大倍數(shù)的大小，常用的有Au（dB）=20lg│Au│Ai（dB）=20lg│Ai│(2.3.5)Ap（dB）=10lgAp采用分貝表示放大倍數(shù)，可使表達(dá)簡(jiǎn)單，例如，Au=1000000，用分貝表示則為Au=120dB。其次，由于人耳對(duì)聲音的感受與聲音功率的對(duì)數(shù)成正比，因此采用分貝表示可使它與人耳聽感受相一致。最后，它可使運(yùn)算方便，即化乘除為加減，這在多級(jí)放大電路計(jì)算放大倍數(shù)時(shí)將得到充分的體現(xiàn)。電子線路2519803678二．輸入電阻RiRi信號(hào)源負(fù)載放大電路RoUs+-RsRiUo+.RoRLIiIoUoUi+-+-12輸入電阻Ri就是向放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。即輸入電阻Ri

：（2.3.6）電子線路2519803678輸入電阻Ri可以通過(guò)測(cè)量而得到，如圖2.3.2所示為測(cè)量輸入電阻的電路。調(diào)節(jié)Rw1

，當(dāng)Ui=0.5Us時(shí)，即可得Ri=Rs+Rw1

。RiRw1圖2.3.2測(cè)量輸入電阻的電路電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-3-2]放大電路性能指標(biāo)—輸入電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.2所示放大電路。圖2.3.2中Rb為51kΩ電阻與470kΩ電位器相串聯(lián)組成，Rc為1kΩ，RL為1kΩ，T為S9013。（1）不接ui

，接入VCC

=+20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE=10V。（2）保持步驟（1），不接ui

，用低頻毫伏表測(cè)量信號(hào)源的開路輸出電壓Us大小，并使Us=20mV；（3）保持步驟（2），在輸入端串接電位器Rw1，并接入ui

，調(diào)節(jié)Rw1

，使Ui=0.5Us

；（4）保持步驟（3），斷開Rw1，用萬(wàn)用表測(cè)出Rw1阻值，求出Ri，并記錄Ri=

。電子線路2519803678由圖2.3.2可以看出，Ri相當(dāng)于信號(hào)源的負(fù)載，而ii則是放大電路向信號(hào)源索取的電流。由該圖可知，ii=us/(Rs+Ri)，ii與Ri大小有關(guān)，因此Ri大小反映了放大電路對(duì)信號(hào)的影響程度。顯然（2.3.7a）Ri信號(hào)源負(fù)載Ro共射基本放大電路電子線路2519803678在Rs一定的條件下，Ri越大，ii就越小（指幅值或有效值，下同），ui就越接近于us

，即信號(hào)源的電壓更多地傳輸?shù)椒糯箅娐返妮斎攵?，則放大電路對(duì)信號(hào)源的影響越小。反之，Ri越小，放大電路對(duì)電壓源的影響越大。由于大部分信號(hào)源都是電壓源，因此許多電子設(shè)備的輸入電阻都很高。在后文中，若不特別指明，則信號(hào)源均指電壓源而言。由式（2.3.7a）不難得到源電壓放大倍數(shù)（2.3.7b)

電子線路2519803678粗略地講，輸出電阻Ro就是向放大電路的輸出端看進(jìn)去的等效電阻。根據(jù)戴維南定理可知，輸出電阻Ro的定義式為：(2.3.8)三．輸出電阻RoRi信號(hào)源負(fù)載放大電路RoUs+-RsRiUo+.RoRLIiIoUoUi+-+-12電子線路2519803678顯然，從輸出端看放大電路，它相當(dāng)于一個(gè)帶內(nèi)阻的電壓源，這個(gè)內(nèi)阻就是放大電路的輸出電阻Ro

，放大電路的開路輸出電壓u'o就是電壓源的源電壓。Ro越小，接上負(fù)載RL后輸出電壓下降越小，說(shuō)明放大電路帶負(fù)載能力強(qiáng)。因此，輸出電阻反映了放大電路帶負(fù)載能力的強(qiáng)弱。Ri信號(hào)源負(fù)載Ro共射基本放大電路電子線路2519803678輸出電阻Ro可以通過(guò)測(cè)量而得到，如圖2.3.3所示為測(cè)量輸出電阻的電路。調(diào)節(jié)Rw2

，當(dāng)Uo=0.5U‘o

時(shí)，由圖可得Ro=Rw2。Ro圖2.3.3測(cè)量輸出電阻的電路電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-3-3]放大電路性能指標(biāo)——輸出電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.3所示放大電路。圖2.3.3中Rb為51kΩ電阻與470kΩ電位器相串聯(lián)組成，Rc為1kΩ，RL為1kΩ，T為S9013。（1）不接ui

，接入VCC

=+20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE=10V。（2）保持步驟（1），接入ui（Ui=10mV），不接Rw1和RL

，用低頻毫伏表測(cè)量放大電路的開路輸出電壓U'o大小，并記錄U'o=___________；（3）保持步驟（2），在輸出端接入電位器Rw2。調(diào)節(jié)Rw2

，使Uo=0.5U'o

；（4）保持步驟（3），斷開Rw2，用萬(wàn)用表測(cè)出Rw2阻值，求出Ro

，并記錄Ro

=

。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ro值與Rc值

（基本接近/相差很大）。電子線路2519803678由于放大電路中不可避免地存在電抗元件（如耦合電容或結(jié)電容等），因此，當(dāng)改變輸入信號(hào)的頻率時(shí)，放大電路的放大倍數(shù)會(huì)發(fā)生變化，輸出波形的相位也會(huì)發(fā)生變化。

四．通頻帶fbwRi信號(hào)源負(fù)載放大電路RoUs+-RsRiUo+.RoRLIiIoUoUi+-+-12電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-3-4]放大電路性能指標(biāo)—通頻帶的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.2所示放大電路。圖2.3.2中Rb為51kΩ電阻與470kΩ電位器相串聯(lián)組成，Rc為1kΩ，RL為1kΩ，T為S9013。Ri信號(hào)源負(fù)載Ro共射基本放大電路電子線路2519803678（1）不接ui

，接入VCC

=+20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE=10V。（2）保持步驟（1），不接Rw2和RL；（3）保持步驟（2），接入ui

，使Ui=10mV（用低頻毫伏表測(cè)量）、fi

=1kHZ，用低頻毫伏表測(cè)量此時(shí)輸出電壓Uo的大小，并記錄Uo=

mV；將此時(shí)的輸出電壓記為U0，電壓放大倍數(shù)記為Au0，則U0=

，Au0=

；（4）保持步驟（3），改變輸入信號(hào)頻率fi

，并保持Ui=10mV（用低頻毫伏表監(jiān)測(cè)），按表中的數(shù)據(jù)要求進(jìn)行測(cè)量，并將結(jié)果填入表中；（5）根據(jù)表的結(jié)果，求該放大電路的通頻帶fbw

，并記錄fbw=fH－fL

=

。

電子線路2519803678一般情況下，放大電路只適用于放大一個(gè)特定頻率范圍的信號(hào)，當(dāng)信號(hào)頻率太高或太低時(shí)，放大倍數(shù)都大幅度下降，如圖2.3.4所示。

圖2.3.4放大電路的頻率特性0.7│Au0││Au0│

f0

fH

fL│Au│電子線路2519803678上限截止頻率——fH下限截止頻率——fL通頻帶或帶寬——fbwfbw=fH－fL（2.3.9）圖2.3.4放大電路的頻率特性0.7│Au0││Au0│

f0

fH

fL│Au│電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-3-5]放大電路性能指標(biāo)——最大輸出電壓幅值測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.2所示放大電路。圖中Rb為51k

電阻與470k

電位器相串聯(lián)組成，Rc為1k

，RL為1k

，T為S9013。Ri信號(hào)源負(fù)載Ro共射基本放大電路五．最大輸出幅值電子線路2519803678（1）不接ui

，接入VCC

=+20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE=10V。（2）保持步驟（1），接入ui

，使Ui=10mV、fi

=1kHZ，用示波器同時(shí)觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形，并記錄輸出電壓波形有無(wú)明顯失真

；（3）保持步驟（2），改變輸入信號(hào)幅度，直到輸出電壓波形出現(xiàn)明顯失真；（4）保持步驟（3），改變輸入信號(hào)幅度，使輸出電壓波形剛好不出現(xiàn)失真，此時(shí)的輸出電壓振幅值即為最大輸出電壓幅值Uomax

。從示波器中直接讀出Uomax的大小，并記錄Uomax=

；電子線路2519803678從該實(shí)驗(yàn)中可以看出，要使放大電路的輸出信號(hào)從失真到不失真，必須

（增大/減?。┹斎胄盘?hào)，也就是說(shuō)，若放大電路的輸出產(chǎn)生了失真，則可能是輸入信號(hào)

（過(guò)大/過(guò)小）而造成的。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，最大輸出幅值是指不失真時(shí)放大電路的最大正弦輸出信號(hào)的幅值。但是，由于放大器件具有非線性的特性，輸出波形的非線性失真是不可避免的，因此最大輸出幅值是指基本不真或無(wú)明顯失真時(shí)放大電路的最大正弦輸出信號(hào)的幅值，它包括最大輸出電壓幅值Uomax和最大輸出電流幅值Iomax，常用的是最大輸出電壓幅值Uomax。電子線路2519803678最大輸出幅值是輸出其本上不失真時(shí)的單項(xiàng)（電壓或電流）指標(biāo)，而最大輸出功率則是綜合性的指標(biāo)，它表示輸出信號(hào)其本不失真的情況下放大電路能輸出的最大功率,用Pom表示。放大電路把較小功率的輸入信號(hào)放大為較大功率的輸出信號(hào)，而輸出信號(hào)的能量是由直流電源提供的，放大電路只不過(guò)是實(shí)現(xiàn)了有控制的能量轉(zhuǎn)換。既然是能量的轉(zhuǎn)換，就存在轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題。效率

定義為（2.3.10）式中PV為直流電源消耗的功率。六．最大輸出功率Pom和效率

電子線路2519803678由放大器件特性的非線性引起的失真，就是非線性失真。為了衡量波形的失真程度，引入非線性失真系數(shù)DD定義為在某一頻率的正弦輸入信號(hào)作用下，放大電路的輸出信號(hào)中的諧波總功率（失真分量）與基波功率P1（不失真分量）之比的平方根：

（2.3.11）式中I1、I2、I3…和U1、U2、U3…分別表示輸出電流和電壓的基波及和各次諧波的有效值。七．非線性失真系數(shù)THD電子線路25198036782.4放大電路的基本分析方法

放大電路的分析主要有兩個(gè)方面：1.分析放大電路的直流工作狀態(tài)（靜態(tài)分析）計(jì)算三極管的偏置電壓和電流（UBE、IB、IC和UCE）值；并判斷三極管是否工作在放大狀態(tài)；2.分析放大電路的交流性能指標(biāo)（動(dòng)態(tài)分析）計(jì)算Uomax、Au、Ri、Ro等指標(biāo)。分析的對(duì)象不同，所采用的分析方法和三極管的等效電路模型也不同。電子線路2519803678下面仍以圖2.4.1所示共射基本放大電路為例進(jìn)行分析。該電路中，電阻和電容均為線性元件，這部分電路的電壓、電流關(guān)系的分析和計(jì)算仍可采用經(jīng)典的線性電路的分析和計(jì)算方法。圖2.4.1共射基本放大電路電子線路2519803678但放大電路中的三極管是非線性器件，要完整地分析整個(gè)放大電路，就必須首先了解三極管的iB與uBE、iC與iB以及iC與uCE的關(guān)系。圖2.4.1共射基本放大電路電子線路2519803678其中iC與iB的關(guān)系在放大狀態(tài)下可表示為iC=

iB，因此下面關(guān)于三極管特性的分析主要是圍繞iB與uBE和iC與uCE的關(guān)系進(jìn)行的。圖2.4.1共射基本放大電路電子線路2519803678由于放大電路的一個(gè)重要特點(diǎn)是交、直流并存，而靜態(tài)分析的對(duì)象是直流量，動(dòng)態(tài)分析的對(duì)象是交流量。把電路在us=0（若信號(hào)源內(nèi)阻為零，則為ui=0）時(shí)所形成的電流通路稱為直流通路；把電路在只考慮交流信號(hào)時(shí)所形成的電流通路稱為交流通路。顯然，靜態(tài)分析要采用直流通路，而動(dòng)態(tài)分析則要采用交流通路。2.4.1直流通路和交流通路電子線路2519803678由于放大電路中存在電抗性元件（例如電容、電感），它們對(duì)直流量和交流量呈現(xiàn)不同的阻抗，因此直流通路和交流通路是不同的。對(duì)于直流，相當(dāng)于頻率f=0，則電容的容抗為無(wú)窮大，電感的感抗為零。因此在直流通路中，電容可看成開路，電感可看成短路。在交流通路中，大容量的電容因容抗很小可看成短路，電感量大的電感因感抗很大可看成開路，而直流電源因其兩端電壓恒定不變可看成短路（其電壓變化量為零），恒定的電流源可看成開路。電子線路2519803678iCTiB-TiC

+iB-+C1

Rb

RcRLRbRc+VCCC2

uiuBE+VCC+--uCE+－uoUBE-+UCE（a）（b）+

圖2.4.2放大電路的直流通路（a）共射基本放大電路（b）直流通路電子線路2519803678TiC

+iB-+C1

Rb

RcRL+VCCC2

uiuBE+--uCE+－uoR'LTecbib-+RbicRcRLui+-uo

圖2.4.3放大電路的交流通路（a）基本放大電路（b）交流通路

電子線路25198036782.4.2靜態(tài)工作點(diǎn)近似計(jì)算法三極管的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通時(shí)，B、E兩端的導(dǎo)通壓降UBE基本不變（硅管約為0.7V，鍺管約為0.2V），因此有

IC=βIBUCE=VCC－IC

Rc圖2.4.1共射基本放大電路電子線路2519803678在三極管的特性曲線上直接用作圖的方法來(lái)分析放大電路的工作情況，這種分析方法稱為特性曲線圖解法，簡(jiǎn)稱圖解法。圖解法既可作靜態(tài)分析，也可作動(dòng)態(tài)分析。下面以圖2.4.2（a）所示電路為例介紹圖解法。設(shè)圖2.4.2（a）中各元件參數(shù)值分別為：VCC

=12V，Rb

=300kΩ，Rc

=4kΩ，RL

=4kΩ。圖2.4.2放大電路的直流通路（a）共射基本放大電路（b）直流通路iCTiB-TiC

+iB-+C1

Rb

RcRLRbRc+VCCC2

uiuBE+VCC+--uCE+－uoUBE-+UCE（a）（b）+2.4.3圖解分析法電子線路25198036781．靜態(tài)分析圖2.4.4（a）為靜態(tài)時(shí)共射基本放大電路的直流通路，它以虛線AB為界分成兩個(gè)部分：AB左邊為非線性部分，右邊為線性部分。非線性部分線性部分圖2.4.3（a）放大電路的直流通路的分割電子線路2519803678由于三極管在輸入回路中的作用相當(dāng)于一個(gè)二極管，導(dǎo)通電壓UBE近似不變，因此其基極偏流IB可由簡(jiǎn)單計(jì)算求得：非線性部分線性部分電子線路2519803678由于IB=40μA，因此非線性部分的伏安特性就是對(duì)應(yīng)于iB=IB=40μA的那一條輸出特性曲線，如圖示2.4.3（b）所示。VCCVCC

/RC=3直流負(fù)載線20μAiB=IB=40μA60μA80μA100μA120μAiC（mA）uCE（V）o42124681012MQNIC=1.3UCE=6.5非線性部分線性部分（a）（b）圖2.4.4放大電路的靜態(tài)工作圖解（a）直流通路的分割（b）圖解分析電子線路2519803678而線性部分的伏安特性由下列方程所確定：（2.5.1b）上式表示iC

~uCE為平面內(nèi)的一條直線（MN）。VCCVCC

/RC=3直流負(fù)載線20μAiB=IB=40μA60μA80μA100μA120μAiC（mA）uCE（V）o42124681012MQNIC=1.3UCE=6.5非線性部分線性部分（a）（b）圖2.4.4放大電路的靜態(tài)工作圖解（a）直流通路的分割（b）圖解分析電子線路2519803678直線MN的斜率為（－1/Rc），Rc——直流負(fù)載電阻。直線MN稱為直流負(fù)載線。Q——直流工作點(diǎn)由圖2.4.4（b）可得

IC

≈1.3mA，UCE

=6.5V。另外，已求得靜態(tài)值IB

=40μA，可近似認(rèn)為UBE

=0.7V，或由輸入特性曲線來(lái)確定。電子線路25198036782．動(dòng)態(tài)分析對(duì)于交流分量，就要采用流通路進(jìn)行分析。R

L=Rc∥RL。R

L=2k

——放大電路的交流負(fù)載電阻。根據(jù)圖2.4.3（b）中ic與uce

=uo的標(biāo)定方向與極性，有uce

=－icR'L而uce=uCE－UCE，ic=iC－IC，代入上式可得uCE

－UCE

=－(iC－IC)R'L

（2.5.2）TiC

+iB-+C1

Rb

RcRL+VCCC2

uiuBE+--uCE+－uoR'LTecbib-+RbicRcRLui+-uo電子線路2519803678uCE

－UCE

=－(iC－IC)R'L

（2.5.2）動(dòng)態(tài)時(shí)iC與uCE的關(guān)系仍為一直線（AB）直線的斜率為（－1/R'L

），由交流負(fù)載電阻R'L決定。直線通過(guò)工作點(diǎn)Q（UCE

，IC）AB稱為交流負(fù)載線BAVCCVCC

/Rc=3直流負(fù)載線20μAiB=IB=40μA60μA80μA100μA120μAiC（mA）uCE（V）o42124681012MQNIC=1.3UCE=6.55交流負(fù)載線圖2.4.5交流負(fù)載線電子線路2519803678由式uCE

－UCE

=－(iC－IC)R'L可得到交流負(fù)載線與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)：A（UCE+ICR'L，0)、B（0，IC

+UCE/R'L）。按圖2.4.3a所給的參數(shù)，R‘L=2kΩ，而由于IC

=1.3mA，UCE

=6.5V，則UCE

+ICR’L=9.1V，即A點(diǎn)坐標(biāo)：（9.1V，0mA）BAVCCVCC

/Rc=3直流負(fù)載線20μAiB=IB=40μA60μA80μA100μA120μAiC（mA）uCE（V）o42124681012MQNIC=1.3UCE=6.55交流負(fù)載線圖2.4.5交流負(fù)載線電子線路2519803678

在輸入信號(hào)的作用下，iC和uCE都隨著iB變化而變化，此時(shí)工作點(diǎn)Q將沿著交流負(fù)載線（而不是直流負(fù)載線）移動(dòng)，成為動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)，所以交流負(fù)載線是動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)移動(dòng)的軌跡，它反映了交、直流共存的情況。

此外，若負(fù)載開路，則R‘L=Rc

，說(shuō)明交、直流負(fù)載線重合。

若接上負(fù)載，因R'L＜Rc

，說(shuō)明交流負(fù)載線比直流負(fù)載線要陡。電子線路2519803678（a）由輸入特性求iB

（b）由輸出特性求iC

、uCE圖2.4.6動(dòng)態(tài)工作圖解8Q'Q''B421N5ωtωtA20μAIB=40μA60μA80μA100μA120μAiC(mA)uCE(V)o2461012MQiB(μA)uBE(V)204060iB(μA)

2040600.61.32uCE(V)ωtωtuBE(V)UCEUBEIB②①③④

電壓和電流的波形電子線路2519803678圖2.4.7工作點(diǎn)選擇不當(dāng)引起的失真（a）截止失真交流負(fù)載線UCEQ''ωtiCuCEoQ'QuCEωtooibiCuceicIBQQ'交流負(fù)載線UCEQ''ωtiCuCEouCEωtooibiCuceicIB（b）飽和失真3、

圖解法的應(yīng)用(1)靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形的影響不產(chǎn)生截止失真條件為：IB＞Ibm不產(chǎn)生飽和失真的條件為：UCE＞Ucem+UCE（sat）電子線路2519803678電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響Rb大，Q點(diǎn)下移靠近截止區(qū)，容易產(chǎn)生截止失真。Rb小，Q點(diǎn)上移靠近飽和區(qū)，容易產(chǎn)生飽和失真。VCC增大，直流負(fù)載線平行右移，動(dòng)態(tài)范圍變大,靜態(tài)管子功耗增大。RC增大，斜率變小，IBQ不變，Q點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)。β增大，Q點(diǎn)上移。電子線路2519803678選擇工作點(diǎn)除了考慮不產(chǎn)生失真外，往往采取較為靈活的原則。當(dāng)輸入信號(hào)較小時(shí)，其非線性失真很小，為了降低電源的能量消耗，可把Q點(diǎn)選得低一些；在大信號(hào)輸入時(shí)，為了減小非線性失真，Q點(diǎn)常選在交流負(fù)載線的中點(diǎn)；如果希望放大倍數(shù)較大則應(yīng)選Q處于靜態(tài)電流較大處?？傊诓划a(chǎn)生失真和保證一定的放大倍數(shù)的前提下，Q點(diǎn)可選得低一些。電子線路2519803678J

'UCE（sat）QQ'圖2.4.8放大電路的最大輸出電壓幅值B4215A20μAIB=40μA60μA80μA100μA120μAiC（mA）uCE(V)o36.59.112JIC=1.3（2）最大輸出電壓幅值UomaxQ在中點(diǎn)時(shí),將由二者中任何一者決定。當(dāng)不在中點(diǎn)時(shí),將由二者中較小者決定。Uomax=min[UCE－UCE（sat），ICR'L

]（2.5.5）電子線路2519803678（3）

非線行失真NPN：工作點(diǎn)過(guò)低，頂部失真

截止失真

工作點(diǎn)過(guò)高，底部失真

飽和失真

信號(hào)過(guò)大，兩頭失真

電子線路2519803678在低頻小信號(hào)的條件下：三極管在工作點(diǎn)附近的動(dòng)態(tài)特性可近似看成是線性的；其電壓、電流的交流量之間的關(guān)系基本上是線性的；此時(shí)具有非線性特性的三極管可用一線性電路（即線性雙口網(wǎng)絡(luò)）來(lái)代替。稱之為小信號(hào)等效電路或微變等效電路。整個(gè)放大電路可看成一個(gè)線性電路；可利用線性電路的分析方法對(duì)放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，求出它的主要性能指標(biāo)。這種方法就是小信號(hào)等效電路分析法。小信號(hào)等效電路法只解決低頻小信號(hào)交流量的計(jì)算問(wèn)題。電子線路2519803678圖2.4.9共射接法的三極管1．三極管的小信號(hào)等效電路模型在低頻小信號(hào)的條件下，工作在放大區(qū)的三極管可近似看作是線性雙口網(wǎng)絡(luò)。因此，對(duì)于交流分量（即正弦小信號(hào)）而言，電流、電壓的關(guān)系近似為線性。在共射接法時(shí)，三極管輸入電流為ib

，輸入電壓為ube

，輸出電流為ic，輸出電壓為uce，如圖2.4.9所示。

2.4.4微變等效電路法電子線路2519803678（a）（b）圖2.4.10折合和簡(jiǎn)化后的等效電路（a）折合后的等效電路（b）簡(jiǎn)化的等效電路

rbe=rbb

+rb

e=rbb

+(1+β)re

電子線路2519803678小信號(hào)等效電路分析法的主要步驟如下：（1）畫出放大電路的小信號(hào)等效電路。先畫出放大電路的交流通路；再用簡(jiǎn)化的小信號(hào)等效電路來(lái)代替其中的三極管；標(biāo)出電壓的極性和電流的方向。（2）用解線性電路的方法求出放大電路的性能指標(biāo)：Au

、ri

、ro等。2．放大電路的小信號(hào)分析電子線路2519803678圖2.4.11共射基本放大電路的微變等效電路分析法下面仍以圖2.4.3（a）所示的共射基本放大電路為例進(jìn)行分析。

TiC

+iB-+C1

Rb

RcRL+VCCC2

uiuBE+--uCE+－uoR'LTecbib-+RbicRcRLui+-uo電子線路2519803678圖2.4.12共射基本放大電路的微變等效電路分析法ui=ibrbe

，uo=－βib(Rc

//RL）=

－βR

L

ib，故電壓放大倍數(shù)

式中R

L=RC

∥RL，負(fù)號(hào)表示共射電路的倒相作用。

電子線路2519803678又由該圖得：ui=ii

(Rb//rbe

)，故輸入電阻

考慮到Rb>>rbe，則

輸出電阻Ro的求法：令us=0（但保留其內(nèi)阻Rs）；移去RL（或開路）；在輸出端加一信號(hào)電壓uo，求io，再求Ro。電子線路2519803678輸出電阻Ro的求法：由于us=0，ib=0，因此ic=βib=0，于是uo=icRc，輸出電阻（2.4.11a）若考慮三極管的共射輸出電阻rce，由于rce>>Rc

，則Ro=Rc//rce≈Rc

（2.4.11b）

電子線路2519803678圖2.4.12共射基本放大電路的微變等效電路分析法結(jié)論：電子線路2519803678圖解法和小信號(hào)等效電路法這兩種分析方法雖然在形式上是獨(dú)立的，但實(shí)質(zhì)上它們是互相聯(lián)系、互相補(bǔ)充的。圖解法：全面、直觀；既能作靜態(tài)分析，又能作動(dòng)態(tài)分析；能分析非線性失真的情況。需要精確的三極管特性曲線，非常麻煩，結(jié)果不易準(zhǔn)確。適用于分析低頻大信號(hào)時(shí)的情況。小信號(hào)等效電路法：線性化處理，計(jì)算小信號(hào)交流指標(biāo)很方便。不能用于靜態(tài)分析，不能分析非線性失真的情況。電子線路2519803678[例2.4.2]圖2.4.3（a）所示的共射基本放大電路中，若電路參數(shù)為：Rb=360k

，Rc=4.7k

，RL=4.7k

，VCC=15V，三極管為硅管，其

50，rbb’=200

，求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）電壓放大倍數(shù)Au

、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro

；（3）若外接信號(hào)源的內(nèi)阻Rs=300

，求源電壓放大倍數(shù)Aus；（4）最大輸出電壓幅度Uomax。解：這里根據(jù)前面的分析直接引用有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算：IB≈VCC

/Rb=15/360≈40×10－3mA=40

AIC=βIB=50×40

A=2mAUCE=VCC－IC

Rc=15－2×4.7=5.6（V）電子線路2519803678Uomax=min[UCE－UCE（sat），ICR'L

]=min[5.6－0.1，2×(4.7//4.7)

]=4.7（V）應(yīng)當(dāng)指出，以上計(jì)算必須是三極管始終工作在放大狀態(tài)下才成立。電子線路2519803678設(shè)計(jì)和調(diào)試放大電路時(shí)，為獲得較好的性能，必須首先設(shè)置一個(gè)合適的Q點(diǎn)。共射基本放大電路中，當(dāng)VCC和Rb確定后，基極偏流IB是“固定”的，其偏置電路實(shí)際上是由一個(gè)偏置電阻Rb構(gòu)成的。2.5工作點(diǎn)穩(wěn)定的電路電子線路2519803678這種偏置電路稱為固定偏流電路或恒流式偏置電路。固定偏流電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。但當(dāng)更換管子或環(huán)境溫度變化引起三極管參數(shù)變化時(shí)，電路的工作點(diǎn)（IC、UCE）將發(fā)生移動(dòng)，甚至移到不合適的位置而使放大電路無(wú)法正常工作。電子線路2519803678本節(jié)主要討論環(huán)境溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響以及穩(wěn)定工作點(diǎn)的偏置電路。工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因：①電源電壓的變化；②電路參數(shù)的變化；③管子的老化與更換等；④三極管的參數(shù)（ICBO、UBE、β等）隨溫度變化（主要原因）。2.5.1溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響電子線路25198036781．溫度對(duì)三極管參數(shù)的影響（1）溫度對(duì)ICBO的影響溫度每升高10℃，ICBO將增大一倍。在高溫場(chǎng)合多選用硅管。，隨著溫度的高，ICEO也急劇增大。（2）溫度對(duì)UBE的影響溫度每高1℃，減小2.2mV。（3）溫度對(duì)β的影響溫度每升高1℃，β增加0.5%~1%。電子線路2519803678應(yīng)當(dāng)指出，在工業(yè)上批量生產(chǎn)電子產(chǎn)品時(shí)，由于三極管參數(shù)的分散性，同一型號(hào)三極管的參數(shù)（如β）將有較大的不同，因此它的影響和溫度變化造成的影響很相似。為了減少調(diào)試時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，希望電路對(duì)三極管參數(shù)具有較好的適應(yīng)性，即當(dāng)管子參數(shù)變化時(shí)，其靜態(tài)電流IC基本不變。固定偏流電路不能滿足上述的要求。電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-5-1]

β變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)及輸出波形的影響實(shí)驗(yàn)線路：圖2.4.3（a）所示共射基本放大電路。圖中Rb為51kΩ電阻與470kΩ電位器相串聯(lián)組成，Rc為1kΩ，RL為1kΩ，T為S9018或S9013。電子線路2519803678（1）用萬(wàn)用表β檔分別測(cè)量三極管S9018和S9013的β值，并記錄：β1（S9018）=

；β2（S9013）=

；（2）不接ui

，接入S9018和VCC

=+20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE=5V；（3）保持步驟（2），輸入端接入ui（fi

=1kHZ），用示波器同時(shí)觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形。調(diào)節(jié)ui（Ui）大小，使輸出電壓最大且輸出電壓波形無(wú)明顯失真；（4）保持步驟（3），不接ui

，將實(shí)驗(yàn)電路中的三極管S9018改為S9013，測(cè)量此時(shí)UCE的大小，并記錄UCE=

V。此時(shí)UCE值

（已經(jīng)上升/已經(jīng)下降/基本不變），也就是說(shuō)，此時(shí)的IC值

（已經(jīng)下降/已經(jīng)上升/基本不變）。這說(shuō)明更換后的管子β值___________（小于/大于/基本等于）更換前的管子β值。（5）保持步驟（4），接入ui，觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形，并記錄：輸入電壓波形

（有/無(wú)）明顯失真；輸出電壓波形

（有/無(wú)）明顯失真；電子線路2519803678[例2.5.1]在圖2.4.3（a）所示的固定偏流電路中，若VCC=9V，Rb=150kΩ,Rc=2kΩ.三極管的3DG4的UBE=0.7V，UCE(sat)=0.3V，β=50。（1）試確定靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）若更換管子，使β變?yōu)?00，其他參數(shù)不變，確定此時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)。

電子線路2519803678解：（1）

（2）當(dāng)β=100時(shí)，IB的計(jì)算同上，仍為55μA

該電路不可能出現(xiàn)UCE＜0。實(shí)際上，UCE=UCE（sat），三極管已進(jìn)入飽和區(qū)。IC≠

IB電子線路2519803678電路的最大集電極電流為處在臨界飽和狀態(tài)時(shí)的集電極電流，其值相應(yīng)的基極臨界飽和電流IB

(sat)為由于IB=55

A，IB＞IB（sat），因此管子確工作在飽和區(qū)。該電路實(shí)際工作點(diǎn)為：IB=55

A，UCE=UCE(sat)=0.3V，IC=IC（sat）=4.35mA。電子線路2519803678溫度升高時(shí)對(duì)三極管參數(shù)的影響，最終都集中在工作點(diǎn)的集電極電流的增大上。所謂的穩(wěn)定工作點(diǎn)，主要指穩(wěn)定工作點(diǎn)的電流IC

。電子線路2519803678一種能自動(dòng)穩(wěn)定工作點(diǎn)的偏置電路如圖2.5.1所示，該電路稱為分壓式偏置電路或射極偏置電路。分壓式偏置電路是目前應(yīng)用最廣泛的一種偏置電路。圖2.5.1分壓式偏置電路電子線路25198036782.5.2靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路

[實(shí)驗(yàn)2-5-2]分壓式偏置電路工作點(diǎn)穩(wěn)定性的觀察實(shí)驗(yàn)線路：圖2.5.1所示放大電路。圖中Rb1為5.1kΩ電阻與100kΩ電位器相串聯(lián)組成，Rb2為10kΩ電阻，Re為1kΩ，Rc為1kΩ，RL為1kΩ，C1為100

F，C2為100

F，T為S9013。電子線路2519803678（1）用萬(wàn)用表β檔分別測(cè)量三極管S9018和S9013的β值，并記錄：β1（S9018）=

；β2（S9013）=

；（2）不接ui

，接入S9018和VCC

=+20V，調(diào)節(jié)Rb1（Rw），使UCE=10V；（3）保持步驟（2），輸入端接入ui（fi

=1kHZ），用示波器同時(shí)觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形。調(diào)節(jié)ui（Ui）大小，使輸出電壓最大且輸出電壓波形無(wú)明顯失真；電子線路2519803678（4）保持步驟（3），不接ui

，將實(shí)驗(yàn)電路中的三極管S9018改為S9013，測(cè)量此時(shí)UCE的大小，并記錄UCE=

V。此時(shí)UCE值

（已經(jīng)上升/已經(jīng)下降/基本不變），也就是說(shuō)，此時(shí)的IC值

（已經(jīng)下降/已經(jīng)上升/基本不變）。這說(shuō)明分壓式偏置電路____（具有/不具有）穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用；（5）保持步驟（4），接入ui，觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形，并記錄：輸入電壓波形

（有/無(wú)）明顯失真；輸出電壓波形

（有/無(wú)）明顯失真；電子線路2519803678I1>>IB時(shí)，穩(wěn)定條件:UB>>UBE(1+

)Re>>(Rb1//Rb2)一般可選取VCC較低時(shí)，應(yīng)取UB=(0.2~0.3)VCC電子線路2519803678

2．靜態(tài)工作點(diǎn)電子線路2519803678

交流小信號(hào)等效電路3．動(dòng)態(tài)分析電子線路2519803678設(shè)Rb=Rb1∥Rb2，R

L=Rc∥RLuo=－

ibR

Lui=ibrbe+ieRe=ib[rbe+(1+

)Re]Ro

Rc電子線路2519803678由式知，接入Re后使Au大大下降（但Ri顯著增大），可在Re兩端并聯(lián)一個(gè)大電容Ce（幾十至幾百μF）接入Ce后，對(duì)于交流信號(hào)而言，Ce相當(dāng)于短路，Re也被短路了，故稱Ce為射極旁路電容。電子線路2519803678有Ce時(shí)，Q點(diǎn)計(jì)算不變，但性能指標(biāo)變?yōu)椋钌鲜龈魇街械腞e=0）：

其性能指標(biāo)與固定偏流電路相同，因此，該電路最為常用。

電子線路2519803678放大電路中的三極管有三種基本接法，即共發(fā)射極、共集電極和共基極。通常把這三種接法稱為三種基本組態(tài)，分別簡(jiǎn)稱為共射、共集和共基組態(tài)。共射電路在前面已作了詳細(xì)討論，下面分別討論共集電路和共基電路。

2．6放大電路的三種基本組態(tài)電子線路2519803678圖示為共集放大電路，輸入信號(hào)加在基極和集電極之間，輸出信號(hào)從發(fā)射極取出。集電極是輸入、輸出回路的公共端，這種電路就是共集電路，由于負(fù)載電阻RL接在發(fā)射極上，信號(hào)從發(fā)射極輸出，故又稱為“射極輸出器”。2.6.1共集電極放大電路電子線路2519803678射極輸出器的電路比較簡(jiǎn)單，可以不必要畫出它的直流通路。由圖直接列出基極回路的方程式如下：1．靜態(tài)分析電子線路2519803678[實(shí)驗(yàn)2-6-1]共集電路的基本性能測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：所示共集放大電路。圖中Rb為51kΩ電阻與470kΩ電位器串聯(lián)，Re為2kΩ，RL為2kΩ，T為S9013。2．動(dòng)態(tài)分析電子線路2519803678（1）不接ui，接入VCC

=+20V，調(diào)節(jié)Rb，使UCE=10V；（2）保持步驟（1），輸入端接入ui（fi

=1kHZ，Ui=2V）和RL，用示波器同時(shí)觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形。并記錄：ui的波形

（有/無(wú)）明顯失真；uo的波形

（有/無(wú)）明顯失真。結(jié)果表明：共集放大電路的不失真輸入信號(hào)幅度比共射放大電路

（大得多/小得多），即共集電路的輸入動(dòng)態(tài)范圍要比共射電路

（大得多/小得多）。電子線路2519803678

輸入信號(hào)幅度Uim=

V；輸信號(hào)幅度Uom=

V；Au=_____，且Au______（

1；

1；

1）；輸出信號(hào)（電壓）與輸入信號(hào)的相位關(guān)系為

（同相/反相）。結(jié)果表明：共集放大電路為

（同相/反相）放大電路，且輸出電壓

（明顯大于/基本等于/明顯小于）輸入電壓。（3）保持步驟（2），不接RL，即增大等效負(fù)載電阻值，觀察輸出電壓幅度有無(wú)明顯增大，并記錄：

；結(jié)果表明：共集放大電路

（具有/不具有）穩(wěn)定輸出電壓的能力。由此可推斷出：共集放大電路的輸出電阻比共射放大電路

（大得多/小得多）。電子線路2519803678（4）保持步驟（3），接入ui和RL，并在輸入回路中串接1k

電阻，觀察輸出電壓幅度有無(wú)明顯減小，并記錄：

；由此可推斷出：共集放大電路的輸入電阻比共射放大電路

（大得多/小得多）。結(jié)果表明：共集放大電路的輸出電阻比共射放大電路_________（大得多/小得多）。

電子線路2519803678小信號(hào)交流等效電路電子線路2519803678求放大倍數(shù)和輸入電阻：

uo＝ieR

L＝(1+

)R

Libuo

ui，即uo與ui幅度相近，相位相同，輸出電壓跟隨輸入電壓的變化而變化，因此射極輸出器又稱為射極跟隨器。電子線路2519803678求輸出電阻Ro：電子線路2519803678利用輸入電阻高和輸出電阻低的特點(diǎn)，射極輸出器被用作多級(jí)放大電路的輸入級(jí)、輸出級(jí)和中間級(jí)。射極輸出器用作中間級(jí)時(shí)，可以隔離前后級(jí)的影響，所以又稱為緩沖級(jí)，在這里它起著阻抗變換的作用。電子線路2519803678