基本放大電路

1、第三章第三章 基本放大電路基本放大電路 3.1 放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo) 3.4 放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶 3.2 放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置 3.3 各種基本放大電路的分析與比較各種基本放大電路的分析與比較 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)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變化信號（電壓變化信號（電壓和電流等）和電流等）不失真地放大成較大的信號。不失真地放大成較大的信號。一、放大電路的組成一、放大電路的組成輸入信號源輸入信號源輸入耦合電路輸入耦合電路有源器件有源器件輸出負(fù)載輸出負(fù)載直流電源和相直流電源

2、和相應(yīng)的偏置電路應(yīng)的偏置電路輸出耦合電路輸出耦合電路 給放大電路提供輸給放大電路提供輸入信號，常為某物理入信號，常為某物理量的電氣模擬變換。量的電氣模擬變換。 信號源經(jīng)輸入耦合電路把信號加到放大電路，經(jīng)輸信號源經(jīng)輸入耦合電路把信號加到放大電路，經(jīng)輸出耦合電路把放大后的信號加到負(fù)載上。耦合電路可出耦合電路把放大后的信號加到負(fù)載上。耦合電路可是電容和變壓器等，也可直接是導(dǎo)線，既直接耦合。是電容和變壓器等，也可直接是導(dǎo)線，既直接耦合。 有源器件是放大電路的有源器件是放大電路的核心，通常為三極管、場核心，通常為三極管、場效應(yīng)管或集成運(yùn)放等。效應(yīng)管或集成運(yùn)放等。 為不失真地放大為不失真地放大信號，必須給

3、有源信號，必須給有源器件提供適當(dāng)?shù)撵o器件提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)（直流）工作點(diǎn)態(tài)（直流）工作點(diǎn)（Q Q點(diǎn)）。直流電點(diǎn)）。直流電源和偏置電路就是源和偏置電路就是提供合適的提供合適的Q Q點(diǎn)，點(diǎn)，使有源器件在放大使有源器件在放大交流信號時，工作交流信號時，工作在線性區(qū)域。在線性區(qū)域。 接受放大電路輸出的元件?？梢越邮芊糯箅娐份敵龅脑？梢允请娮琛㈦娙莼螂姼械?；也可是下是電阻、電容或電感等；也可是下一級放大電路的等效輸入阻抗。一級放大電路的等效輸入阻抗。 把放大電路中的公共點(diǎn)，稱為把放大電路中的公共點(diǎn)，稱為“地地”。常為。常為輸入電壓、輸出電壓和直流電源的公共參考點(diǎn)。輸入電壓、輸出電壓和直流電源的公共參考點(diǎn)

4、。(1-3) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)例例 下圖所示的共發(fā)射極放大電路。下圖所示的共發(fā)射極放大電路。有源元件有源元件信號源電信號源電壓和內(nèi)阻壓和內(nèi)阻給三極管提供給三極管提供直流工作點(diǎn)直流工作點(diǎn)Q負(fù)載電阻負(fù)載電阻耦合電容，其耦合電容，其作用是隔斷直作用是隔斷直流、耦合交流流、耦合交流三極管構(gòu)成的共發(fā)射極放大電路三極管構(gòu)成的共發(fā)射極放大電路+VCCRCC1C2VTRBrsRLus+-+-ui+-uo(1-4) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)直流通路直流通路+VCCRCVTRB+-+-UBEQUCEQIBQICQ 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)

5、Q的分析：的分析： 將上圖中的電容認(rèn)為開路，可得放大電路的直流通路。將上圖中的電容認(rèn)為開路，可得放大電路的直流通路。BBEQCCBQRUVIBQCQIICCQCCCEQRIVUUBEQ=0.7V(VT為硅管為硅管)(1-5) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)二、放大電路的技術(shù)指標(biāo)二、放大電路的技術(shù)指標(biāo)AiIiURSUSoURLoI放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)表示，如圖：表示，如圖：1. 放大倍數(shù)放大倍數(shù)(1)電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)AuiouUUA(2)源源電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)AussousUUA(1-6) 3

6、.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)(3)電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)Ai(4)源源電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)AisioiIIAisoisIIA2. 輸入阻抗輸入阻抗RiiiiIURAUSiIiURS(1-7) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)3. 輸出阻抗輸出阻抗Ro RO是負(fù)載開路時，從輸出端向放大器看進(jìn)去的是負(fù)載開路時，從輸出端向放大器看進(jìn)去的等效交流阻抗。等效交流阻抗。(1)計(jì)算法計(jì)算法* 輸入信號源置零輸入信號源置零 ，內(nèi)阻保留。，內(nèi)阻保留。* 加壓求流法。加壓求流法。IURoUI(1-8) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組

7、成與技術(shù)指標(biāo)(2)實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法1. 測量開路電壓。測量開路電壓。2. 測量接入負(fù)載后的輸出電壓。測量接入負(fù)載后的輸出電壓。Looo)RUU(R1UoroUsroUsRLUo3. 計(jì)算。計(jì)算。(1-9) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)4. 通頻帶通頻帶fAuAum0.7AumfL下限截下限截止頻率止頻率fH上限截上限截止頻率止頻率通頻帶：通頻帶：fbw=fHfL放大倍數(shù)隨頻率變化放大倍數(shù)隨頻率變化曲線曲線幅頻特性曲幅頻特性曲線線(1-10) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)5. 非線性失真系數(shù)非線性失真系數(shù) 有源器件都具有非線性特性，輸出

8、信號不可避免地產(chǎn)生有源器件都具有非線性特性，輸出信號不可避免地產(chǎn)生非線性失真。因而常用非線性失真系數(shù)來表示失真度。非線性失真。因而常用非線性失真系數(shù)來表示失真度。 非線性失真系數(shù)：非線性失真系數(shù)：放大電路在某一頻率的正弦輸入信號放大電路在某一頻率的正弦輸入信號作用下，輸出信號的諧波成分總量和基波分量之比，用表作用下，輸出信號的諧波成分總量和基波分量之比，用表示。示。%100.12322UUUD6. 最大輸出幅度最大輸出幅度 指放大電路輸出信號非線性失真系數(shù)不超過額定值時的指放大電路輸出信號非線性失真系數(shù)不超過額定值時的輸出信號最大值，用輸出信號最大值，用Uom（或（或Iom）來表示。）來表示。

9、(1-11) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)7.共發(fā)射極放大電路的分析共發(fā)射極放大電路的分析共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路+VCCRCC1C2VTRBrsRLus+-+-ui+-uo(1) 利用直流通路求利用直流通路求Q點(diǎn)點(diǎn)BBECCBRVVIBCII CCCCCERIVV一般硅管一般硅管VBE=0.7V，鍺管，鍺管VBE=0.2V， 已知已知。(1-12) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)(2) 畫出小信號等效電路畫出小信號等效電路先畫交流通路先畫交流通路 . 將將C1和和C2視為交流短路；視為交流短路； B. 直流電直流電源源VC

10、C內(nèi)阻為零，內(nèi)阻為零，視為交流短路；視為交流短路；交流通路交流通路RCVTRBrsRLus+-+-ui+-uo(1-13) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)再畫出微變等效電路再畫出微變等效電路將三極管將三極管VT用微變等效電路代替即得：用微變等效電路代替即得：根據(jù)根據(jù)bebirIV)/(LccORRIV 則電壓增益為則電壓增益為beLcbebLcbbebLcciO)/()/()/(rRRrIRRIrIRRIVVAV RCRBrsRLus+-+-ui+-uoRirbeibibRoRL(1-14) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)輸入阻抗輸入

11、阻抗Ri為為bebiii/rRIVR 源電壓增益為源電壓增益為siisiiOsOrRRAVVVVVVAis輸出阻抗輸出阻抗Ro為為令令0sV0b I0b I Ro = Rc 所以所以根據(jù)定義，用根據(jù)定義，用“計(jì)算法計(jì)算法”則則(1-15) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo) 解：解：（1）4Vk4mA212cCCCCE RIVVmA2uA4050BC IIuA40k300V12bCCbBECCB RVRVVI（2） 863)mA()mV(26)1(200)mA()mV(26)1(200CEbeIIr 87.115)/(beLcioV rRRVVA 863/bebebi

12、rrRRk4co RR36.73)87.115(500863863VsiiVS ARRRAioVVVA soVSVVA 【例題【例題】如圖放大電路。求：（如圖放大電路。求：（1）Q點(diǎn)；（點(diǎn)；（2）、oi RR 、。已知已知 =50。(1-16) 3.13.1放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)放大電路的組成與技術(shù)指標(biāo)【例題【例題】 （進(jìn)一步理解：靜態(tài)工作點(diǎn)、直流負(fù)載線、交流負(fù)載線、飽和失真、截止失真）（進(jìn)一步理解：靜態(tài)工作點(diǎn)、直流負(fù)載線、交流負(fù)載線、飽和失真、截止失真）共發(fā)射極放大電路如圖所示，硅管的輸入、輸出特性曲線如圖所示。已知ui=20sint(mV)，UCES=0.3V，試用圖解法求:(1)uBE

13、、iB、iC、uCE 和uo；(2)最大不失真電壓Uomax。 (1-17)解：解： （1）靜態(tài)分析求UBEQ、IBQ、ICQ、UCEQ畫出直流通路，由于UBEQ 0.7V，故 AkVRUVIBBEQCCBQ 30176)7 . 06( 輸入特性曲線上的靜態(tài)工作點(diǎn)Q（0.7V，30A）輸出回路直流負(fù)載方程為(圖中MN)：CCCCCERiVu 輸出回路的靜態(tài)工作點(diǎn)為Q(3V，3mA)直流通路(1-18)（2）動態(tài)分析求uBE 、iB 、ic 、uCE 、uo uBE = UBEQ+ube = (0.7+0.02sint) V iB=IBQ+ib=(30+10 sint) A)(CQCLCEQCE

14、IiRUu輸出回路交流負(fù)載方程為(圖中AB)：輸出回路交流負(fù)載線為一條過Q(UCEQ，ICQ)點(diǎn),斜率為-1/RL的直線。由圖可知：iC=ICQ+ic= (3+ sint) mA uCE=UCEQ+uce= (3-0.5sint) V uo= uce= -0.5sint (V) (1-19)VVVUUUCESCEQsat2.73 .03)(omm VRIULCcut1.5Q)(omm VUUUcutsatom1.5,min)(omm)(ommm 1.06V21.5max VUo（3）求最大不失真電壓Uomax。由圖可見，不產(chǎn)生飽和失真允許的最大不失真電壓幅值為不產(chǎn)生截止失真允許的最大輸出電壓幅

15、值為 故該電路最大不失真輸出電壓幅值為最大不失真輸出電壓有效值為(1-20)(1-21) 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置一、溫度對半導(dǎo)體器件及靜態(tài)工作點(diǎn)的影響一、溫度對半導(dǎo)體器件及靜態(tài)工作點(diǎn)的影響QvCE/ViC/mAiB =0IBQ11. 溫度變化對溫度變化對ICBO的影響的影響2. 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度溫度T 輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移)()C25CBO(CBO00TTkTeII V102 . 2)(30)C25BE(BE0 TTVVT溫度溫度T 輸入特性曲線左移輸入特性曲線左移3. 溫度變化對溫度變化對 的影響的影響溫度每升

16、高溫度每升高1 C ， 要增加要增加0.5% 1.0%溫度溫度T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大總之：總之： ICBO ICEO T VBE IB IC QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1(1-22)1. 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理穩(wěn)定工作點(diǎn)原理目標(biāo)：溫度變化時，使目標(biāo)：溫度變化時，使I IC C維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時，如果溫度變化時，b b點(diǎn)電位能基點(diǎn)電位能基本不變本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。定。T 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： IC IE IC VE 、VB不變不變 VBE IB （反饋控制）（反饋控制）b點(diǎn)電位基本不變的條件：點(diǎn)電位基本不變的條

17、件：I1 IB ，CCb2b1b2BVRRRV 此時，此時，不隨溫度變化而變化。不隨溫度變化而變化。VB VBE 且且Re可取可取大些，反饋控制作用更強(qiáng)。大些，反饋控制作用更強(qiáng)。 一般取一般取 I1 =(510)IB ， VB =3V5V 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置二、分壓式偏置電路二、分壓式偏置電路(1-23)2. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置(1-24)電壓增益電壓增益輸出回路：輸出

18、回路：)/(LcboRRIV 輸入回路：輸入回路：ebbebeebebi)1(RIrIRIrIV 電壓增益：電壓增益：ebeLcebebLcbioV)1()/()1()/(RrRRRrIRRIVVA 畫小信號等效電路畫小信號等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 已知，求已知，求r rbebe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置(1-25)輸入電阻輸入電阻)1(/ebeb2b1TTiRrRRIVR bRTbIII ebbebeebebT)1(RIrIRIrIV )/(b2b1RTbRRIV 根據(jù)定義根據(jù)定義由電路列出方程由電路列出方

19、程則輸入電阻則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號源的內(nèi)阻放大電路的輸入電阻不包含信號源的內(nèi)阻TTiIVR 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置(1-26)輸出電阻輸出電阻輸出電阻輸出電阻oco/ RRR 求輸出電阻的等效電路求輸出電阻的等效電路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零負(fù)載開路負(fù)載開路輸出端口加測試電壓輸出端口加測試電壓r rcece對分析過程影響很大，此處不能忽略對分析過程影響很大，此處不能忽略0)()(ecbsbeb RIIRrI0)()(ebccebcTRIIrIIV其中其中b2b1ss/RRRR r rceceRe,Re,則則)1(esbeececToRRrRrIV

20、R 當(dāng)當(dāng)coRR 時，時，coRR 一般一般cceoRrR （） 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置對回路對回路1和和2列列KVL方程方程(1-27)書上例題，書上例題，P83P83，例，例3.2.13.2.1(1-28) 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置三、電流源偏置電路三、電流源偏置電路 直流電流源的輸出阻抗很高，能提供恒定的直流電直流電流源的輸出阻抗很高，能提供恒定的直流電流，故常用它給三極管特別是集成運(yùn)放中的三極管提供流，故常用它給三極管特別是集成運(yùn)放中的三極管提供直流偏置。直流偏置。1. 簡單的直流電流源簡單的直流電流源 當(dāng)三極管工作在放大區(qū)時，當(dāng)三極管

21、工作在放大區(qū)時，I IO O可表示為：可表示為：+VCCRB2UBERB1RL+-ROIOREEBEBOR)UU(I其中其中2BB1B2CCBRRR.VU 故當(dāng)故當(dāng)V VCCCC、R RB1B1、R RB2B2和和R RE E確定后，確定后，I IO O就基本確定，在一定范就基本確定，在一定范圍內(nèi)與負(fù)載圍內(nèi)與負(fù)載R RL L的大小無關(guān)，呈現(xiàn)恒流特性。且輸出電阻的大小無關(guān)，呈現(xiàn)恒流特性。且輸出電阻R RO O很很大（公式同分壓式偏置電路）。大（公式同分壓式偏置電路）。)RR/RrR1(rRE2B1BbeEceO(1-29)恒流特性恒流特性BE1BE2V=VBREFI2IB1B2= IIC1C2I

22、=IC2REFI2I=211IIREF2C無論無論Rc的值如何，的值如何， IC2的電流值將保持不變。的電流值將保持不變。2. 鏡像電流源鏡像電流源 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置若若RUVII21BECCREF2C(1-30)交流電阻交流電阻TTo=IVR 由于由于T2的集電極電流的集電極電流基本不變。所以交流量基本不變。所以交流量0T I TTo=IVR 一般一般Ro在幾百千歐以上在幾百千歐以上 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置(1-31)精度更高的鏡像電流源精度更高的鏡像電流源 由于增加了由于增加了T3，使，使IC2更加接近更加接近IREF 3.23.2

23、放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置 設(shè)三個三極管的特設(shè)三個三極管的特性一樣，可推得：性一樣，可推得：2REF2C211II若若RU2VII2)(1BECCREF2C2(1-32)3. 比例電流源比例電流源 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置BE3BE2BE1BEVVVV忽略基極電流忽略基極電流REF3ee3CREF2ee2CREF1eeE1ee1E1CIRRIIRRIIRRIRRII則則2e2E1e1EeERIRIRI若若(1-33)e2BE2BE1RVV E2C2II e2BERV 由于由于很小，很小，BEV 所以所以IC2也很小也很小4. 微電流源微電流源 3.23.2放大

24、電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置又由于又由于eeTBETBEVVSVVSECI) 1(III可得可得)IIlnII(lnVVV2S2C1S1CT2BE1BE設(shè)設(shè)2S1SII2C1C2eT2CIIlnRVI(1-34) ioV=VVA共射電路的電壓增益為：共射電路的電壓增益為：beLc)/(rRR 對于此電路對于此電路Rc就是鏡就是鏡像電流源的交流電阻，像電流源的交流電阻，因此增益為因此增益為beLV=rRA 比用電阻比用電阻Rc就作負(fù)載時提高了。就作負(fù)載時提高了。5. 直流電流源的應(yīng)用直流電流源的應(yīng)用 3.23.2放大電路的穩(wěn)定偏置放大電路的穩(wěn)定偏置鏡像電流源鏡像電流源放大管放大管(1-35)

25、 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較一、共基極放大電路一、共基極放大電路(1-36)1. 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較一、共基極放大電路一、共基極放大電路直流通路與射極偏置電路相同直流通路與射極偏置電路相同(1-37)2. 動態(tài)指標(biāo)動態(tài)指標(biāo) 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較(1-38)2. 動態(tài)指標(biāo)動態(tài)指標(biāo)電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：輸入回路：

26、輸入回路：bebirIV 電壓增益：電壓增益：beLbebLbioVrRrIRIVVA LbLcoRIRIVLcL/ RRR 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較(1-39) 輸入電阻輸入電阻 輸出電阻輸出電阻 1)(1bebbebeiebirIrIIVrRcoRR 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較 11/bebeeebeiiirrRrRIVR補(bǔ)充書上例題補(bǔ)充書上例題,P90,P90,例例3.3.13.3.1(1-40)共集電極電路共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示結(jié)構(gòu)如圖示該電路也稱為該電路也稱為射極輸出器射極輸出器eCCCeECCCE

27、RIVRIVV BCII BE)1(II 由由得得 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較二、共集電極放大電路二、共集電極放大電路eEBEbBCCRIVRIV ebBECCB)1(RRVVI 求靜態(tài)工作點(diǎn)求靜態(tài)工作點(diǎn)(1-41)電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：輸入回路：輸入回路：LbbebLbbbebi)1( )(RIrIRIIrIV 電壓增益：電壓增益：1)1()1()1()1(LbeLLbeLLbebLbioV RrRRrRRrIRIVVA 畫小信號等效電路畫小信號等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 已知，求已知，求r rbebe)mA()mV(26)1(2

28、00EQbeIr 增益增益其中其中LeL/ RRR LbLbbo)1()(RIRIIV 一般一般beLrR ，則電壓增益接近于，則電壓增益接近于1 1，1V A即即同同相相與與ioVV電壓跟隨器電壓跟隨器 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較(1-42)輸入電阻輸入電阻)1(/LbebTTiRrRIVR bRTbIII LbbebT)1(RIrIV bRTbRIV 根據(jù)定義根據(jù)定義則輸入電阻則輸入電阻TTiIVR LeL/ RRR 當(dāng)當(dāng)beLrR 1 ，時，時，Lbi/RRR 輸入電阻大輸入電阻大其中其中 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路

29、的分析與比較(1-43)共集電極電路特點(diǎn)：共集電極電路特點(diǎn)：同同相相與與ioVV 電壓增益小于電壓增益小于1 1但接近于但接近于1 1， 輸入電阻大，對電壓信號源衰減小輸入電阻大，對電壓信號源衰減小 輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)輸出電阻輸出電阻由電路列出方程由電路列出方程eRbbTIIII )(sbebTRrIV eRTeRIV 則則輸出電阻輸出電阻 1/beseTTorRRIVR當(dāng)當(dāng) 1beserRR1 時，時， besorRR 輸出電阻小輸出電阻小 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較(1-44) 三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較電壓增益：電

30、壓增益：beLc)/(rRR 輸入電阻：輸入電阻：beb/rR輸出電阻：輸出電阻：cR)/)(1()/()1(LebeLeRRrRR )/)(1(/LebebRRrR 1)/(/bebserRRRbeLc)/(rRR 1/beerRcR 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較(1-45)（1）自）自偏壓電路偏壓電路vGSvGSvGSvGSvGSvGS = - iDR（2）分壓式自）分壓式自偏壓電路偏壓電路SV GSVGVDDg2g1g2VRRR RID 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較三、場效應(yīng)管的直流偏置電路三、場效應(yīng)管的直流

31、偏置電路(1-46) 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較四、共源極放大電路四、共源極放大電路（1）靜態(tài)工作點(diǎn)）靜態(tài)工作點(diǎn)UDSQ = VDD IDQ(RS+RD )21)Uu(II(off)GSGSDSSDSDQG2G1G2DDGSQ RIRRRVU 輸入回路：輸入回路：輸出回路：輸出回路：場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性：場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性：以上方程聯(lián)立即可求出靜態(tài)工作點(diǎn)以上方程聯(lián)立即可求出靜態(tài)工作點(diǎn)Q(UGSQ,IDQ,UDSQ)(1-47) 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較（2）動態(tài)分析）動態(tài)分析(1-48) 3.33.3基本組態(tài)放大電

32、路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較LmgsLDgsmio)/(RguRRuguuAu G2G1G3i/ RRRR DoRR RG3 有何有何作用？作用？補(bǔ)充書上例題補(bǔ)充書上例題,P96,P96,例例3.3.33.3.3(1-49) 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較五、共漏極放大電路五、共漏極放大電路（1）靜態(tài)工作點(diǎn)）靜態(tài)工作點(diǎn)2(off)1(GSGSDSSDUuIi S1DQG2G1G2DDGSQ RIRRRVU輸入回路：輸入回路：UDSQ = VDD IDQRS1輸出回路：輸出回路：結(jié)型場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性：結(jié)型場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性：解方程解方程求靜態(tài)求靜

33、態(tài)工作點(diǎn)工作點(diǎn)(1-50) 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較五、共漏極放大電路五、共漏極放大電路（2）動態(tài)分析）動態(tài)分析11)/()/(LmLmLS1gsmgsLS1gsmio RgRgRRuguRRuguuAuG2G1G3i/ RRRR (1-51) 3.33.3基本組態(tài)放大電路的分析與比較基本組態(tài)放大電路的分析與比較 1/mS1mS1gsmS1ogRugRuuugRuuiuR 補(bǔ)充書上例題補(bǔ)充書上例題,P98,P98,例例3.3.43.3.4(1-52) 3.43.4放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶 當(dāng)放大電路的工作頻率較低時，耦合電容、旁路電當(dāng)放大電路

34、的工作頻率較低時，耦合電容、旁路電容的容抗很大，不能忽略，結(jié)果使放大電路的性能下降，容的容抗很大，不能忽略，結(jié)果使放大電路的性能下降，下限頻率用下限頻率用fL表示。表示。 當(dāng)放大電路的工作頻率較高時，三極管或場效應(yīng)管當(dāng)放大電路的工作頻率較高時，三極管或場效應(yīng)管結(jié)電容的容抗很小，不能忽略，結(jié)果使放大電路的性能結(jié)電容的容抗很小，不能忽略，結(jié)果使放大電路的性能下降，上限頻率用下降，上限頻率用fH表示。表示。 放大電路的通頻帶定義為放大電路的通頻帶定義為BW=fH-fL。(1-53) 3.43.4放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶一、三極管的高頻參數(shù)一、三極管的高頻參數(shù) 用于描述三極管頻率特性的特征參數(shù)

35、。常用的有共用于描述三極管頻率特性的特征參數(shù)。常用的有共射截止頻率射截止頻率f、特征頻率、特征頻率fT和共基截止頻率和共基截止頻率f等。等。1. 三極管的頻率參數(shù)三極管的頻率參數(shù)共射截止頻率共射截止頻率f f 中頻段時，中頻段時，可認(rèn)為是個常數(shù)。當(dāng)頻率升高時，由于三可認(rèn)為是個常數(shù)。當(dāng)頻率升高時，由于三極管結(jié)電容的影響，三極管的放大作用會下降。極管結(jié)電容的影響，三極管的放大作用會下降。 可表示可表示為如下頻率函數(shù)：為如下頻率函數(shù)：ffj10式中式中 0是中頻時共射電流放大倍數(shù)；是中頻時共射電流放大倍數(shù)； f為三極管的為三極管的 時的頻率。時的頻率。2|0(1-54) 3.43.4放大電路的通頻帶

36、放大電路的通頻帶ffj1020)/(1ffffarctan對模取對數(shù)，可得：對模取對數(shù)，可得：201lg20lg20lg20ff0.1f0.1f10f10ff ff f-45-450 0-90-900 0 根據(jù)上式可畫出對數(shù)幅頻特性和相頻特性的漸近波特圖。根據(jù)上式可畫出對數(shù)幅頻特性和相頻特性的漸近波特圖。(1-55) 3.43.4放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶特征頻率特征頻率f fT T fT為三極管的為三極管的 時的頻率。時的頻率。1|20)/(1ff將將 代入右式代入右式1|得：得：20)/(11ffT又因?yàn)橛忠驗(yàn)?ffTffT0實(shí)際上當(dāng)實(shí)際上當(dāng) 時，三極管已失去電流放大作用。時，三極管

37、已失去電流放大作用。Tff (1-56) 3.43.4放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶共基截止頻率共基截止頻率f f1將將 代入代入ffj10得：得：ffj000111令：令：ffj10 當(dāng)當(dāng)f=f為時，為時， ，f 稱為共基截止頻率。稱為共基截止頻率。2|0可得：可得：ff01則：則：fffT(1-57) 3.43.4放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶2. 三極管的混合三極管的混合型等效電路型等效電路高頻簡化模型高頻簡化模型忽略忽略rbc和和rce(1-58)因?yàn)橐驗(yàn)樗运阅Ｐ蛥?shù)的獲得模型參數(shù)的獲得（與（與H參數(shù)的關(guān)系）參數(shù)的關(guān)系）低頻時，混合低頻時，混合 模型與模型與H參數(shù)模型等效參數(shù)模

38、型等效ebbeb rIVbebmIVg ebbbberrrETbbIV)(r1TmcbTmebfgCfgC22從手冊中查出從手冊中查出 TcbfC和和 TEebmVIrg TEebmVIrg 3.43.4放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶(1-59) 3.43.4放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶二、共發(fā)射極放大電路的高頻特性二、共發(fā)射極放大電路的高頻特性其中其中R RC C為電路中集電極電阻和負(fù)載電阻并聯(lián)后的等效電阻為電路中集電極電阻和負(fù)載電阻并聯(lián)后的等效電阻其中,RB比RS大得多,已忽略。(1-60) 型高頻等效電路的簡化型高頻等效電路的簡化對節(jié)點(diǎn)對節(jié)點(diǎn) c 列列KCL得得CbCj又因?yàn)?VV

39、(I oebCcbcbC11)jRg(IVZcmCebMcb則則表示表示若用若用個電容個電容之間存在一之間存在一和和相當(dāng)于相當(dāng)于 , , e b MC 稱為密勒電容MCcbcmM)CRg(C 1 3.43.4放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶ebcbccbcmoVRCjRCjgV1ebcmoVRgVcb C通常 很小0j )(cbebocoebmCVVRVVg(1-61) )R Rg g(1(1j jC CR Rg gI IV VZ Zc cm mc cbbc cm mC Co oM1M1c cb bcbMCC1 3.43.4放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶 Rsbeb rCMRcc+- -+- -V0+- -gmVbeVbeVbeVbeVbesVeb Vbb reb eb Veb CCM1ZM1ebcmoVRgVcboebj )( cbCVVIC又因?yàn)榈茫篶 cbbj jC C1 1相當(dāng)于在c和e之間也存在一密勒電容CM1，則等效后斷開了輸入輸出之間的聯(lián)系(1-62) Rsbeb rRcc+- -+