雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)

1、1Fundamental of Electronic TechnologyCTGU24.1 BJT4.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題4.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)4.5 共集電極放大電路和共基極放大共集電極放大電路和共基極放大 電路電路3 4.1 BJT4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介4.1.2 BJT的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)44.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

2、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖03.1.01所示。它有所示。它有兩種類型兩種類型:NPN型和型和PNP型。型。兩種類型的三極管兩種類型的三極管發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)(Je) 集電結(jié)集電結(jié)(Jc) 基極基極，用B或b表示（Base） 發(fā)射極發(fā)射極，用E或e表示（Emitter）；集電極集電極，用C或c表示（Collector）。 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)三極管符號(hào)三極管符號(hào)5 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高； 集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大； 基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且基區(qū)很薄，一般在

3、幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖管芯結(jié)構(gòu)剖面圖64.1.2 BJT的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理1. 內(nèi)部載流子的傳輸過程內(nèi)部載流子的傳輸過程 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。 外部條件：外部條件：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。發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送和控制載流子基區(qū)：傳送和控制載流子 （以（以NPN為例）為例） 載流子的傳輸過程載流子的傳輸過程7 以上看出，三極管內(nèi)有兩種

4、載流子以上看出，三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴自由電子和空穴)參與導(dǎo)電，故稱為雙參與導(dǎo)電，故稱為雙極型三極管?；驑O型三極管?；駼JT (Bipolar Junction Transistor)。 4.1.2 BJT的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理82. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系發(fā)射極注入電流發(fā)射極注入電流傳輸?shù)郊姌O的電流傳輸?shù)郊姌O的電流設(shè)設(shè) EnCII 即即根據(jù)傳輸過程可知根據(jù)傳輸過程可知 IC= InC+ ICBOIB= IB - ICBO通常通常 IC ICBOECII 則則有有 為電流放大系數(shù)，為電流放大系數(shù)，它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與

5、外加電摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)壓無關(guān)。一般。一般 = 0.9 0.99IE=IB+ IC載流子的傳輸過程載流子的傳輸過程910 1 又設(shè)又設(shè)根據(jù)根據(jù)BCEOCIII 則則 是另一個(gè)電流放大系數(shù)，是另一個(gè)電流放大系數(shù)，同樣，它也只與管同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般一般 1IE=IB+ IC IC= InC+ ICBOEnCII 且令且令BCCEOCIIII 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)ICEO= (1+ ) ICBO（穿透電流）（穿透電流）2. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系113. 三極管的三種組態(tài)三極管的三種組態(tài)共集電極接法共集電極接

6、法，集電極作為公共電極，用，集電極作為公共電極，用CC表示表示;共基極接法共基極接法，基極作為公共電極，用基極作為公共電極，用CB表示。表示。共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示；表示；BJT的三種組態(tài)的三種組態(tài)12RLecb1k 圖圖 03.1.05 共基極放大電路共基極放大電路4. 放大作用放大作用若若 vI = 20mV使使當(dāng)則則電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mVV98. 0IOV vvAVEEVCCVEBIBIEIC+-vI+vEBvO+-+iC+iE+iB iE = -1 mA， iC = iE = -0.98 mA， vO = - iC

7、 RL = 0.98 V， = 0.98 時(shí)，時(shí)，13+-bceRL1k共射極放大電路 圖圖 03.1.06 共射極放大電路共射極放大電路VBBVCCVBEIBIEIC+-vI+vBEvO+-+iC+iE+iB vI = 20mV 設(shè)設(shè)若若則則電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mVV98. 0IOVvvA iB = 20 uA vO = - iC RL = -0.98 V， = 0.98mA98. 01BBCiii使使4. 放大作用放大作用14 綜上所述，三極管的放大作用，主要是依綜上所述，三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到

8、達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)這一傳輸過程的兩個(gè)條件是：實(shí)現(xiàn)這一傳輸過程的兩個(gè)條件是：（1）內(nèi)部條件：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。向偏置。4.1.2 BJT的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理15vCE = 0V+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE iB=f(vBE) vCE=const(2) 當(dāng)當(dāng)vCE1V時(shí)，時(shí)， vCB= vCE - - vBE0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)

9、，開始收 集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vBE下下 IB減小，特性曲線右移。減小，特性曲線右移。vCE = 0VvCE 1V(1) 當(dāng)當(dāng)vCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。1. 輸入特性曲線輸入特性曲線4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線（以共射極放大電路為例）（以共射極放大電路為例）16(3) 輸入特性曲線的三個(gè)部分輸入特性曲線的三個(gè)部分死區(qū)死區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)線性區(qū)1. 輸入特性曲線輸入特性曲線4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線17飽和區(qū)：飽和區(qū)：iC明顯受明顯受vCE控控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，制的區(qū)域，該

10、區(qū)域內(nèi)，一般一般vCE0.7V(硅管硅管)。此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很電結(jié)正偏或反偏電壓很小小。iC=f(vCE) iB=const2. 2. 輸出特性曲線輸出特性曲線輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域:4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線截止區(qū)：截止區(qū)：iC接近零的接近零的區(qū)域，相當(dāng)區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲的曲線的下方。此時(shí)，線的下方。此時(shí)， vBE小于死區(qū)電壓，小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏。放大區(qū)：放大區(qū)：iC平行于平行于vCE軸的軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏結(jié)反偏。

11、18194.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) ( (1)1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 20(2) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) = IC/ IB vCE=const4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 21 (3) 共基極直流電流放大系數(shù)共基極直流電流放大系數(shù) =（ICICBO）/IEIC/IE (4) 共基極交流電流放大系數(shù)共基極交流電流放大系數(shù) = IC/ IE VCB=const 當(dāng)當(dāng)ICBO和和ICEO很小時(shí)，很小時(shí)，

12、、 ，可以不，可以不加區(qū)分。加區(qū)分。4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 22 (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 2. 極間反向電流極間反向電流ICEO (1) 集電極基極間反向飽和電流集電極基極間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 即輸出特性曲即輸出特性曲線線IB=0那條曲線所那條曲線所對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的Y坐標(biāo)的數(shù)值。坐標(biāo)的數(shù)值。 ICEO也稱為集電極也稱為集電極發(fā)射極間穿透電流。發(fā)射極間穿透電流。

13、+bce-uAIe=0VCCICBO+bce-VCCICEOuA23(1) 集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM(2) 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗PCM PCM= ICVCE 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)24(3) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 V(BR)CBO發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 V(BR) EBO集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 V(BR)CEO基極開路時(shí)集電極和發(fā)射基極開路時(shí)集電極和發(fā)射 極間的擊穿電壓。極間的擊穿電壓。幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系幾個(gè)擊穿

14、電壓有如下關(guān)系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)25 由由PCM、 ICM和和V(BR)CEO在輸出特性曲線上可以在輸出特性曲線上可以確定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。確定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。 輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū)輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū)end264.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路4.2.1 電路組成電路組成4.2.2 簡(jiǎn)化電路及習(xí)慣畫法簡(jiǎn)化電路及習(xí)慣畫法4.2.3 簡(jiǎn)單工作原理簡(jiǎn)單工作原理4.2.4 放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)4.2.5 直流通路和交流通路直流通路

15、和交流通路4.2.6 書中有關(guān)符號(hào)的約定書中有關(guān)符號(hào)的約定271. 電路組成電路組成輸入回路（基極回路）輸入回路（基極回路）輸出回路（集電極回路）輸出回路（集電極回路）282. 簡(jiǎn)化電路及習(xí)慣畫法簡(jiǎn)化電路及習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法 共射極基本放大電路共射極基本放大電路293. 簡(jiǎn)單工作原理簡(jiǎn)單工作原理Vi=0Vi=Vsin t304. 放大電路的放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)靜態(tài)和動(dòng)態(tài) 靜態(tài)：靜態(tài)：輸入信號(hào)為零（輸入信號(hào)為零（v vi i= 0 = 0 或或 i ii i= 0= 0）時(shí)，）時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)直流工作狀態(tài)。 動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)：輸入信號(hào)不為零時(shí)，放大

16、電路的工作輸入信號(hào)不為零時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)交流工作狀態(tài)。 電路處于靜態(tài)時(shí)，三極管個(gè)電極的電壓、電電路處于靜態(tài)時(shí)，三極管個(gè)電極的電壓、電流在特性曲線上確定為一點(diǎn)，稱為流在特性曲線上確定為一點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)，常稱為常稱為Q點(diǎn)。一般用點(diǎn)。一般用IB、 IC、和、和VCE （或（或IBQ、ICQ、和和VCEQ ）表示。）表示。315. 直流通路和交流通路直流通路和交流通路交流通路交流通路 直流通路直流通路 耦合電容：通交流、隔直耦合電容：通交流、隔直流流 直流電源：內(nèi)阻為零直流電源：內(nèi)阻為零 直流電源和耦合電容對(duì)直流電源和耦合電容對(duì)交流相當(dāng)于短路交流相當(dāng)于短

17、路 共射極放大電路共射極放大電路end324.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 4.3.1 圖解分析法圖解分析法 4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析 動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況分析 BJT的小信號(hào)建模的小信號(hào)建模 共射極放大電路的小信號(hào)模型分析共射極放大電路的小信號(hào)模型分析33 共射極放大電路共射極放大電路 1. 用近似估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)用近似估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)cCCCCEBCbBECCBRIVVIIRVVI 根據(jù)直流通路可知：根據(jù)直流通路可知： 采用該方法，必須已知三極管的采用該方法，必須已知三極管的 值值。一般硅管一般硅管VBE=0.7

18、V，鍺管，鍺管VBE=0.2V。直流通路直流通路+-一、一、 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析 4.3.1 圖解分析法圖解分析法34 采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極管的輸入輸出特性曲線。管的輸入輸出特性曲線。 共射極放大電路共射極放大電路2. 用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn) 首先，畫出直流通路首先，畫出直流通路直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-35直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+- 列輸入回路方程：列輸入回路方程：VBE =VCCIBRb 列輸出回路方程（直流負(fù)載線）：列輸出回路方程（直流負(fù)載線）：VCE=

19、VCCICRc 在輸入特性曲線上，作出直線在輸入特性曲線上，作出直線 VBE =VCCIBRb，兩，兩線的交點(diǎn)即是線的交點(diǎn)即是Q點(diǎn)，得到點(diǎn)，得到IBQ。 在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線 VCE=VCCICRc，與與IBQ曲線的交點(diǎn)即為曲線的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)，從而得到點(diǎn)，從而得到VCEQ 和和ICQ。vCEiC斜斜率率 -1RcRcVCCVCCvCEiC斜斜率率 -1RcIBQRcVCCVCCvCEiC斜斜率率 -1RcQIBQRcVCCVCCvCEiC斜斜率率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜斜率率 -1RcQICQIBQRcVCCVCC

20、vCEiC36 二、二、 動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況分析由交流通路得純交流負(fù)載線：由交流通路得純交流負(fù)載線： 共射極放大電路共射極放大電路交流通路交流通路icvce+-vce= -ic (Rc /RL) 因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過Q點(diǎn)，點(diǎn)，即即 vce= vCE - VCEQ ic= iC - ICQ 同時(shí)，令同時(shí)，令R L = Rc/RL1. 交流通路及交流負(fù)載線交流通路及交流負(fù)載線則交流負(fù)載線為則交流負(fù)載線為vCE - VCEQ= -(iC - ICQ ) R L 即即 iC = (-1/R L) vCE + (1/R L) VCEQ+ ICQ斜斜率率 -1RcQVCEQICQ

21、IBQRcVCCVCCvCEiC斜斜率率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜斜率率 -1Rc斜斜率率1Rc/ RLQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 過輸出特性曲線上過輸出特性曲線上的的Q點(diǎn)做一條斜率為點(diǎn)做一條斜率為- -1/R L 直線，該直線即為直線，該直線即為交流負(fù)載線。交流負(fù)載線。 RL= RLRc， 是是交流負(fù)載電阻。交流負(fù)載電阻。 交流負(fù)載線是交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí)有交流輸入信號(hào)時(shí)Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 372. 輸入交流信號(hào)時(shí)的圖解分析輸入交流信號(hào)時(shí)的圖解分析 4.3.2 動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況分析 共射極放大電路共射極放

22、大電路QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060QICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40u

23、A60uA通過圖解分析，可得如下結(jié)論：通過圖解分析，可得如下結(jié)論： 1. 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. 2. vo與與vi相位相反；相位相反； 3. 3. 可以測(cè)量出放大電路的電壓放大倍數(shù)；可以測(cè)量出放大電路的電壓放大倍數(shù)； 4. 4. 可以確定最大不失真輸出幅度可以確定最大不失真輸出幅度。383. BJT的三個(gè)工作區(qū)的三個(gè)工作區(qū)QQ1Q2vCE/ViC/mA放大區(qū)放大區(qū)0iB=40uA80uA120uA160uA200uA飽和區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)截止區(qū)當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí)，將產(chǎn)生非線性失真當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí)，將產(chǎn)生非線性失真。飽和區(qū)特點(diǎn)：飽和區(qū)特點(diǎn)：

24、iC不再隨不再隨iB的增加而線性增加，即的增加而線性增加，即BCii 此時(shí)此時(shí)CBii 截止區(qū)特點(diǎn)：截止區(qū)特點(diǎn)：iB=0， iC= ICEOvCE= VCES ，典型值為，典型值為0.3V39波形波形的失真的失真飽和失真截止失真 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管，管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管，管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。輸出電壓表現(xiàn)

25、為頂部失真。 注意：對(duì)于PNP管，由于是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn)形式，與NPN管正好相反。3. BJT的三個(gè)工作區(qū)的三個(gè)工作區(qū)404142 放大電路放大電路的動(dòng)態(tài)范圍的動(dòng)態(tài)范圍 放大電路要想放大電路要想獲得大的不失真輸獲得大的不失真輸出幅度，要求：出幅度，要求： 工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q要設(shè)置在要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；的中間部位；3. BJT的三個(gè)工作區(qū)的三個(gè)工作區(qū) 要有合適的交流負(fù)載線要有合適的交流負(fù)載線。 43 4. 輸出功率和功率三角形輸出功率和功率三角形omomomomo2122IVIVP 要想要想PO大，就要使功率三角形的大，就要使功率三角形的面積大，即必須使面積

26、大，即必須使Vom 和和Iom 都要大。都要大。功率三角形放大電路向電阻性負(fù)載提供的放大電路向電阻性負(fù)載提供的輸出功率輸出功率 在輸出特性曲線上，正在輸出特性曲線上，正好是三角形好是三角形 ABQ的面積，這的面積，這一三角形稱為一三角形稱為功率三角形功率三角形。44 共射極放大電路共射極放大電路 放大電路如圖所示。已知放大電路如圖所示。已知BJT的的 =80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求：求： （1）放大電路的）放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？工作在哪個(gè)區(qū)域？（2）當(dāng)）當(dāng)Rb=100k時(shí)，放大電路的時(shí)，放大電路的Q點(diǎn)。此點(diǎn)。此時(shí)時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)

27、域？（忽略工作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略BJT的飽的飽和壓降）和壓降）解：解：（1）uA40300k2V1bBECCB RVVI（2）當(dāng)）當(dāng)Rb=100k時(shí)，時(shí)，3.2mAuA4080BC II 5.6V3.2mA2k-V12CcCCCE IRVV靜態(tài)工作點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)為Q（40uA，3.2mA，5.6V），），BJT工作在放大區(qū)。工作在放大區(qū)。其最小值也只能為其最小值也只能為0，即，即IC的最大電流為：的最大電流為：uA120100k2V1bCCB RVImA6 . 9uA12080BC II V2 . 79.6mA2k-V12CcCCCE IRVVmA62k2V1cCESCCCM RVVICMB

28、II 由由于于所以所以BJT工作在飽和區(qū)。工作在飽和區(qū)。VCE不可能為負(fù)值，不可能為負(fù)值，此時(shí)，此時(shí)，Q（120uA，6mA，0V），），end454.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法 BJT的小信號(hào)建模的小信號(hào)建模 共射極放大電路的小信號(hào)模型分析共射極放大電路的小信號(hào)模型分析 H參數(shù)的引出參數(shù)的引出 H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型 模型的簡(jiǎn)化模型的簡(jiǎn)化 H參數(shù)的確定參數(shù)的確定（意義、思路）（意義、思路） 利用直流通路求利用直流通路求Q點(diǎn)點(diǎn) 畫小信號(hào)等效電路畫小信號(hào)等效電路 求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)46建立小信號(hào)模型的意義建立小信號(hào)模型的意義建立小信號(hào)模型的思路建立小信號(hào)模

29、型的思路 當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，就可以把三當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。電路來處理。 由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號(hào)模型，就是將非線性器件做分析非常困難。建立小信號(hào)模型，就是將非線性器件做線性化處理，從而簡(jiǎn)化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。線性化處理，從而簡(jiǎn)化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。一、一、 BJT的小信號(hào)建模

30、的小信號(hào)建模471. H參數(shù)的引出參數(shù)的引出),(CEBBEvifv 在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得CECEBEBBBEBEBCEdvvvdiivdvIV 用小信號(hào)交流分量表示用小信號(hào)交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce 對(duì)于對(duì)于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，我們雙口網(wǎng)絡(luò)，我們已經(jīng)知道輸入輸出特性曲線已經(jīng)知道輸入輸出特性曲線如下：如下：iB=f(vBE) vCE=constiC=f(vCE) iB=const可以寫成：可以寫成：),(CEBCvifi CECECBBCBEBCEdvvidiiidvIV vBEvCEiBceb

31、iCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)48CEBBEie Vivh 輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；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)；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)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。其中：其中：四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H H參數(shù)）。參數(shù)）。1. H參數(shù)的引出參數(shù)的引出vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevceCEBCfe Viih BCEBEre Ivvh BCECo

32、e Ivih 492. H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型根據(jù)根據(jù)可得小信號(hào)模型可得小信號(hào)模型BJT的的H參數(shù)模型參數(shù)模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoevbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevcevBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò) H 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)。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 H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。 H 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。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。503. 模型的簡(jiǎn)化模型的簡(jiǎn)化hfei

33、bicvceibvbehrevcehiehoe即即 rbe= hie = hfe uT = hre rce= 1/hoe一般采用習(xí)慣符號(hào)一般采用習(xí)慣符號(hào)則則BJT的的H參數(shù)模型為參數(shù)模型為 ibicvceibvbeuT vcerberce uT很小，一般為很小，一般為10-3 10-4 ， rce很大，約為很大，約為100k 。故一故一般可忽略它們的影響，得到般可忽略它們的影響，得到簡(jiǎn)化電路簡(jiǎn)化電路 ib 是受控源是受控源 ，且為電流，且為電流控制電流源控制電流源(CCCS)。 電流方向與電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的方向是關(guān)聯(lián)的。的。 514. H參數(shù)的確定參數(shù)的確定 一般用測(cè)試儀測(cè)出；一般用

34、測(cè)試儀測(cè)出； rbe 與與Q點(diǎn)有關(guān)，可用圖點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測(cè)出。示儀測(cè)出。一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe rbe= rb + (1+ ) re其中對(duì)于低頻小功率管其中對(duì)于低頻小功率管 rb200 則則 )mA()mV(26)1(200EQbeIr )mA()mV()mA()mV(EQEQTeIIVr26而而 (T=300K) 52二、二、 用用H參數(shù)小信號(hào)模型分析共參數(shù)小信號(hào)模型分析共 射極基本放大電路射極基本放大電路 共射極放大電路共射極放大電路1. 利用直流通路求利用直流通路求Q點(diǎn)點(diǎn)bBECCBRVVI 一般硅管一般硅管VBE=0.7V，鍺管，鍺管VBE=0.2V， 已知已知。

35、BCII cCCCCERIVV 53bIcIbIbIcIbI2. 畫出小信號(hào)等效電路畫出小信號(hào)等效電路RbbIcIbIviRbiVbIcIOVbIRbviRciVbIcIOVbI共射極放大電路共射極放大電路icvce+-交流通路交流通路RbviRcRLiVbIcIOVbIH參數(shù)小信號(hào)等效電路參數(shù)小信號(hào)等效電路543. 求電壓增益求電壓增益根據(jù)根據(jù)RbviRcRLiVbIcIOVbIbebirIV bcII )/(LccORRIV 則電壓增益為則電壓增益為beLcbebLcbbebLcciO)/()/()/(rRRrIRRIrIRRIVVAV （可作為公式）（可作為公式）554. 求輸入電阻求輸

36、入電阻RbRcRLiVbIcIOVbIRiiIbebiii/rRIVR 5. 求輸出電阻求輸出電阻RbRcRLiVbIcIOVbIRo令令0i V0b I0b I Ro = Rc 所以所以56 1. 電路如圖所示。電路如圖所示。試畫出試畫出其小信號(hào)等效模型電路。其小信號(hào)等效模型電路。-VCCRcRLReRb2Rb1Cb2Cb1+-vo+-vi+cebbIbI rbeebcbIbI RerbeebcbIiIiVbI Rb2Rerbe+-ebcbIiIiVbI Rb1Rb2Rerbe+-ebcbIiIiVbI Rb1Rb2RcRerbe+-ebcbIiIiVbI oVRb1Rb2RcReRLrbe

37、+-+-ebc 解：解：例題例題57例題例題 解：解：（1）4Vk4mA212cCCCCE RIVVmA2uA4050BC IIuA40k300V12bCCbBECCB RVRVVI（2） 863)mA()mV(26)1(200)mA()mV(26)1(200CEbeIIr 87.115)/(beLcioV rRRVVA 863/bebebirrRRk4co RR36.73)87.115(500863863VsiiVS ARRRAioVVVA soVSVVA 2. 放大電路如圖所示。試求：（放大電路如圖所示。試求：（1）Q點(diǎn)；（點(diǎn)；（2）、oi RR 、。已知已知 =50。end584.4 放

38、大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì)ICBO的影響的影響 溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì) 的影響的影響 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理穩(wěn)定工作點(diǎn)原理 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析 固定偏流電路與射極偏置電路的比較固定偏流電路與射極偏置電路的比較4.4.1 溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路59QvCE/ViC/mAiB =0IBQ14.4.1 溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響1. 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì)ICBO的影響的影響2. 溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度變化對(duì)輸入特性曲線的

39、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(duì)溫度變化對(duì) 的影響的影響溫度每升高溫度每升高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QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1總之：總之： ICBO ICEO T VBE IB IC 60614.4.2 射極偏置電路射極偏置電路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(shí)，使目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使I IC C維持恒定。維持恒定。

40、 如果溫度變化時(shí)，如果溫度變化時(shí)，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)電位基本不變的條件：I1 IB ，CCb2b1b2BVRRRV 此時(shí)，此時(shí)，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 622. 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)CCb2b1b2BVRR

41、RV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 632. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析電壓增益電壓增益輸出回路：輸出回路：)/(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(hào)等效電路畫小信號(hào)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642. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析輸入電阻輸入電阻)1(/ebeb2b1TTiRrRR

42、IVR 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(hào)源的內(nèi)阻放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻TTiIVR 652. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析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(cè)試電壓輸出端口加測(cè)試電壓對(duì)回路對(duì)回路1和和2列列KVL方程方程r rcece對(duì)分析過程影響很大，此處不能忽略對(duì)分析過程影響很大，此處不能忽略0)()(ecb

43、sbeb RIIRrI0)()(ebccebcTRIIrIIV其中其中b2b1ss/RRRR 則則)1(esbeececToRRrRrIVR 當(dāng)當(dāng)coRR 時(shí)，時(shí)，coRR 一般一般cceoRrR （）663. 固定偏流電路與射極偏置電路的比較固定偏流電路與射極偏置電路的比較 共射極放大電路共射極放大電路靜態(tài)：靜態(tài)：bBECCBRVVI BCII cCCCCERIVV CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(eeCCCCERRIVV CBII 673. 固定偏流電路與射極偏置電路的比較固定偏流電路與射極偏置電路的比較 固定偏流共射極放大電路固定偏流共射極放大電路電壓增益：電壓

44、增益：beLc)/(rRRAV ebeLcV)1()/(RrRRA RbviRcRLiVbIcIOVbI固定偏流共射極放大電路固定偏流共射極放大電路輸入電阻：輸入電阻：bebiii/rRIVR ebeb2b1i)1(/RrRRR 輸出電阻：輸出電阻：Ro = Rc coRR 68beLcebeLcV)/()1()/(rRRRrRRA beb2b1ebeb2b1i/)1(/rRRRrRRR end694.5 共集電極放大電路和共基極放大電路共集電極放大電路和共基極放大電路 電路分析電路分析 復(fù)合管復(fù)合管 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) 動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo) 三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較4.5.1 共集電極放大

45、電路共集電極放大電路4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路704.5.1 共集電極電路共集電極電路1. 電路分析電路分析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求靜態(tài)工作點(diǎn)求靜態(tài)工作點(diǎn)ebBECCB)1(RRVVI eCCCeECCCERIVRIVV BCII eEBEbBCCRIVRIV BE)1(II 由由得得71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

46、信號(hào)等效電路畫小信號(hào)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1. 電路分析電路分析其中其中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72輸入電阻輸入電阻)1(/LbebTTiRrRIVR bRTbIII LbbebT)1(RIrIV bRTbRIV 根據(jù)定義根據(jù)定義由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻TTiIVR LeL/ RRR 當(dāng)當(dāng)beLrR 1 ，時(shí)，時(shí)，Lbi/RRR 1

47、. 電路分析電路分析輸入電阻大輸入電阻大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 其中其中bss/ RRR 則則輸出電阻輸出電阻 1/beseTTorRRIVR當(dāng)當(dāng) 1beserRR，1 時(shí)，時(shí)， besorRR 輸出電阻小輸出電阻小共集電極電路特點(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(duì)電壓信號(hào)源衰減小輸入電阻大，對(duì)電壓信號(hào)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)732. 復(fù)合管復(fù)合管作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻作用：提高電流放大系數(shù)，增

48、大電阻r rbebe復(fù)合管也稱為復(fù)合管也稱為達(dá)林頓管達(dá)林頓管744.5.2 共基極電路共基極電路1. 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) 直流通路與射極直流通路與射極偏置電路相同偏置電路相同CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 752. 動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)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：輸入回路：bebirIV 電壓增益：電壓增益：beLbebLbioVrRrIRIVVA LbLcoRIRIVLcL/ RRR 762. 動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo) 輸入電阻輸入電阻 輸出電阻輸出電阻 1)(1bebbebeiebirIrIIVrR

49、 11/bebeeebeiiirrRrRIVRcoRR 773. 三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較電壓增益：電壓增益：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/beerRcR78例題例題ioVVVA 1. 放大電路如圖所示。試求放大電路如圖所示。試求。已知已知 =50。mA69. 1B2C2 II 解：解：uA9 .33)1(ebBECCB2 RRVVI 6 .984 )mA()mV(26)1(200Ebe2Ir k61k/4k

50、)4)(1(k/150be2i2 rR5 .217)/(be1i2c1io1V1 rRRVVA 1o1oV2 VVA5 .217V2V1o1oio1ioV AAVVVVVVA 863/k300be1be1irrR 95 501k9846. 0)k150/k4(/k4 1)/(/ 1)/(/be2b2o1e2bebseo rRRRrRRRR 863 3.4be1r節(jié)節(jié)例例題題中中已已求求得得87.115 3.4V A倍倍數(shù)數(shù)節(jié)節(jié)例例題題中中求求得得單單級(jí)級(jí)放放大大兩者比較可看出增益明顯提高兩者比較可看出增益明顯提高end794.7.1 單時(shí)間常數(shù)單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)電路的頻率響應(yīng)4.7.

51、2 單極放大電路的高頻響應(yīng)單極放大電路的高頻響應(yīng) RC低通電路的頻率響應(yīng)低通電路的頻率響應(yīng) RC高通電路的頻率響應(yīng)高通電路的頻率響應(yīng)4.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)4.7.3 單極放大電路的低頻響應(yīng)單極放大電路的低頻響應(yīng)4.7.4 多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng) 多級(jí)放大電路的增益多級(jí)放大電路的增益 多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng) 低頻等效電路低頻等效電路 低頻響應(yīng)低頻響應(yīng)804.7.1 單時(shí)間常數(shù)單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)電路的頻率響應(yīng)1. RC低通電路的頻率響應(yīng)低通電路的頻率響應(yīng)（電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析）（電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析）RC電路的電壓增益（傳

52、遞函數(shù)）：電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：則則11111ioH11/1/1)()()(CsRsCRsCsVsVsAV fs j2j 且令且令11H21CRf 又又)/j(11HioHffVVAV 電壓增益的幅值（模）電壓增益的幅值（模）2HH)/(11ffAV （幅頻響應(yīng)）（幅頻響應(yīng)）電壓增益的相角電壓增益的相角)/(arctgHHff （相頻響應(yīng)）（相頻響應(yīng)）增益頻率函數(shù)增益頻率函數(shù) 研究放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)（主要是研究放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信號(hào)頻率變化時(shí)的響應(yīng)。增益）隨信號(hào)頻率變化時(shí)的響應(yīng)。81最大誤差最大誤差 -3dB頻率響應(yīng)曲線描述頻率響應(yīng)曲線描述幅頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)2HH)/(11

53、ffAV 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff 1)/(112HH ffAVdB 01lg20lg20HH VVAA時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff ffffAV/)/(11H2HH )/lg(20lg20HHffAV 0分貝水平線分貝水平線斜率為斜率為 -20dB/十倍頻程十倍頻程 的直線的直線相頻響應(yīng)相頻響應(yīng)時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff )/(arctgHHff 0H 90H 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff 45H 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) 100.1 HHfff 十十倍倍頻頻程程的的直直線線斜斜率率為為/45 1. RC低通電路的頻率響應(yīng)低通電路的頻率響應(yīng) VVAVVAioio 表示輸出與輸入的相位差表示輸出與輸入的相位差高頻時(shí)，輸出

54、滯后輸入高頻時(shí)，輸出滯后輸入因?yàn)橐驗(yàn)樗运?22. RC高通電路的頻率響應(yīng)高通電路的頻率響應(yīng)RC電路的電壓增益：電路的電壓增益：22222ioH/1 /1)()()(CRsssCRRsVsVsAV 幅頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)2LL)/(11ffAV 相頻響應(yīng)相頻響應(yīng))/(arctgLHff 輸出超前輸入輸出超前輸入834.7.2 單極放大電路的高頻響應(yīng)單極放大電路的高頻響應(yīng)1. BJT的高頻小信號(hào)建模的高頻小信號(hào)建模 模型的引出模型的引出 模型簡(jiǎn)化模型簡(jiǎn)化 模型參數(shù)的獲得模型參數(shù)的獲得 的的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)2. 共射極放大電路的高頻響應(yīng)共射極放大電路的高頻響應(yīng) 型高頻等效電路型高頻等效電路 高頻響應(yīng)高

55、頻響應(yīng)3. 共基極放大電路的高頻響應(yīng)共基極放大電路的高頻響應(yīng) 增益增益-帶寬積帶寬積 高頻等效電路高頻等效電路 高頻響應(yīng)高頻響應(yīng) 幾個(gè)上限頻率的比較幾個(gè)上限頻率的比較844.7.2 單極放大電路的高頻響應(yīng)單極放大電路的高頻響應(yīng)1. BJT的高頻小信號(hào)建模的高頻小信號(hào)建模模型的引出模型的引出 rbe-發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射結(jié)電阻re歸算到歸算到基極回路的電阻基極回路的電阻 -發(fā)射結(jié)電容發(fā)射結(jié)電容Cbe-集電結(jié)電阻集電結(jié)電阻rbc -集電結(jié)電容集電結(jié)電容 Cbc rbb -基區(qū)的體電阻，基區(qū)的體電阻，b是是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)。假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)?；?dǎo)互導(dǎo)CECEEBCEBCmVVvivig 854.7

56、.2 單極放大電路的高頻響應(yīng)單極放大電路的高頻響應(yīng)1. BJT的高頻小信號(hào)建模的高頻小信號(hào)建模模型簡(jiǎn)化模型簡(jiǎn)化bebm IVg 代代替替為什么用為什么用能反映頻率對(duì)受控源的影響？能反映頻率對(duì)受控源的影響？混合混合 型高頻小信號(hào)模型型高頻小信號(hào)模型 cecbrr和和忽忽略略 86又因?yàn)橛忠驗(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）1. BJT的高頻小信號(hào)建模的高頻小信號(hào)建模低頻時(shí)，混合低頻時(shí)，混合 模型與模型與H參數(shù)模型等效參數(shù)模型等效ebbbbe rrrebbeb rIVbebmIVg 所以所以又又 rbe= rb + (1+ ) re ETb)1(IVr ETe

57、b)1(IVr ebbebb rrrTmeb2 fgC 從手冊(cè)中查出從手冊(cè)中查出 TcbfC和和 TEebmVIrg TEebmVIrg 87 的的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)由由H參數(shù)可知參數(shù)可知1. BJT的高頻小信號(hào)建模的高頻小信號(hào)建模CEBCfeViih 即即0bcce VII 根據(jù)混合根據(jù)混合 模型得模型得cbebebmc1/j CVVgI )/1/1/(cbebebbeb CjCjrIV 低頻時(shí)低頻時(shí)ebm0 rg 所以所以)(j1/jcbebebcbmbc CCrCgII 當(dāng)當(dāng)cbm Cg 時(shí)，時(shí)，ebcbeb0)(j1 rCC 88共發(fā)射極截止頻率共發(fā)射極截止頻率 的的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)1.

58、 BJT的高頻小信號(hào)建模的高頻小信號(hào)建模ebcbeb0)(j1 rCC 的幅頻響應(yīng)的幅頻響應(yīng)令令ebcbeb)(21 rCCf 則則20)/(1 ff f特征頻率特征頻率Tfebmcbebm0T2)(2 CgCCgff fff T共基極截止頻率共基極截止頻率 f892. 共射極放大電路的高頻響應(yīng)共射極放大電路的高頻響應(yīng) 型高頻等效電路型高頻等效電路等效電路等效電路902. 共射極放大電路的高頻響應(yīng)共射極放大電路的高頻響應(yīng) 型高頻等效電路型高頻等效電路對(duì)節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn) c 列列KCL得得電路簡(jiǎn)化電路簡(jiǎn)化 Rsbeb rCMRcc+- -+- -V0+- -gmVbeVbeVbeVbeVbesVeb

59、Vbb reb eb Veb C0j )(cbebocoebm CVVRVVg cb C忽略忽略 的分流得的分流得ebcmo VRgVcboebj )( cb CVVIC 又又因因?yàn)闉榉Q為稱為密勒電容密勒電容MCcbcmebMj )1(1cb CRgIVZC 則則表示表示若用若用個(gè)電容個(gè)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 cbcmM)1( CRgC等效后斷開了輸入輸出之間的聯(lián)系等效后斷開了輸入輸出之間的聯(lián)系91 Rsbeb rRcc+- -+- -V0+- -gmVbeVbeVbeVbeVbesVeb Vbb reb eb VC2. 共射極放大電路的高頻響應(yīng)共射極放

60、大電路的高頻響應(yīng) 型高頻等效電路型高頻等效電路電路簡(jiǎn)化電路簡(jiǎn)化 Rsbeb rCMRcc+- -+- -V0+- -gmVbeVbeVbeVbeVbesVeb Vbb reb eb Veb C eb rRcc+- -+- -V0+- -gmVbeVbeVbeVbeVbesVeb Veb eb VCsR eb rRcc+- -V0+- -gmVbeVbeVbeVbeVbesIeb Veb eb VCsR Rcc+- -V0+- -gmVbeVbeVbeVbeVbesIeb Veb eb VCR Rcc+- -V0+- -gmVbeVbeVbeVbeVbesV eb Veb eb VCR+- -最