第九章基本放大

1、 第第9 9章章 基本放大電路基本放大電路9.1 雙極性晶體管雙極性晶體管一、基本結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)N型硅型硅P型型N型型二氧化硅保護膜二氧化硅保護膜CBENPN型型NNPBECBECIBIEIC一、基本結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)N型鍺型鍺銦球銦球銦球銦球P型型P型型CEBPNP型型BECIBIEIC9.1 9.1 雙極性晶體管雙極性晶體管二、晶體管的電流放大作用二、晶體管的電流放大作用以以 NPN 型三極管為例討論型三極管為例討論cNNPebbec表面看表面看三極管若實三極管若實現(xiàn)放大，必須從現(xiàn)放大，必須從三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和和外部所加電源外部所加電源的極性的極性來保證。來保證。不具備不具備放

2、大作用放大作用三、電流分配和放大原理三、電流分配和放大原理1. 三極管放大的外部條件三極管放大的外部條件EEBRBRCIEICIBEEBRBRCIEICIB2. 各電極電流關(guān)系及電流放大作用各電極電流關(guān)系及電流放大作用EEBRBRCIEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBO 基區(qū)空穴基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的向發(fā)射區(qū)的擴散可忽略。擴散可忽略。 發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴散，形成發(fā)射區(qū)擴散，形成發(fā)射極電流極電流I IE E。IB四、特性曲線四、特性曲線 即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子內(nèi)部載流子運動的

3、外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)。是分析放大電路的依據(jù)。 重點討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線重點討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+1. 輸入特性輸入特性常常數(shù)數(shù) CE)(BEBUUfIIB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VO2. 輸出特性輸出特性IB=020 A40 A60 A80 A100 A常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大區(qū)放大區(qū)2. 輸出特

4、性輸出特性IB=020 A40 A60 A80 A100 A常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大區(qū)放大區(qū)OO IB,IC UCE = (UCCRC IC) ICM = UCC / RCICIBUCE+UBC0+UBE0IC0IB0UCE +UBC0+UBE0UCCICIBUCE0 +UBC0+UBE0IBUCCRC截止截止放大放大飽和飽和發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)反偏反偏正偏正偏正偏正偏集電結(jié)集電結(jié)反偏反偏反偏反偏正偏正偏例例1：如圖，如圖， 當(dāng)輸入當(dāng)輸入電壓電壓U1 分別為分別為3V、1V、-1V時，試問晶體管處于何種時，試問晶體管處于何種工作狀態(tài)？工作狀態(tài)？,

5、10,3,6KRKRVUBCCC,25_ICRBIBUCC+RCU1mARUICCCC210363AmAIIB8008. 0252_C3123010107 . 03BBBEBIARUUI例例1：如圖，如圖， 當(dāng)輸入當(dāng)輸入電壓電壓U1 分別為分別為3V、1V、-1V時，試問晶體管處于何種時，試問晶體管處于何種工作狀態(tài)？工作狀態(tài)？,10,3,6KRKRVUBCCC,25_ICRBIBUCC+RCU1313010107 . 01BBBEBIARUUI 例例9.1.1 圖示電路，晶體管的圖示電路，晶體管的 = 100，求開關(guān)，求開關(guān) S 合向合向 a、b、c 時的時的 IB、IC 和和 UCE，并指出

6、晶體管的工作，并指出晶體管的工作 狀態(tài)（忽略狀態(tài)（忽略 UBE ）。）。UCC = 15 V UBB1 = 5 V UBB2 = 1.5 VRB1 = 500 k RB2 = 50 k RC = 5 k UBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c UCC RC15 5103 IC = = A = 3 mA mAIIB03. 01003C晶體管處于放大狀態(tài)。晶體管處于放大狀態(tài)。 例例9.1.1 圖示電路，晶體管的圖示電路，晶體管的 = 100，求開關(guān)，求開關(guān) S 合向合向 a、b、c 時的時的 IB、IC 和和 UCE，并指出晶體管的工作，并指出晶體管的工作 狀態(tài)（忽略

7、狀態(tài)（忽略 UBE ）。）。(1) 開關(guān)開關(guān) S 合向合向 a 時時 UBB1 RB1 5 500103 IB = = A = 0.01 mAUCC = 15 V UBB1 = 5 V UBB2 = 1.5 VRB1 = 500 k RB2 = 50 k RC = 5 k UBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c mAIIBB03. 0UCE = UCCRCIC = (1551031103) V =10 V UBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c UBB1 RB2 5 50103 IB = = A = 0.1 mA (2) 開關(guān)開關(guān) S

8、 合向合向 b 時時 UCE = 0 V 晶體管處于飽和狀態(tài)。晶體管處于飽和狀態(tài)。 (3) 開關(guān)開關(guān) S 合向合向 c 時時 IB = 0，IC = 0，UCE = UCC = 15 V 晶體管處于截止狀態(tài)。晶體管處于截止狀態(tài)。 mAIIBB03. 0五、五、主要參數(shù)主要參數(shù)1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) , , BCII_ BCII 53704051BC.II 400400605132BC .II ICBO A+EC AICEOIB=0+ICMU(BR)CEO安全工作區(qū)安全工作區(qū)ICUCEOBCII 管子工作在放大狀態(tài)，利用管子工作在放大狀態(tài)，利用I IB B對對I IC C的控制作用。的控

9、制作用。 IC = ICEO 0， c、e之間相當(dāng)于斷路，之間相當(dāng)于斷路， 三極管相當(dāng)于一個開關(guān)處于斷開狀態(tài)。三極管相當(dāng)于一個開關(guān)處于斷開狀態(tài)。 UCES 0， 管子工作在截止或飽和狀態(tài)，利用其開關(guān)特性。管子工作在截止或飽和狀態(tài)，利用其開關(guān)特性。：半導(dǎo)體三極管應(yīng)用半導(dǎo)體三極管應(yīng)用常見三極管的外形結(jié)構(gòu)常見三極管的外形結(jié)構(gòu)小功率管塑封管硅銅塑封三極管實物照片實物照片三極管型號的含義三極管型號的含義(2)(2)用字母表示三極管的材料與類型。如用字母表示三極管的材料與類型。如A A表示表示PNPPNP型鍺管，型鍺管，B B表示表示NPNNPN型鍺管，型鍺管，C C表示表示PNPPNP型硅管，型硅管，D

10、 D表示表示NPNNPN型硅管型硅管。(3)(3)由字母組成，表示器件類型，即表明管子的功能。由字母組成，表示器件類型，即表明管子的功能。 如如X X表示低頻小功率管，表示低頻小功率管， G G表示高頻小功率管表示高頻小功率管， D D表示低頻大功率管，表示低頻大功率管， A A表示高頻大功率管。表示高頻大功率管。 三極管的型號一般由五部分組成三極管的型號一般由五部分組成, ,如如3AX31A3AX31A、3DG12B3DG12B、3CG14G3CG14G等。下面以等。下面以3DG12B3DG12B為例說明各部分的含義。為例說明各部分的含義。) 1 (3)2(D) 3(G)4(12)5(B(1

11、) 用數(shù)字表示電極數(shù)目。用數(shù)字表示電極數(shù)目?！?”代表三極管。代表三極管。(4)(4) 用數(shù)字表示三極管的用數(shù)字表示三極管的序號序號。(5)(5) 由字母組成由字母組成, ,表示三極管的表示三極管的規(guī)格號規(guī)格號。練習(xí)與思考練習(xí)與思考 1-1 寫出三極管的三種工作狀態(tài)，并說明在三種狀態(tài)寫出三極管的三種工作狀態(tài)，并說明在三種狀態(tài)下發(fā)射結(jié)、集電結(jié)的偏置狀況。下發(fā)射結(jié)、集電結(jié)的偏置狀況。1-21-2 在電路中測得各三極管的三個電極對地電位如圖在電路中測得各三極管的三個電極對地電位如圖所示，其中所示，其中NPNNPN型為硅管，型為硅管，PNPPNP型為鍺管，判斷各三極型為鍺管，判斷各三極管的工作狀態(tài)。管

12、的工作狀態(tài)。5V-0.3V-0.1V0V1.3V2V1.3V6V2.0V截止截止放大放大飽和飽和 1-31-3 今測得放大電路中一個三極管的各極對地電今測得放大電路中一個三極管的各極對地電位分別為位分別為-1V-1V，-1.3V-1.3V，-6V-6V，試判別三極管的三個電極，試判別三極管的三個電極，并說明是硅管還是鍺管，是并說明是硅管還是鍺管，是NPNNPN型還是型還是PNPPNP型。型。 1-41-4 已知放大電路中一個三極管的各極對地電位已知放大電路中一個三極管的各極對地電位 分別為分別為 2.3V2.3V，3V3V，6V6V，試判別管子的類型、管子的三，試判別管子的類型、管子的三個電極

13、，并說明是硅管還是鍺管。個電極，并說明是硅管還是鍺管。VVUBE7 . 06 . 0VVUBE3 . 02 . 0 1-51-5 AICBO5 . 0,50_AICBO2,150_ 1-61-6 將一將一PNPPNP型晶體管接成共發(fā)射極電路，要使它型晶體管接成共發(fā)射極電路，要使它具有電流放大作用，具有電流放大作用，E EC C和和E EB B的正負極性如何連接，為什的正負極性如何連接，為什么？么？晶體管是溫度不穩(wěn)定器件，晶體管是溫度不穩(wěn)定器件，I ICEOCEO越小溫度穩(wěn)定性越好。越小溫度穩(wěn)定性越好。 ICEO= =（1+ 1+ ）I ICBOCBO_ECRCEBRBECRSesRBEBRCC

14、1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE符號規(guī)定符號規(guī)定UA大寫字母、大寫下標，表示直流量。大寫字母、大寫下標，表示直流量。uA小寫字母、大寫下標，表示交直流量。小寫字母、大寫下標，表示交直流量。ua小寫字母、小寫下標，表示交流分量。小寫字母、小寫下標，表示交流分量。uAua交

15、直流量交直流量交流分量交流分量tUA直流分量直流分量 UBEIBICUCEuo = 0uBE = UBEuCE = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO（1）無輸入信號）無輸入信號(ui = 0)時時:ICUCEOIBUBEO結(jié)論：結(jié)論：QIBUBEQUCEICUBEIB無輸入信號無輸入信號(ui = 0)時時: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？ uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEu

16、BEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO（2）有輸入信號）有輸入信號(ui 0)時時:+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動態(tài)分析動態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析靜態(tài)分析uitOuotO直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )對直流信號電容對直流信號電容 C 可看作開路（即將電容斷開）可看作開路（即將電容斷開）斷開斷開斷開斷開+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiERBRCuiuORLRSes+ XC 0，C 可看作可看作短路。忽略電源的內(nèi)短路。忽略電源的

17、內(nèi)阻，電源的端電壓恒阻，電源的端電壓恒定，直流電源對交流定，直流電源對交流可看作短路?？煽醋鞫搪?。短路短路短路短路對地短路對地短路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE放大電路無信號輸入（放大電路無信號輸入（ui = 0）時的工作狀態(tài)。）時的工作狀態(tài)。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。 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點Q：IB、IC、UCE 。 放大電路無信號輸入（放大電路無信號輸入（ui = 0）時的工作狀態(tài)。）時的工作狀態(tài)。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

18、流通路。 (1)靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點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。BBECCB RUUI 所以所以根據(jù)電流放大作用根據(jù)電流放大作用BCII+UCCRBRCT+UBEUCEICIB已知：已知：UCC=6V，RC=2k ，RB=180k ， =50。解：解：mA0294. 0mA1807 . 06BCCBRUUIBEmA47. 1mA0294. 050BCIIV06. 3V47. 126 CCCCCERIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIBEECCCCCERIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI BC IIEEBEBBCCR

19、IURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfIUCE = UCC ICRC +UCCRBRCT+UBEUCEICIBBBECCBRUUI CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfIUCE /VIC/mA直流負載線直流負載線Q由由IB確定的那確定的那條輸出特性與條輸出特性與直流負載線的直流負載線的交點就是交點就是Q點點O其分貝值其分貝值: | Au | (dB) = 20lg | Au | 定義：定義： Uo UiAu = Uo UiAu =Uo

20、Ui 絕對值絕對值: | Au | = Uom Uim=當(dāng)輸入信號為正弦交流信號時當(dāng)輸入信號為正弦交流信號時, ：反映放大電路的放大能力：反映放大電路的放大能力 在放大電路中在放大電路中: : 定義：定義： Ui Ii ri = Ui Ii ri =當(dāng)輸入信號為正弦交流信號時當(dāng)輸入信號為正弦交流信號時 ri RSri Ui = Us Us RSri Ii = Ui +_UsIiRS放放大大電電路路ri放大電路放大電路信號源信號源輸入電阻輸入電阻 ri 大大 Ui 大大 Uo 大；大； ri 大大 Ii 小小 可減輕信號源的負擔(dān)；可減輕信號源的負擔(dān)； ri RSri Ui = Us Us RSr

21、i Ii = ri 越大越好，越大越好， ri RS 。可見：可見： Ui +_UsIiRS放放大大電電路路ri輸入電阻輸入電阻UOC ISC ro = UOC ISC ro =當(dāng)輸入信號為正弦交流信號時：當(dāng)輸入信號為正弦交流信號時： 定義：定義： Uo +_UesIoro RL放大電路放大電路負載負載 輸出電阻輸出電阻 UOC = = Ues = = A0Ui 放大電路輸出端開路電壓：放大電路輸出端開路電壓： OCLOLOURrRU當(dāng)輸出端接有負載時：當(dāng)輸出端接有負載時：放大器的電壓放大倍數(shù)：放大器的電壓放大倍數(shù)：OLOLiOCLOLiOuARrRUURrRUUA 若若 ro 小，帶載能力強

22、；反之帶載能力差。小，帶載能力強；反之帶載能力差。 RL RLroUoL = UOC RL RLro| Au | = | A0| 可見：可見： ro 越小越好，越小越好，ro RL。 Uo +_UesIoro RL 在前面的分析中，設(shè)輸入信號是單一頻率的正弦在前面的分析中，設(shè)輸入信號是單一頻率的正弦波，但實際上，放大器的輸入信號通常是非正弦的，波，但實際上，放大器的輸入信號通常是非正弦的，由于由于耦合電容、發(fā)射極旁路電容及三極管的結(jié)電容耦合電容、發(fā)射極旁路電容及三極管的結(jié)電容等的存在，它們的容抗隨頻率變化，故當(dāng)信號頻率等的存在，它們的容抗隨頻率變化，故當(dāng)信號頻率不同時，放大電路的輸出電壓相對于

23、輸入電壓的幅不同時，放大電路的輸出電壓相對于輸入電壓的幅值和相位都將發(fā)生變化。值和相位都將發(fā)生變化。f|Au |0.707| Auo |fLfH| Auo |幅頻特性幅頻特性f 270 180 90相頻特性相頻特性 注：放大器只有工作在通頻帶范圍內(nèi)才能避免產(chǎn)生頻率失真。注：放大器只有工作在通頻帶范圍內(nèi)才能避免產(chǎn)生頻率失真。 把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為個線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個線性元件。一個線性元件。 晶體管在小信號（微變量）情況下工作。因此，晶體管在小信號（微變量）情況下

24、工作。因此，在靜態(tài)工作點附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近在靜態(tài)工作點附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。似代替。 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算計算放大電路放大電路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻、輸入電阻ri、輸出電阻、輸出電阻ro等。等。CEBBEbeUIUr CEbbeUiu O)mA()mV(26)1 ()(200beEIrCEBCUII CEbcUii OibicicBCEib 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+ +- -rbeBEC 晶體管的晶體管的B、E之間之間

25、可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶體管的晶體管的C、E之間可用一之間可用一受控電流源受控電流源ic= ib等效代替。等效代替。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEiiibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定義定義Lb RI rbebe

26、CrRAu iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiii IUr輸入電阻iiIUribeB/rR bRiBIIU iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSriBRIbeiBiirURUUiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoooRIUr 求求ro的步驟：的步驟：1) 斷開負載斷開負載RLoU3) 外加電壓外加電壓oI4) 求求or外加外加oICRcoIII bcII CoRCRUI 0 0 cb II所所以以2) 令令 或或0i U

27、0S ERcIRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii 直流負載線反映靜態(tài)時電流直流負載線反映靜態(tài)時電流IC和和UCE的變化的變化關(guān)系關(guān)系, 由于由于C2的隔直作用的隔直作用, 不考慮負載電阻不考慮負載電阻RL。 交流負載線反映動態(tài)時交流負載線反映動態(tài)時電流電流 iC和和uCE的變化關(guān)系，視的變化關(guān)系，視C2為短路，為短路，RL 與與RC并聯(lián)并聯(lián) ，所以交流負載線比直流負載所以交流負載線比直流負載線要陡些。為了得到盡量大線要陡些。為了得到盡量大的輸出信號，要把的輸出信號，要把Q設(shè)置在設(shè)置在交流負載線的中間部分。如交流負載線的中間部分。如果果Q設(shè)置不合適，信

28、號進入設(shè)置不合適，信號進入截止區(qū)或飽和區(qū)，會造成非截止區(qū)或飽和區(qū)，會造成非線性失真線性失真。交流負載線的作法交流負載線的作法iCuCEECCCREQIB過過Q點作一條直線，斜率為：點作一條直線，斜率為：LR1交流負載線交流負載線CLRR LRQuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuo由圖可見，電壓和電流都含有直流分量和交流分量。由圖可見，電壓和電流都含有直流分量和交流分量。QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCE

29、iC C/mAuCE/VOOOOOOQicibuiuoQ2uoUCEQuCE/VttiC C/mAICiC C/mAuCE/VOOOQ1uiuotiB B/ AiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCE9.5 雙極型晶體管基本放大電路雙極型晶體管基本放大電路 +UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE 在固定偏置放大電路中，在固定偏置放大電路中，當(dāng)溫度升高時，當(dāng)溫度升高時，UBE 、 、 ICBO 。 上式表明，當(dāng)上式表明，當(dāng)UCC和和 RB一定時，一定時， IC與與 UBE、 以及以及 ICEO 有關(guān)有

30、關(guān)，而這三個參數(shù)隨溫度而變化。，而這三個參數(shù)隨溫度而變化。CBOBBECCCEOBC)1( IRUUIII 溫度升高時，溫度升高時， IC將增加，使將增加，使Q點沿負載線上移。點沿負載線上移。BCEOCIII iCuCEQQ 固定偏置電路的工作點固定偏置電路的工作點Q點是不穩(wěn)定的，為此需要改進偏置電路。當(dāng)溫度升點是不穩(wěn)定的，為此需要改進偏置電路。當(dāng)溫度升高使高使 IC 增加時，能夠自動減少增加時，能夠自動減少IB，從而抑制，從而抑制Q點的變點的變化，保持化，保持Q點基本穩(wěn)定。點基本穩(wěn)定。OB2II 若若滿滿足足： 基極電位基本恒定，基極電位基本恒定，不隨溫度變化。不隨溫度變化。2B2BRIV

31、2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+（1）RB2的作用的作用VBEBEBECRUVII BEBUV 若若滿滿足足：EBEBEBEC RVRUVII RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+從從Q點點穩(wěn)定的角度來看穩(wěn)定的角度來看似乎似乎I2、VB越大越好。越大越好。但但 I2 越大，越大，RB1、RB2必須取得較小，將增加損必須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。耗，降低輸入電阻。而而VB過高必使過高必使VE也增也增高，在高，在UCC一定時，勢必一定時

32、，勢必使使UCE減小，從而減小放減小，從而減小放大電路輸出電壓的動態(tài)范大電路輸出電壓的動態(tài)范圍。圍。I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。的阻值一般為幾十千歐。VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定（2）RE的作用的作用CC2B1B2BURRRVB EBEBERUVI 1EBIIEECCCCCERIRIUU VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+U

33、CCuiuo+ICRSeS+ CBII 對交流：對交流：旁路電容旁路電容 CE 將將R 短路短路， R 不起不起作用作用， Au，ri，ro與固定偏置電路相同與固定偏置電路相同。如果去掉如果去掉CE ，Au，ri，ro ？旁路電容旁路電容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+2B1BB/ RRR iUiIbIcIoUbISEeIBRI 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， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k

34、，晶體管，晶體管=50， UBE=0.6V, 試求試求: :(1) (1) 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點 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+RE2V3V12206020CCB2B1B2B URRRVmA8 . 0mA 36 . 03EBEBERUVIA 15.7 A5010.81EBIIV92. 4V38 . 0678. 012)(1E1EECCCCCERRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVBmA78. 0 507

35、.15BCIIk6Co Rrk86. 178. 02650200I26 200Cberk 15/2B1BB RRR其中其中1EbeBi) 1 (/RrRrk03.8 1EbeL) 1 (RrRAu69. 8 iUiIbIcIoUbISEeIBRIRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSEBBECCB)1(RRUUI BIICECCEECCCE)1 (RIURIUUB+UCCRBR+UCE+UBEIIBICRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSLEL/ RRR LeoRIU Lb1RI ）（ LebebiRIrIU Lbbeb)1 (RIrI LbbebLb)1()1(RIrI

36、RIAu LbeL)1(1RrR ）（cIrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIoUbISEeIREiIiBi/rRr LbeBi)1 (/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr LEL/RRR irir cIrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIoUbISEeIREiISBS/RRR RrRr1/sbeEoorcIrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIoUbISEReIREiIoIERbbo IIII EoSBbeoSBbeoRUR/RrUR/RrU ESbeo1/11RR

37、Rrr LbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr RrRr1/sbeEoRB1RCC1C2RB2CBRERL+UCCuiuo+CC2B1B2BURRRVB EBEBERUVI 1EBIIEECCCCCERIRIUU VBRB1RCC1C2RB2CBRERL+UCCuiuo+ BCII RB1RCC1C2RB2CBRERL+UCCuiuo+ECBRERC+_+_uiuoECBRERC+_+_rbeRLbIbIiUoUiouUUAECBRERC+_+_rbeRLbIbIiUoU oULb RI berRALubebirIUir iIbeEbeiEiibii1)1 (11

38、)1 ()1 (ErRrURUUIIUIUrRii ERI1/beErRberRALuoroICRICRbo IIICoooRIUrCoRCRUI 0 0 bbII所以1/beErRriECBRERC+_+_rbeRLbIbIiUoU兩級之間通過耦合電容兩級之間通過耦合電容 C2 與下級輸入電阻連接與下級輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2 由于電容有隔直作用，所以每級放大電路的直流由于電容有隔直作用，所以每級放大電路的直流通路互不相通，通路互不相通，。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+R

39、S+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2第一級第一級第二級第二級212ioi1oiouuuAAUUUUUUA 電電壓壓放放大大倍倍數(shù)數(shù)2ir1bI2bI1cI2cIrbeRB2RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1oU1b1ISErbeRC2RLEBC+ +- -oU2b2IB1R B2R RB12i1C1L/rRR 1be1L1io11rRUUAu be2L222io2rRUUAu 1iirr 2oorr L2CL2/ RRR 阻容耦合電路的頻率特性：阻容耦合電路的頻率特性：fA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

40、電容造成采用直接耦合的方式可放大緩慢變化的信采用直接耦合的方式可放大緩慢變化的信號，擴大通頻帶。下面將要介紹的差動放號，擴大通頻帶。下面將要介紹的差動放大器即采用直接耦合方式。大器即采用直接耦合方式。阻容耦合電路缺點：阻容耦合電路缺點：不能放大直流信號。不能放大直流信號。將前級的輸出端直接接后級的輸入端。將前級的輸出端直接接后級的輸入端。可用來放大緩慢變化的信號或直流量變化的信號?？捎脕矸糯缶徛兓男盘柣蛑绷髁孔兓男盘?。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2指輸入信號電壓為零時，輸出電壓發(fā)生指輸入信號電壓為零時，輸出電壓發(fā)生 緩慢地、無規(guī)則地變化的現(xiàn)象。緩慢地、無規(guī)則地變化的

41、現(xiàn)象。uotO晶體管參數(shù)隨溫度變化、電源電壓晶體管參數(shù)隨溫度變化、電源電壓 波動、電路元件參數(shù)的變化。波動、電路元件參數(shù)的變化。1. 前后級靜態(tài)工作點相互影響前后級靜態(tài)工作點相互影響 直接影響對輸入信號測量的準確程度和分辨能力。直接影響對輸入信號測量的準確程度和分辨能力。 嚴重時，可能淹沒有效信號電壓，無法分辨是有效嚴重時，可能淹沒有效信號電壓，無法分辨是有效信號電壓還是漂移電壓。信號電壓還是漂移電壓。 一般用輸出漂移電壓折合到輸入端的等效漂移電一般用輸出漂移電壓折合到輸入端的等效漂移電壓作為衡量零點漂移的指標。壓作為衡量零點漂移的指標。uAuuodId 只有輸入端的等效漂移電壓比輸入信號小許

42、多時，放只有輸入端的等效漂移電壓比輸入信號小許多時，放大后的有用信號才能被很好地區(qū)分出來。大后的有用信號才能被很好地區(qū)分出來。 由于不采用電容，所以直接耦合放大電路具有由于不采用電容，所以直接耦合放大電路具有良好的低頻特性。良好的低頻特性。f|Au |0.707| Auo |OfH| Auo | 抑制零點漂移是制作高質(zhì)量直接耦合放大電路抑制零點漂移是制作高質(zhì)量直接耦合放大電路的一個重要的問題。的一個重要的問題。 適合于集成化的要求，在集成運放的內(nèi)部，級間適合于集成化的要求，在集成運放的內(nèi)部，級間都是直接耦合。都是直接耦合。 電路結(jié)構(gòu)對稱，在理想的情況下，兩管的特性及對電路結(jié)構(gòu)對稱，在理想的情況

43、下，兩管的特性及對應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。差分放大電路是抑制零點漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。差分放大電路是抑制零點漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。 +UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2兩個輸入、兩個輸入、兩個輸出兩個輸出兩管兩管靜態(tài)工靜態(tài)工作點相同作點相同uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0靜態(tài)時，靜態(tài)時，ui1 = ui2 = 0當(dāng)溫度升高時當(dāng)溫度升高時ICVC （兩管變化量相等）（兩管變化量相等）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2+UCCuoRCRB2T1R

44、B1RCRB2RB1+ui1ui2+T2+共模信號共模信號 需要抑制需要抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2+差模信號差模信號 是有用信號是有用信號id1ici1uuuid2ici2uuu2uuui2i1ic2uuuui2i1id2id1所以，對比較輸入信號的放大作用可分解為對共模所以，對比較輸入信號的放大作用可分解為對共模信號分量和差模信號分量的處理。信號分量和差模信號分量的處理。例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1

45、= 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV 這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動控制這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動控制系統(tǒng)中是常見的。系統(tǒng)中是常見的。 特點：特點：加入射極電阻加入射極電阻RE ；加入負電源；加入負電源-UEE ，采用，采用正負雙電源供電；設(shè)置調(diào)零電位器正負雙電源供電；設(shè)置調(diào)零電位器RP 。+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+1.1.雙端輸入雙端輸入- -雙端輸出雙端輸出21iiuu差模信號差模信號 +Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+分析差分放

46、大電路分析差分放大電路：對于不同的輸入方式，結(jié)果是：對于不同的輸入方式，結(jié)果是一樣的；不同的輸出方式，結(jié)果是不同的。一樣的；不同的輸出方式，結(jié)果是不同的。2IEICIB-+UBET1RBRERCEE+UCCUCE+-（1）靜態(tài)分析靜態(tài)分析IB1= IB2= IBEEECREII2IC1= IC2= ICEEEBEBBEIRUIR2CBII 0EVCCCCCEIRUU ib2 , ic2 ui1 ui2ib1 , ic1ic1 = - ic2iRE = ie1+ ie2 = 0uRE = 0 RE對差模信號不起作用對差模信號不起作用ib2ib1ic2ic1iRE（2 2）動態(tài)分析動態(tài)分析+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+差模信號通路差模信號通路T1單邊微變單邊微變等效電路等效電路uod1RBB1EC1RC ib1ui1rbe1ib1+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TUEE+111iodduuA單管差模放大倍數(shù)單管差模放大倍數(shù):1