第4章放大器基礎(chǔ)(1)

1、第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)概述概述4.1放大器的基本概念放大器的基本概念4.2基本放大器基本放大器4.3差分放大器差分放大器4.4電流源電路及其應(yīng)用電流源電路及其應(yīng)用4.6放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)4.5多級(jí)放大器多級(jí)放大器概概 述述在廣播、通信、自動(dòng)控制、電子測(cè)量等在廣播、通信、自動(dòng)控制、電子測(cè)量等各種電子設(shè)備中，放大器是必不可少的組成各種電子設(shè)備中，放大器是必不可少的組成部分。部分。放大器是應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)電子線(xiàn)路。它放大器是應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)電子線(xiàn)路。它的主要功能是的主要功能是將輸入信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。將輸入信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ) 按信號(hào)強(qiáng)

2、弱分：按信號(hào)強(qiáng)弱分：小信號(hào)放大器小信號(hào)放大器 大信號(hào)放大器大信號(hào)放大器 按電路結(jié)構(gòu)分：按電路結(jié)構(gòu)分：直流放大器直流放大器交流放大器交流放大器( (線(xiàn)性放大器線(xiàn)性放大器) )( (非線(xiàn)性放大器非線(xiàn)性放大器) )( (多用于集成電路多用于集成電路) )( (多用于分立元件電路多用于分立元件電路) )q 放大器分類(lèi)放大器分類(lèi) 按信號(hào)特征分：按信號(hào)特征分：寬頻帶寬頻帶放大器放大器音頻放大器音頻放大器視頻放大器視頻放大器脈沖放大器脈沖放大器諧振放大器諧振放大器( (放大語(yǔ)音信號(hào)放大語(yǔ)音信號(hào)) )( (放大圖像信號(hào)放大圖像信號(hào)) )( (放大脈沖信號(hào)放大脈沖信號(hào)) )( (放大高頻載波信號(hào)放大高頻載波信號(hào)

3、) )第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)保證半導(dǎo)體器件保證半導(dǎo)體器件工作在放大模式工作在放大模式 q 放大器組成框圖放大器組成框圖耦合電路耦合電路耦合電路耦合電路輸出負(fù)載輸出負(fù)載輸入信號(hào)輸入信號(hào)直流偏置電路直流偏置電路外外 圍圍 電電 路路具有正向受控作用的半導(dǎo)具有正向受控作用的半導(dǎo)體器件是整個(gè)電路的核心體器件是整個(gè)電路的核心將放大器輸出將放大器輸出端與輸出負(fù)載端與輸出負(fù)載進(jìn)行連接。進(jìn)行連接。將輸入信號(hào)源將輸入信號(hào)源與放大器輸入與放大器輸入端進(jìn)行連接。端進(jìn)行連接。第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)放大器的組成原則：放大器的組成原則： 直流偏置電路直流偏置電路( (即直流通路即直流通路) )要保

4、證器件工作在放大要保證器件工作在放大模式。模式。 交流通路交流通路要保證信號(hào)能正常傳輸，即有輸入信要保證信號(hào)能正常傳輸，即有輸入信號(hào)號(hào) vi時(shí)，應(yīng)有時(shí)，應(yīng)有 vo 輸出。輸出。 判斷一個(gè)電路是否具有放大作用，關(guān)鍵就是看它判斷一個(gè)電路是否具有放大作用，關(guān)鍵就是看它的的直流通路直流通路與與交流通路交流通路是否合理。若有任何一部分不是否合理。若有任何一部分不合理，則該電路就不具有放大作用。合理，則該電路就不具有放大作用。 元件參數(shù)的選擇要保證信號(hào)能不失真地放大，即電元件參數(shù)的選擇要保證信號(hào)能不失真地放大，即電路需提供路需提供合適的合適的 Q 點(diǎn)點(diǎn)及足夠的及足夠的放大倍數(shù)放大倍數(shù)。第第 4 章放大器基

5、礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)放大器的作用就是將輸入信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。放大器的作用就是將輸入信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。4.14.1放大器的基本概念放大器的基本概念4.1.1 4.1.1 放大的原理和實(shí)質(zhì)放大的原理和實(shí)質(zhì)VIQ tvBEOIBQ tiBO tviICQ tiCOVCEQ tvCEO tvoO利用利用 ib 對(duì)對(duì) ic 的控的控制作用實(shí)現(xiàn)放大。制作用實(shí)現(xiàn)放大。第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)+ - -iBviiCVCCRC+ - -+ - -VIQvoq 放大原理放大原理 電源電源 VCC 提供的功率：提供的功率：q 放大實(shí)質(zhì)放大實(shí)質(zhì) 20CCCDd21tiVP CQCCIV 三極管集電極上的功

6、率：三極管集電極上的功率：2CCE C01d2Pv it C2cmCQCEQ21RIIV 負(fù)載負(fù)載電阻電阻 RC 上的功率：上的功率： 20C2Ld21tRiPC C2cmC2CQ21RIRI CCQCEQCCRIVV 因?yàn)橐驗(yàn)長(zhǎng)CDPPP 所以所以第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)注意：注意：放大器放大信號(hào)的實(shí)質(zhì)：放大器放大信號(hào)的實(shí)質(zhì)：是利用三極管的正向受控是利用三極管的正向受控作用，將電源作用，將電源 VCC 提供的直流功率，部分地轉(zhuǎn)換為輸提供的直流功率，部分地轉(zhuǎn)換為輸出功率。出功率。 電源電源 VCC 不僅要為三極管提供偏置，保證管子工作在不僅要為三極管提供偏置，保證管子工作在放大區(qū)，同

7、時(shí)還是整個(gè)電路的能源。放大區(qū)，同時(shí)還是整個(gè)電路的能源。電源提供的功率電源提供的功率 PD 除了轉(zhuǎn)換成除了轉(zhuǎn)換成負(fù)載負(fù)載上有用的輸出功上有用的輸出功率率 PL 外，其余均消耗在晶體三極管上外，其余均消耗在晶體三極管上( ( PC ) )。 三極管僅是一個(gè)換能器。三極管僅是一個(gè)換能器。第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)就信號(hào)而言，各種小信號(hào)放大器均可統(tǒng)一表示為有就信號(hào)而言，各種小信號(hào)放大器均可統(tǒng)一表示為有源線(xiàn)性四端網(wǎng)絡(luò)：源線(xiàn)性四端網(wǎng)絡(luò)： 4.1.24.1.2放大器的性能指標(biāo)放大器的性能指標(biāo)線(xiàn)性線(xiàn)性有源有源四端四端網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)RSRLvS+- -+- -viiiiovo+- -RiRo反映放大器性能的主

8、要指標(biāo)有：反映放大器性能的主要指標(biāo)有：增益增益 A輸入電阻輸入電阻 Ri 、輸出電阻輸出電阻 Ro、第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)規(guī)定：規(guī)定：電壓的極性：電壓的極性：上下上下電流的方向：電流的方向：流入網(wǎng)絡(luò)為流入網(wǎng)絡(luò)為正正方向方向(1) 輸入電阻、輸出電阻、增益輸入電阻、輸出電阻、增益q 輸入電阻輸入電阻對(duì)輸入信號(hào)源而言，放大器相當(dāng)于它的一個(gè)負(fù)載，對(duì)輸入信號(hào)源而言，放大器相當(dāng)于它的一個(gè)負(fù)載，而這個(gè)等效負(fù)載電阻就是放大器輸入電阻而這個(gè)等效負(fù)載電阻就是放大器輸入電阻 Ri 。 或或RSRivS+-+-viiiRSRiiS+-viiiiiiivR 定義定義上式中，上式中，Ri 表示本級(jí)電路對(duì)輸入

9、信號(hào)源的影響程度。表示本級(jí)電路對(duì)輸入信號(hào)源的影響程度。 第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)q 輸出電阻輸出電阻對(duì)輸出端負(fù)載而言對(duì)輸出端負(fù)載而言( (根據(jù)戴維寧定理和諾頓定理根據(jù)戴維寧定理和諾頓定理) )，任何放大器均可看作它的信號(hào)源，該信號(hào)源內(nèi)阻即放大任何放大器均可看作它的信號(hào)源，該信號(hào)源內(nèi)阻即放大器輸出電阻器輸出電阻 Ro 。 或或RoRLvot+- -+- -voioRoRLion+- -voiovot ：負(fù)載開(kāi)路時(shí)負(fù)載開(kāi)路時(shí) vi 或或 ii 在電路輸出端產(chǎn)生的開(kāi)路電壓。在電路輸出端產(chǎn)生的開(kāi)路電壓。ion ：負(fù)載短路時(shí)負(fù)載短路時(shí) vi 或或 ii 在電路輸出端產(chǎn)生的短路電流。在電路輸出端

10、產(chǎn)生的短路電流。第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)oto onvR i 輸出電阻輸出電阻 Ro 計(jì)算：計(jì)算：RLvS+- -vo放放大大器器RS+- -( (放大器一般框圖放大器一般框圖) )iv+- -放放大大器器RS( ( Ro 的定義的定義) ) 令負(fù)載電阻令負(fù)載電阻 RL 開(kāi)路，信號(hào)源為零。開(kāi)路，信號(hào)源為零。 在輸出端在輸出端外加電壓外加電壓 v，則產(chǎn)生電流，則產(chǎn)生電流 i。00o()LssRvivRi定義定義Ro 反映放大器的帶負(fù)載能力。反映放大器的帶負(fù)載能力。第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)加壓求流法加壓求流法實(shí)驗(yàn)測(cè)量的方法：實(shí)驗(yàn)測(cè)量的方法：1otoLoL()vRRvq 小信號(hào)放

11、大器四種電路模型小信號(hào)放大器四種電路模型RSRivS+- -+- -viRoRLvot+- -+- -vo電壓放大器電壓放大器RoRLionioRSRiiSii電流放大器電流放大器RSRivS+- -+- -vi互導(dǎo)放大器互導(dǎo)放大器RoRLionioRoRLvot+- -+- -voRSRiiSii互阻放大器互阻放大器第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)放大器的增益：放大器的增益：q 增益增益( (放大倍數(shù)放大倍數(shù)) )不同類(lèi)型放大器輸入、輸出電量不同，故增益的含義不同。不同類(lèi)型放大器輸入、輸出電量不同，故增益的含義不同。 即放大器輸出信號(hào)變化量與輸入信號(hào)變化量的比值。即放大器輸出信號(hào)變化量與輸

12、入信號(hào)變化量的比值。A = xo / xi電壓放大器電壓放大器RSRivS+- -+- -viRoRLvot+- -+- -vo電壓增益：電壓增益：開(kāi)路電壓增益：開(kāi)路電壓增益：iovvAv 源電壓增益：源電壓增益：isisiiososRRRAvvvvvvAvv )1(LoootioiottRRAvvvvvvAvv Ro 越小，越小，RL 對(duì)對(duì) Av 影響越小。影響越小。Ri 越大，越大，RS 對(duì)對(duì) Avs 影響越小。影響越小。第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)電流放大器電流放大器電流增益：電流增益：短路電流增益：短路電流增益：源電流增益：源電流增益：RoRLionioRSRiiSiiioiiA

13、i iSSsiiososRRRAiiiiiiAii )1(oLoonioionnRRAiiiiiiAii Ri 越小，越小，RS 對(duì)對(duì) Ais 影響越小。影響越小。Ro 越大，越大，RL 對(duì)對(duì) Ai 影響越小。影響越小?；?dǎo)放大器互導(dǎo)放大器ioviAg 互導(dǎo)增益：互導(dǎo)增益：互阻放大器互阻放大器互阻增益：互阻增益：ioivAr 第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)電流增益和電壓增益的關(guān)系：電流增益和電壓增益的關(guān)系： ooLiLiiiivvi RA RAii RRq 理想放大器對(duì)輸入電阻和輸出電阻的要求：理想放大器對(duì)輸入電阻和輸出電阻的要求： 電壓放大器：電壓放大器： Ri 0、Ro 電流放大器：電

14、流放大器： Ri 、Ro 0互導(dǎo)放大器：互導(dǎo)放大器： Ri 、Ro 互阻放大器：互阻放大器： Ri 0、 Ro 0第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)(2)(2)通頻帶及頻率響應(yīng)通頻帶及頻率響應(yīng)fAvAvofL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：BW0.7 = fH fL放大倍數(shù)隨頻率變化曲放大倍數(shù)隨頻率變化曲線(xiàn)線(xiàn)幅頻特性曲線(xiàn)幅頻特性曲線(xiàn) 通頻帶越寬，放大器對(duì)信號(hào)的頻率變化適應(yīng)通頻帶越寬，放大器對(duì)信號(hào)的頻率變化適應(yīng)能力越強(qiáng)能力越強(qiáng); ;但也不宜過(guò)寬，易使信號(hào)以外的噪聲得但也不宜過(guò)寬，易使信號(hào)以外的噪聲得到放大。到放大。 Av0/2幅頻特性和相幅頻特性和相頻特性，統(tǒng)

15、稱(chēng)頻特性，統(tǒng)稱(chēng)為頻率特性。為頻率特性。 (3)(3)信噪比與噪聲系數(shù)信噪比與噪聲系數(shù)NSPPSNR 信噪比：信噪比：有用信號(hào)功有用信號(hào)功率率噪聲信號(hào)功噪聲信號(hào)功率率噪聲系數(shù)：噪聲系數(shù)：oiSNRSNRNF輸出端信噪比輸入端信噪比信噪比越大越好信噪比越大越好NF越小，說(shuō)明放大器對(duì)微弱信號(hào)的實(shí)際放大越小，說(shuō)明放大器對(duì)微弱信號(hào)的實(shí)際放大能力越強(qiáng)（能力越強(qiáng)（NF=1說(shuō)明放大器是理想無(wú)噪聲說(shuō)明放大器是理想無(wú)噪聲的）。的）。（4）放大器的失真）放大器的失真q 頻率失真頻率失真放大器的失真是指輸出信號(hào)不能重現(xiàn)輸入信號(hào)波形放大器的失真是指輸出信號(hào)不能重現(xiàn)輸入信號(hào)波形的一種物理現(xiàn)象。的一種物理現(xiàn)象。 失真類(lèi)型失

16、真類(lèi)型頻率失真頻率失真瞬變失真瞬變失真線(xiàn)性失真線(xiàn)性失真非線(xiàn)性失真非線(xiàn)性失真一般而言，放大器中含有一般而言，放大器中含有電抗電抗元件。在正弦信號(hào)激元件。在正弦信號(hào)激勵(lì)下，勵(lì)下，不同頻率不同頻率呈現(xiàn)呈現(xiàn)不同電抗不同電抗，因而放大器增益應(yīng)為頻，因而放大器增益應(yīng)為頻率的復(fù)函數(shù)：率的復(fù)函數(shù)： )(jAe )()j ( AA 第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)幅值，幅頻特性幅值，幅頻特性相角，相頻特性相角，相頻特性 波特圖波特圖在在半對(duì)數(shù)半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上描繪的頻率特性曲線(xiàn)即波特圖。坐標(biāo)紙上描繪的頻率特性曲線(xiàn)即波特圖。Of /HzA( f )/dBOf /Hz A( f )幅幅頻頻特特性性相相頻頻特特性性(

17、(對(duì)數(shù)刻度對(duì)數(shù)刻度) )( (對(duì)數(shù)刻度對(duì)數(shù)刻度) )( (線(xiàn)性刻度線(xiàn)性刻度) )( (線(xiàn)性刻度線(xiàn)性刻度) )dB( )20lg( )AA增益分貝值：增益分貝值：通頻帶：通頻帶：LH7 . 0ffBW 對(duì)應(yīng)上限頻率對(duì)應(yīng)上限頻率 fH及下限頻率及下限頻率 fL 。12 IA增增益益下下降降到到（下下降降了了3dB）3dB）, ,AIfHfL第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)AI-3dB 頻率特性的三個(gè)頻段頻率特性的三個(gè)頻段中頻段：通頻帶以?xún)?nèi)的區(qū)域。中頻段：通頻帶以?xún)?nèi)的區(qū)域。放大器的增益、相角均為常數(shù)，不隨放大器的增益、相角均為常數(shù)，不隨 f 變化。變化。特點(diǎn)：特點(diǎn)：原因：原因：所有電抗影響均可忽略

18、不計(jì)。所有電抗影響均可忽略不計(jì)。 高頻段：高頻段： f fH 的區(qū)域。的區(qū)域。頻率增大，增益減小并產(chǎn)生附加相移。頻率增大，增益減小并產(chǎn)生附加相移。特點(diǎn)：特點(diǎn)：原因：原因：極間電容容抗極間電容容抗 分流分流 不能視為開(kāi)路。不能視為開(kāi)路。即極間電容開(kāi)路即極間電容開(kāi)路, 耦合、旁路電容短路。耦合、旁路電容短路。低頻段：低頻段： f rbe第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ) Loo RRRAi則則短路電流增益短路電流增益 0nLRiiAA 共射電路電壓增益共射電路電壓增益rbe ibRCRBvs+ - -RL+ - -voRS+ - -virce開(kāi)路電壓增益開(kāi)路電壓增益iovvAv bceLLb be

19、be(/ / /) ci rRRRi rr mL ()ceg Rrrbbbb略略, ,isiLmisiRRRRgARRRAvvs 源電壓增益源電壓增益Ltmcbb/ / ()vvceRAAg Rrr 略L(fǎng)CL / /RRR 其中第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)ib1) )既有電壓放大作用、又有電流放大作用。既有電壓放大作用、又有電流放大作用。 2) )輸出電壓與輸入電壓反相。輸出電壓與輸入電壓反相。 共射電路提供的最大電壓增益共射電路提供的最大電壓增益tmceC (/ /)vAgrR 已知若采用有源負(fù)載作為若采用有源負(fù)載作為 RC，可使，可使 RC rce 因此因此 cemtmaxrgAv

20、TACQATCQVVIVVI 由于厄爾利電壓由于厄爾利電壓 |VA|VT ，因此共發(fā)電路提供的，因此共發(fā)電路提供的 Av 很很大，且其值與靜態(tài)電流大，且其值與靜態(tài)電流 ICQ 無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。 共射電路特點(diǎn)共射電路特點(diǎn)第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)q 共集電路性能分析共集電路性能分析biiivR 畫(huà)微變等效電路畫(huà)微變等效電路 共集電路輸入電阻共集電路輸入電阻( (忽略忽略 rce) )1b bebELb() (/ /)i r iRRi因此因此Bii/ RRR ( (大大) )1beEL()(/ /)rRR第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)RERB1vs+ - -RL+ - -voRB2RS+

21、- -virbe ibiiioRERBvs+ - -RL+ voRS+ - -virceib- -Ri 共集電路輸出電阻共集電路輸出電阻令令 vs = 0、RL 開(kāi)路，畫(huà)出求開(kāi)路，畫(huà)出求 Ro 的等效電路（右上圖）。的等效電路（右上圖）。rbe ibi RERB+ vRSrce- -iibRo RS = RS/RBbbeS()()viirR bbeS/()ivrR則則1 SbeoRrvRi得得因此因此oEceoo/RRrRR ( (小小) )第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)rbe ibioRERBvs+ - -RL+ voRS+ - -virce- - 共集電路電流增益共集電路電流增益( (

22、忽略忽略 rce) )ioiiAi ibboiiiiiBBLEE)1(RRRRRR 共集電路電壓增益共集電路電壓增益( (忽略忽略 rce) )iovvAv ibLEb)/()1(RiRRi 11LbeL()() Rr R 1其中其中LEL/ RRR 第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)rbe ibiiioRERBvs+ - -RL+ voRS+ - -virceib- -Ln0(1)iiRAA 短路電流增益短路電流增益Bi RR 若若 共集電路特點(diǎn)共集電路特點(diǎn)1) )有電流放大作用、但無(wú)電壓放大作用。有電流放大作用、但無(wú)電壓放大作用。 2) )輸出電壓與輸入電壓同相。輸出電壓與輸入電壓同相。

23、3) )輸入電阻高、輸出電阻低。輸入電阻高、輸出電阻低。 別名：電壓跟隨器、射極輸出器、射極跟隨器別名：電壓跟隨器、射極輸出器、射極跟隨器q 共基電路性能分析共基電路性能分析iiiivR 畫(huà)微變等效電路畫(huà)微變等效電路( (忽略忽略 rce 影響影響) ) 共基電路輸入電阻共基電路輸入電阻vs+ - -RL+ - -voRERSRCrbe ibiiio+ - -vibecii 1ber因此因此iEii/RRRR ( (小小) )Ri 第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)vs+ - -RL+ - -voRERSRCvi+ - -ib 共基電路電流增益共基電路電流增益oobiibiiiiiiiAiii

24、i11 CECLEi+RRRR RRvs+ - -RL+ - -voRERSRCrbe ibiiio+ - -vibecii Ri ，由于由于 EiRR LCC RRRAi因此因此 0nLRiiAA短路電流增益短路電流增益第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)ib 共基電路電壓增益共基電路電壓增益vs+ - -RL+ - -voRERSRCrbe ib+ - -vibeciovvAv CLbe(/ /) RRrmL ()g Rrbbbb略略 共基電路特點(diǎn)共基電路特點(diǎn)1) )有電壓放大作用、但無(wú)電流放大作用。有電壓放大作用、但無(wú)電流放大作用。 2) )輸出電壓與輸入電壓同相。輸出電壓與輸入電壓同相。

25、 3) )輸入電阻低、輸出電阻高。輸入電阻低、輸出電阻高。 第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)ib共基電路輸出電阻共基電路輸出電阻令令 vs = 0、RL 開(kāi)路，畫(huà)出求開(kāi)路，畫(huà)出求 Ro 的等效電路（右上圖）。的等效電路（右上圖）。vs+ - -RL+ - -voRERSRCrbe ib+ - -vibecrcebceb be()viiri rsbsberRiiR則則1 SoceSbe()RvRriRr得得因此因此oCo/ /CRRRR+ - -vRERSRCrbe ibberceii Ro RS = RS/RE第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)ibib三種組態(tài)電路性能比較三種組態(tài)電路性能比較

26、Bbe/ /Rr1beE/ /rR1BbeL/ /()RrR小小大大Cce/ /Rr1beSE/ /rRR小小 1 )1( 大大大大小小LbeRrLbeRr大大大大11LbeL()()RrR 11 SCceSbe/ /()RRrRr中中共射共射共基共基共集共集RiRoAvAin第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)RCvs+ - -RL+ - -voRBRS+ - -vivs+ - -RL+ - -voRERSRCvi+ - -REvs+ - -RL+ - -voRBRS+ - -vibbr中中略大略大三種組態(tài)電路的應(yīng)用三種組態(tài)電路的應(yīng)用 共射放大器共射放大器 廣泛應(yīng)用于多級(jí)放大器提供增益的增益級(jí)

27、中。廣泛應(yīng)用于多級(jí)放大器提供增益的增益級(jí)中。 共基放大器共基放大器 （1）電流接續(xù)器。）電流接續(xù)器。 （2）由于頻率特性好，故常與共射電路配合，組成寬）由于頻率特性好，故常與共射電路配合，組成寬帶放大器。帶放大器。 共集放大器共集放大器 （1）利用）利用 Ri 高特點(diǎn)，常作多級(jí)電壓放大器輸入級(jí)；高特點(diǎn)，常作多級(jí)電壓放大器輸入級(jí)；（2）利用）利用 Ro 低特點(diǎn)，常作電壓多級(jí)放大器輸出級(jí)，低特點(diǎn)，常作電壓多級(jí)放大器輸出級(jí)，提高帶負(fù)載能力；提高帶負(fù)載能力；（3）利用）利用 Ri 高、高、 Ro 低的特點(diǎn)，常作緩沖級(jí)低的特點(diǎn)，常作緩沖級(jí)( (隔離級(jí)隔離級(jí)) )，以提高前級(jí)電路的電壓增益和后級(jí)的源電壓增

28、益。以提高前級(jí)電路的電壓增益和后級(jí)的源電壓增益。第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)q 接接 RE 的共發(fā)放大器的共發(fā)放大器 1iBbeE/ /()RRrR1EoCceEbeS/ /()RRRrRrR1 LbeE()RrR其中其中BSS/ RRR iovvAv 1 bCLbeE(/ /)()iRRrR第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)rbe ibiiioRCRBvs+ - -RL+ - -voRS+ - -virceibRE( (微變等效電路微變等效電路) )RCRBvs+ - -RL+ - -voRS+ - -viRE( (交流通路交流通路) )( (忽略忽略 r rcece 影響影響) )，

29、因?yàn)橐驗(yàn)?)1( ebE rR LLb eEE (1)vRRArRR 所以CtE vRAR 。當(dāng)當(dāng) RL 時(shí)，時(shí)，此時(shí)，此時(shí)，Avt 近似等于兩電近似等于兩電阻的比值，與三極管參數(shù)阻的比值，與三極管參數(shù) 無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。 共射放大器存在問(wèn)題：共射放大器存在問(wèn)題：交流工作時(shí)：交流工作時(shí)： RC Av 但集成困難；但集成困難；直流工作時(shí)：直流工作時(shí)： RC VCEQ 易飽和失真。易飽和失真。第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ) 解決方法：用恒流源解決方法：用恒流源( (有源負(fù)載有源負(fù)載) )取代電阻取代電阻 RC 。恒流源特點(diǎn)：直流電阻小，交流電阻大。恒流源特點(diǎn)：直流電阻小，交流電阻大。q 采用有源負(fù)載

30、的共射放大器采用有源負(fù)載的共射放大器 1o2L1be1(/ / /)cevRRrAr RLvoviVCCR1R2RET1T2RLvoviVCCT1ICQ21Eo2ce2Ebe212()/ /RRrRrRR其中其中等效為等效為第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)若若RE=0：o2ce2Rr又若又若 RL= ，且兩管參數(shù)相同，且兩管參數(shù)相同：222Am cevtbeTceVrg rArV 即：即：T1的集電極交流電阻的集電極交流電阻RC = 接接RE的共的共E電路的電路的RO2q 共共S S實(shí)際電路實(shí)際電路4.2.3FET共源、共柵和共漏放大器的性能共源、共柵和共漏放大器的性能第第 4 章放大器基礎(chǔ)

31、章放大器基礎(chǔ)偏置方式：自給偏壓。偏置方式：自給偏壓。RG的作用是，提供的作用是，提供G、S間的直流通間的直流通路，路， RG不能太小，否則會(huì)影響放大不能太小，否則會(huì)影響放大電路的輸入電阻，一般為電路的輸入電阻，一般為M 級(jí)。級(jí)。注意：此電路中注意：此電路中VGS0。偏置方式：分壓式偏置。偏置方式：分壓式偏置。 RG1和和RG2取小的精密電阻以保證取小的精密電阻以保證VG的穩(wěn)定性；加入的穩(wěn)定性；加入RG3的作用是提的作用是提高放大電路的輸入電阻高放大電路的輸入電阻。q 共源放大器共源放大器iG RRoDdsD/ /RRrRmgsdsDLoigs(/ / /)vg vrRRvAvv mDL(/ /

32、)gRR gmvgsRDRGvs+ - -RL+ - -voRS+ - -virdsgsRi iRo o第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)RDRGvs+ - -RL+ - -voRS+ - -vi3G12/ /GGGRRRR對(duì)分壓式偏置電路：對(duì)分壓式偏置電路：q 接接 R S 的共源放大器的共源放大器SgsmgsLDgsmio)/(RvgvRRvgvvAv SmLm1RgRg GiRR 不變不變dsSmSo)1(rRgRR 經(jīng)推導(dǎo)經(jīng)推導(dǎo)Doo/ RRR 則則略增大略增大減小減小第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)RDRGvs+ - -RL+ - -voRS+ - -viR SgmvgsRDRGv

33、s+ - -RL+ - -voRS+ - -virdsgsRi iRo oR SR oq 共柵放大器共柵放大器iiiivR 1mgsmgsgvgv vs+ - -RL+ - -voR SRSRDgmvgsiiio+ - -vigsRi i i因?yàn)橐驗(yàn)椋?1/mSigRR 所以所以gsLDgsmio)/(vRRvgvvAv )/(LDmRRg DoRR 而而第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)vs+ - -RL+ - -voR SRSRDvi+ - -q 共漏放大器共漏放大器GiRR 11OSdsSmm/ / / /RRrRgg)/()/(LSgsmgsLSgsmRRvgvRRvgvvAiov 經(jīng)

34、推導(dǎo)經(jīng)推導(dǎo))/(1)/(LSmLSmRRgRRg 第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)RGvs+ - -RL+ - -voRS+ - -viR SgR SRGvs+ - -RL+ voRS+ - -virds- -gmvgssFET 三種組態(tài)電路性能比較三種組態(tài)電路性能比較GRmS1/gR GR小小大大DR小小大大大大 1DR大大大大大大mS1/gR SmLm1RgRg LmRg )/(1)/(LSmLSmRRgRRg 共源共源共柵共柵共漏共漏RiRoAv第第 4 章放大器基礎(chǔ)章放大器基礎(chǔ)RDRGvs+ - -RL+ - -voRS+ - -viR Svs+ - -RL+ - -voR SRSRDvi+ - -RGvs+ - -RL+ - -voRS+ - -viR S