模擬電路原理

1、模 擬 電 子 技 術(shù)基本放大電路基本放大電路2.2 晶體管放大電路的組成及其工作原理晶體管放大電路的組成及其工作原理2.3圖解分析法圖解分析法2.4微變等效電路分析法微變等效電路分析法2.8場效應(yīng)管放大電路場效應(yīng)管放大電路2.6共集電極放大電路共集電極放大電路2.5 分壓式偏置穩(wěn)定共射放大電路分壓式偏置穩(wěn)定共射放大電路 2.7共基極放大電路共基極放大電路2.1 概述概述模 擬 電 子 技 術(shù)2.1.1.2.1.1.放大電路的基本概念放大電路的基本概念 放大電路主要用于放大微弱的電信號，輸出電壓或電流放大電路主要用于放大微弱的電信號，輸出電壓或電流在幅度上得到了放大，這里主要講電壓放大電路。在

2、幅度上得到了放大，這里主要講電壓放大電路。概述概述模 擬 電 子 技 術(shù)2.1.2.2.1.2.放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)1.1.放大倍數(shù)放大倍數(shù)表示放大器的放大能力表示放大器的放大能力根據(jù)放大電路輸入信號的條件和對輸出信號的要求，放大器根據(jù)放大電路輸入信號的條件和對輸出信號的要求，放大器可分為四種類型，所以有四種放大倍數(shù)的定義?？煞譃樗姆N類型，所以有四種放大倍數(shù)的定義。模 擬 電 子 技 術(shù)（1）電壓放大倍數(shù)定義為）電壓放大倍數(shù)定義為: AU=UO/UI（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）（2）電流放大倍數(shù)定義為）電流放大倍數(shù)定義為: : A AI I= =I IO O/ /I II I （3

3、）互阻增益定義為）互阻增益定義為: Ar=UO/II（4）互導(dǎo)增益定義為）互導(dǎo)增益定義為: Ag=IO/UI模 擬 電 子 技 術(shù)2. 輸入電阻輸入電阻Ri從放大電路輸入端看進(jìn)去的從放大電路輸入端看進(jìn)去的 等效電阻等效電阻輸入電阻：輸入電阻：Ri=ui / ii一般來說，一般來說， Ri越大越好。越大越好。（1）Ri越大，越大，ii就越小，從信號源索取的電流越小。就越小，從信號源索取的電流越小。（2）當(dāng)信號源有內(nèi)阻時，）當(dāng)信號源有內(nèi)阻時， Ri越大，越大， ui就越接近就越接近uS。輸入端輸入端iiuiRiuSRS信號源信號源Au輸出端輸出端模 擬 電 子 技 術(shù)3. 輸出電阻輸出電阻Ro從放

4、大電路輸出端從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效電阻?？催M(jìn)去的等效電阻。AuuS輸出端輸出端Rouso輸出端輸出端模 擬 電 子 技 術(shù)4. 通頻帶通頻帶通頻帶：通頻帶： fbw=fHfL放大倍數(shù)隨頻放大倍數(shù)隨頻率變化曲線率變化曲線幅頻特性曲幅頻特性曲線線fAAm0.7AmfL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 3dB帶寬帶寬模 擬 電 子 技 術(shù) 輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載的能力，輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載的能力，Ro越小，放越小，放大電路帶負(fù)載的能力越強(qiáng)，反之則差。大電路帶負(fù)載的能力越強(qiáng)，反之則差。 0 ,.o.ooSL=URIUR 輸出電阻輸出電阻的定義：的定義：模 擬 電

5、 子 技 術(shù)晶體管放大電路的組晶體管放大電路的組成及其工作原理成及其工作原理 2.2.1 共射基本放大電路的組成共射基本放大電路的組成 及其工作原理及其工作原理模 擬 電 子 技 術(shù)2.2.12.2.1 共射基本放大電路的組成及其工作原理共射基本放大電路的組成及其工作原理一放大原理一放大原理 三極管工作在放大區(qū)：三極管工作在放大區(qū)： 發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏， 集電結(jié)反偏。集電結(jié)反偏。UCE（-ICRc）放大原理：放大原理：iUUBEIBIC（b bIB）電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)： oU-+VT123URBIRBBBECCCCb（+12V）IUVCEBE+UIUB+IIC+U+CEUO=iou

6、UUABCE模 擬 電 子 技 術(shù)IBQuiOt iB OtuCEOtuoOt iC OtICQUCEQ-+VT123URBIRBBBECCCCb（+12V）IUVCEBE+UIUB+IIC+U+CEUOceCECEcCCbBBbeBEBEuUuiIiiIiuUu=符號說明符號說明模 擬 電 子 技 術(shù)RbVBBRCC1C2T放大元件放大元件iC=b biB，工作在放大區(qū)，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。偏，發(fā)射結(jié)正偏。uiuo輸入輸入輸出輸出參考點(diǎn)參考點(diǎn)RL二二. .單管共單管共射射極放大電路的結(jié)構(gòu)極放大電路的結(jié)構(gòu) 及各元件的作用及各元件的作用+VCC模 擬 電 子

7、 技 術(shù)共射放大電路組成共射放大電路組成使發(fā)射結(jié)正偏，使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)牟⑻峁┻m當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)IB和和UBE。Rb+VCCVBBRCC1C2TRL基極電源與基極電源與基極電阻基極電阻模 擬 電 子 技 術(shù)集電極電源，集電極電源，為電路提供能為電路提供能量。并保證集量。并保證集電結(jié)反偏。電結(jié)反偏。Rb+VCCVBBRCC1C2TRL模 擬 電 子 技 術(shù)共射放大電路共射放大電路集電極電阻，集電極電阻，將變化的電流將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓霓D(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸ｋ妷?。Rb+VCCVBBRCC1C2TRL模 擬 電 子 技 術(shù)耦合電容：耦合電容：電解電容，有極性，電解電容，有極性，大小為

8、大小為10 F50 F作用：作用：隔直通交隔直通交隔離輸入輸出與隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，電路直流的聯(lián)系，同時能使信號順同時能使信號順利輸入輸出。利輸入輸出。Rb+VCCVBBRCC1C2TRL+uiuo模 擬 電 子 技 術(shù)單電源供電單電源供電可以省去可以省去Rb+VCCVBBRCC1C2TRL模 擬 電 子 技 術(shù)Rb單電源供電單電源供電+VCCRCC1C2TRL模 擬 電 子 技 術(shù)圖解分析法圖解分析法2.3.2 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析2.3.1 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析引引 言言模 擬 電 子 技 術(shù)引言引言基本思想基本思想 非線性電路經(jīng)適當(dāng)近似后可按線性電路對待

9、，非線性電路經(jīng)適當(dāng)近似后可按線性電路對待，利用疊加定理，分別分析電路中的交、直流成分。利用疊加定理，分別分析電路中的交、直流成分。一、分析三極管電路的基本思想和方法一、分析三極管電路的基本思想和方法直流通路直流通路( (ui = 0) )分析分析靜態(tài)。靜態(tài)。 交流通路交流通路( (ui 0) )分析分析動態(tài)，動態(tài)，只考慮變化的電壓和電流。只考慮變化的電壓和電流。畫交流通路原則：畫交流通路原則：1. 固定不變的電壓源都視為短路；固定不變的電壓源都視為短路；2. 固定不變的電流源都視為開路；固定不變的電流源都視為開路；3. 視電容對交流信號短路視電容對交流信號短路0j/1 C 模 擬 電 子 技

10、術(shù)放大電路沒有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。放大電路沒有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。 靜態(tài)靜態(tài)分析的任務(wù)是根據(jù)電路參數(shù)和三極管的分析的任務(wù)是根據(jù)電路參數(shù)和三極管的特性確定特性確定靜靜 態(tài)值（直流值）態(tài)值（直流值）UBE、IB、 IC 和和UCE?？捎梅糯箅娐返闹绷魍穪矸治觥？捎梅糯箅娐返闹绷魍穪矸治?。2.3.1 2.3.1 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析模 擬 電 子 技 術(shù)Rb+VCCRCC1C2TRL為什么要為什么要設(shè)置靜態(tài)設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？工作點(diǎn)？ 放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了使三極管放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了使三極管工作在線性區(qū)以保證信號不失真。工作在線性區(qū)以保

11、證信號不失真。模 擬 電 子 技 術(shù)開路開路Rb+VCCRCC1C2RL畫出放大電路的直流通路畫出放大電路的直流通路一、靜態(tài)工作點(diǎn)的估算、靜態(tài)工作點(diǎn)的估算將交流電壓源短路將交流電壓源短路 將電容開路。將電容開路。直流通路的畫法：直流通路的畫法：開路開路模 擬 電 子 技 術(shù)Rb+VCCRC直流通道直流通道用估算法分析放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)用估算法分析放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)（ IB、UBE、IC、UCE）模 擬 電 子 技 術(shù)（1）估算）估算IB（ UBE 0.7V)Rb+VCCRCIBUBEbBECCBRUVI=bCC7 . 0RVbRVCCRb稱為稱為偏置電阻偏置電阻，IB稱稱為為偏置電流偏置電流。

12、模 擬 電 子 技 術(shù)（2）估算）估算UCE、ICRb+VCCRCICUCECCCCCERIVU=IC= b bIB模 擬 電 子 技 術(shù)例例2.3.1：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：已知：VCC=12V，RC=4K ，Rb=300K ，b b=37.5。解：解：A400.04mA30012RVIbCCB=mAIIBC5 . 104. 05 .37=b6V41.512RIVUCCCCCE=請注意電路中請注意電路中IB和和IC的數(shù)量級的數(shù)量級UBE 0.7VRb+VCCRC模 擬 電 子 技 術(shù)Rb+VCCRCC1C2Tui=0時時由于電由于電源的存源的存在在IB 0I

13、C 0ICIE=IB+ICRLIB無信號輸入時無信號輸入時1.靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Ui=0時電路的工作狀態(tài)時電路的工作狀態(tài)二二 用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)模 擬 電 子 技 術(shù)Rb+VCCRCC1C2TICUBEUCE( IC,UCE )(IB,UBE)RLIB靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)模 擬 電 子 技 術(shù)(IB,UBE) 和和( IC,UCE )分別對應(yīng)于輸入輸出特性曲分別對應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個點(diǎn)稱為線上的一個點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB模 擬 電 子 技 術(shù)UCE=VCCICRC直流負(fù)載線直流負(fù)載線由估算法求出由估算法求

14、出I IB B，I IB B對應(yīng)的輸對應(yīng)的輸出特性與直流出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)負(fù)載線的交點(diǎn)就是工作點(diǎn)就是工作點(diǎn)Q QVCCICUCECCCRVQIB靜態(tài)靜態(tài)UCE靜態(tài)靜態(tài)IC模 擬 電 子 技 術(shù)三、電路參數(shù)對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響三、電路參數(shù)對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響1. 改變改變 RB，其他參數(shù)不變，其他參數(shù)不變uBEiBuCEiCVCCVBBVBBRBQQR B iB Q 趨近截止區(qū)；趨近截止區(qū)；R B iB Q 趨近飽和區(qū)。趨近飽和區(qū)。2. 改變改變 RC ，其他參數(shù)不變，其他參數(shù)不變RC Q 趨近飽和區(qū)。趨近飽和區(qū)。iCuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRC模 擬 電 子 技 術(shù)例例

15、 2.3.2 設(shè)設(shè) RB = 38 k ，求求 VBB = 0 V、3 V 時的時的 iC、uCE。 解解 uCE/ViC/mAiB= 010 A20 A30 A40 A50 A60 A41O235當(dāng)當(dāng)VBB= 0 V： iB 0，iC 0，5 VuCE 5 V當(dāng)當(dāng)VBB = 3 V：BBE(on)BBBRUVi = =mA 0.06= =0.3UCE 0.3 V 0，iC 5 mA模 擬 電 子 技 術(shù)iC 0iC = VCC /RC三極管的開關(guān)等效電路三極管的開關(guān)等效電路截止截止?fàn)顟B(tài)狀態(tài)SBCEVCC+ RCRBiB 0uCE 5ViB飽和飽和狀態(tài)狀態(tài)uCE 0判斷是否判斷是否飽和飽和臨界

16、飽和電流臨界飽和電流 ICS和和IBS ：CCCCCE(sat)CCCSRVRUVI = =CCCCSBSRVIIb bb b = =iB IBS，則三極管則三極管飽和。飽和。模 擬 電 子 技 術(shù)IBUBEQICUCEuiibibic1. 交流放大原理（設(shè)輸出空載）交流放大原理（設(shè)輸出空載）假設(shè)在靜態(tài)工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上，輸入一微小的正弦信號假設(shè)在靜態(tài)工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上，輸入一微小的正弦信號 ui靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)2.3.2 用圖解法確定動態(tài)工作情況用圖解法確定動態(tài)工作情況模 擬 電 子 技 術(shù)ICUCEicuCE也沿著也沿著負(fù)載線變化負(fù)載線變化uCEUCE與與Ui反相！反相！uCE怎么變化怎么變化

17、模 擬 電 子 技 術(shù)各點(diǎn)波形各點(diǎn)波形uo比比ui幅度放大且相位相反幅度放大且相位相反Rb+VCCRCC1C2uiiBiCuCEuoceCECEcCCbBBbeBEBEuUuiIiiIiuUu=模 擬 電 子 技 術(shù)對交流信號對交流信號(輸入信號輸入信號ui)短路短路短路短路置零置零2.放大器的交流通路放大器的交流通路Rb+VCCRCC1C2RLuiuo1/ C 0 將直流電壓源短路，將電容短路。將直流電壓源短路，將電容短路。交流通路交流通路分析動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況交流通路的畫法：交流通路的畫法：模 擬 電 子 技 術(shù)RbRCRLuiuo交流通路交流通路模 擬 電 子 技 術(shù)Rb+VC

18、CRCC1C2RL3.交流負(fù)載線交流負(fù)載線輸出端接入負(fù)載輸出端接入負(fù)載RL：不影響不影響Q 影響動態(tài)！影響動態(tài)！模 擬 電 子 技 術(shù)交流負(fù)載線交流負(fù)載線RbRCRLuiuoicuce其中：其中：CLLR/RR = = uce=-ic（RC/RL） = -ic RL模 擬 電 子 技 術(shù)交流量交流量ic和和uce有如下關(guān)系：有如下關(guān)系：這就是說，交流負(fù)載線的斜率為：這就是說，交流負(fù)載線的斜率為：LR1 uce=-ic（RC/RL）= -ic RL或或ic=（-1/ RL） uce交流負(fù)載線的作法：交流負(fù)載線的作法：斜斜 率為率為- -1/RL 。（ RL= RLRc ）經(jīng)過經(jīng)過Q點(diǎn)。點(diǎn)。 模

19、擬 電 子 技 術(shù)ICUCEVCCCCCRVQIB交流負(fù)載線交流負(fù)載線直流負(fù)載線直流負(fù)載線斜斜 率為率為- -1/RL 。（ RL= RLRc ）經(jīng)過經(jīng)過Q點(diǎn)。點(diǎn)。 注意：注意：（1）交流負(fù)載線是有交流）交流負(fù)載線是有交流 輸入信號時工作點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。輸入信號時工作點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。 （2）空載時，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。）空載時，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。模 擬 電 子 技 術(shù)例例 2.3.3 硅管，硅管，ui = 10 sin t (mV)，RB = 176 k ， RC = 1 k ，VCC = VBB = 6 V，圖解分析各電壓、電流值。，圖解分析各電壓、電流值。 解解 令令 ui

20、= 0，求靜態(tài)電流，求靜態(tài)電流 IBQA)( 30mA)(03. 01767 . 06BQ = = = = =IRL + iBiCRBVCCVBBRCC1ui+ + +uCE +uBE 模 擬 電 子 技 術(shù)uBE/ViB/ A0.7 V30Quit tuBE/VtiBIBQ( (交流負(fù)載線交流負(fù)載線) )uCE/ViC/mA4123iB=10 A20304050605Q6直流負(fù)載線直流負(fù)載線Q Q 6tiCICQUCEQ Qt tuCE/VUcemibicuceOOOOOO模 擬 電 子 技 術(shù)當(dāng)當(dāng) ui = 0 uBE = UBEQ iB = IBQ iC = ICQ uCE = UCEQ

21、 當(dāng)當(dāng) ui = Uim sin t ib = Ibmsin t ic = Icmsin t uce = Ucem sin t uo = uceiB = IBQ + Ibmsin tiC = ICQ + Icmsin tuCE = UCEQ Ucem sin t = UCEQ +Ucem sin (180 t)iouu 模 擬 電 子 技 術(shù)放大電路的非線性失真問題放大電路的非線性失真問題因工作點(diǎn)不合適或者信號太大使放大電路的工作范圍超出因工作點(diǎn)不合適或者信號太大使放大電路的工作范圍超出了晶體管特性曲線上的線性范圍，從而引起非線性失真。了晶體管特性曲線上的線性范圍，從而引起非線性失真。1. “

22、Q”過低引起截止失真過低引起截止失真NPN 管：管： 頂部頂部失真為截止失真。失真為截止失真。PNP 管：管： 底部底部失真為截止失真。失真為截止失真。不發(fā)生截止失真的條件：不發(fā)生截止失真的條件：IBQ Ibm 。OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBui uCEiCict OOiCOtuCEQuce交流負(fù)載線交流負(fù)載線模 擬 電 子 技 術(shù)2. “Q”過高引起飽和失真過高引起飽和失真ICS集電極臨界集電極臨界飽和電流飽和電流NPN 管：管：底部底部失真為飽和失真。失真為飽和失真。PNP 管：管：頂部頂部失真為飽和失真。失真為飽和失真。L(SAT)CECCCSBSRUVII = = =b

23、 bb bIBS 基極臨界飽和電流?；鶚O臨界飽和電流。不接負(fù)載時，交、直流負(fù)載線重合，不接負(fù)載時，交、直流負(fù)載線重合，V CC= VCC不發(fā)生飽和失真的條件：不發(fā)生飽和失真的條件： IBQ + I bm IBSuCEiCt OOiCO tuCEQV CC模 擬 電 子 技 術(shù)飽和失真的本質(zhì)：飽和失真的本質(zhì)：負(fù)載開路時：負(fù)載開路時：接負(fù)載時：接負(fù)載時：受受 RC 的限制，的限制，iB 增大增大，iC 不可能超過不可能超過 VCC/RC 。受受 R L 的限制，的限制，iB 增大增大，iC 不可能超過不可能超過 V CC/R L 。C1+ RCRB+VCCC2RL+uo +iBiCVui( (R

24、L= RC / RL) )模 擬 電 子 技 術(shù)選擇工作點(diǎn)的原則：選擇工作點(diǎn)的原則：當(dāng)當(dāng) ui 較小時，為減少功耗和噪聲，較小時，為減少功耗和噪聲，“Q” 可設(shè)得低一些；可設(shè)得低一些；為提高電壓放大倍數(shù)，為提高電壓放大倍數(shù)，“Q”可以設(shè)得高一些；可以設(shè)得高一些；為獲得最大輸出，為獲得最大輸出，“Q” 可設(shè)在交流負(fù)載線中點(diǎn)?？稍O(shè)在交流負(fù)載線中點(diǎn)。模 擬 電 子 技 術(shù)微變等效電路微變等效電路 分析法分析法2.3.2 H參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型2.3.1 H參數(shù)的引出參數(shù)的引出引引 言言模 擬 電 子 技 術(shù)一一 建立小信號模型的意義建立小信號模型的意義 由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大

25、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。建立小信號模型，就是在電路的分析非常困難。建立小信號模型，就是在一定的條件下（工作點(diǎn)附近）將非線性器件做線一定的條件下（工作點(diǎn)附近）將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。 由于研究對象的多樣性和復(fù)雜性，往往把對由于研究對象的多樣性和復(fù)雜性，往往把對象的某些特征提取出來，用已知的、相對明了的象的某些特征提取出來，用已知的、相對明了的單元組合來說明，并作為進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)，這單元組合來說明，并作為進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)，這種研究方法稱為建模。種研究方法稱為建模。引引 言言模 擬 電 子 技

26、 術(shù) 當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時，就可以當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時，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，把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當(dāng)作從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。線性電路來處理。二二 建立小信號模型的思路建立小信號模型的思路模 擬 電 子 技 術(shù)2.3.1 H2.3.1 H參數(shù)的引出參數(shù)的引出在小信號情況下，對上兩式取全微分得在小信號情況下，對上兩式取全微分得CECEBEBBBEBEBCEdvvvdiivdvIV = =對于對于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，雙口網(wǎng)絡(luò)，我們已經(jīng)知道輸入我們已

27、經(jīng)知道輸入輸出特性曲線如下：輸出特性曲線如下：uBE=f(iB，vCE)iC=g(iB ，vCE)CECECBBCBCEdvvidiiidIVCi=模 擬 電 子 技 術(shù)用小信號交流分量表示用小信號交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce說明說明diB 與與交流信號的交流信號的關(guān)系關(guān)系模 擬 電 子 技 術(shù)CEBBEie Vivh = =輸出端交流短路時的輸入電阻；輸出端交流短路時的輸入電阻；輸出端交流短路時的正向電流傳輸比或電輸出端交流短路時的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；流放大系數(shù)；輸入端電流恒定（交流開路）的反向電壓傳輸比輸入端電流恒定（交流開路

28、）的反向電壓傳輸比輸入端電流恒定（交流開路）時的輸出電導(dǎo)。輸入端電流恒定（交流開路）時的輸出電導(dǎo)。其中：其中：四個參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（四個參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H H參數(shù)）。參數(shù)）。vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevceCEBCfe Viih = =BCEBEre Ivvh = =BCECoe Ivih = =能構(gòu)成電路圖嗎模 擬 電 子 技 術(shù)2.3.2 H H參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型根據(jù)根據(jù)可得小信號模型可得小信號模型BJT的的H參數(shù)模型參數(shù)模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoevbe= hieib+ hre

29、vceic= hfeib+ hoevcevBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)H H參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變 參數(shù)或交流參數(shù)。參數(shù)或交流參數(shù)。H H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大 區(qū)基本不變。區(qū)基本不變。模 擬 電 子 技 術(shù)1 模型的簡化模型的簡化hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即即 rbe= hie b b = hfe uT = hre rce= 1/hoe一般采用習(xí)慣符號一般采用習(xí)慣符號則則BJT的的H參數(shù)模型為參數(shù)模型為 uT很小，一般為很小，一般為10-3 10-4 ，rce很大，很大，約為約為100k 。

30、故故 一般可忽略它們的影響，一般可忽略它們的影響， 得到簡化電路得到簡化電路 b b 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。 模 擬 電 子 技 術(shù)2 H H參數(shù)的確定參數(shù)的確定 b b 一般用測試儀測出；一般用測試儀測出； rbe 與與Q點(diǎn)有關(guān)，可用圖點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測出。示儀測出。一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe rbe= rb + (1+ b b ) re其中對于低頻小功率管其中對于低頻小功率管 rb(100300） 則則 )mA()mV(26)1(200EQbeIrb b )mA

31、()mV()mA()mV(EQEQTeIIVr26=而而 (T=300K) 模 擬 電 子 技 術(shù)1 1、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：uiuo3 、 H H參數(shù)的應(yīng)用參數(shù)的應(yīng)用共共射射極極放放大大電電路路模 擬 電 子 技 術(shù)bebirIU = =LboRIU b b = = beLurRA b b = =LCLR/RR= = 負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。畫微變等效電路畫微變等效電路rbeRbRCRLiU iI bI cI oU BI b b模 擬 電 子 技 術(shù)iiIURi=beb/rR=ber電路的輸入電阻越大，從信號源取電路的輸入電阻越大，從信號

32、源取得的電流越小，因此一般總是希望得到得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。較大的的輸入電阻。rbeRbRCRLiU iI bI cI oU BI b b2 2、輸入電阻的計(jì)算：、輸入電阻的計(jì)算：根據(jù)輸入電阻的定義：根據(jù)輸入電阻的定義：模 擬 電 子 技 術(shù)當(dāng)信號源有內(nèi)阻時：當(dāng)信號源有內(nèi)阻時：Ui.UO.Ui.Us.模 擬 電 子 技 術(shù)coooRIUR=所以：所以：用加壓求用加壓求流法求輸流法求輸出電阻：出電阻：3、輸出電阻的計(jì)算：、輸出電阻的計(jì)算：0U,R.o.ooSLIU=R=根據(jù)定義根據(jù)定義oU oI rbeRbRCiI bI cI bI b b00模 擬 電 子 技 術(shù)

33、4 晶體三極管交流分析晶體三極管交流分析步驟：步驟： 分析直流電路，求出分析直流電路，求出“Q”，計(jì)算，計(jì)算 rbe。 畫電路的交流通路畫電路的交流通路 。 在交流通路上把三極管畫成在交流通路上把三極管畫成 H 參數(shù)模型。參數(shù)模型。 分析計(jì)算疊加在分析計(jì)算疊加在“Q”點(diǎn)上的各極交流量。點(diǎn)上的各極交流量。模 擬 電 子 技 術(shù)求：求：1. 靜態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)。例 2.4.12.電壓增益電壓增益AU、 輸入電阻輸入電阻Ri、 輸出電阻輸出電阻R0 。模 擬 電 子 技 術(shù) 3. 若輸出電壓的波形出現(xiàn)如若輸出電壓的波形出現(xiàn)如 下失真下失真 ，是截止還是飽和失，是截止還是飽和失真？應(yīng)調(diào)節(jié)哪個元件？

34、如何調(diào)節(jié)？真？應(yīng)調(diào)節(jié)哪個元件？如何調(diào)節(jié)？解解：1 .IcVCE模 擬 電 子 技 術(shù)2. 思路：思路：微變等效電路微變等效電路AU、Ri 、R0模 擬 電 子 技 術(shù)模 擬 電 子 技 術(shù))(94576. 126)431 (20026)1 (200=mAmVImVrEbebbeLiurRUUA0b=103945. 0)2 . 6/9 . 3(43=)(945. 0945. 0/470/=krRRbebiCRR =0模 擬 電 子 技 術(shù)例例 2.4.2 b b = 100，uS = 10sin t (mV)，求，求疊加在疊加在 “Q” 點(diǎn)上的各交流量。點(diǎn)上的各交流量。+uo + iBiCRBV

35、CCVBBRCRLC1C2uS+ + RS+uCE +uBE 12 V12 V510470 k 2.7 k 3.6 k 模 擬 電 子 技 術(shù) 解解 令令 ui = 0，求靜態(tài)電流，求靜態(tài)電流 IBQ 求求“Q”，計(jì)算，計(jì)算 rbemA)( 024. 04707 . 012BQ= = = =IEQbe 26)1(200Irb b = =ICQ = b b IBQ = 2.4 mAUCEQ = 12 2.4 2.7 = 5.5 (V)( 2831024. 026200 = = = =模 擬 電 子 技 術(shù)uce 交流通路交流通路+uo + iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+ + RS

36、+uCE +uBE ube 小信號等效小信號等效+uo + RBRLRSrbe Eibicb b icBCusRC+ube 模 擬 電 子 技 術(shù) 分析各極交流量分析各極交流量be BSbe BSbe /)/(rRRrRuu = =)A( sin5 . 5be be b = = =trui )mA( sin55. 0 b ctii b b= = =oceuu= =(V) sin85. 0)/(LCctRRi = = = = 分析各極總電量分析各極總電量uBE = (0.7 + 0.0072sin t )ViB = (24 + 5.5sin t) AiC = ( 2.4 + 0.55sin t

37、) mAuCE = ( 5.5 0.85sin t ) V)mV( sin2 . 7t = =模 擬 電 子 技 術(shù)2.5.1 2.5.1 問題的提出問題的提出 單管共射放大電路存在的問題單管共射放大電路存在的問題一一 實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象2.5 射極偏置放大電路模 擬 電 子 技 術(shù)當(dāng)環(huán)境溫度模 擬 電 子 技 術(shù)二二 靜態(tài)工作點(diǎn)的位置發(fā)生變化的原因靜態(tài)工作點(diǎn)的位置發(fā)生變化的原因1 1 溫度對晶體管參數(shù)的影響溫度對晶體管參數(shù)的影響TITICBOCBO,溫度每升高溫度每升高1010o oC, IC, ICBOCBO一倍一倍TUBE,UBE,溫度每升高溫度每升高1 1o oC, UC

38、, UBEBE2.5mv2.5mvT,T,溫度每升高溫度每升高1 1o oC,/ 0.5C,/ 0.51%1%模 擬 電 子 技 術(shù) 2 2 溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響I ICQCQ=IB=IBQ Q+(1+) I+(1+) ICBOCBOI IBQBQ= =（VccVcc- U- UBEBE）/ R/ RB B TI TICQCQQQ飽和失真飽和失真 3 工作點(diǎn)上移時輸出波形分析工作點(diǎn)上移時輸出波形分析模 擬 電 子 技 術(shù)“Q”過高引起飽和失真過高引起飽和失真ICS集電極臨界集電極臨界飽和電流飽和電流NPN 管：管：底部底部失真為飽和失真。失真為飽和失真。uCEiCt O

39、OiCO tuCEQV CC不接負(fù)載時，交、直流負(fù)載線重合不接負(fù)載時，交、直流負(fù)載線重合靜態(tài)是基礎(chǔ)，動態(tài)是目的靜態(tài)是基礎(chǔ)，動態(tài)是目的模 擬 電 子 技 術(shù) 2.5.2 2.5.2 電路組成及穩(wěn)定靜態(tài)電路組成及穩(wěn)定靜態(tài) 工作點(diǎn)的原理工作點(diǎn)的原理特點(diǎn)特點(diǎn)：R RB1B1上偏流電阻、上偏流電阻、R RB2B2下偏流電阻、下偏流電阻、 R RE E發(fā)射極電阻發(fā)射極電阻 共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路 電路組電路組成成模 擬 電 子 技 術(shù)+ UBEQ IBQI1IEQ二二 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理1.直流通路直流通路ICQ直流通路的畫法直流通路的畫法模 擬 電 子 技 術(shù)若電路調(diào)整適當(dāng)，可以

40、使若電路調(diào)整適當(dāng)，可以使ICQICQ基本不變基本不變。2.穩(wěn)定過程（原理）穩(wěn)定過程（原理）TITICQCQIICQCQR RE EUUB B固定固定UUBEBEIIBQBQIICQCQ 3.穩(wěn)定的條件穩(wěn)定的條件 UB固定固定 UB=VCCRB2 / (RB1+RB2)（1）I I1 1 I IB B 硅管硅管I I1 1= =（5-105-10）I IBQBQ 鍺管鍺管I I1 1= =（10-2010-20）I IBQBQ（2 2）U UB B U UBEBE 硅管硅管U UB B= =（3-53-5）V V 鍺管鍺管U UB B= =（1-31-3）V V 模 擬 電 子 技 術(shù) 2.5.

41、3 2.5.3 靜態(tài)分析靜態(tài)分析 求求Q點(diǎn)點(diǎn)（IBQ、ICQCQ 、UCEQCEQ） 求法：畫出直流通路求解求法：畫出直流通路求解 方法有二：方法有二： 一一 估算法估算法 模 擬 電 子 技 術(shù)EBEQBQEQRUUI = =EQCQII b b /QBQCII )(ECCQCCCEQRRIVU = =說明說明Q是否合適是否合適+VCCRCRERB1RB2+ UBEQ IBQI1IEQICQ+ UCEQ 模 擬 電 子 技 術(shù)二二 利用戴維南定理（同學(xué)自己做）利用戴維南定理（同學(xué)自己做） 模 擬 電 子 技 術(shù)2.5.4 2.5.4 動態(tài)分析動態(tài)分析求求AU、Ri、RO一一 畫出放大電路的微

42、變等效電路畫出放大電路的微變等效電路 1.畫出交流通路畫出交流通路模 擬 電 子 技 術(shù)2.2.畫出放大電路的微變等效電路畫出放大電路的微變等效電路模 擬 電 子 技 術(shù)二二 計(jì)算動態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算動態(tài)性能指標(biāo)1.計(jì)算計(jì)算AuAu模 擬 電 子 技 術(shù)“-”“-”表示表示UoUo和和UiUi反相。反相。 AuAu的值比固定偏流放大電路小了。的值比固定偏流放大電路小了。ERberLRuAiuouuA)1(/b bb b = = =模 擬 電 子 技 術(shù)2.2.計(jì)算輸入電阻計(jì)算輸入電阻iiiiuR/= =)1 (/21EbeBBiRrRRRb=R Ri i，同時說明公式的記法和折合的概念。，同時說明

43、公式的記法和折合的概念。 模 擬 電 子 技 術(shù)uo在在RE兩端的電壓可以忽略不計(jì)，因此兩端的電壓可以忽略不計(jì)，因此RoRc 。3. 3. 計(jì)算輸出電阻計(jì)算輸出電阻Ro Ro= Ro=u uo o/ /i io o Us=0Us=0 R RL L= 模 擬 電 子 技 術(shù)靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定。靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定。Au Au ，RiRi，RoRo基本不變。基本不變。 （同固定偏置放大電路相比較）（同固定偏置放大電路相比較） 結(jié)結(jié) 論論模 擬 電 子 技 術(shù) 如何提高電壓放大倍數(shù)如何提高電壓放大倍數(shù)AuAu 在在R RE E兩端并聯(lián)一個電容，則放大倍數(shù)兩端并聯(lián)一個電容，則放大倍數(shù)與固定偏置放大電路相同與固定

44、偏置放大電路相同。 2.5.5 2.5.5 舉例討論舉例討論模 擬 電 子 技 術(shù)例例 b b = 100，RS= 1 k ，RB1= 62 k ，RB2= 20 k , RC= 3 k ，RE = 1.5 k ，RL= 5.6 k ，VCC = 15 V。求：求：“Q”，Au，Ri，Ro。1) )求求“Q”)V( 7 . 362201520BQ = =U)mA( 25 . 17 . 07 . 3EQCQ= = = = = IIA)( 20mA)( 02. 0100 /2BQ = = = I)V( 6)5 . 13(215CEQ= = = =U+VCCRCC1C2RLRE+CE+RB1RB2R

45、S+us +uo 解解 模 擬 電 子 技 術(shù)+VCCRCC1C2RLRE+CE+RB1RB2RS+us +uo 2) )求求 Au，Ri，Ro ， Aus = = = = = =5001 02. 0/26200 /26200BQbe Ir1305 . 13/5.6 100 beL = = = = = =rRAub b)k( 36. 15 . 1/62/20/beB2B1i = = =rRRR7536. 11)130(36. 1uSiisis = = = = = = =ARRRAuuAuuRo = RC = 3 k 模 擬 電 子 技 術(shù)小小 結(jié)結(jié)分析了固定偏置放大電路產(chǎn)生失真的原因。分析了固

46、定偏置放大電路產(chǎn)生失真的原因。分析了射極偏置放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)分析了射極偏置放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn) 的原理。的原理。重點(diǎn)分析計(jì)算了分壓式偏置放大電路的性重點(diǎn)分析計(jì)算了分壓式偏置放大電路的性 能指標(biāo)。能指標(biāo)。深入討論了射極電阻對靜態(tài)和動態(tài)的影響，深入討論了射極電阻對靜態(tài)和動態(tài)的影響， 為今后學(xué)習(xí)反饋建立基礎(chǔ)概念。為今后學(xué)習(xí)反饋建立基礎(chǔ)概念。模 擬 電 子 技 術(shù) 一、如何使放大倍數(shù)減小不大，一、如何使放大倍數(shù)減小不大， 但輸入電阻有所提高？但輸入電阻有所提高？課后思考題：課后思考題：模 擬 電 子 技 術(shù)二、計(jì)算輸出電阻時，若考慮二、計(jì)算輸出電阻時，若考慮R RE E， 如何計(jì)算輸出電阻呢？

47、如何計(jì)算輸出電阻呢？ 同學(xué)參考教材P110模 擬 電 子 技 術(shù)2.6 共集電極放大電路共集電極放大電路 ( (射極輸出器、射極跟隨器射極輸出器、射極跟隨器) )一、電路組成與靜態(tài)工作點(diǎn)一、電路組成與靜態(tài)工作點(diǎn)模 擬 電 子 技 術(shù)IBQIEQ+C1RS+ui RERB+VCCC2RL+uo+usIBQ = (VCC UBEQ) / RB +(1+ b b REICQ = b b I BQUCEQ = VCC ICQ RE交流通路交流通路RsRB+ +uo RLibiciiRE模 擬 電 子 技 術(shù)二、性能指標(biāo)分析二、性能指標(biāo)分析交流通路交流通路RsRB+ +uo RLibiciiRE小信號等

48、效電路小信號等效電路usRB+uo RLibiciirbeb b ibRERs+ R L = RE / RL模 擬 電 子 技 術(shù))1(/ )1( LbeBLbeiBiii iiRrRRruRuuiuR = = = = =b bb b電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)：LbeLLEbbebLEbio)1()1(/)1(/1RrRRRiriRRiuuAu = = = = =b bb bb bb b）（ 1輸入電阻：輸入電阻：模 擬 電 子 技 術(shù)輸出電阻：輸出電阻：usRB+uo RLibiciirbeb b ibRERs+ RBibiciirbeb b ibRERsus = 0+u iiRESbeE)

49、1(RruRu = =b bR S = Rs / RBi = iRE ib b b ibb bb b = = = = =1)(/)1/()(SbeESbeEoRrRRruRuuiuR射極輸出器射極輸出器特點(diǎn)特點(diǎn)Au 1 輸入輸出同相輸入輸出同相Ri 高高Ro 低低用途：用途：輸入級輸入級 輸出級輸出級 中間隔離級中間隔離級 0LoS = = = =RiuRu模 擬 電 子 技 術(shù)例例 2.5.1 b b =120，RB = 300 k ，r bb= 200 ，UBEQ = 0.7 V, RE = RL = Rs = 1 k ，VCC = 12V。求：求：“Q ”，Au，Ri，Ro。IBQIEQ

50、+C1RS+ui RERB+VCCC2RL+uo+us 解解 1) )求求 “Q”IBQ = (VCC UBE) / RB + (1+ b b ) RE = (12 0.7) / 300 +121 1 27 ( A)IEQ b b I BQ = 3.2 (mA)UCEQ = VCC ICQ RE = 12 3.2 1 = 8.8 (V)模 擬 電 子 技 術(shù)2) )求求 Au，Ri，RoRbe = 200 + 26 / 0.027 1.18 (k )98. 0)1()1(LbeL = =RrRAub bb bRi = 300/(1.18 121) = 51.2 (k )( 18 1)(/Sbe

51、Eo = =b bRrRRRL = 1 / 1 = 0.4 (k )提高提高 Ri 的電路：的電路：模 擬 電 子 技 術(shù)無無 C3、RB3： Ri = (RB1 / RB2) / rbe + (1 + b b ) RERi = 50 / 510 = 45 (k )Ri = (RB3 + RB1 / RB2) / rbe + (1+ b b )RERi = (100 + 50) / 510 = 115 (k )無無 C3 有有 RB3 ：接接 C3 ：RB3 / rbe rbeRi = rbe+ (1 + b b) (R B/ RE) = (1 + b b) (R B / RE )Ri = 5

52、1 50 / 10 = 425 (k )+C1RSRERB1+VCCC2+uo+us+RB2RB3C3b b = 50100 k 100 k 100 k 10 k R B+uo ibiciirbeb b ibRE+ ui RB3模 擬 電 子 技 術(shù)2.7 共基極放大電路共基極放大電路+VCCRCC2C3RLRE+RB1RB2RS +us +uo C1一、求一、求“Q”( (略略) )模 擬 電 子 技 術(shù)二、性能指標(biāo)分析二、性能指標(biāo)分析beLbebLbio rRriRiuuAu = = = = =b bb bRiR ib bb b = = = = = = 1)1(be bbebeiiriri

53、iuR)1(/beEib b = =rRRRoRo = RC特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. Au 大小與共射電路相同。大小與共射電路相同。2. 輸入電阻小，輸入電阻小，Aus 小。小。RCRERS +us RL+uo RCRERS+us RLrBEioicieiiibb b ib+ui 模 擬 電 子 技 術(shù)2.8.2 場效應(yīng)管電路小信號場效應(yīng)管電路小信號 等效電路分析法等效電路分析法2.8.1 場效應(yīng)管放大電路的組態(tài)場效應(yīng)管放大電路的組態(tài)模 擬 電 子 技 術(shù)2.8.1 場效應(yīng)管放大電路的組態(tài)場效應(yīng)管放大電路的組態(tài)三種組態(tài)：三種組態(tài)：共源、共漏、共柵共源、共漏、共柵特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸入電阻極高，輸入電阻極高， 噪聲低，熱穩(wěn)定性好噪聲低，熱穩(wěn)定性好一、直流偏置電路一、直流偏置電路 1. 自給偏壓電路自給偏壓電路+VDDRDC2CS+uo C1+ui RGRSGSD模 擬 電 子 技 術(shù)柵極電阻柵極電阻 RG 的作用：的作用：( (1) )為柵偏壓提供通路為柵偏壓提供通路( (2) )瀉放柵極積累電荷瀉放柵極積累電荷源極電阻源極電阻 RS 的作用：的作用：提供負(fù)柵偏壓提供