模擬電子第二章

1、第二章 基本放大電路21 放大電路的基本概念及其性能指標(biāo)22 共發(fā)射極放大電路的組成和工作原理23 放大電路的圖解分析方法24 放大電路的小信號(hào)模型分析法25 共集電極和共基放大電路26 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路27 多級(jí)放大電路28 放大電路的頻率響應(yīng)2021/9/121本章要求掌握（1) 放大、靜態(tài)工作點(diǎn)、飽和失真與截止失真、直流通路與交流通路、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線、h參數(shù)等效模型、放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻、最大不失真輸出電壓、靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。（2）放大電路的組成原則和各種基本放大電路的工作原理及特點(diǎn)（3） 放大電路的分析方法，能夠正確估算基本放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)參數(shù)Au、 Ri 、

2、R0。理解：電路輸出波形產(chǎn)生截止失真和飽和失真的原因了解：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性及穩(wěn)定的方法2021/9/12221 放大電路的基本概念及其性能指標(biāo)2.1.1 放大電路的基本概念放大電路聲音聲音話筒(傳感器)揚(yáng)聲器(執(zhí)行機(jī)構(gòu)) 擴(kuò)音器示意圖放大的對(duì)象：變化量表象：將信號(hào)的幅值由小變大本質(zhì)：實(shí)現(xiàn)能量的控制和轉(zhuǎn)換?；咎卣鳎菏枪β史糯?。有源元件具有能量作用的元件（三極管）（揚(yáng)聲器所獲得的能量遠(yuǎn)大于話筒送出的能量）2021/9/1232.1.2 放大電路的性能指標(biāo)1. 增益（Au）衡量放大電路放大能力的重要指標(biāo)，其值為輸出量電壓增益電流增益2. 輸入電阻ri（從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻）定義為

3、輸入電壓有效值Ui和輸入電表明放大電路從信號(hào)源吸取電 放大電路的等效電路放大電路Rs+-+-riro+-RL+-（或）與輸入量（或）之比。流有效值Ii之比，即號(hào)源吸取的電流愈小，反之則愈大。流大小的參數(shù)，ri愈大放大電路從信ri2021/9/124輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)放大電路的等效電路放大電路Rs+-+-riro+-RL+-3.輸出電阻ro放大電路Rs+-+-riro+-+-從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效內(nèi)阻。或RL=載的能力差，反之則強(qiáng)。 載的能力，ro大表明放大電路帶負(fù)r02021/9/1254.頻率特性及通頻帶在一定的頻率范圍內(nèi)（反應(yīng)對(duì)不同頻率的通過能力）通頻帶f f Lf H-27

4、0-225-180-135o-90放大電路的頻率特性2021/9/1265.非線性失真系數(shù)D 輸出波形中的諧波成分總量與基波成分之比稱為非線性失真系數(shù)D。A1為基波幅值A(chǔ)2、A3為諧波幅值6.最大不失真輸出Uom 當(dāng)輸入電壓再增大就會(huì)使輸出波形產(chǎn)生非線性失真時(shí)的輸出電壓。7.最大輸出功率與效率在輸出信號(hào)不失真的情況下，負(fù)載上能夠獲得的最大功率，記為Pom 。 直流電源能量的利用率稱為效率PE為電源提供的功率2021/9/12722 共發(fā)射極放大電路的組成和工作原理 2.2.1 共發(fā)射極放大電路的組成晶體管T基極電阻Rb 集電極電源VCC 集電極電阻Rc輸入信號(hào)ui 基極電源VBB 核心元件，起

5、放大作用與基極電源一起共同決定基極電流IB使晶體管的集電結(jié)反向偏置，以保證晶體管工作在放大狀態(tài)將IC轉(zhuǎn)換為c-e間的電壓UCE=Vcc-IcRc正弦波電壓VCCRSusRbVBBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE信號(hào)源負(fù)載使晶體管b-e間電壓UBEUon耦合電容C1、C2 2021/9/128單電源供電時(shí)的習(xí)慣畫法共發(fā)射極基本電路VccRSesRbRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEVCCRSusRbVBBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE2021/9/1292.2.2共發(fā)射極放大電路的工作原理UBEIBICUCE1. 無輸入

6、信號(hào)(ui = 0)時(shí)uBEtOiBtOiCtOuCEtOIBUBEOQIBUBEICUCEOQUCEIC=0VccRbRCC1C2T+ui+uBEuCEiCiBiEuo2021/9/1210UBEIB？ICuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO2.有輸入信號(hào)(ui 0)時(shí)交直流信號(hào)共存無輸入信號(hào)(ui = 0)時(shí):有輸入信號(hào)(ui 0)時(shí) uCE = VCC iC RC VccRbRCC1C2T+ui+uBEuCEiCiBiEuo uo 0uBE = UBE+ uiiB = IB+ ibiC = IC+ icuCE = UCE+ uo2021/9/1211結(jié)論： (1)

7、加上輸入信號(hào)電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)(2) 若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比輸入電壓大， 即電路(3) 輸出電壓與輸入電壓在相位上相差180，即共發(fā)射uitOuotO極電路具有反相作用。具有電壓放大作用。終不變。生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)交流量，但方向始2021/9/1212uBE=0，三極管截止2.2.3 靜態(tài)和靜態(tài)工作點(diǎn)1.靜態(tài)和靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)： 時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)（直流工作狀態(tài)）靜態(tài)工作點(diǎn)：靜態(tài)時(shí)電路中各電極電流和各電極之間的電壓2.為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn). 沒有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)RbRc+VCCuiT+-+-uo(IBQ、 ICQ、UBEQ、 UCEQ)

8、uBEtOuCEtO(1)ui=0時(shí)UonVCCtuo0t0ui（避免失真）不產(chǎn)生失真的條件在輸入信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)，直流分量交流分量uBE=ui(2)Ui0時(shí)Uon2021/9/12132.2.4 放大電路的組成原則1.組成原則（1）發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，有適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)（2）輸入信號(hào)能順利傳遞（3）失真度不超過允許范圍2.常見的兩種共射放大電路（）直接耦合共射放大電路必不可少！若Rb10，則靜態(tài)時(shí)，由于輸入端短路，晶體管截止，電路不可能正常工作。（2）阻容耦合共射放大電路2021/9/121423 放大電路的圖解分析法分析的任務(wù)求靜態(tài)時(shí)的 IBQ 、ICQ 、 UCEQ求動(dòng)態(tài)時(shí)的分析方法估

9、算法：求靜態(tài)工作點(diǎn)圖解法：適用于動(dòng)態(tài)和靜態(tài)分析微變等效法：適用于動(dòng)態(tài)分析2.3.1 放大電路的靜態(tài)分析1、直流通路在直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路，畫法：電容視為開路，電感視為短路，信號(hào)源視為短路，即靜態(tài)電流流經(jīng)的通路，用于研究靜態(tài)工作點(diǎn)。但應(yīng)保留其內(nèi)阻。2021/9/1215直流通路斷開斷開+ VCCRbRCT+UBEUCEICIBIE+ VCCRSusRbRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE2021/9/1216Rb2Rc+VCCuiT+-+-uoRb1RL2. 靜態(tài)值的近似估算求靜態(tài)工作點(diǎn)：A.B.C.Rb2Rc+VCCui=0+-+-uoRb1RL+-UBEQIB

10、QIRb1IRb2ICQUCEQ令uiRL=2021/9/1217例：用估算法計(jì)算圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。由KVL可得：由KVL可得：ReIEQ+VCCRbRC+UBEQUCEQICQIBQ2021/9/1218圖解法 在已知放大管的輸入特性、輸出特性以及放大電路中其它各元件參數(shù)的情況下,利用作圖的方法對(duì)放大電路進(jìn)行分析即為圖解法.2021/9/12193.用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)當(dāng)uI=0時(shí)在輸出回路，（1）直流負(fù)載線直流負(fù)載線QiB=IBQ 輸出回路圖解分析uCEiC0ICQVCCVCC基本共射放大電路RciCRbTVCC+-uCE+-uBEiBVCC/RCUCEQ（2）確定 iB=IBQ直流

11、負(fù)載線方程iC=0uCE=0RbRc+VccuiT+_+_uoC1RL+_+_C22021/9/1220（3）參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響uCEiC0IBQQRb對(duì)Q點(diǎn)的影響直流負(fù)載線不變Q1Q2工作點(diǎn)在Q1Q2間移動(dòng)Rc對(duì)Q點(diǎn)的影響Q1Q2特性曲線不變工作點(diǎn)在Q1 Q2間移動(dòng)Vcc對(duì)Q點(diǎn)的影響直流負(fù)載線斜率不變，工作點(diǎn)在直流負(fù)載線上移動(dòng)2021/9/1221+ VCCRSusRbRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE1.交流通路容量大的電容（如耦合電容）視為短路；畫法RbRCuiuORLRSus+短路短路對(duì)地短路交流通路無內(nèi)阻的直流電源（如+VCC）視為短路。用于研究動(dòng)態(tài)參數(shù)。動(dòng)

12、態(tài)時(shí)（ui0）交流信號(hào)電流流經(jīng)的通路，2.3.2 放大電路的動(dòng)態(tài)分析2021/9/12222.8畫出如圖所示各電路的直流通路和交流通路。所有電容交流信號(hào)均可視為短路。 在分析放大電路中，應(yīng)遵循“先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)”的原則，求解靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)應(yīng)利用直流通路，求解動(dòng)態(tài)參數(shù)時(shí)應(yīng)利用交流通路，兩種通路切不可混淆。P1232021/9/1223+VCCR1R2R3+VCCR1R2R4R3解：+VCCR1R2R4R32021/9/1224+VCCR1R4R3R2-VCCR3R1R22021/9/1225畫出圖示電路的交流通路R1R4R3R2R5T1T2uiu02021/9/12262.交流負(fù)載線 阻容耦合共射放

13、大電路RbRc+VCCuiT+-+-uoC1RL+-+-C2RbRc+-RL+-IBQQuCEiC0ICQVCCUCEQ直流負(fù)載線(-1/Rc)- ui0 信號(hào)遵循的負(fù)載線。icuce2021/9/1227 斜率為-1/(RcRL)。交流負(fù)載線的畫法：ABIBQQuCEiC0ICQVCCUCEQ直流負(fù)載線(-1/Rc)交流負(fù)載線-1/(RcRL)UCEQ+ICQRL交流負(fù)載線應(yīng)具備的兩個(gè)特征： 必過Q點(diǎn)；（1）交流負(fù)載線是有交流 輸入信號(hào)時(shí)工作點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 （2）空載時(shí)，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。注意：2021/9/12283.動(dòng)態(tài)分析QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/Au

14、BE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoRL=uo比ui幅度大且相位相反uo RL對(duì)uo的影響：在輸入信號(hào)ui不變的情況下，輸出電壓uo的幅值變小。電壓放大倍數(shù)變小，最大不失真輸出電壓也變小。RL：在輸出特性曲線上觀察放大電路在ui0的工作情況2021/9/1229 輸入回路的波形分析4.非線性失真及產(chǎn)生的原因 輸出回路的波形分析三極管特性曲線的非線性引起的失真非線性失真2021/9/1230截止失真工作點(diǎn)太低抑制失真的方法uiuotiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEQOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCEQ2021/9

15、/1231（2）飽和失真工作點(diǎn)太高抑制飽和失真的方法或退出飽和ouBE/ViB/mAQ2uoUCEQQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1otuBE/VUBEQui2021/9/1232思考題 在圖所示電路中，由于電路參數(shù)不同，在信號(hào)源電壓為正弦波時(shí)，測(cè)得輸出波形如圖（a）、（b）、（c）所示，試說明電路分別產(chǎn)生了什么失真，如何消除。（b）截止失真，減小Rb 。 解（a）飽和失真，增大Rb，減小Rc 。 （c）同時(shí)出現(xiàn)飽和失真和截止失真，應(yīng)減小ui或增大VCC。2021/9/1233iB=IBQQuCEiC0ICQVCCVCC/RC負(fù)載線問題1的解決UCEQ臨界飽和UCE

16、SiB=IBQQuCEiC0ICQVCCVCC/RC負(fù)載線問題2的解決UCEQ臨界飽和UCES以UCEQ為中心,取VCC-UCEQ和UCEQ-UCES這兩段距離中小的數(shù)值，就是能輸出的最大不失真幅值（峰值）。 為使電路不失真輸出幅值最大，Q點(diǎn)應(yīng)設(shè)在負(fù)載線對(duì)應(yīng)于uCE=UCES和IB=0兩點(diǎn)間的中點(diǎn)。(1) 若 Q 點(diǎn)已定（在放大區(qū)），能輸出的不失真最大幅度是多大？(2) Q點(diǎn)設(shè)在什么地方能使電路不失真輸出幅值最大？5. 最大不失真輸出幅度2021/9/1234 對(duì)于放大電路與負(fù)載直接耦合的情況，直流負(fù)載線與交流負(fù)載線是同一條直線；而對(duì)于阻容耦合放大電路情況，只有在空載情況下，兩條直線才和二為一

17、。結(jié)論：2021/9/123524 放大電路的小信號(hào)模型法 在低頻小信號(hào)作用下,將晶體管看成一個(gè)線性雙口網(wǎng)絡(luò),利用網(wǎng)絡(luò)的h參數(shù)來表示輸入、輸出的電壓與電流的相互關(guān)系，便可得出等效電路，成為h參數(shù)等效模型。該模型只能用于放大電路動(dòng)態(tài)小信號(hào)參數(shù)分析。2021/9/1236輸入端口輸出端口+-uBEiBiC+-uCEbeceiB0uBEQiBuBEiBQuCEiC0VCCVCC/RCiC在輸入特性Q點(diǎn)附近輸入電阻在輸出特性Q點(diǎn)附近（與uCE無關(guān)）+-+-1.簡(jiǎn)化的h參數(shù)小信號(hào)模型2.4.1 晶體管的小信號(hào)模型2021/9/1237rbbbbcerbe2. rbe的近似表達(dá)式crbbbrberecer

18、bcrcbe或與靜態(tài)Q點(diǎn)有關(guān)基區(qū)體電阻發(fā)射區(qū)體電阻2021/9/12382.4.2 放大電路的小信號(hào)模型法分析+ VCCRSRbRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiERbRCuiuORLRSus+us+-+-RcRbRs+-RL小信號(hào)等效電路1.固定偏置共射放大電路2021/9/1239RL=“-”號(hào)表示u0與ui相差1800(1)電壓放大倍數(shù)的計(jì)算+-+-RcRbRs+-RL(2)輸入電阻的計(jì)算(3)輸出電阻的計(jì)算ri=0=0r0Rs2021/9/12402.靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性阻容耦合共射放大電路RbRc+VccuiT+_+_uoC1RL+_+_C2放大電路的主要性能指

19、標(biāo)與靜態(tài)工作點(diǎn)有關(guān)影響靜態(tài)工作點(diǎn)的因素:電源電壓的波動(dòng);元件參數(shù)的老化;晶體管的溫度特性。溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響T2021/9/1241IBQQuCEiC0ICQVCCVCC/RCUCEQIB1IB2Q 穩(wěn)定Q點(diǎn)，是指在環(huán)境溫度變化時(shí)靜態(tài)集措施（1）置放大電路于恒溫槽中（2）從電路結(jié)構(gòu)入手 TIBQ3. 射極偏置電路 (a)直接耦合電路Rb1Rc+VccuiT+-+-uoRb2ReUBQI1I2BIBQ (c)直流通路Rb1Rb2Rc+VCCTReIEQICQUEQ (b)阻容耦合電路Rb1Rc+VccuiT+-uoC1+C2Rb2ReRL (1)電路的組成和Q點(diǎn)穩(wěn)定原理電極電流ICQ和管壓降

20、UCEQ基本不變。2021/9/1242 結(jié)構(gòu)：穩(wěn)定Q點(diǎn)原理I2I1，因而B點(diǎn)電位圖（c）中，B點(diǎn)的電流方程為 I1=I2+IBQ 若滿足 I2IBQ -即當(dāng)溫度變化時(shí)，UBQ基本不變。T() ICQ(IEQ)iB0uBEICQ (c)直流通路Rb1Rb2UBQI1I2BIBQRc+VCCTReIEQICQUEQ射極電阻Re，VCC通過電阻Rb1 、 Rb2分壓接入三極管 UEQ(因?yàn)閁BQ基本不變）UBEQIBQ2021/9/1243(2) 靜態(tài)工作點(diǎn)的估算I1IBQ 發(fā)射極電流由于ICQ IEQ，管壓降 基極電流不管電路參數(shù)是否滿足I1IBQ ， Re的反饋?zhàn)饔枚即嬖凇?(c)直流通路Rb

21、1Rb2UBQI1I2BIBQRc+VCCTReIEQICQUEQ當(dāng) (1+)Re Rb 時(shí)，I2IBQ 是成立。2021/9/1244+Vcc阻容耦合Q點(diǎn)穩(wěn)定電路Rb1RcuiT+-+-uoC1+C2Rb2ReRL阻容耦合Q點(diǎn)穩(wěn)定電路的交流通路Rb1RcT+-+-Rb2RLReRb1T+_+_RcRb2RLRe+-Rb+-Rc 阻容耦合Q點(diǎn)穩(wěn)定電路的交流等效電路(Rb= Rb1/ Rb2)RLRe(3)動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算2021/9/1245求放大倍數(shù)輸入電阻+-Rb+-Rc RLReririroro輸出電阻2021/9/1246 實(shí)際阻容耦合Q點(diǎn)穩(wěn)定電路CeRb1Rc+VccuiT+-+-uo

22、C1+C2Rb2ReRL+-Rb+-RcRLReririroro+輸入電阻輸出電阻射極旁路電容2021/9/12472.5 共集電極和共基放大電路2.5.1 基本共集放大電路RbRs+VccuiT+_+_uoC1RL+_+C2us+_Re2.靜態(tài)分析RbRe+VccTIBQIEQRb+-+-ReRL+-RS2021/9/1248交流等效電路RbRs+_+_RL+_Re電壓放大倍數(shù)2.動(dòng)態(tài)分析Rb+-+-ReRL+-RS 電壓放大倍數(shù)Au1且輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。但是輸出電流 Ie 遠(yuǎn)大于輸入電流Ib ，所以電路仍有功率放大作 用。2021/9/1249輸入電阻發(fā)射

23、極電阻Re等效到基極回路時(shí)，將增大（1+）倍，交流等效電路RbRs+_+_RL+_Reririri可達(dá)幾十千歐到幾百千歐。2021/9/1250交流等效電路RbRs+_+_RL+_Re輸出電阻r0結(jié)論（1） ri 大，從信號(hào)源索取的電流?。?）r0小，帶負(fù)載能力強(qiáng)（3）Au1， u0 與 ui同相2021/9/12512.5.2 共基極放大電路共基放大電路1.靜態(tài)分析+ReRcVCCuiT+-uoRb2RLRb1+ReRcuiT+-uoRL（b）共基交流通路 (c)直流通路Rb1Rb2Rc+VCCTRe2021/9/12522. 動(dòng)態(tài)分析+ReRcuiT+-uoRL 交流等效電路ReRc+-+

24、-ecbrbeRL電壓放大倍數(shù)2021/9/1253（2）Au = RL /rbe，有電壓放大能力，從而實(shí)現(xiàn)功率放大。特點(diǎn)（1）無電流放大能力（輸入電流為iE ，輸出電流為iC ）（3）輸出電壓與輸入電壓同相（4）頻帶寬ReRc+-+-ecbrbeRL輸入電阻輸出電阻2021/9/12542.5.3 三種接法的比較 （大）（1+) (大）頻率響應(yīng)差較好好（?。┳枞蓠詈瞎采浞糯箅娐稲bRc+VccuiT+_+_uoC1RL+_+_C2_阻容耦合共集放大電路RbRs+VccuiT+_+_uoC1RL+_+C2us+_Re+ReRcVCCuiT+-uoRb1RLRb2阻容耦合共基放大電路2021/9

25、/12552.6 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 2.6.1 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的三種接法+-+-RLRdgds(a)共源電路+-+-RLRdgsd(b)共漏電路+-+-RLRdgsd(c)共柵電路（共射）（共集）（共基）2021/9/12561.自偏壓電路 自偏壓共源放大電路RgRd+VDDuiT+-+-uo+C1C2+RsCs+靜態(tài)時(shí)，IGQ=0 ，因而UGQ= 0結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管電流方程為：靜態(tài)時(shí) 管壓降為源極電位為 USQ=IDQRs2.6.2 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)偏置及靜態(tài)分析2021/9/1257 分壓式偏置電路Rg1+C1Rd+VDDT+-C2+RsCs+Rg2Rg3AgRL+-2.分壓式偏置電路

26、Rg1 與Rg2 對(duì)電源 VDD 分壓來設(shè)置偏壓，稱為分壓式偏置電路。靜態(tài)時(shí)，柵極電位源極電位柵-源電壓Rs穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，Rg3提高輸入電阻。2021/9/12582.6.3 場(chǎng)效應(yīng)管小信號(hào)模型gds輸入端口輸出端口因場(chǎng)效應(yīng)管iG=0，g、s視為斷路 對(duì)上式兩端求全微分，得令式中在 Q點(diǎn)附近且交流變化量較小時(shí)，gm與rds近似為常數(shù)。2021/9/1259gds+-gds輸入端口輸出端口（2） gm的求解在小信號(hào)作用時(shí) IDQ=iD ，得出2021/9/1260對(duì)耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管2.6.4 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的小信號(hào)模型法分析1.共源放大電路Rg1+C1Rd+VDDT+-C2+RsCs+Rg2R

27、g3AgRL+- 交流等效電路gds+Rg3Rd+-+-RsRg1Rg2-RL2021/9/1261不考慮電容時(shí)考慮電容時(shí)輸入電阻輸出電阻與共射放大電路類似，共源放大電路具有一定的電壓放大能力，且輸出電壓與輸入電壓反相，只是共源電路比共射電路的輸入電阻大得多。 交流等效電路gds+Rg3Rd+-+-RsRg1Rg2-RL2021/9/12622. 共漏放大電路 交流等效電路Rg1+C1RL+VDDT+-C2+RsRg2Rg3Ag+-sdgds+Rg3RL+-+-RsRg1Rg2-輸入電阻2021/9/1263gds+Rg3RL+-+-RsRg1Rg2-I0r0輸出電阻例: 已知圖(a)所示電路

28、中場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖（b）(c)所示。（1）利用圖解法求解Q點(diǎn)； （2）利用等效電路法求解、Ri和Ro 。2021/9/1264解(1)Q由曲線（b）可知Q2021/9/1265（2）gds+Rg+-+-Rd-2021/9/1266習(xí)題課1.二極管、三極管伏安特性2.二極管應(yīng)用電路分析3. 三極管電極的確定及工作狀態(tài)的判斷4.用基本放大電路的組成原則判斷電路對(duì)信號(hào)是否具有放大作用5.靜態(tài)工作點(diǎn)的估算及圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)6.放大電路的微變等效法（晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管）2021/9/1267例 試分析圖所示各電路是否能夠放大正弦交流信號(hào)，簡(jiǎn)述理由。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路

29、。2021/9/1268分析方法（1）畫出直流通路，判斷發(fā)射結(jié)和集電結(jié)偏置情況（2）若發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏，再畫出交流通路判斷。若ui0時(shí)， u00且1，則有放大作用；反之，則無放大作用。解：(a)無放大作用， ui被VBB短路，不能順利傳輸。(c)無放大作用，圖為共集電極電路。(b)可能，偏置Rb可以使T導(dǎo)通，工作在放大區(qū)。2021/9/1269(d)無放大作用， VBB =1.2V0.7V，使T 飽和。(e)無放大作用， ui被C2短路，不能順利傳輸。(d)無放大作用， u0恒為VCC或 ui0, u0=02021/9/1270例 電路如圖所示，設(shè)三極管的=80，UBEQ=0.6V。試分

30、析當(dāng)開關(guān)分別置于A、B、C三個(gè)位置時(shí)，三極管工作在什么狀態(tài)，并求出相應(yīng)的輸出電壓和集電極電流(UCES=0.3V)+-RbRcTACB500K40K4K20K12VVCC ( 12V)U0解：三極管處于臨界飽和狀態(tài)時(shí)開關(guān)置于A時(shí)IBS三極管處于飽和狀態(tài)分析方法（1）求臨界飽和電流(2)求實(shí)際基極電流（3）若 IB IBS三極管處于飽和狀態(tài) 若 0 IB IBS三極管處于放大狀態(tài) 否則為截止?fàn)顟B(tài)2021/9/1271=800.0228=1.824mA+-RbRcTACB500K40K4K20K12VVCC ( 12V)U0開關(guān)置于B時(shí)IBS三極管工作在放大狀態(tài)=12-1.824 4=4.7 V開

31、關(guān)置于C時(shí),三極管發(fā)射結(jié)反偏，所以工作在截止?fàn)顟B(tài)IB=0IC=0U0=VCC=12V2021/9/1272 （3）在 1mV時(shí)，將Rw調(diào)到輸出電壓最大且剛好不失真，若此時(shí)增大輸入 電壓，則輸出電壓波形將 A.頂部失真 B.底部失真 C.為正弦波 例已知圖示電路中VCC12V，RC3k，靜態(tài)管壓降UCEQ6V；并在輸出端加負(fù)載電阻RL，其阻值為3k。選擇一個(gè)合適的答案填入空內(nèi)。 （1）該電路的最大不失真輸出電壓有效值Uom A.2V B.3V C.6V （2）當(dāng) 1mV時(shí)，若在不失真的條件下，減小RW，則輸出電壓的幅值將 ； A.減小 B.不變 C.增大 （4）若發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)飽和失真，則為消除失

32、真，可將 。 A.RW減小 B.Rc減小 C.VCC減小02436912ic (mA)uCE (V)直流負(fù)載線交流負(fù)載線VCC = ICQRL+UCEQ2021/9/1273例 電路如圖（a）所示，圖（b）是晶體管的輸出特性，靜態(tài)時(shí)UBEQ0.7V。利用圖解法分別求出RL和RL3k時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)和最大不失真輸出電壓Uom（有效值）。2021/9/1274解:（1）當(dāng)RL開路且ui =0時(shí)輸出回路直流負(fù)載線方程為直流負(fù)載線Q最大不失真輸出電壓=6-0.7=5.3V=12-6=6VUCES2021/9/1275（2）當(dāng)RL =3K且ui =0時(shí)等效為輸出回路直流負(fù)載線方程為QQUCEQ=3-0.7

33、=2.3V=6-3=3V2021/9/1276例設(shè)圖所示電路所加輸入電壓為正弦波。試問： （2）畫出輸入電壓和輸出電壓ui、uo1、uo2 的波形；解（1）交流等效電路為ReRbRC+_+_+2021/9/1277Rb+_+_RCRe_+（2）兩個(gè)電壓放大倍數(shù)說明 uo1ui，uo2ui。波形如解所示。tuituo2tuo12021/9/1278（3）求靜態(tài)工作點(diǎn)+-UCQICQIBQRb100kRc3kRe3kUCC（4）求ri、 r01 、 r02 。Rb+_+_RCRe_+rir01r022021/9/12792.7 多級(jí)放大電路例：實(shí)際電子電路 Ri2M，Au 2000，R0 100等

34、。2.7.1 多級(jí)放大電路的耦合方式 兩級(jí)阻容耦合放大電路R1R3+VccuiT1+-C1+C2R2R4C3+-uoRLC4T2+R5R61. 阻容耦合方式直流通路R1R3T1R2R4+Vcc+VccT2R5R6+特點(diǎn)（1）各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立（2）不能放大緩慢變化信號(hào)，低頻特性差（3）不宜集成化2021/9/1280使T1退出飽和2. 直接耦合方式 直接耦合Rb2Rc1+VccuiT1+-+-uoRb1Rc2T21）直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置使T1飽和在T2的射極加ReReD或第二級(jí)電路發(fā)射級(jí)加二極管Rb2Rc1+VccuiT1+-+-uoRb1Rc2T2RiRiEiDZDZUCEQ

35、1R作用?2）特點(diǎn)：（1）各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)彼此影響（2）能放大緩慢變化信號(hào)，宜集（3）存在零點(diǎn)漂移及電平轉(zhuǎn)移成化2021/9/1281RN1N2R3. 變壓器耦合 變壓器耦合共射放大電路Rb2+VccuiT+-C1+Rb1ReCe+RLN1N2 交流等效電路RLN1N2Rb2+-Rb1rbe特點(diǎn)（1）各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立（2）不能放大緩慢變化信號(hào)，低頻特性差（3）不易集成化（4）可實(shí)現(xiàn)阻抗變換2021/9/12824. 光電耦合以光信號(hào)為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合和傳遞，從(1)光電耦合器uCEiC0 光電耦合器傳輸特性ID1ID2ID3ID4ID增大DT1T2iDiCce+-uD光電耦合器內(nèi)部組

36、成DT1T2ce 光電耦合放大電路 RsV+Vccus+_Rc+-uo(2)光電耦合放大電路注意：信號(hào)源部分和輸出回而提高抗干擾能力。路部分應(yīng)采用獨(dú)立電源，并且應(yīng)分別接不同的“地”，即使是遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，也可避免受到各種電干擾。2021/9/12832.7.2多級(jí)放大電路的分析Rs+-A1+-A2+-+An-+-RL多級(jí)放大電路方框圖即對(duì)于第一級(jí)到第(n-1)級(jí)，每一級(jí)的放大倍數(shù)均輸入電阻 ri=ri1輸出電阻 ro=ron(第一級(jí)輸入電阻)(最后一級(jí)輸出電阻)應(yīng)該是以后級(jí)輸入電阻作為負(fù)載時(shí)的放大倍數(shù)。2021/9/1284ui 兩級(jí)阻容耦合放大電路R1R3+VccT1+-C1+C2R2R4C

37、3+-uoRLC4T2+R5R6解：（1）求解Q點(diǎn)+VccT2R5R6直流通路R1R3T1R2R4+Vcc+ 例 已知圖所示電路中， R1=15k， R2= R3= 5k ， R4=2.3k ， R5=100k ， R6= RL= 5k ；VCC=12V；晶體管的均為150，rbe1=4k rbe2=2.2k ， UBEQ1= UBEQ2=0.7V 。試估算電路的 Q點(diǎn)Ri和Ro 。2021/9/1285 （2）求解 、ri和ro。ri2第一級(jí)的電壓放大倍數(shù)第二級(jí)的電壓放大倍數(shù)整個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)R2+-R3+-R1 交流等效電路+-R5RLR6becrbe22021/9/1286RiR2+-R3+-R1+-R5RLR6becrbe2 交流等效電路輸入電阻輸出電阻r02021/9/1287例： 設(shè)圖所示各電路的靜態(tài)工作點(diǎn)均合適，分別畫出它們的交流等效電路，并寫出Au、Ri和Ro的表達(dá)式。(c)RL1=Ri22021/9/1288解：R3R12021/9/12891.無源RC低通電路令回路的時(shí)間常數(shù)RC，CR+-+-則因此用幅值與相角表