山大復(fù)試-模電習(xí)題課第2章

一.共集電極放大電路(射極跟隨器）1.結(jié)構(gòu)：2.5共集和共基放大電路、電流源交流通路2.靜態(tài)工作點分析：IBICUBEUCE+RVebCCR直流通路IE3.動態(tài)分析（1）微變等效電路+βebcRber-LRb+R-+SeR.Ib.IC.Ii.Ib-+.Ui.US.Uo（2）電壓放大倍數(shù)：+βebcRber-LRb+R-+SeR.Ib.IC.Ii.Ib-+.Ui.US.Uo*

輸入輸出同相。討論無電壓放大能力，但有電流放大能力，有功率放大能力。輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱射極跟隨器。*

rbe<<(1+β)RL′，所以Au1≈+βebcRber-LRb+R-+SeR.Ib.IC.Ii.Ib-+.Ui.US.Uo（2）輸入電阻射極跟隨器的輸入電阻很大+βebcRiRber-LRbRi+R-+SeR.Ib.IC.Ii.Ib-+.Ui.US.Uo+βebcRberLRbR-+SeR.Ib.Ib.US.IRe-+.U.I3、輸出電阻其中：代入上式：射極跟隨器輸出電阻很小RO

射極跟隨器的應(yīng)用1、放在多級放大器的輸入端，提高整個放大器的輸入電阻，減小對信號源的衰減。

2、放在多級放大器的輸出端，減小整個放大器的輸出電阻，提高帶負載的能力。

3、放在兩級之間，起緩沖作用。射極跟隨器的特點：電壓放大倍數(shù)≈1，輸入阻抗高，輸出阻抗小。++++io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+負載o2A1iRsRsuo1Ro1uuo1-+A1A3i3R射極跟隨器射極跟隨器o2uA2i2RRo2射極跟隨器1、放在多級放大器的輸入端，提高整個放大器的輸入電阻，減小對信號源的衰減。2、放在多級放大器的輸出端，減小整個放大器的輸出電阻，提高帶負載的能力。3、放在兩級之間，起緩沖作用。二.共基極放大電路1.靜態(tài)工作點直流通路：射極偏置電路2.動態(tài)分析畫出電路的交流小信號等效電路++R-cbrRbeSβee+-+R-L+cR........（1）電壓放大倍數(shù)共基極放大器輸入電壓與輸出電壓同相，電壓放大能力較強（與共射放大器相當）。++R-cbrRbeSβee+-+R-L+cR........

（2）輸入電阻（3）輸出電阻共基極放大器的輸入電阻很小輸出電阻較大（同共射）++R-icbrRbeSβeeR+-+iRR-L+cR.........IoRORO′3.三種組態(tài)的比較電壓增益：共集共基共射相位關(guān)系

uo與ui反相uo與ui同相uo與ui同相電流增益：>>1>>1≈1（大）（?。ù螅┹敵鲭娮瑁狠斎腚娮瑁海ㄖ校ù螅ㄐ。ㄝ^大）（?。ㄝ^大）用途信號放大緩沖、隔離寬帶放大共集共射共基

三.BJT電流源電路+++VCCRRb1Teb2RLRCI射極偏置電路具有穩(wěn)定的直流IC兩端網(wǎng)絡(luò)電流源——恒定電流符號特點直流電阻較小+++VCCRRb1Teb2RCIRo交流電阻很大（直流IC恒定）

聯(lián)立方程組：

電流源交流電阻Ro的計算：

可以解出：

可見三極管電流源的交流內(nèi)阻比rce還要大。++b2rRbeRRceβb1berceo-+R....+++VCCRRb1Teb2RCIRo應(yīng)用（1）為放大器提供恒定的靜態(tài)偏置（集成電路）（2）作有源負載交流：Ro很大，Au提高直流：R較小，不影響Q共射放大器(4端網(wǎng)絡(luò))電流源作有源負載2.6多級放大電路一.多級放大器的耦合方式1.阻容耦合優(yōu)點：

各級放大器靜態(tài)工作點獨立。

輸出溫度漂移比較小。缺點：

不適合放大緩慢變化的信號。

不便于作成集成電路。2.直接耦合優(yōu)點：

各級放大器靜態(tài)工作點相互影響。

輸出溫度漂移嚴重。缺點：

可放大緩慢變化的信號。

電路中無電容，便于集成化。二.多級放大器的分析一、直流阻容耦合各級獨立計算直接耦合考慮級間影響UC1=UB2IC1=IRc+IB2≈IRc+++—uR21oVTTRie1e2CCuc1RRbIRcIC1IB2+UC1_1.電壓放大倍數(shù)（以兩級為例）前級的負載是后級的輸入電阻！++++io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+負載o2A1iR二、交流阻容耦合與直接耦合放大器的交流等效電路是一致的（帶載）擴展到n級：（帶載）?后級的信號源是前級的開路輸出電壓?

前級的輸出電壓是后級的輸入電壓?后級的信號源內(nèi)阻是前級的輸出電阻?前級的負載是后級的輸入電阻2.輸入電阻3.輸出電阻Ri=Ri（最前級）（有時要考慮級間的影響）Ro=Ro（最后級）（有時要考慮級間的影響）++++io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+負載o2A1iR設(shè)：1=2==100，UBE1=UEB2=0.7

V。例1：兩級放大電路如下圖示，求Q、Au、Ri、Ro+12V解：（1）求靜態(tài)工作點++RVc1RRb2b1Te1CCRRe2c2R1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3k(+12V)+UC1_UB1++RVc1RRb2b1Te1CCRRe2c2R1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3k(+12V)+UB2_UE2IE2IC2（2）交流指標畫微變等效電路：++b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRβbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2βibe2b2ib2uo+-oRuo1+-電壓增益：++b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRβbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2βibe2b2ib2uo+-oRi2Ruo1+-（3）求輸入電阻Ri=Ri1=Rb1//Rb2//rbe1

=51//20//2.8≈2.3k（4）求輸出電阻RO=RO2=RC2

=4.3k++b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRβbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2βibe2b2ib2uo+-oR+++++Vi+RubTe1CCR-+ou-1T2b1Rb2RRe2Ce2c2R例2：兩級放大電路如下圖示，求Ri。b2b2irb1c2RRβbe2Ruo+-βRbe1rbe1R.Ib1-+.UiiRi2RiR’+++++Vi+RubTe1CCR-+ou-1T2b1Rb2RRe2Ce2c2RRi=Rb//Ri’RL1=Ri2=Rb1//Rb2//rbe2Ri’=rbe1+(1+β)

(Re1//RL1)例3：兩級放大電路如下圖示，求Ro。ROCe1b1b12irb11c1RRβbe1Ruo+-βRbe2rb2e2R.Ib2RORO1ROCe1PN結(jié)的電容效應(yīng)

當外加電壓發(fā)生變化時，耗盡層的寬度要相應(yīng)地隨之改變，即PN結(jié)中存儲的電荷量要隨之變化，就像電容充放電一樣。

(1)勢壘電容CB2.7BJT放大電路的頻率響應(yīng)(頻率特性）

(2)擴散電容CD

當外加正向電壓不同時，PN結(jié)兩側(cè)堆積的少子的數(shù)量及濃度梯度也不同，這就相當電容的充放電過程。電容效應(yīng)在高頻交流信號作用下才會明顯表現(xiàn)出來極間電容（結(jié)電容）PN結(jié)的高頻交流等效電路2.7BJT放大電路的頻率響應(yīng)(頻率特性）頻率響應(yīng)——放大器的電壓放大倍數(shù)隨頻率變化的規(guī)律

稱為放大器的幅頻響應(yīng)

稱為放大器的相頻響應(yīng)+++b2b-iucC+RR-CCb1RuToL+CVAumfAufφ+－-+CR外部電容+－+-RC

極間電容1.RC低通網(wǎng)絡(luò)（高頻響應(yīng)）（1）頻率響應(yīng)表達式：一.無源RC電路的頻率響應(yīng)頻率相應(yīng)：幅頻響應(yīng)：相頻響應(yīng)：將代入上式，并令

上限截止頻率

因頻率上升使電壓放大倍數(shù)幅值下降至最大值的0.707倍時的頻率

+－+-RCRC低通網(wǎng)絡(luò)(極間電容）可由網(wǎng)絡(luò)的時間常數(shù)來決定。（2）對數(shù)頻率響應(yīng)曲線----波特圖

幅頻響應(yīng)曲線相頻響應(yīng)曲線波特圖的優(yōu)點是：能夠擴大頻率的表達范圍，并使頻率響應(yīng)曲線的作圖方法得到簡化。半對數(shù)坐標幅頻響應(yīng)20lg|Au|單位為分貝相頻響應(yīng)f

單位是度Lg(f/fH)20lg|Au|，φ210-1-2f=fHf=10fHf=100fHf=0.1fHf=0.01fHRC低通電路的波特圖最大誤差-3dB0分貝水平線斜率為-20dB/十倍頻程的直線幅頻響應(yīng)：f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍頻程-3dB+－+-RC(極間電容)RC低通網(wǎng)絡(luò)折線法作圖相頻響應(yīng)

可見：當頻率較低時，│AU│

≈1，輸出與輸入電壓之間的相位差=0。隨著頻率的提高，│AU│下降，相位差增大，且輸出電壓是滯后于輸入電壓的，最大滯后90o。其中上限截止頻率fH是一個重要的頻率點。

f0.1fH0°fH10fH100fH-45°-90°最大誤差：

f=0.1fH

、f=10fH

點，均為5.7of0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍頻程-3dB+－+-RC(極間電容)RC低通網(wǎng)絡(luò)2.RC高通網(wǎng)絡(luò)（低頻響應(yīng)）（1）頻率響應(yīng)表達式：頻率響應(yīng)：幅頻響應(yīng)：相頻響應(yīng)：+－-+CRRC高通網(wǎng)絡(luò)(外部電容）下限截止頻率

因頻率下降使電壓放大倍數(shù)幅值下降至最大值的0.707倍時的頻率

可由網(wǎng)絡(luò)的時間常數(shù)來決定。將代入上式，并令（2）RC高通網(wǎng)絡(luò)的波特圖f0.01fL00.1fLfL10fL-20-40最大誤差-3dB斜率為20dB/十倍頻程的直線幅頻響應(yīng)：20dB/十倍頻-3dB+－-+CRRC高通網(wǎng)絡(luò)(外部電容）0分貝水平線

可見：當頻率較高時，│AU│

≈1，輸出與輸入電壓之間的相位差=0。隨著頻率的降低，│AU│下降，相位差增大，且輸出電壓是超前于輸入電壓的，最大超前90o。其中，下限截止頻率fL是一個重要的頻率點。相頻響應(yīng)f0.01f