模塊五 典型放大電路的分析與測(cè)試

模塊五典型放大電路分析及測(cè)試課題5.1半導(dǎo)體器件識(shí)別與測(cè)試課題5.2典型放大電路的分析與測(cè)試﹡課題5.3閱讀材料：場(chǎng)效應(yīng)管及放大電路簡(jiǎn)介

課題5.1半導(dǎo)體器件識(shí)別與測(cè)試知識(shí)與技能要點(diǎn)半導(dǎo)體及其導(dǎo)電性能，PN結(jié)及單向?qū)щ娦?；二極管的結(jié)構(gòu)、分類、符號(hào)、V—A特性、電路模型及應(yīng)用；三極管的結(jié)構(gòu)、分類、符號(hào)、輸入輸出特性；二極管、三極管的識(shí)別。半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：(可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻)。摻雜性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電能力明顯改變(可做成各種不同用途的半導(dǎo)體器件，如二極管、三極管和晶閘管等）。光敏性：當(dāng)受到光照時(shí)，導(dǎo)電能力明顯變化(可做成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等)。熱敏性：當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)5.1.1半導(dǎo)體二極管及測(cè)試（1）本征半導(dǎo)體完全純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，稱為本征半導(dǎo)體。晶體中原子的排列方式硅單晶中的共價(jià)健結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子，稱為價(jià)電子。共價(jià)健

Si

Si

Si

Si價(jià)電子1.半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)及單向?qū)щ娦?/p>

Si

Si

Si

Si價(jià)電子

價(jià)電子在獲得一定能量（溫度升高或受光照）后，即可掙脫原子核的束縛，成為自由電子（帶負(fù)電），同時(shí)共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，稱為空穴（帶正電）。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)?？昭囟扔撸w中產(chǎn)生的自由電子便愈多。自由電子在外電場(chǎng)的作用下，空穴吸引相鄰原子的價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，而在該原子中出現(xiàn)一個(gè)空穴，其結(jié)果相當(dāng)于空穴的運(yùn)動(dòng)（相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)）。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理

當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流

1)自由電子作定向運(yùn)動(dòng)電子電流

2)價(jià)電子遞補(bǔ)空穴空穴電流注意：

1)本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少,其導(dǎo)電性能很差；2)溫度愈高，載流子的數(shù)目愈多,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能也就愈好。所以，溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能影響很大。自由電子和空穴都稱為載流子。自由電子和空穴成對(duì)地產(chǎn)生的同時(shí)，又不斷復(fù)合。在一定溫度下，載流子的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，半導(dǎo)體中載流子便維持一定的數(shù)目。（2）N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體

摻雜后自由電子數(shù)目大量增加，自由電子導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為電子半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體。摻入五價(jià)元素

Si

Si

Si

Sip+多余電子磷原子在常溫下即可變?yōu)樽杂呻娮邮ヒ粋€(gè)電子變?yōu)檎x子在本征半導(dǎo)體中摻入微量的雜質(zhì)（某種元素）,形成雜質(zhì)半導(dǎo)體。

在N

型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子。動(dòng)畫(huà)P型半導(dǎo)體

摻雜后空穴數(shù)目大量增加，空穴導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為空穴半導(dǎo)體或P型半導(dǎo)體。摻入三價(jià)元素

Si

Si

Si

Si

在P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子，自由電子是少數(shù)載流子。B–硼原子接受一個(gè)電子變?yōu)樨?fù)離子空穴無(wú)論N型或P型半導(dǎo)體都是中性的，對(duì)外不顯電性。（3）PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?）PN結(jié)的形成多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)濃度差P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。空間電荷區(qū)也稱PN結(jié)擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－形成空間電荷區(qū)動(dòng)畫(huà)演示2）PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

①

PN結(jié)加正向電壓（正向偏置）PN結(jié)變窄P接正、N接負(fù)外電場(chǎng)IF內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)，形成較大的擴(kuò)散電流。

PN結(jié)加正向電壓時(shí)，PN結(jié)變窄，正向電流較大，正向電阻較小，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。內(nèi)電場(chǎng)PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++–4.PN結(jié)的單向?qū)щ娦訮N結(jié)變寬②PN結(jié)加反向電壓（反向偏置）外電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，少子的漂移加強(qiáng)，由于少子數(shù)量很少，形成很小的反向電流。IRP接負(fù)、N接正溫度越高少子的數(shù)目越多，反向電流將隨溫度增加。–+PN結(jié)加反向電壓時(shí)，PN結(jié)變寬，反向電流較小，反向電阻較大，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。內(nèi)電場(chǎng)PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－PN結(jié)反向偏置時(shí)的情況2.半導(dǎo)體二極管(1)基本結(jié)構(gòu)(a)點(diǎn)接觸型(b)面接觸型

結(jié)面積小、結(jié)電容小、正向電流小。用于檢波和變頻等高頻電路。結(jié)面積大、正向電流大、結(jié)電容大，用于工頻大電流整流電路。(c)平面型

用于集成電路制作工藝中。PN結(jié)結(jié)面積可大可小，用于高頻整流和開(kāi)關(guān)電路中。陰極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層P型硅N型硅(

c

)平面型金屬觸絲陽(yáng)極引線N型鍺片陰極引線外殼(

a)點(diǎn)接觸型鋁合金小球N型硅陽(yáng)極引線PN結(jié)金銻合金底座陰極引線(

b)面接觸型半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)二極管的結(jié)構(gòu)示意圖陰極陽(yáng)極(

d

)符號(hào)D(2)伏安特性硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電壓U(BR)導(dǎo)通壓降

外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。正向特性反向特性特點(diǎn)：非線性硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3VUI死區(qū)電壓PN+–PN–+反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)。(3)主要參數(shù)①

最大整流電流

IOM二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。②反向工作峰值電壓URWM是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是二極管反向擊穿電壓UBR的一半或三分之二。二極管擊穿后單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過(guò)熱而燒壞。③反向峰值電流IRM指二極管加最高反向工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?，IRM受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流較大，為硅管的幾十到幾百倍。二極管的單向?qū)щ娦?/p>

①二極管加正向電壓（正向偏置，陽(yáng)極接正、陰極接負(fù)）時(shí)，二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。

②二極管加反向電壓（反向偏置，陽(yáng)極接負(fù)、陰極接正）時(shí)，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反向電阻較大，反向電流很小。③外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。④二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。二極管電路分析舉例定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止否則，正向管壓降硅0.6~0.7V鍺0.2~0.3V分析方法：將二極管斷開(kāi)，分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負(fù)。若V陽(yáng)>V陰或UD為正(正向偏置)，二極管導(dǎo)通若V陽(yáng)<V陰或UD為負(fù)(反向偏置)，二極管截止若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)正向管壓降為零，反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開(kāi)。(4)二極管的應(yīng)用舉例注意：分析實(shí)際電路時(shí)為簡(jiǎn)單化，通常把二極管進(jìn)行理想化處理，即正偏時(shí)視其為“短路”，截止時(shí)視其為“開(kāi)路”。UD=0UD=∞正向?qū)〞r(shí)相當(dāng)一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)+－+－+－D+－D+－+－DPN+－反向阻斷時(shí)相當(dāng)一個(gè)打開(kāi)的開(kāi)關(guān)+－DPN①二極管的開(kāi)關(guān)作用

②二極管的整流作用

將交流電變成單方向脈動(dòng)直流電的過(guò)程稱為整流。利用二極管的單向?qū)щ娦阅芫涂色@得各種形式的整流電路。二極管半波整流電路二極管全波整流電路橋式整流電路簡(jiǎn)化圖B220V~RLDIN4001B220V~RLD1D2二極管橋式整流電路D4B220V~RLD1D2D3B220V~RL③二極管的限幅作用+－DuS10KΩ

IN4148+－u0iD圖示為一限幅電路。電源uS是一個(gè)周期性的矩形脈沖，高電平幅值為+5V，低電平幅值為-5V。試分析電路的輸出電壓為多少。分析uS+5V-5Vt0當(dāng)輸入電壓ui=－5V時(shí)，二極管反偏截止，此時(shí)電路可視為開(kāi)路，輸出電壓u0=0V；當(dāng)輸入電壓ui=+5V時(shí)，二極管正偏導(dǎo)通，導(dǎo)通時(shí)二極管管壓降近似為零，故輸出電壓u0≈+5V。顯然輸出電壓u0限幅在0~+5V之間。u0用萬(wàn)用表測(cè)試二極管好壞及極性的方法用萬(wàn)用表歐姆檔檢查二極管是否存在單向?qū)щ娦?？并判別其極性。正向?qū)娮韬苄?。指針偏轉(zhuǎn)大。反向阻斷時(shí)電阻很大，指針基本不動(dòng)。選擇萬(wàn)用表的R×1k歐姆檔，黑表棒是表內(nèi)電池正極，紅表棒是內(nèi)部電源負(fù)極，根據(jù)二極管正向?qū)?、反向阻斷的單向?qū)щ娦?，?yīng)用圖示方法即可測(cè)出二極管的極性。如果測(cè)量中電表偏轉(zhuǎn)都很大或很小時(shí)，說(shuō)明二極管已經(jīng)損壞。3.穩(wěn)壓二極管(1)符號(hào)UZIZIZMUZIZ(2)伏安特性穩(wěn)壓管正常工作時(shí)加反向電壓使用時(shí)要加限流電阻穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此特性，穩(wěn)壓管在電路中可起穩(wěn)壓作用。_+UIO(3)主要參數(shù)

①穩(wěn)定電壓UZ

穩(wěn)壓管正常工作(反向擊穿)時(shí)管子兩端的電壓。②電壓溫度系數(shù)ｕ環(huán)境溫度每變化1C引起穩(wěn)壓值變化的百分?jǐn)?shù)。③動(dòng)態(tài)電阻④穩(wěn)定電流IZ、最大穩(wěn)定電流IZM⑤最大允許耗散功率PZM=UZIZMrZ愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。光電二極管反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。IU照度增加符號(hào)發(fā)光二極管有正向電流流過(guò)時(shí)，發(fā)出一定波長(zhǎng)范圍的光，目前的發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見(jiàn)波段的光，它的電特性與一般二極管類似，正向電壓較一般二極管高，電流為幾~幾十mA光電二極管發(fā)光二極管5.1.2半導(dǎo)體三極管及測(cè)試1.基本結(jié)構(gòu)NNP基極發(fā)射極集電極NPN型BECBECPNP型PPN基極發(fā)射極集電極符號(hào)：BECIBIEICBECIBIEICNPN型三極管PNP型三極管基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高發(fā)射結(jié)集電結(jié)BECNNP基極發(fā)射極集電極結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：集電區(qū)：面積最大2.電流分配和放大原理(1)三極管放大的外部條件BECNNPEBRBECRC發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏PNP發(fā)射結(jié)正偏VB<VE集電結(jié)反偏VC<VB從電位的角度看：

NPN

發(fā)射結(jié)正偏VB>VE集電結(jié)反偏VC>VB

(2)各電極電流關(guān)系及電流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.0010.721.542.363.184.05結(jié)論:1）三電極電流關(guān)系IE=IB+IC2）IC

IB

，

IC

IE

3）IC

IB

把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。

實(shí)質(zhì):用一個(gè)微小電流的變化去控制一個(gè)較大電流的變化，是CCCS器件。(3)三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO

基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流IE。

進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IBE，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的電子作為集電結(jié)的少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成ICE。集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流ICBO。(3)三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律IC=ICE+ICBOICEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOIB=IBE-ICBOIBEICE與IBE之比稱為共發(fā)射極電流放大倍數(shù)集－射極穿透電流,溫度ICEO(常用公式)若IB=0,則

ICICE03.特性曲線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(yùn)動(dòng)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)。為什么要研究特性曲線：1）直觀地分析管子的工作狀態(tài)2）合理地選擇偏置電路的參數(shù)，設(shè)計(jì)性能良好的電路重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端共發(fā)射極電路輸入回路輸出回路測(cè)量晶體管特性的實(shí)驗(yàn)線路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV++––––++(1)輸入特性特點(diǎn):非線性死區(qū)電壓：硅管0.5V，鍺管0.1V。正常工作時(shí)發(fā)射結(jié)電壓：NPN型硅管

UBE0.6~0.7VPNP型鍺管

UBE0.2~0.3ViB(A)uBE(V)204060800.40.8UCE1VO(2)輸出特性IB=020A40A60A80A100A36iC(mA)1234uCE(V)912O放大區(qū)輸出特性曲線通常分三個(gè)工作區(qū)：①放大區(qū)在放大區(qū)有IC=IB

，也稱為線性區(qū)，具有恒流特性。在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)。IB=020A40A60A80A100A36iC(mA)1234uCE(V)912O②截止區(qū)IB<0以下區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)，有IC0

。在截止區(qū)發(fā)射結(jié)處于反向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)。飽和區(qū)截止區(qū)③飽和區(qū)

當(dāng)UCEUBE時(shí)，晶體管工作于飽和狀態(tài)。在飽和區(qū)，IBIC，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正偏。

深度飽和時(shí)，硅管UCES0.3V，

鍺管UCES0.1V。4.主要參數(shù)(1)電流放大系數(shù)，直流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)當(dāng)晶體管接成發(fā)射極電路時(shí)，表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱為晶體管的參數(shù)，晶體管的參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用晶體管的依據(jù)。注意：和

的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且ICE0較小的情況下，兩者數(shù)值接近。常用晶體管的

值在20~200之間。例：在UCE=6V時(shí)，在Q1點(diǎn)IB=40A,IC=1.5mA；

在Q2點(diǎn)IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計(jì)算中，一般作近似處理：=。IB=020A40A60A80A100A36iC(mA)1234uCE(V)9120Q1Q2在Q1點(diǎn)，有由Q1和Q2點(diǎn)，得(2)集-基極反向截止電流ICBO

ICBO是由少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)所形成的電流，受溫度的影響大。溫度ICBOICBOA+–EC(3)集-射極反向截止電流(穿透電流)ICEOAICEOIB=0+–

ICEO受溫度的影響大。溫度ICEO，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。(4)集電極最大允許電流ICM(5)集-射極反向擊穿電壓U(BR)CEO集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下降，當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM。當(dāng)集—射極之間的電壓UCE超過(guò)一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。手冊(cè)上給出的數(shù)值是25C、基極開(kāi)路時(shí)的擊穿電壓U(BR)

CEO。(6)集電極最大允許耗散功耗PCMPCM取決于三極管允許的溫升，消耗功率過(guò)大，溫升過(guò)高會(huì)燒壞三極管。

PC

PCM=ICUCE

硅管允許結(jié)溫約為150C，鍺管約為7090C。ICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)由三個(gè)極限參數(shù)可畫(huà)出三極管的安全工作區(qū)iCuCEO晶體管參數(shù)與溫度的關(guān)系①溫度每增加10C，ICBO增大一倍。硅管優(yōu)于鍺管。②溫度每升高1C，UBE將減小–(2~2.5)mV，即晶體管具有負(fù)溫度系數(shù)。③溫度每升高1C，增加0.5%~1.0%。技能訓(xùn)練二極管與三極管測(cè)試（請(qǐng)參考P135）課題5.2典型放大電路的分析與測(cè)試知識(shí)與技能要點(diǎn)放大的概念、放大電路的組成；共射放大電路的工作原理及波形分析；等效電路法求解共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)及動(dòng)態(tài)參數(shù)；其它形式的電路基本構(gòu)成，電路的特點(diǎn)、性能參數(shù)和應(yīng)用特點(diǎn)；反饋的基本概念及反饋類型的判斷；負(fù)反饋放大電路對(duì)電路性能的影響；多級(jí)放大電路的耦合方式及交流性能計(jì)算差分放大電路的特點(diǎn)及分析方法；功率放大電路的基本概念和分類。1.基本放大電路的概念及工作原理

放大電路是電子技術(shù)中應(yīng)用十分廣泛的一種單元電路。

所謂“放大”，是指將一個(gè)微弱的電信號(hào)，通過(guò)某種裝置，得到一個(gè)波形與該微弱信號(hào)相同、但幅值卻大很多的信號(hào)輸出。這個(gè)裝置就是晶體管放大電路?！胺糯蟆弊饔玫膶?shí)質(zhì)是電路對(duì)電流、電壓或能量的控制作用。揚(yáng)聲器負(fù)載輸入信號(hào)源擴(kuò)音器中放大電路的組成為放大器提供能量的直流電源RS+－US放大電路+－u0i0話筒送來(lái)的微弱音頻信號(hào)５.２.1基本放大電路的分析與測(cè)試三種基本組態(tài)的晶體管放大電路晶體管放大電路一般有三種組態(tài)：＋

u0－＋

ui－bce＋

u0－＋

ui－bec＋

u0－＋

ui－bec共發(fā)射極放大電路共集電極放大電路共基極放大電路

無(wú)論放大電路的組態(tài)如何，其目的都是讓輸入的微弱小信號(hào)通過(guò)放大電路后，輸出時(shí)其信號(hào)幅度顯著增強(qiáng)。必須清楚：幅度得到增強(qiáng)的輸出信號(hào)，其能量并非來(lái)自于晶體管，而是由放大電路中的直流電源提供的。晶體管只是實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的控制，使之轉(zhuǎn)換成信號(hào)能量，并傳遞給負(fù)載。(1)放大電路的組成原則放大電路的作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱小信號(hào)的幅度放大，單憑晶體管的電流放大作用顯然無(wú)法完成。必須在放大電路中設(shè)置直流電源，使其保證晶體管工作在線性放大區(qū)。因此，放大電路的組成原則為：①核心元件晶體管必須發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏；②輸入回路的設(shè)置應(yīng)使輸入信號(hào)耦合到晶體管輸入電路，以保證晶體管的以小控大作用；③輸出回路的設(shè)置應(yīng)保證晶體管放大后的電流信號(hào)能夠轉(zhuǎn)換成負(fù)載需要的電壓形式；④不允許被傳輸小信號(hào)放大后出現(xiàn)失真。（2）共射放大電路的組成及各部分作用共發(fā)射極放大電路是電子技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的放大電路形式，其電路組成的一般形式為：3DG6管RBUBBC1+RCUCCC2+放大電路的核心元件——三極管耦合電容基極電阻基極電源集電極電阻集電極電源耦合電容上圖所示為雙電源組成的共發(fā)射極基本放大電路。實(shí)際應(yīng)用中，共射放大電路通常采用單電源供電，各部分的作用分別如下：晶體管在放大電路中起以小控大的能量控制作用向放大電路提供能量，并保證晶體管工作在放大區(qū)基極偏置電阻的作用是為放大電路提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。有極性電解電容的作用是隔離直流和讓輸入交流信號(hào)順利通過(guò)。有極性電解電容的作用是隔離直流和讓放大的交流信號(hào)順利輸出。RC的作用是將放大的集電極電流轉(zhuǎn)換成晶體管的輸出電壓。3DG6管RBC1+RCC2++UCC（3）共射放大電路的工作原理3DG6RBC1+RCC2++UCCcebuiu0ibiCuCEiBIB基極固定偏置電流放大后的集電極電流

iC通過(guò)RC將放大的電流轉(zhuǎn)換為放大的晶體管電壓輸出。uCE經(jīng)C2濾掉了直流成分后的輸出電壓信號(hào)電流和基極固定偏流的疊加顯然，放大電路內(nèi)部各電流、電壓都是交直流共存的。uit0輸入交流信號(hào)電流iBt0IBiCt0ICuCEt0ICRCu0t0反相！輸入信號(hào)電壓iCuCEOiBuBEO結(jié)論：

①無(wú)輸入信號(hào)電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定的電壓和電流:IB、UBE和IC、UCE。

(IB、UBE)

和(IC、UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。QIBUBEQUCEICUBEIBICUCE無(wú)輸入信號(hào)(ui

=0)時(shí):uo=0uBE=UBEuCE=UCE+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO結(jié)論：②加上輸入信號(hào)電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)交流量，但方向始終不變。+集電極電流直流分量交流分量動(dòng)態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析UBEIB無(wú)輸入信號(hào)(ui

=0)時(shí):uo=0uBE=UBEuCE=UCE？有輸入信號(hào)(ui

≠0)時(shí)uCE=UCC－iC

RCuo0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO結(jié)論：③若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比輸入電壓大，即電路具有電壓放大作用。④輸出電壓與輸入電壓在相位上相差180°，即共發(fā)射極電路具有反相作用。uitOuotO(4)直流通路和交流通路因電容對(duì)交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流分量不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路。這樣，交直流所走的通路是不同的。直流通路：無(wú)信號(hào)時(shí)電流（直流電流）的通路，用來(lái)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。交流通路：有信號(hào)時(shí)交流分量（變化量）的通路，用來(lái)計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。例：畫(huà)出下圖放大電路的直流通路直流通路直流通路用來(lái)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q(IB、IC、UCE)對(duì)直流信號(hào)電容C可看作開(kāi)路（即將電容斷開(kāi)）斷開(kāi)斷開(kāi)+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiERBRCuiuORLRSes++–+––對(duì)交流信號(hào)(有輸入信號(hào)ui時(shí)的交流分量)XC0，C可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對(duì)交流可看作短路。短路短路對(duì)地短路交流通路用來(lái)計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE2.放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)：放大電路無(wú)信號(hào)輸入（ui

=0）時(shí)的工作狀態(tài)。分析方法：估算法、圖解法。分析對(duì)象：各極電壓電流的直流分量。所用電路：放大電路的直流通路。設(shè)置Q點(diǎn)的目的：

①

使放大電路的放大信號(hào)不失真；

②使放大電路工作在較佳的工作狀態(tài)，靜態(tài)是動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)。——靜態(tài)工作點(diǎn)Q：IB、IC、UCE

。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。(1)用估算法確定靜態(tài)值①

直流通路估算IB根據(jù)電流放大作用②由直流通路估算UCE、IC當(dāng)UBE<<UCC時(shí)，+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB由KVL:UCC=IBRB+

UBE由KVL:UCC=ICRC+

UCE所以UCE=UCC–

ICRC例1：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。解：注意：電路中IB

和IC

的數(shù)量級(jí)不同+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB例2：用估算法計(jì)算圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。由例1、例2可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算靜態(tài)值的公式也不同。由KVL可得：由KVL可得：IE+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB(2)用圖解法確定靜態(tài)值用作圖的方法確定靜態(tài)值步驟：

①用估算法確定IB優(yōu)點(diǎn)：

能直觀地分析和了解靜態(tài)值的變化對(duì)放大電路的影響。②由輸出特性確定IC

和UCCUCE

=UCC–ICRC+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB直流負(fù)載線方程直流負(fù)載線斜率ICQUCEQUCCuCE

=UCC–iCRCuCE/ViC/mA直流負(fù)載線Q由IB確定的那條輸出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)O

3.放大電路的動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)：放大電路有信號(hào)輸入（ui

0）時(shí)的工作狀態(tài)。分析方法：

微變等效電路法，圖解法。所用電路：

放大電路的交流通路。動(dòng)態(tài)分析:計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。分析對(duì)象：

各極電壓和電流的交流分量。目的：

找出Au、ri、ro與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)。(1)微變等效電路法

微變等效電路：把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個(gè)線性元件。線性化的條件：晶體管在小信號(hào)（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。微變等效電路法：利用放大電路的微變等效電路分析計(jì)算放大電路電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的輸入特性在小范圍內(nèi)可近似線性化。①晶體管的微變等效電路UBEIB對(duì)于小功率三極管：rbe一般為幾百歐到幾千歐。1)輸入回路Q輸入特性晶體管的輸入電阻晶體管的輸入回路(B、E之間)可用rbe等效代替，即由rbe來(lái)確定ube和ib之間的關(guān)系。IBUBEO2)輸出回路rce愈大，恒流特性愈好因rce阻值很高，一般忽略不計(jì)。晶體管的輸出電阻輸出特性ICUCEQ輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距的平行直線。晶體管的電流放大系數(shù)晶體管的輸出回路(C、E之間)可用一受控電流源ic=ib等效代替，即由來(lái)確定ic和ib之間的關(guān)系。一般在20～200之間，在手冊(cè)中常用hfe表示。OibicicBCEibib晶體三極管微變等效電路ube+-uce+-ube+-uce+-晶體管的微變等效電路rbeBEC晶體管的B、E之間可用rbe等效代替。晶體管的C、E之間可用一受控電流源ic=ib等效代替。②放大電路的微變等效電路將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效電路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微變等效電路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBCEii分析時(shí)假設(shè)輸入為正弦交流，所以等效電路中的電壓與電流可用相量表示。微變等效電路放大電路的微變等效電路將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效電路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS③電壓放大倍數(shù)的計(jì)算當(dāng)放大電路輸出端開(kāi)路(未接RL)時(shí)，因rbe與IE有關(guān)，故放大倍數(shù)與靜態(tài)IE有關(guān)。負(fù)載電阻愈小，放大倍數(shù)愈小。式中的負(fù)號(hào)表示輸出電壓的相位與輸入相反。例1：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS電壓放大倍數(shù)的計(jì)算rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2：由例1、例2可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au的公式也不同。要根據(jù)微變等效電路找出ui與ib的關(guān)系、uo與ic

的關(guān)系。④放大電路輸入電阻的計(jì)算放大電路對(duì)信號(hào)源(或?qū)η凹?jí)放大電路)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)負(fù)載，可用一個(gè)電阻來(lái)等效代替。這個(gè)電阻是信號(hào)源的負(fù)載電阻,也就是放大電路的輸入電阻。定義：輸入電阻是對(duì)交流信號(hào)而言的，是動(dòng)態(tài)電阻。+-信號(hào)源Au放大電路+-輸入電阻是表明放大電路從信號(hào)源吸取電流大小的參數(shù)。電路的輸入電阻愈大，從信號(hào)源取得的電流愈小，因此一般總是希望得到較大的輸入電阻。放大電路信號(hào)源+-+-rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例1：riri

⑤放大電路輸出電阻的計(jì)算放大電路對(duì)負(fù)載(或?qū)蠹?jí)放大電路)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)信號(hào)源，可以將它進(jìn)行戴維南等效，等效電源的內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻。+_RLro+_定義：輸出電阻是動(dòng)態(tài)電阻，與負(fù)載無(wú)關(guān)。輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化愈小，因此一般總是希望得到較小的輸出電阻。RSRL+_Au放大電路+_rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS共射極放大電路特點(diǎn)：

1.放大倍數(shù)高;2.輸入電阻低;3.輸出電阻高.例3：求ro的步驟：1)斷開(kāi)負(fù)載RL3)外加電壓4)求外加2)令或rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加例4：求ro的步驟：1)斷開(kāi)負(fù)載RL3)外加電壓4)求2)令或動(dòng)態(tài)分析圖解法QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoRL=由uo和ui的峰值（或峰峰值）之比可得放大電路的電壓放大倍數(shù)。（2）非線性失真如果Q設(shè)置不合適，晶體管進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)工作，將造成非線性失真。若Q設(shè)置過(guò)高，晶體管進(jìn)入飽和區(qū)工作，造成飽和失真。Q2uo適當(dāng)減小基極電流可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1

非線性失真若Q設(shè)置過(guò)低，晶體管進(jìn)入截止區(qū)工作，造成截止失真。適當(dāng)增加基極電流可消除失真。uiuotiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE如果Q設(shè)置合適，信號(hào)幅值過(guò)大也可產(chǎn)生失真，減小信號(hào)幅值可消除失真。（3）靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定

合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)是保證放大電路正常工作的先決條件。但是放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)常因外界條件的變化而發(fā)生變動(dòng)。前述的固定偏置放大電路，簡(jiǎn)單、容易調(diào)整，但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動(dòng)等外部因素的影響下，將引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)將使放大電路不能正常工作，其中影響最大的是溫度的變化。

①溫度變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響在固定偏置放大電路中，當(dāng)溫度升高時(shí)，UBE、、ICBO

。

上式表明，當(dāng)UCC和RB一定時(shí)，IC與UBE、以及ICEO有關(guān)，而這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。溫度升高時(shí)，

IC將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移。iCuCEQ溫度升高時(shí)，輸出特性曲線上移Q′固定偏置電路的工作點(diǎn)Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。當(dāng)溫度升高使IC

增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少IB，從而抑制Q點(diǎn)的變化，保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。結(jié)論：

當(dāng)溫度升高時(shí)，

IC將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移，容易使晶體管T進(jìn)入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過(guò)熱燒壞三極管。O②分壓式偏置電路1）穩(wěn)定Q點(diǎn)的原理

基極電位基本恒定，不隨溫度變化。UBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–穩(wěn)定Q點(diǎn)的原理UB集電極電流基本恒定，不隨溫度變化。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–從Q點(diǎn)穩(wěn)定的角度來(lái)看似乎I2、VB越大越好。但I(xiàn)2越大，RB1、RB2必須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。而VB過(guò)高必使VE也增高，在UCC一定時(shí)，勢(shì)必使UCE減小，從而減小放大電路輸出電壓的動(dòng)態(tài)范圍。在估算時(shí)一般選?。篒2=(5~10)IB，VB=(5~10)UBE，RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。2）參數(shù)的選擇UEUBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–3）Q點(diǎn)穩(wěn)定的過(guò)程UEUBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–TUBEIBICUEICUB固定

RE：溫度補(bǔ)償電阻

對(duì)直流：RE越大,穩(wěn)定Q點(diǎn)效果越好；

對(duì)交流：RE越大,交流損失越大,為避免交流損失加旁路電容CE。②靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算估算法:UBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–③動(dòng)態(tài)分析對(duì)交流：旁路電容CE

將RE

短路，RE不起作用，Au，ri，ro與固定偏置電路相同。如果去掉CE，Au，ri，ro？旁路電容RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–去掉CE后的微變等效電路短路對(duì)地短路如果去掉CE，Au，ri，ro

?rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE無(wú)旁路電容CE有旁路電容CEAu減小分壓式偏置電路ri提高ro不變對(duì)信號(hào)源電壓的放大倍數(shù)？信號(hào)源考慮信號(hào)源內(nèi)阻RS時(shí)RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–說(shuō)一說(shuō)下圖所示各電路能否放大交流信號(hào)？為什么？C2＋C1＋RCT+UCCRB2uiu0(a)C2＋C1＋RCTRE+UCCRB2RB1uiu0(d)C2＋C1＋RCT+UCCRB1uiu0(b)C2＋C1＋RCT+UCCRB2RB1uiu0(c)不能！不能！不能！不能！VB=UCC，飽和失真VB=UBE，截止失真NPN管的電路，電容極性接反且無(wú)反饋環(huán)節(jié)。PNP管的電路，電源、電容極性均接反。圖示電路，已知UCC=12V，RB1=20kΩ，RB2=10kΩ，RC=3kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，β=50。試估算靜態(tài)工作點(diǎn)，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。（1）用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)例解(2)用微變等效電路法計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au及輸入、輸出電阻RB1RCRB2rbe

﹡4.共集電極放大電路（1）電路的組成TRBREu0ui＋UCCC1+RLC2+觀察左圖，可見(jiàn)共集電極放大電路的特點(diǎn)是：晶體管的集電極直接與直流電源UCC相接，負(fù)載接在發(fā)射極電阻兩端。顯然，電路的輸入極仍為基極，輸出極卻是發(fā)射極。直流通道TRBRE＋UCCIBICIE（2）靜態(tài)分析UBE（3）動(dòng)態(tài)分析顯然，集電極為輸入、輸出回路共同的交流“地”端，因此稱之為共集電極放大電路。TRBREu0ui交流情況下UCC=0，相當(dāng)于“地”電位C1+RBC2+RB相當(dāng)于接在基極與“地”之間耦合電容C1、C2相當(dāng)于短路微變等效電路βibibRLRBrbeREuiu0求電路的電壓放大倍數(shù)Au

通常(1+β)RL'>>rbe，故式中分子小于約等于分母，即共集電極放大電路的Au小于和約等于1。因Au為正值，說(shuō)明ui與u0相位相同；又因ui≈u0，說(shuō)明電路中的電壓并沒(méi)有被放大。但電路中ie=(1+β)ib，說(shuō)明電路仍有電流放大和功率放大作用。此外，u0是由射極輸出的，因之共集電極放大電路又稱為“射極輸出器”。求電路的輸入電阻ri求電路的輸出電阻r0

射極輸出器的Ri較大，通?？蛇_(dá)幾十千歐至幾百千歐。顯然，射極輸出器的r0較小，僅為幾十歐至幾百歐。射極輸出器的用途①電壓放大倍數(shù)小于1約等于1，即u0跟隨ui變化。②輸入電阻較高。③輸出電阻較低。歸納射極輸出器電路特點(diǎn)射極跟隨器具有較高的輸入電阻和較低的輸出電阻，這是射極跟隨器最突出的優(yōu)點(diǎn)。射極跟隨器常用于多級(jí)放大器的第一級(jí)或最末級(jí)，也可用于中間隔離級(jí)。用作輸入級(jí)時(shí)，其高輸入電阻可以減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)，提高放大器的輸入電壓。用作輸出級(jí)時(shí)，其低輸出電阻可以減小負(fù)載變化對(duì)輸出電壓的影響，并易于與低阻負(fù)載相匹配，向負(fù)載傳送盡可能大的功率。（1）什么是反饋為改善放大電路的性能引入反饋。反饋——把電路輸出量的一部分或全部反送回輸入回路，用來(lái)影響輸入量。

反饋目的——通過(guò)輸出對(duì)輸入的影響來(lái)改善系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及控制效果。1.負(fù)反饋的一般概念5.2.2放大電路中的負(fù)反饋A基本放大器F反饋電路XFXOXiXd輸入信號(hào)輸出信號(hào)反饋信號(hào)凈輸入信號(hào)比較環(huán)節(jié)反向傳輸

正向傳輸

輸出信號(hào)的反向傳輸是主要的輸入信號(hào)的正向傳輸可忽略輸入信號(hào)的正向傳輸A基本放大器F反饋電路XFXOXiXd輸入信號(hào)輸出信號(hào)反饋信號(hào)凈輸入信號(hào)（2）組成框圖基本放大器—單級(jí)或多級(jí)

反饋網(wǎng)絡(luò)—聯(lián)系輸出與輸入回路,R或C組成（3）反饋性質(zhì)ube-++-uO

+-ui+-uF凈輸入電壓：

ube無(wú)反饋時(shí):

ube

=ui有反饋時(shí):

ube

=ui-uF

反饋電壓：

uF=iE

RE=iC

REREC1C2+UCC反饋元件凈輸入電壓減小，為負(fù)反饋負(fù)反饋——使放大電路凈輸入量減小，輸出幅度下降的反饋。正反饋——使放大電路凈輸入量增大，輸出幅度增加的反饋。

負(fù)反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋（4）負(fù)反饋的類型穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)

從輸出回路看，反饋可能取自u(píng)O或iO。

從輸入回路看，反饋量與輸入量可能串聯(lián)或并聯(lián)。四種類型電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋A基本放大器F反饋電路XOXiXFXd輸入信號(hào)反饋信號(hào)凈輸入信號(hào)輸出信號(hào)比較環(huán)節(jié)RLAoFRLAoFUbe+-Uf+-Ui+-Ube+-Uf+-RLAoFUo+-Ui+-RLAoFUo+-負(fù)反饋放大器的反饋形式框圖

If

Ii

IbUo+-

IoUo+-

Io

If

Ii

Ib①?gòu)幕痉糯箅娐返妮敵龆丝?，分為電壓反饋和電流反饋電壓反饋：反饋信?hào)與uO成正比，將uO一部分或全部反饋回輸入回路。F—反饋系數(shù)Ube+-Uf+-RLAoFUo+-Ui+-電流反饋：反饋信號(hào)與iO成正比，將iO一部分或全部反饋回輸入回路。RLAoFUbe+-Uf+-Ui+-Uo+-

Io串聯(lián)反饋：uF、uI、ube三者在輸入回路中串聯(lián)。并聯(lián)反饋：iF、iI、ib

三者在輸入回路中并聯(lián)。②從基本放大電路的輸入端看，分為串聯(lián)電壓反饋和并聯(lián)反饋Ube+-Uf+-RLAoFUo+-Ui+-RLAoFUo+-

If

Ii

Ib瞬時(shí)極性法:根據(jù)交流信號(hào)瞬時(shí)極性的變化趨勢(shì)確定。簡(jiǎn)易判別法:一種經(jīng)驗(yàn)之談。物理概念清楚，容易理解，但較麻煩簡(jiǎn)單、快捷、容掌握2.負(fù)反饋放大電路舉例

負(fù)反饋放大電路的判別步驟：2)判別是否負(fù)反饋？3)是負(fù)反饋！判斷是何種類型的負(fù)反饋？1)找出反饋元件（一般是電阻、電容）。（1）找出反饋元件①RC、RB2不是反饋元件，沒(méi)連接輸出和輸入。②RE不接CE均為反饋元件。③RB1不直接接UCC，而接輸出端的是反饋元件。對(duì)于分立無(wú)件電路RC1RS+UCCRC2RLuSRB1uOui++RE2RF找反饋通路——連接輸出與輸入回路的電路。反饋元件——反饋通路中的元件。表示瞬時(shí)增量，即信號(hào)的瞬時(shí)變化趨勢(shì)為上升+表示瞬時(shí)減量，即信號(hào)的瞬時(shí)變化趨勢(shì)為下降-注意：瞬時(shí)信號(hào)的極性都是以地為參考點(diǎn)的。

uO-+ui-++-REbceuO-+ui-+REbce+_+瞬時(shí)極性法（2）反饋性質(zhì)的判斷判斷負(fù)反饋還是正反饋。第一步：假設(shè)輸入信號(hào)某一時(shí)刻對(duì)地電壓的瞬時(shí)極性。

瞬時(shí)極性法+RS+UCCRLuSRB1C1C2RC2RC1uOuiRFRE2第二步：沿著信號(hào)正向傳輸?shù)穆方?jīng)，依次推出電路中相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性。+_++_+RS+UCCRLuSRB1C1C2RC2RC1uOuiRFRE2e極與b極對(duì)地電位同極性c極與b極對(duì)地電位反極性對(duì)于共射、共集電路：對(duì)于共基電路：c極與e極對(duì)地電位同極性u(píng)O-+ui-+REbce+_+ui–+uO–+++REbce第三步：根據(jù)輸出信號(hào)極性判斷出反饋信號(hào)的極性。反饋信號(hào)——反饋回輸入端的信號(hào)。極性——電壓或電流方向。+___++_RS+UCCRLuSRB1C1C2RC2RC1uOuiRFRE2若反饋送到e極，輸入端電壓發(fā)生變化，找反饋電壓uF。uF+_+___++_RS+UCCRLuSRB1C1C2RC2RC1uOuiRFRE2iF++___若反饋送到b極，輸入端電流發(fā)生變化，找反饋電流iF

。_+uO+_ui+UCCT1T2RC1RSRLuSRE2RC2RFC1C2瞬時(shí)高電位瞬時(shí)低電位iF

由瞬時(shí)高電位流向低電位第一步：假設(shè)輸入信號(hào)某一時(shí)刻對(duì)地電壓的瞬時(shí)極性。

第二步：沿著信號(hào)正向傳輸?shù)穆方?jīng)，依次推出電路中相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性。第三步：根據(jù)輸出信號(hào)極性判斷出反饋信號(hào)的極性。第四步：反饋性質(zhì)的判斷。+uF歸納iFibiI+UCCT1T2RC1RSRLuSRE2RC2RFC1C2+_+___+uO+_ui瞬時(shí)極性法uF+uOui++__+uOui++__+討論判斷：交流反饋的性質(zhì)？+UCCRC1RSRC2RLuSRB1C1C2RE2RF負(fù)反饋RC1RS+UCCRC2RLuSRB1C1C2RE2RF正反饋（3）反饋類型的判斷方法二：簡(jiǎn)易判別法。方法一：輸出短路法。假設(shè)輸出電壓為零（RL=0），觀察反饋情況。若反饋信號(hào)也為零——電壓反饋若反饋信號(hào)依然存在——電流反饋1）輸出短路法輸出短路法先確定輸入回路輸入端公共端輸出回路輸出端公共端簡(jiǎn)易判別法入出公入出公uOui+UCCT1T2RC1RSRLuSRE2RC2RFC1C22）簡(jiǎn)易判別法反饋取自公共端－電流反饋在輸出回路中反饋取自輸出端－電壓反饋入出公入出公入出公入出公簡(jiǎn)易判別法RC1RS+UCCRC2RLuSRB1uOuiRE2RFuORC1RS+UCCRC2RLuSRFRE2ui簡(jiǎn)易判別法入出公入出公RC1RS+UCCRC2RLuSRB1uOuiRE2RF入出公入出公uORC1RS+UCCRC2RLuSRFRE2ui反饋送到公共端－串聯(lián)反饋在輸入回路中反饋送到輸入端－并聯(lián)反饋

串聯(lián)反饋——ui與

uf在輸入回路串聯(lián)。電流反饋——uf正比于輸出電流。+UCCREC1C2書(shū)寫(xiě)格式：RE－本級(jí)電流串聯(lián)負(fù)反饋ube_+uF_iO+ui

+_uO

_+負(fù)反饋——

ube

=ui-

uf

反饋電壓uf

削弱了凈輸入電壓。反饋元件——RE(4)四種類型負(fù)反饋電路①電流串聯(lián)負(fù)反饋

反饋過(guò)程：電流負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電流的作用ioufuDu’oio+UCCREC1C2ube_+uF_iO+ui

+_uO

_+RF－本級(jí)電壓并聯(lián)負(fù)反饋+UCCRSuSRCC1RFC2RLiFibii電壓反饋——if

正比于輸出電壓

并聯(lián)反饋——ii與if在輸入回路并聯(lián)。

ib=

ii-if

反饋電流

if削弱了凈輸入電流。負(fù)反饋——ui_+_uO

_+②電壓并聯(lián)負(fù)反饋

反饋過(guò)程：電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用uoifibicuo

ib

=iI-if+–uiuO+-+UCCRSuSRCC1RFC2RLibiiiFRE－本級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋入出公RERCRSRBRLuS+UCCC1C2uF_討論uOui+_++_負(fù)反饋——反饋信號(hào)與原假設(shè)輸入信號(hào)方向相反。ube_+電壓反饋——反饋信號(hào)取自輸出回路的輸出端。

串聯(lián)反饋——反饋信號(hào)送到輸入回路的公共端。電壓串聯(lián)負(fù)反饋RERCRSRBRLuS+UCCC1C2uF_討論uOui+_++_+UCCREC1C2uF_+ui+_uO

_+電流串聯(lián)負(fù)反饋射極輸出器都是反饋電阻RE,負(fù)反饋類型不同3.負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響反饋放大電路的基本方程反饋系數(shù)凈輸入信號(hào)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)反饋電路F–基本放大電路A+(1)降低放大倍數(shù)負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降。則有：同相，所以

AF是正實(shí)數(shù)負(fù)反饋時(shí)，|1+AF|稱為反饋深度，其值愈大，負(fù)反饋?zhàn)饔糜鷱?qiáng)，Af也就愈小。射極輸出器、不帶旁路電容的共射放大電路的電壓放大倍數(shù)較低就是因?yàn)殡娐分幸肓素?fù)反饋。(2)提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性引入負(fù)反饋使放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。放大倍數(shù)下降至1/(1+|AF|)倍，其穩(wěn)定性提高1+|AF|倍。若|AF|>>1，稱為深度負(fù)反饋，此時(shí)：在深度負(fù)反饋的情況下，閉環(huán)放大倍數(shù)僅與反饋電路的參數(shù)有關(guān)。例：|A|=300，|F|=0.01。(3)改善波形失真Auiufud加反饋前加反饋后uo大略小略大略小略大負(fù)反饋是利用失真的波形來(lái)改善波形的失真，因此只能減小失真，而不能完全消除失真。uoAF小接近正弦波正弦波ui(4)展寬通頻帶引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加無(wú)負(fù)反饋有負(fù)反饋BWfBWf|Au|O例：中頻放大倍數(shù)|A0|=103，反饋系數(shù)|F|=0.01在原上限、下限頻率處說(shuō)明加入負(fù)反饋后，原上限、下限頻率仍在通頻帶內(nèi)，即通頻帶加寬了。uiubeib++––(5)對(duì)輸入電阻的影響在同樣的

ib下，ui=ube+uf

>ube，所以

rif

提高。①

串聯(lián)負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋時(shí)：有負(fù)反饋時(shí)：uf+–使電路的輸入電阻提高if無(wú)負(fù)反饋時(shí)：有負(fù)反饋時(shí)：在同樣的ube下，ii

=ib+if>ib，所以rif

降低。②

并聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻降低iiibube+–電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用，即有恒壓輸出特性，故輸出電阻降低。電流負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電流的作用，即有恒流輸出特性，故輸出電阻提高。①電壓負(fù)反饋使電路的輸出電阻降低②電流負(fù)反饋使電路的輸出電阻提高(6)對(duì)輸出電阻的影響1.多級(jí)放大電路及其級(jí)間耦合方式耦合方式：信號(hào)源與放大電路之間、兩級(jí)放大電路之間、放大器與負(fù)載之間的連接方式。常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。動(dòng)態(tài):傳送信號(hào)減少壓降損失靜態(tài)：保證各級(jí)有合適的Q點(diǎn)波形不失真第二級(jí)推動(dòng)級(jí)輸入級(jí)輸出級(jí)輸入輸出多級(jí)放大電路的框圖對(duì)耦合電路的要求5.2.3多級(jí)放大電路與功率放大電路分析與測(cè)試(1)阻容耦合第一級(jí)第二級(jí)負(fù)載信號(hào)源兩級(jí)之間通過(guò)耦合電容

C2與下級(jí)輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T2①

靜態(tài)分析

由于電容有隔直作用，所以每級(jí)放大電路的直流通路互不相通，每級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)互相獨(dú)立，互不影響，可以各級(jí)單獨(dú)計(jì)算。兩級(jí)放大電路均為共發(fā)射極分壓式偏置電路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T2②動(dòng)態(tài)分析微變等效電路第一級(jí)第二級(jí)rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1例

如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知β1=β2=50,T1和T2均為3DG8D。(1)計(jì)算前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值(UBE=0.6V);(2)求放大電路的輸入電阻和輸出電阻；

(3)求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010k解:(1)兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。第一級(jí)是射極輸出器:

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010k第二級(jí)是分壓式偏置電路RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010k解:第二級(jí)是分壓式偏置電路RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010k解:rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)計(jì)算

r

i和r

0由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻

ri等于第一級(jí)的輸入電阻ri1。第一級(jí)是射極輸出器，它的輸入電阻ri1與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)載即是第二級(jí)輸入電阻

ri2。微變等效電路rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)計(jì)算

r

i和r

0(2)計(jì)算

r

i和r

0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(3)求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)第一級(jí)放大電路為射極輸出器rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(3)求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_第二級(jí)放大電路為共發(fā)射極放大電路總電壓放大倍數(shù)(2)直接耦合直接耦合：將前級(jí)的輸出端直接接后級(jí)的輸入端。可用來(lái)放大緩慢變化的信號(hào)或直流量變化的信號(hào)。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2––++RE2②零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移：指輸入信號(hào)電壓為零時(shí)，輸出電壓發(fā)生緩慢地、無(wú)規(guī)則地變化的現(xiàn)象。uotO產(chǎn)生的原因：晶體管參數(shù)隨溫度變化、電源電壓波動(dòng)、電路元件參數(shù)的變化。直接耦合存在的兩個(gè)問(wèn)題：①前后級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響

直接影響對(duì)輸入信號(hào)測(cè)量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。嚴(yán)重時(shí)，可能淹沒(méi)有效信號(hào)電壓，無(wú)法分辨是有效信號(hào)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壓作為衡量零點(diǎn)漂移的指標(biāo)。輸入端等效漂移電壓輸出端漂移電壓電壓放大倍數(shù)

只有輸入端的等效漂移電壓比輸入信號(hào)小許多時(shí)，放大后的有用信號(hào)才能被很好地區(qū)分出來(lái)。零點(diǎn)漂移的危害：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。通頻帶f|Au

|0.707|Auo|OfH|Auo|幅頻特性抑制零點(diǎn)漂移是制作高質(zhì)量直接耦合放大電路的一個(gè)重要的問(wèn)題。適合于集成化的要求，在集成運(yùn)放的內(nèi)部，級(jí)間都是直接耦合。2.差動(dòng)放大電路(1)差動(dòng)放大電路的工作情況電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱，在理想的情況下，兩管的特性及對(duì)應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。差動(dòng)放大電路是抑制零點(diǎn)漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。差動(dòng)放大原理電路

+UCCuo