模擬電路第二章-3

2-6-2共射極放大器的交流等效電路分析法根據(jù)直流通路估算直流工作點確定放大器交流通路、交流等效電路計算放大器的各項交流指標(biāo)＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2圖2―33共射極放大器及其交流等效電路(a)電路解：首先根據(jù)直流通路以及直流大信號等效電路求解出放大器的靜態(tài)工作點。第二步畫放大器的交流通路。然后將通路中的晶體管用等效小信號模型代替。(b)交流等效電路圖2―33共射極放大器及其交流等效電路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB11.電壓放大倍數(shù)輸出、輸入電壓反相分析各性能指標(biāo)。主要包括以下性能指標(biāo)：無量綱參數(shù)關(guān)于電壓放大倍數(shù)Au的討論3.可取分貝（dB）為單位。即：當(dāng)忽略rbb’時，(b)交流等效電路圖2―33共射極放大器及其交流等效電路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1

2.電流放大倍數(shù)無量綱參數(shù)可取分貝（dB）為單位?？梢姡采錁O放大器既有電壓放大，又有電流放大，因而具有極大的功率增益。(b)交流等效電路圖2―33共射極放大器及其交流等效電路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1

3.輸入電阻Ri定義：從放大器輸入端看進(jìn)去的電阻，即：＋－UsAuoUiRL＋－RsUiRi＋－Ro＋－UoRi表征放大器從信號源獲得信號的能力。4.輸出電阻Ro定義：從放大器輸出端看進(jìn)去的電阻。根據(jù)戴維南定理，可得：Ro是一個表征放大器帶負(fù)載能力的參數(shù)。輸出電阻求法:

負(fù)載RL斷路,去除電路中的獨立源,保留其內(nèi)阻,保留受控源,在輸出端外加一電壓u,得出對應(yīng)的電流i,則:所以：根據(jù)定義：+-0對于電壓輸出。Ro越小，帶負(fù)載能力越強，即負(fù)載變化時放大器輸出給負(fù)載的電壓基本不變。對于電流輸出。Ro越大，帶負(fù)載能力越強，即負(fù)載變化時放大器輸出給負(fù)載的電流基本不變。分析時為什么要討論Ri和Ro？+-Rs+-+-RL放大電路Ro+-Ri故對于放大電路而言，一般情況希望Ri越大越好Ro越小越好RiRo用來評價放大電路對信號源和負(fù)載的作用放大器的Ri的測量電路：放大器的Ro的測量電路：打開S，測得Uo’；閉合S，測得Uo。5.源電壓放大倍數(shù)Aus若Ri>>Rs

，則：＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RERLUCCRCRB1＋C2CE＋圖2―33共射極放大器及其交流等效電路(a)電路

6.發(fā)射極接有電阻RE時的情況圖2―35發(fā)射極接電阻時的交流等效電路Ri=RB1‖RB2‖R′例5下圖電路中，若RB1=75kΩ，RB2=25kΩ,RC=RL=2kΩ,RE=1kΩ,UCC=12V，晶體管采用3DG6管，β=80,r

bb′=100Ω,Rs=0.6kΩ,試求直流工作點ICQ、UCEQ及Au,Ri,Ro和Aus等項指標(biāo)。＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2RB1=75kΩ，RB2=25kΩ,RC=RL=2kΩ,RE=1kΩ,UCC=12V，β=80,r

bb′=100Ω,Rs=0.6kΩ,試求直流工作點ICQ、UCEQ及Au,Ri,Ro和Aus等項指標(biāo)。UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1解按估算法計算Q點：＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RE1CE＋RLUCCRCRB1＋C2RE2例6在上例中，將RE變?yōu)閮蓚€電阻RE1和RE2串聯(lián)，且RE1=100Ω,RE2=900Ω，而旁通電容CE接在RE2兩端，其它條件不變，試求此時的交流指標(biāo)。1解由于RE=RE1+RE2=1kΩ，所以Q點不變。對于交流通路，現(xiàn)在射極通過RE1接地。交流等效電路為：1可見，RE1的接入，使得Au減小了約10倍。但是，由于輸入電阻增大，因而Aus與Au的差異明顯減小了。2―7共集電極放大器和共基極放大器

2―7―1共集電極放大器＋－－＋UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRB1＋C2(a)電路圖2―36共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie1.電壓放大倍數(shù)Au因而式中：

Au<1，且接近1，而且Uo與Ui同相。所以也稱為射極跟隨器。圖2―36共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie

2.電流放大倍數(shù)Ai在圖2―36(b)中，當(dāng)忽略RB1、RB2的分流作用時，則Ib=Ii，而流過RL的輸出電流Io為由此可得共集電極放大器雖然沒有電壓放大，但Ai>>1，所以仍有較大的功率增益。圖2―36共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie3.輸入電阻RiRi’顯著增大，所以共集電極電路的具有高輸入電阻的特性圖2―36共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie4.輸出電阻Ro圖2―37求共集放大器Ro的等效電路式中：是基極支路的電阻折合到射極的等效電阻輸出電阻小。共集電路的特點：①電壓放大倍數(shù)小于1而近于1；②輸出電壓與輸入電壓同相；③輸入電阻高；④輸出電阻低。

2―7―2共基極放大器C1－＋Ui＋RE＋C2RCRB1RB2＋CB－＋UoRLUCC(a)共基極放大電路圖2―38共基極放大器及其交流等效電路(b)交流等效電路Ii－＋UiRERiIerbeRi′βIbRCRoRLIo－＋UoIb1.電壓放大倍數(shù)Au式中：

2.電流放大倍數(shù)Ai3.輸入電阻Ri4.輸出電阻Ro

2―7―3三種基本放大器性能比較2―8放大器的級聯(lián)2―8―1級間耦合方式多級放大器各級之間連接的方式稱為耦合方式。級間耦合的要求:確保各級放大器有合適的直流工作點；前級輸出盡可能多的加到后級的輸入端常用的耦合方式有三種：阻容耦合、變壓器耦合和直接耦合。阻容耦合＋－UiRi2A1A2＋－UoC(a)阻容耦合框圖優(yōu)點：各級的直流工作點相互獨立，不會影響各自設(shè)定的工作點。缺點：低頻特性差。＋－UiRi2A1A2＋－UoN2N1Ri2′(b)變壓器耦合框圖變壓器耦合優(yōu)點：各級的直流工作點相互獨立；原、副邊交流不共地；可實現(xiàn)阻抗變換。缺點：變壓器體積大，不易集成。低頻特性差＋－UiRi2A1A2＋－Uo(a)直接耦合框圖直接耦合優(yōu)點：易集成；沒有電抗元件，具有良好的頻率特性，對低頻和高頻信號均能放大。直接耦合缺點：1、各級直流工作點相互影響。解決方法：合理的設(shè)計偏置電路。

2、零點漂移嚴(yán)重解決方法：輸入端采用差動電路。＋－UiRi2A1A2＋－Uo(a)直接耦合框圖UoRE2UCCUoUCC

(a)墊高后級的發(fā)射極電位(b)穩(wěn)壓管電平移位UoUCC

(c)電阻和恒流源電平移位UCCUoQUiQRIoUoUCCNPNPNP圖2―40直接耦合電平配置方式實例(d)NPN、PNP管級聯(lián)2―8―2級聯(lián)放大器的性能指標(biāo)計算1、一個n級放大器的總電壓放大倍數(shù)Au為：2、級聯(lián)放大器的輸入電阻即為第一級的輸入電阻Ri1，但應(yīng)將后級的輸入電阻Ri2作為其負(fù)載，3、級聯(lián)放大器的輸出電阻即為最末級的輸出電阻Ro(n)，但應(yīng)將前級的輸出電阻Ro(n-1)作為其信號源內(nèi)阻圖2-41兩級共射極放大器(a)電路(b)交流通路RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2βIb1βIb2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo1RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2βIb1βIb2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo12―8―3組合放大器一、CC―CE組合放大器＋－UoRB1Ri↑RB2RC2RLRo－＋Ui＋－UsRsRE1Ro1↓V1V2

(a)CC―CE電路CC-CE組合電路具有高的輸入電阻，組合放大器的Aus近似為后級共射放大器的電壓增益。(b)CE―CC電路＋－UoRB1RiRB2RLRo↓－＋UiV1RC1Ri2↑RE2V2CE―CC組合放大器CE-CC具有低的輸出電阻，組合放大器的Au近似為共射放大器在負(fù)載開路時的電壓增益。例8放大電路如圖2―43所示。已知晶體管β=100,rbe1=3kΩ,rbe2=2kΩ,rbe3=1.5kΩ，試求放大器的輸入電阻、輸出電阻及源電壓放大倍數(shù)。圖2―43例8電路Rs＋－UsRE15.3kRRC23kRE33k－UEE(－6V)RLUo－＋0.2kVD1V1V2V3(＋6V)＋UCC2kVZ解:該電路為共集、共射和共集三級直接耦合放大器。RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo2(1)輸入電阻Ri：(2)輸出電阻Ro:(3)源電壓放大倍數(shù)Aus:二、CE―CB組合放大器RB3＋－UsRsUi＋C1RB2＋C3RB1RC＋C2UCCUo＋CERERLV2V1Uo1(a)電路圖2―44CE―CB組合放大器(b)