青島科技大學(xué) 數(shù)電 陳爽版 第2章 基本放大電路

第

2

章基本放大電路2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)2.2共射放大電路的工作原理2.3放大電路的分析方法2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定小結(jié)2.5晶體管單管放大電路的三種基本接法2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)2.1.1放大的概念一、放大的對象：對變化量的放大；二、放大的本質(zhì)：能量的控制和轉(zhuǎn)換；四、放大的前提：不失真的放大。三、放大的基本特征：功率放大；有源元件能控制能量轉(zhuǎn)換；有源元件要工作在合適的工作區(qū)域；2.1.2放大電路的性能指標(biāo)放大倍數(shù)Au；輸入電阻Ri；輸出電阻Ro；通頻帶fbw

。一、放大倍數(shù)放大倍數(shù)是直接衡量放大電路放大能力的重要指標(biāo)。設(shè)輸入量為，輸出量為則例如：當(dāng)Xo=Uo；Xi=Ui時(shí)（2.1.1）注意Auu下標(biāo)HomeNextBack電壓放大倍數(shù)：（無量綱）互阻放大倍數(shù)：（歐姆）電流放大倍數(shù)：（無量綱）互導(dǎo)放大倍數(shù)：（西門子S)本章著重討論電壓放大倍數(shù)。需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，只有在波形不失真的情況下，測試的放大倍數(shù)才有意義。二、輸入電阻

Ri——從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。輸入端輸出端信號(hào)源一般來說，Ri越大越好。（1）Ri越大，ii就越小，從信號(hào)源索取的電流越小。（2）當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，Ri越大，ui就越接近uS。（2.1.5）三.輸出電阻中頻段通常希望Ro愈小愈好。下頁上頁IoIi放大電路Ri+-RsRo

放大電路技術(shù)指標(biāo)測試示意圖+-Ui+-Uo首頁四、通頻帶

fbw通頻帶——用于衡量放大電路對 不同頻率信號(hào)的放大能力。放大倍數(shù)隨頻率變化曲線——幅頻特性曲線下限截止頻率上限截止頻率通頻帶：fbw=fH–fL中頻放大倍數(shù)音頻：20Hz~20kHz男音：700Hz女音：1kHz五、非線性失真系數(shù)對于周期是2π的函數(shù)f(t)，總可以以傅立葉級(jí)數(shù)的形式展開：

直流項(xiàng)n=1基波項(xiàng)奇函數(shù)只有sin項(xiàng)，偶函數(shù)只有cos項(xiàng)非線性失真系數(shù)式中：A1

—基波幅值A(chǔ)2—二次諧波幅值A(chǔ)3

—三次諧波幅值（2.1.8）在額定失真范圍內(nèi)的最大輸出幅值以有效值Uom、峰值UOP

或

峰--峰值UOPP表示UopUoPPtUo六、最大不失真輸出電壓七、最大輸出功率與效率電源消耗功率2.2基本共射放大電路的工作原理2.2.1基本共射放大電路的組成及各元件的作用iBiCuBEuCE地放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)IB和UBE。集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。IBICUBEUCE當(dāng)ui=0時(shí)，為三極管的靜態(tài)（Quiescent）ibicubeuce當(dāng)ui

≠0時(shí)2.2.2設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性一、靜態(tài)工作點(diǎn)（Q）IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ三極管電路中，其各極的電壓和電流：uBE、iB、uCE、iC當(dāng)ui=0時(shí)，為三極管的靜態(tài)（Quiescent）靜態(tài)時(shí)的工作點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)，記為靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器的性能有至關(guān)重要的影響。調(diào)整放大器，主要就是調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。UBEQ=0.7v硅0.2v鍺IBQICQUBEQUCEQ圖2.2.1基本共射放大電路

的靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)時(shí)，ui=0集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸６?、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)目的：在信號(hào)的整個(gè)周期中，使晶體管始終工作在線性放 大狀態(tài)圖2.2.2沒有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ=02.2.3基本共射放大電路的工作原理及波形分析圖2.2.3基本共射放大

電路的波形分析交流信號(hào)馱載在直流分量上直流分量脈動(dòng)直流uCE與iC反相iB與iC同相對于基本共射放大電路，只有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使交流信號(hào)馱載在直流分量之上，以保證晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài)，輸出電壓波形才不會(huì)產(chǎn)生非線性失真。輸入信號(hào)中，只有交流分量。2.2.4放大電路的組成原則一、組成原則（1）正確的電源電壓，以便設(shè)置合適的Q點(diǎn)，為輸出提供 能源；（2）電阻取值得當(dāng)，形成正確的Q點(diǎn)（3）輸入信號(hào)能夠影響輸出電流 （ui→ube→ib→ic→uce→uo）（4）放大后的信號(hào)能夠輸出給負(fù)載二、常見的兩種共射放大電路1.直接耦合共射放大電路圖2.2.4直接耦合共射放大電路特點(diǎn)：信號(hào)源、負(fù)載與放大器直連共地單電源供電求IBQ時(shí)，ΔuI=0，Rb1一端接地UBEQ(2.2.2a)求Q點(diǎn)：(2.2.2b)(2.2.2c)2.阻容耦合共射放大電路圖2.2.5阻容耦合共射放大電路特點(diǎn)：具有隔直電容，信號(hào)源、負(fù)載不與放大器直連耦合電容作用：隔直流、通交流。隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。阻容耦合共射放大電路的Q點(diǎn)計(jì)算(2.2.3a)(2.2.3b)(2.2.3c)UBEQIBQICQUCEQ2.3放大電路的分析方法2.3.1直流通路與交流通路直流通路：在直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路，也就是靜態(tài)電流流經(jīng)的通路，用于研究靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路的特點(diǎn)：①電容視為開路；②電感線圈視為短路(即忽略線圈電阻)；③信號(hào)源視為短路，但應(yīng)保留其內(nèi)阻。圖2.3.1（a）圖2.2.1所示基本共射放大電路的直流通路ui=0直流通路:舉例:所有電容器看作開路。交流通路:交流通路：交流通路是輸入信號(hào)作用下交流信號(hào)流經(jīng)的通路，用于研究動(dòng)態(tài)（交流）參數(shù)。交流通路的特點(diǎn)：①容量大的電容(如耦合電容)視為短路②無內(nèi)阻的直流電源(如VCC)視為短路

直流電源相當(dāng)于接地交流通路:圖2.3.1(b)圖2.2.1所示基本共射放大電路的交流通路直流電源：VCC、VBB看作短路舉例:電容器和直流電源都短路:

Rb1//Rb2·P圖2.3.2直接耦合共射放大電路及其

直流通路和交流通路直流工作點(diǎn)與Rs和RL有關(guān)圖2.3.3阻容耦合共射放大電路

的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負(fù)載電阻RL是負(fù)載電阻直流工作點(diǎn)與Rs和RL無關(guān)直流交流分析放大電路應(yīng)注意：在分析放大電路時(shí)，應(yīng)遵循“先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)”。 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。靜態(tài)工作點(diǎn)合適，動(dòng)態(tài)分析才有意義。分析時(shí)不一定非畫出直流通路不可。課堂練習(xí)P126自測題二二、試分析圖T2.2所示各電路是否能夠放大正弦交流信號(hào)，簡述理由。設(shè)圖中所有電容對交流信號(hào)均可視為短路×√×2.3.2圖解法圖2.3.4基本共射放大電路一、Q點(diǎn)分析:圖解法用于分析放大電路的Q點(diǎn)、放大倍數(shù)和失真。1.輸入回路的圖解分析（直流狀態(tài)）三極管輸入特性令ΔuI=0左右兩邊：iB=iBuBE=uBE兩邊共同決定Q點(diǎn)QIBQUBEQ①②斜率：輸入負(fù)載線uBEiB2.輸出回路的圖解分析直流負(fù)載線左邊：三極管輸出特性右邊：輸出負(fù)載線uCE=VCC–iCRc直流負(fù)載線與輸出特性曲線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)。斜率：QVCC12V3KuCE=VCC-IcRC令uCE

=0,iC

=VCC∕RC=12V∕3K=4mA令iC

=0,uCE

=VCC=12V實(shí)例：5432163126915·①·②iC=4mAVCC=12V直流負(fù)載線uceIc利用直流負(fù)載線求解Q點(diǎn)（UCEQ和ICQ）1.求出IBQ對應(yīng)的輸出曲線2.作出直流負(fù)載線3.交點(diǎn)為Q點(diǎn)?！?/p>

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，一般不需要在晶體管特性曲線上作圖，而是利用晶體管特性曲線可以求出β值，只要知道了晶體管的β值，便可根據(jù)：ICQ=IBQ·β求出ICQ。圖解法主要用來求解放大電路的最大不失真輸出幅值。注意：①ΔuI→ΔuBE→ΔiB②ΔuI≠ΔuBEVBB+ΔuIΔuI形成ΔiB二、電壓放大倍數(shù)的分析 當(dāng)加入輸入信號(hào)ΔuI時(shí)：uBE=VBB+ΔuI-iBRb1.在輸入回路中，ΔuI影響基極電流變化量ΔiB

。ΔuI>0時(shí)，ΔiB>0ΔiB→ΔiC→ΔuCE2.在輸出回路負(fù)載曲線上Q點(diǎn)附近找到ΔiB造成的ΔuCE，ΔuI>0時(shí)，ΔiB>0，ΔiC>0，而ΔuCE<0電壓放大倍數(shù)：圖解法得到的結(jié)論：1.從輸入特性曲線來看IBQ越大，Q點(diǎn)附近的曲線越陡，ΔuI作用下形成的ΔiB就越大。ΔuI↑→ΔiB↑→ΔiC↑→ΔuCE↑→Au↑結(jié)論1：Q點(diǎn)影響Au,Q↑→Au↑·Q點(diǎn)高，ΔiB大·Q點(diǎn)低，ΔiB小2.從輸出回路來看，RC越大，負(fù)載特性曲線則越平，ΔiC引起的ΔuCE則越大，使Au增大。應(yīng)當(dāng)指出：利用圖解法求解電壓放大倍數(shù)時(shí)，ΔuI的數(shù)值愈大，晶體管的非線性特性對分析結(jié)果的影響愈大。 另外，其分析過程與后面將闡述的微變等效電路法相比，較為繁瑣，而且誤差較大。 因此，講述圖解法求解Au的目的是為了進(jìn)一步體會(huì)放大電路的工作原理和Q點(diǎn)對Au的影響。所以，真正用于求解Au的方法不是圖解法。。三、波形非線性失真的分析本節(jié)討論Q點(diǎn)位置與非線性失真的關(guān)系。（一）Q點(diǎn)位置合適，電路有較小的非線性失真Q點(diǎn)位于負(fù)載線中部，且輸入信號(hào)幅值不是太大，能保證工作點(diǎn)始終位于三極管的放大區(qū)內(nèi)，稱為Q點(diǎn)位置合適。IBUBEQICUCEubeibibic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(hào)ui靜態(tài)工作點(diǎn)Q點(diǎn)位置合適，不產(chǎn)生非線性失真。UCE與Ui反相！

輸入信號(hào)ui過大，會(huì)形成輸出“截幅失真”。結(jié)論一： Q點(diǎn)設(shè)置合適，輸出信號(hào)幅值不超過電路允許“最大不失真輸出電壓幅值”（Uom）時(shí)，輸出信號(hào)不失真。輸出信號(hào)幅值過大，超過Uom，輸出信號(hào)將出現(xiàn)上下部同時(shí)截幅失真。Q點(diǎn)偏低，工作點(diǎn)易進(jìn)入截止區(qū)，當(dāng)信號(hào)稍大時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)“截止失真”。上uce頂部失真ib低部失真（二）Q點(diǎn)偏低，首先出現(xiàn)“截止失真”Q點(diǎn)位于輸出負(fù)載線的底部，稱為Q點(diǎn)偏低。截止失真的波形uiuo當(dāng)Q點(diǎn)偏低時(shí)，在輸入信號(hào)幅值較大時(shí)，負(fù)半周靠近峰值的某段時(shí)間內(nèi)，晶體管b-e間電壓總量Ube〈Uon，晶體管截止，基極電流ib將產(chǎn)生底部失真。 集電極電流ic，和集電極電阻Rc上電壓的波形必然隨之產(chǎn)生同樣的失真，所以輸出電壓一定失真。因晶體管截止而產(chǎn)生的失真稱為“截止失真”。結(jié)論二：Q點(diǎn)偏高，工作點(diǎn)易進(jìn)入飽和區(qū)，當(dāng)信號(hào)稍大時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)“飽和失真”。上底部失真（三）Q點(diǎn)偏高，首先出現(xiàn)“飽和失真”Q點(diǎn)位于輸出負(fù)載線的上部，稱為Q點(diǎn)偏高。結(jié)論三 Q點(diǎn)偏高，當(dāng)輸入信號(hào)較大時(shí)，晶體管工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)，使輸出波型產(chǎn)生飽和失真。應(yīng)當(dāng)指出： 應(yīng)當(dāng)指出，截止失真和飽和失真都是比較極端的情況。實(shí)際上，在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)，即使晶體管始終工作在放大區(qū)域，也會(huì)因?yàn)檩斎颂匦院洼敵鎏匦缘姆蔷€性使輸出波形產(chǎn)生失真，只不過當(dāng)輸入信號(hào)幅值較小時(shí)，這種失真非常小，可忽略不計(jì)而已。 因晶體管輸入特性曲線的非線性，輸出電壓總是存在不可避免的失真現(xiàn)象。tt·VCCUCEQUCES=VCC-UCEQUCEQ-UCESQ點(diǎn)居中（四）最大不失真輸出電壓Uom當(dāng)Q點(diǎn)位于輸出負(fù)載線中點(diǎn)時(shí)，不失真輸出電壓Uom。當(dāng)Q點(diǎn)不在輸出負(fù)載線中點(diǎn)時(shí)，放大電路的最不失真輸出電壓Uom由（VCC–UCEQ）和（UCEQ–UCES）兩者中較小者決定?！CCUCEQUCESVCC-UCEQUCEQ-UCESQ點(diǎn)偏低·VCCUCEQUCESVCC-UCEQUCEQ-UCESQ點(diǎn)偏高（五）消除工作點(diǎn)失真的方法1.工作點(diǎn)合適而出現(xiàn)的“截幅失真”，只要減小輸入信號(hào)的幅值便可消除。（五）消除工作點(diǎn)失真的方法2.消除工作點(diǎn)偏低出現(xiàn)的“截止失真”，使IBQ↑：uBEQVBB斜率：②Rb

↓①VBB

↑iBQ點(diǎn)偏高解決方法·Q點(diǎn)偏高①減小IBQ·②減小Rc·（五）消除工作點(diǎn)失真的方法3.工作點(diǎn)偏高出現(xiàn)“飽和失真”：VBB↓、Rb↑→IBQ

↓換一個(gè)β↓的管子。或Rc↓、VCC↑

。圖2.3.3阻容耦合共射放大電路的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負(fù)載電阻RL是交流負(fù)載電阻直流工作點(diǎn)與Rs和RL無關(guān)直流交流四、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線四、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線從圖2.3.3可以看出，阻容耦合放大電路的負(fù)載電阻是集電極電阻RC

與交流負(fù)載電阻RL的并聯(lián)值，輸出電壓取決于（RC//RL）,而不僅僅是由RC決定。在阻容耦合放大電路中，研究動(dòng)態(tài)特性時(shí)，應(yīng)以交流負(fù)載線為依據(jù)。直流負(fù)載線:由Rc決定的輸出負(fù)載線;交流負(fù)載線:由Rc和交流負(fù)載電阻RL共同決定的負(fù) 載線。定義：

RL’=Rc//RL

（a）在求解靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，由于信號(hào)變化量為0，所以隔直電容起作用，靜態(tài)工作點(diǎn)Q與負(fù)載電阻RL無關(guān)。直流負(fù)載線方程：UCE=VCC–IC

·Rc（b）當(dāng)輸入交流信號(hào)時(shí)，稱為動(dòng)態(tài)。這時(shí)，電容器可以看作是短路，交流負(fù)載電阻是

RL’

。V’=UCEQ+ICQRL’RL’=RC//RL交流負(fù)載線方程：uCE=V’?iCRL’式中：交流負(fù)載線交流負(fù)載線的特點(diǎn)：1.經(jīng)過Q點(diǎn)；2.斜率為V’直流負(fù)載線交流負(fù)載線作圖法1.確定Q點(diǎn)（UCEQ，ICQ）2.求輔助點(diǎn)V’3.連接V’與Q點(diǎn)并延長之，得交流負(fù)載線。3k12Vβ=1003k560k求輔助點(diǎn)V’：【例】（1）求圖示阻容耦合共射電路的交流負(fù)載線。解：5432163126915··iC=4mAVCC=12V直流負(fù)載線·（6V,2mA）·V’輔助點(diǎn)V’=9V交流負(fù)載線，斜率：Q點(diǎn)位置ICQ=2mAUCEQ=6VQ點(diǎn)位置偏低（1）按照交流負(fù)載線確定最大輸出電壓幅值Uom3k12Vβ=1003k560k解：即

UCEQ–UCES

＞ICQRL’∴Uom=ICQ·RL’

=2×1.5k=3(V)由上題結(jié)果可知，Q點(diǎn)偏低，3k12Vβ=1003k？k（3）為得到最大的不失真輸出電壓Uom，Rb應(yīng)取多大？Uom=?解：當(dāng)Q點(diǎn)選擇在交流負(fù)載線中點(diǎn)時(shí)，電路有最大Uom。Q點(diǎn)位于交流負(fù)載線中點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該有：UCEQ–UCES=ICQRL’··uCE(V)iC(mA)UCESUCEQICQ·RL’V’∵Q點(diǎn)是交、直流負(fù)載線的公共點(diǎn)，所以有：UCEQ=VCC-ICQRcUCEQ–UCES=ICQRL’UCEQ=VCC-ICQRc聯(lián)立求解Q點(diǎn)：UCEQ–0.3

=ICQ×1.5kUCEQ=12

–ICQ×3k解得：UCEQ

=12-2.6×3K=4.2(V)3k12Vβ=1003k？k求Rb:

最大不失真輸出電壓：Uom=UCEQ-UCES

=4.2-0.3=3.9(V)或最大不失真輸出電壓：Uom=ICQ·RL’

=2.6×1.5=3.9(V)Q點(diǎn)位于交流負(fù)載線中點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該有：UCEQ–UCES=ICQRL’··uCE(V)iC(mA)UCESUCEQICQ·RL’V’Q(4.2V,2.6mA)4.20.38.1UCEQ=4.2VICQRL’=2.6×1.5K=3.9VV’=UCEQ+ICQRL’=4.2+3.9=8.1(V)3.93.9作業(yè)2.2、2.4、2.6、2.8、2.92.3.3等效電路法一、晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的估算法圖2.3.11晶體管的直流模型使用條件：晶體管工作在放大區(qū)。二、晶體管共射h參數(shù)等效模型1.h參數(shù)等效模型的由來：在低頻小信號(hào)情況下，對上兩式取全微分得:vBEvCEiBcebiC圖2.3.15雙口網(wǎng)絡(luò)h參數(shù)方程:輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；輸入端電流恒定（交流開路）時(shí)的輸出電導(dǎo),〈10-5S四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H參數(shù)）。輸入端電流恒定（交流開路）的反向電壓傳輸比,內(nèi)反饋系數(shù)，〈10-2;圖2.3.12晶體管的共射h參數(shù)等效模型2.h參數(shù)的物理意義圖2.3.13h參數(shù)的物理意義及求解方法HomeNextBack一般采用習(xí)慣符號(hào)，即rbe=h11e

=h21e；

h12e很小，一般為10-210-3；

ib

是受控源

，且為電流控制電流源(CCCS)。電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的。

圖2.3.17h參數(shù)簡化模型rbe 得到簡化電路（如圖2.3.12所示）

rce=1/h22e很大，約為100k。故一般可忽略它們的影響；3.簡化的h參數(shù)等效模型4.rbe的近似表達(dá)式晶體管的輸入電阻

rbe定義式：

一般用測試儀測出；

rbe與Q點(diǎn)有關(guān)，可用近似表達(dá)式計(jì)算。圖2.3.15晶體管輸入回路的分析發(fā)射結(jié)的總電流發(fā)射結(jié)Q點(diǎn)的動(dòng)態(tài)電阻：三極管的動(dòng)態(tài)輸入電阻：（2.3.9）其中對于低頻小功率管rbb’≈(100~300）

(T=300K)討論一1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4？2.從輸出電壓上看，哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真？哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真？哪個(gè)Q點(diǎn)下Uom最大？3.設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)根據(jù)什么選擇VCC？2.空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少？在圖示電路中，有無可能在空載時(shí)輸出電壓失真，而帶上負(fù)載后這種失真消除？增強(qiáng)電壓放大能力的方法？討論二已知ICQ＝2mA，UCES＝0.7V。1.在空載情況下，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，電路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真？若帶負(fù)載的情況下呢？三、共射放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析利用h參數(shù)等效模型可以求解放大電路的:電壓放大倍數(shù)（Au）、輸入電阻（Ri）、輸出電阻（Ro）A交流通路：圖2.3.1(b)圖2.2.1所示基本共射放大電路的交流通路1.電壓放大倍數(shù)Au∵∴（2.3.10）2.輸入電阻Ri∵∴（2.3.11）3.輸出電阻Ro（2.3.12）歸納：

晶體三極管交流動(dòng)態(tài)參數(shù)分析步驟

:①分析直流電路，求出“Q”，計(jì)算rbe。②畫電路的交流通路。③在交流通路上把三極管畫成

h參數(shù)模型。④分析計(jì)算交流動(dòng)態(tài)參數(shù)Au、Ri、Ro。[例2.3.3]在圖2.2.5(a)所示電路中，已知VCC=12V，Rb=510kΩ，Rc=3kΩ；晶體管的rbb’=150Ω，β=80，導(dǎo)通時(shí)的UBEQ=0.7V；RL=3kΩ。(1)求出電路的Au、Ri和Ro；(2)若所加信號(hào)源內(nèi)阻Rs為2kΩ，求出usRs圖2.2.5(a)阻容耦合共射放大電路

的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負(fù)載電阻直流工作點(diǎn)與Rs和RL無關(guān)直流交流解：（1）先求出Q點(diǎn)和rbe,圖2.3.17圖2.2.5(a)所示電路的交流等效電路（2.3.17）（2）根據(jù)的定義得：討論五：波形分析

Home2.4.1.靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性

Next2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定（1）必要性靜態(tài)工作點(diǎn)決定放大電路是否產(chǎn)生失真；靜態(tài)工作點(diǎn)影響電壓放大倍數(shù)、輸入電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)；靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定，將導(dǎo)致動(dòng)態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定，甚至使放大電路無法正常工作。（2）影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的因素電源電壓波動(dòng)、元件老化、環(huán)境溫度變化等，都會(huì)引起晶體管和電路元件參數(shù)的變化，造成靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定。其中，溫度對晶體管參數(shù)的影響是最為主要的。HomeNextBack（3）溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響(a)溫度變化對ICEO的影響(b)溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度T輸出特性曲線上移溫度T輸入特性曲線左移(c)溫度變化對的影響溫度每升高1℃，要增加0.5%1.0%溫度T輸出特性曲線族間距增大總之：

ICBO

ICEOT

VBE

IB

IC

溫度40℃溫度20℃溫度升高，輸出特性曲線上移，β升高。IBQ=（Vcc-UBE）/Rb當(dāng)：T↑→ICQ↑→Q↑→飽和失真

（4）.靜態(tài)工作點(diǎn)上移時(shí)輸出波形分析∴要是Q’點(diǎn)回到原來的位置則應(yīng)是IBQ↓HomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定2.4.2.典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路

（1）電路組成直流通路一、電路組成和Q點(diǎn)穩(wěn)定原理BHomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定（2）Q點(diǎn)穩(wěn)定原理目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使IC維持恒定。如果溫度變化時(shí)，B點(diǎn)電位能基本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。分析B點(diǎn)電位基本不變的原因：當(dāng)I1>>IBQ則T

ICIEIC

UE、UB不變

UBE

IB（直流負(fù)反饋）一般取I1=(5~10)IBQ，UBQ=3V~5VI2=I1+

IBQQ點(diǎn)穩(wěn)定的過程： 在穩(wěn)定的過程中，Re起著重要作用，當(dāng)晶體管的輸出回路電流Ic變化時(shí)，通過發(fā)射極電阻Re上產(chǎn)生電壓的變化來影響b~e間電壓，從而使Ic向相反方向變化，達(dá)到穩(wěn)定Q點(diǎn)的目的。B反饋—將輸出量(Ic)通過一定的方式(利用Re將Ic的變化轉(zhuǎn)化成電壓UE的變化)引回到輸入回路來影響輸入量(UBE)的措施稱為反饋。負(fù)反饋—由于反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小，故稱為負(fù)反饋。直流負(fù)反饋—由于反饋出現(xiàn)在直流通路之中，故稱為直流負(fù)反饋。B直流負(fù)反饋電阻總結(jié)Q點(diǎn)穩(wěn)定的原因：（1）Re的直流負(fù)反饋?zhàn)饔茫唬?）在情況下，UBQ在溫度變化時(shí)基本不變B這種電路稱為分壓式電流負(fù)反饋Q點(diǎn)穩(wěn)定電路。HomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定二、Q點(diǎn)的估算B已知I1>>IBQ（2.4.3）用戴維寧定理計(jì)算列輸入回路方程直流通路交流通路 Ce的存在，交流通路中Re被短路，發(fā)射極直接接地。

注意：Rb與rbe并聯(lián)而不是串聯(lián)。三、動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算RiRoRo=RC無Ce電路的交流參數(shù)計(jì)算公式bce(2.4.8)Au僅決定于電阻取值，不受溫度影響。例2.4.1已知VCC=12V，

Rb1=5k，Rb2=15k,Re=2.3k，Rc=5.1k,RL=5.1k，=50，rbe=1k,UBEQ=0.7V。求：“Q”，Au，Ri。1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRe+Ce++Rb2Rb1+ui+uo[解]IBQUCEQ∵(1+β)Re>>Rb1//Rb2當(dāng)無Ce時(shí)，電路的電壓放大能力很差，因此在實(shí)用電路中常常將Re分成兩部分，只將其中一部分接旁路電容。(2)求解Au和Ri。當(dāng)有Ce時(shí)：HomeNextBack作業(yè)：P131-132：2.13，2.192.5晶體管單管放大電路的三種基本接法

共射放大電路既實(shí)現(xiàn)了電流放大又實(shí)現(xiàn)了電壓放大。通過基極電流iB對集電極電流iC的控制作用，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，負(fù)載電阻從直流電源VCC中獲得比信號(hào)源提供的大得多的輸出信號(hào)功率。

共集放大電路以集電極為公共端，通過iB對iE的控制作用實(shí)現(xiàn)功率放大； 共基放大電路以基極為公共端，通過iE對iC的控制作用實(shí)現(xiàn)功率放大。

共射、共集、共基是單管放大電路的三種基本接法。2.5.1基本共集放大電路一、電路的組成電路直流通路交流通路IBQ=(VBB

–UBEQ)/[Rb+(1+)

Re]IEQ=（1+）IBQUCEQ=VCC–

IEQ

Re二、靜態(tài)分析IBQ圖2.5.2基本共集放大電路的交流等效電路二、動(dòng)態(tài)分析1同相，射極跟隨器大小射極輸出器特點(diǎn)Au1

輸入輸出同相Ri

大（高）Ro?。ǖ停┯猛荆憾鄻O放大電路的輸入級(jí)、輸出級(jí) 或中間隔離級(jí)起緩沖級(jí)作用。例2.5.1p109習(xí)題2.172.18p1322.5.2基本共基極放大電路（1）電路組成（2）靜態(tài)分析IBQ=(VBB-VBEQ)/[(1+)

Re]ICQ=IBQVCEQ=VCC-ICQRc-VE=VCC-ICQRc+VBEQ（3）動(dòng)態(tài)分析2.當(dāng)Re=0時(shí)，Au數(shù)值大小與共射電路相同。優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬，用于無線電通訊。3.輸入電阻小。共基極放大電路電路特點(diǎn)：

只能放大電壓，不能放大電流，2.5.3三種接法的比較本講主要介紹了晶體管放大電路的三種組態(tài)：

共發(fā)射極放大電路既能放大電壓，也能放大電流，輸入電阻居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常作低頻電壓放大。

共集電極放大電路只能放大電流，不能放大電壓。輸入電阻最大、輸出電阻最小，具有電壓跟隨的特點(diǎn)常用于多級(jí)放大的輸入級(jí)和輸出級(jí)，有時(shí)還用作中間隔離級(jí)（緩沖級(jí)），起阻抗變換的作用。

共基極放大電路只能放大電壓，不能放大電流。輸入電阻最小，頻率特性最好。cec輸出ebb輸入共基共集共射接法三種接法的比較：空載情況下接法共射共集共基Au大小于1大Aiβ1＋βαRi

中大小Ro

大小大頻帶窄中寬討論一：

圖示電路為哪種基本接法的放大電路？它們的靜態(tài)工作點(diǎn)有可能穩(wěn)定嗎？求解靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)式。接法共射共集共基輸入bbe輸出cec2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.6.1復(fù)合管放大電路一、復(fù)合管的組成及其電流放大系數(shù) 為了進(jìn)一步改善放大電路的性能，用多只晶體管構(gòu)成復(fù)合管來取代基本電路中的一只晶體管；