第6章-基本放大電路課件

第6章基本放大電路6.1

基本放大電路的組成6.2

放大電路的靜態(tài)分析6.4

靜態(tài)工作點的穩(wěn)定6.6

多級放大電路及其級間耦合6.5

射極輸出器6.3

放大電路的動態(tài)分析6.7差動放大電路本章要求：1.理解單管交流放大電路的放大作用和共發(fā)射極、共集電極放大電路的性能特點。掌握靜態(tài)工作點的計算方法和放大電路的微變等效電路分析法。3.了解放大電路輸入、輸出電阻和多級放大的概念。

4.理解反饋的概念，了解負反饋對放大電路性能的影響。5.了解差動放大電路的工作原理和性能特點。第6章基本放大電路放大的概念:放大的目的是將微弱的變化信號放大成較大的信號。放大的實質(zhì):

用小能量的信號通過三極管的電流控制作用，將放大電路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。

對放大電路的基本要求：

1.要有足夠的放大倍數(shù)(電壓、電流、功率)。

2.盡可能小的波形失真。另外還有輸入電阻、輸出電阻、放大倍數(shù)等其它技術指標。本章主要討論電壓放大電路。6.1

基本放大電路的組成一。共發(fā)射極基本放大電路組成共發(fā)射極基本電路晶體管輸入特性特點:非線性死區(qū)電壓：硅管0.5V，鍺管0.1V。正常工作時發(fā)射結電壓：NPN型硅管

UBE0.6~0.7VPNP型鍺管

UBE0.2~0.3VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VO晶體管輸出特性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)射結處于正向偏置、集電結處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)?；痉糯箅娐返慕M成基本放大電路各元件作用晶體管T--放大元件,iC=iB。要保證集電結反偏,發(fā)射結正偏,使晶體管工作在放大區(qū)?；鶚O電源EB與基極電阻RB--使發(fā)射結處于正偏，并提供大小適當?shù)幕鶚O電流。共發(fā)射極基本電路基本放大電路的組成基本放大電路各元件作用集電極電源EC--為電路提供能量。并保證集電結反偏。集電極電阻RC--將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。耦合電容C1、C2--隔離輸入、輸出與放大電路直流的聯(lián)系，同時使信號順利輸入、輸出。（容值較大的極性電容）信號源負載共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––uiuo++–uBEuCE–iCiBiE基本放大電路的組成共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––uiuo++–uBEuCE–iCiBiE二。放大電路的簡化：單電源供電時常用的畫法1．將直流電源合二為一：是EC，適當提高RB的大小，保證IB不變。2．簡化電路：在放大電路中，通常把公共端接“地”，設其電位為零，作為電路中其他各點電位的參考點。同時為了簡化電路的化法，習慣上不畫電源的符號，而只在聯(lián)結其正極的一端標出它對地的電壓值和極性，去掉直流電源的符號，標以電位值UCC=EC。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLuiuo++–uBEuCE–iCiBiE三共射放大電路的電壓放大作用基本放大電路的信號分析：交直流并存1．概念：晶體管放大電路是一種交直流共存的電路。2．簡單工作原理共射極基本放大電路的電壓放大作用是利用了BJT的電流控制作用，并依靠Rc將放大后的電流的變化轉(zhuǎn)為電壓變化來實現(xiàn)的。3．放大電路的靜態(tài)和動態(tài)(直流通路圖、交流通路圖)靜態(tài)：輸入信號為零時，電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。直流分析計算IB、IC、UCE動態(tài)：輸入信號不為零時，有輸入信號時電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)。計算三共射放大電路的電壓放大作用UBEIBICUCE無輸入信號(ui

=0)時:

uo

=0uBE

=UBEuCE

=UCE+UCCRBRCC1C2T++uiuo++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO結論：

(1)無輸入信號電壓時，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)分別對應于輸入、輸出特性曲線上的一個點，稱為靜態(tài)工作點。QIBUBEQUCEICUBEIB無輸入信號(ui

=0)時:

uo

=0uBE

=UBEuCE

=UCE？有輸入信號(ui

≠0)時

uCE

=UCC－iC

RC

uo

0uBE

=UBE+uiuCE

=UCE+uoIC共射放大電路的電壓放大作用+UCCRBRCC1C2T++uiuo++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO結論：(2)加上輸入信號電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎上疊加了一個交流量，但方向始終不變。+集電極電流直流分量交流分量動態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析結論：(3)若參數(shù)選取得當，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。uitOuotO1.實現(xiàn)放大的條件(1)晶體管必須工作在放大區(qū)。發(fā)射結正偏，集電結反偏。(2)正確設置靜態(tài)工作點，使晶體管工作于放大區(qū)。(3)輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。(4)輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容耦合只輸出交流信號。2.直流通路和交流通路因電容對交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認為它對交流分量不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路。這樣，交直流所走的通路是不同的。直流通路：無信號時電流（直流電流）的通路，用來計算靜態(tài)工作點。交流通路：有信號時交流分量（變化量）的通路，用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。例：畫出下圖放大電路的直流通路直流通路直流通路用來計算靜態(tài)工作點Q(IB

、IC

、UCE)對直流信號電容C可看作開路（即將電容斷開）斷開斷開+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLuiuo++–uBEuCE–iCiBiE對交流信號(有輸入信號ui時的交流分量)

XC0，C可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對交流可看作短路。短路短路對地短路交流通路用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLuiuo++–uBEuCE–iCiBiERBRCuiuORLRSes+–6.2

放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)：放大電路無信號輸入（ui

=0）時的工作狀態(tài)。分析方法：估算法、圖解法。分析對象：各極電壓電流的直流分量。所用電路：放大電路的直流通路。設置Q點的目的：

(1)

使放大電路的放大信號不失真；

(2)

使放大電路工作在較佳的工作狀態(tài)，靜態(tài)是動態(tài)的基礎?！o態(tài)工作點Q：IB、IC、UCE

。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。一用估算法確定靜態(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UBE<<UCC時，+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB由KVL:UCC=IBRB+

UBE由KVL:UCC=ICRC+

UCE所以

UCE=UCC–

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

和IC

的數(shù)量級不同+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB二

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：

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

和UCCUCE

=UCC–ICRC+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB直流負載線方程，線性T輸出特性曲線，非線性用圖解法確定靜態(tài)值直流負載線斜率ICQUCEQUCCUCE

=UCC–ICRCUCE/VIC/mA直流負載線Q由IB確定的那條輸出特性與直流負載線的交點就是Q點OQ點設置靜態(tài)工作點一般選在輸出曲線族中間位置；靜態(tài)工作點和電路參數(shù)的取值有關，改變RB﹑RC或UCC的數(shù)值都能改變靜態(tài)工作點的位置。在改變其中的某一個，而另兩個保持不變時，靜態(tài)工作點移動的規(guī)律可以分析總結。工作點位置不好，在交流輸入之后很可能會產(chǎn)生輸出失真；正確合理地選取各參數(shù)可以獲得較好的靜態(tài)工作點，以保證無失真地放大交流信號。三共射放大電路的電壓放大作用UBEIBICUCE無輸入信號(ui

=0)時:

uo

=0uBE

=UBEuCE

=UCE+UCCRBRCC1C2T++uiuo++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOUBEIB無輸入信號(ui

=0)時:

uo

=0uBE

=UBEuCE

=UCE有輸入信號(ui

≠0)時

uCE

=UCC－iC

RC

uo

0uBE

=UBE+uiuCE

=UCE+uoIC共射放大電路的電壓放大作用+UCCRBRCC1C2T++uiuo++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO6.3

放大電路的動態(tài)分析動態(tài)：放大電路有信號輸入（ui

0）時的工作狀態(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。動態(tài)分析:

計算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。分析對象：

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)的關系，為設計打基礎。一微變等效電路法

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線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個線性元件。線性化的條件：晶體管在小信號（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點附近小范圍內(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。當信號很小時，在靜態(tài)工作點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對于小功率三極管：rbe一般為幾百歐到幾千歐。微變等效電路法(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來確定ube和ib之間的關系。IBUBEO(2)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。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，即由來確定ic和ib之間的關系。一般在20～200之間，在手冊中常用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。對交流信號(有輸入信號ui時的交流分量)

XC0，C可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對交流可看作短路。短路短路對地短路交流通路用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLuiuo++–uBEuCE–iCiBiERBRCuiuORLRSes+–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。交流通路微變等效電路RBRCuiuORLRSeS+-ibicBCEiiibiceSrbeibRBRCRLEBCuiuo+-RSii

分析時假設輸入為正弦交流，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。ibiceSrbeibRBRCRLEBCuiuo+-RSiirbeRBRCRLEBC+-RS3.電壓放大倍數(shù)的計算當放大電路輸出端開路(未接RL)時，因rbe與IE有關，故放大倍數(shù)與靜態(tài)IE有關。負載電阻愈小，放大倍數(shù)愈小。

式中的負號表示輸出電壓的相位與輸入相反。例1：rbeRBRCRLEBC+-RSa)式中的負號表示輸出電壓與輸入電壓的相位相反。b)當放大電路輸出端開路（未接）比接RL時高?？梢奟L愈小，則電壓放大倍數(shù)愈低。c)若考慮電源內(nèi)阻的存在，則有故RS的存在使電壓放大倍數(shù)減小。UO=Ui*Au=ES*【ri/（ri+RS）】*Au4.放大電路輸入電阻的計算放大電路對信號源(或?qū)η凹壏糯箅娐?來說，是一個負載，可用一個電阻來等效代替。這個電阻是信號源的負載電阻,也就是放大電路的輸入電阻。定義：輸入電阻是對交流信號而言的，是動態(tài)電阻。+-信號源Au放大電路+-輸入電阻是表明放大電路從信號源吸取電流大小的參數(shù)。電路的輸入電阻愈大，從信號源取得的電流愈小，因此一般總是希望得到較大的輸入電阻。放大電路信號源+-+-例1：rirbeRBRCRLEBC-+-RSUO=Ui*Au=ES*（ri/(ri+RS)）*AuIi=Es/（ri+RS）輸入電阻是從輸入端看進去的等效電阻。一般都希望能ri大一些，最好能遠大于信號源的內(nèi)阻RS。

在US和RS一定時，ri大，則Ui大，可增加放大電路的輸出電壓Uo=AuUi；ri大，則Ii小，可減輕信號源的負擔；同時后級放大電路的輸入電阻，就是前級放大電路的負載電阻，ri大則會提高前級放大電路的電壓放大倍數(shù)。

5.

放大電路輸出電阻的計算放大電路對負載(或?qū)蠹壏糯箅娐?來說，是一個信號源，可以將它進行戴維寧等效，等效電源的內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻。定義：輸出電阻是動態(tài)電阻，與負載無關。

輸出電阻是表明放大電路帶負載能力的參數(shù)。電路的輸出電阻愈小，負載變化時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。RSRLAu放大電路+_+_RLro共射極放大電路特點：

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)

斷開負載RL3)外加電壓4)求外加2)令或rbeRBRCRLEBC+-RS輸出電阻是從放大電路的輸出端看進去的一個電阻。（此時輸入端短接

，受控恒流源斷開）如果放大電路的輸出電阻較大（相當于信號源的內(nèi)阻較大），當負載變化時，輸出電壓的變化較大，也就是放大電路帶負載能力較差。因此，通常希望放大電路的輸出電阻低一些。二.動態(tài)分析圖解法

1.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設置不合適，晶體管進入截止區(qū)或飽和區(qū)工作，將造成非線性失真。若Q設置過高，晶體管進入飽和區(qū)工作，造成飽和失真。Q2uo適當減小基極電流可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1非線性失真若Q設置過低，晶體管進入截止區(qū)工作，造成截止失真。適當增加基極電流可消除失真。uiuotiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE如果Q設置合適，信號幅值過大也可產(chǎn)生失真，減小信號幅值可消除失真。結論要放大電路不產(chǎn)生非線性失真（所謂失真，是指輸出信號的波形不像輸入信號的波形。），必須要有一個合適的靜態(tài)工作點，工作點Q應大致選在交流負載線的中點。此外，輸入信號ui的幅值不能太大，以避免放大電路的工作范圍超過特性曲線的線性范圍。在小信號放大電路中，此條件一般都能滿足。例題

某固定偏置單管放大電路的靜態(tài)工作點Q如圖所示，欲使工作點移至

Q'需使()。(a)偏置電阻RB

增大(b)集電極電阻RC

減小(c)偏置電阻RB

減小此時可能發(fā)生何種失真（飽和失真），若輸入信號波形如圖所示，當輸出失真時的波形為uitOuotOuouo（1）（2）（3）c2+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBIErbeRBRCRLEBC+-+-+-RS固定偏置電路o6.4

靜態(tài)工作點的穩(wěn)定

合理設置靜態(tài)工作點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)工作點常因外界條件的變化而發(fā)生變動。前述的固定偏置放大電路，簡單、容易調(diào)整，但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動等外部因素的影響下，將引起靜態(tài)工作點的變動，嚴重時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。一溫度變化對靜態(tài)工作點的影響在固定偏置放大電路中，當溫度升高時，UBE、、ICBO

。

上式表明，當UCC和

RB一定時，IC與UBE、

以及

ICEO有關，而這三個參數(shù)隨溫度而變化。溫度升高時，

IC將增加，使Q點沿負載線上移。iCuCEQ溫度升高時，輸出特性曲線上移Q′

固定偏置電路的工作點Q點是不穩(wěn)定的，為此需要改進偏置電路。當溫度升高使IC

增加時，能夠自動減少IB，從而抑制Q點的變化，保持Q點基本穩(wěn)定。結論：

當溫度升高時，

IC將增加，使Q點沿負載線上移，容易使晶體管T進入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。O二分壓式偏置電路(加入RB,RE,CE)1.穩(wěn)定Q點的原理

基極電位基本恒定，不隨溫度變化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuoICRSeS+–分壓式偏置電路1.穩(wěn)定Q點的原理VB集電極電流基本恒定，不隨溫度變化。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuoICRSeS+–從Q點穩(wěn)定的角度來看似乎I2、VB越大越好。但I2越大，RB1、RB2必須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。而VB過高必使VE也增高，在UCC一定時，勢必使UCE減小，從而減小放大電路輸出電壓的動態(tài)范圍。在估算時一般選?。篒2=(5~10)IB，VB=(5~10)UBE，RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。參數(shù)的選擇VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuoICRSeS+–Q點穩(wěn)定的過程VEVBTUBEIBICVEICVB固定

RE：溫度補償電阻(負反饋)

對直流：RE越大,穩(wěn)定Q點效果越好；

對交流：RE越大,交流損失越大,為避免交流損失加旁路電容CE。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuoICRSeS+–2.靜態(tài)工作點的計算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuoICRSeS+–戴維南定理3.動態(tài)分析RB1RB2=ro=RC

3.動態(tài)參數(shù)計算

動態(tài)分析對交流：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++++UCCuiuoRSeS+–短路對地短路如果去掉CE，Au，ri，ro

?RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuoRSeS+–rbeRBRCRLEBC+-RSRE去掉CE后的微變等效電路斷開電壓放大倍數(shù)的計算例2：當電路不同時，計算電壓放大倍數(shù)Au

的公式也不同。要根據(jù)微變等效電路找出

ui與ib的關系、uo與ic

的關系。rbeRBRCRLEBC+-RSRE無旁路電容CE有旁路電容CEAu減小分壓式偏置電路ri

提高ro不變對信號源電壓的放大倍數(shù)？信號源考慮信號源內(nèi)阻RS時RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuoRSeS+–例1:在圖示放大電路中，已知UCC=12V,RC=6kΩ,RE1=300Ω，RE2=2.7kΩ，RB1=60kΩ，RB2=20kΩ

RL=6kΩ，晶體管β=50，UBE=0.6V,試求:(1)靜態(tài)工作點IB、IC及

UCE；(2)畫出微變等效電路；(3)輸入電阻ri、ro及Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL++++UCCuiuoRE2解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+–UCEIEIBICVB(2)由微變等效電路求Au、ri

、

ro。微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-RSRE放大電路實驗電路圖uiuo輸入輸出波形uitOuotO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。失真uououitO截止失真，工作點偏低飽和失真，工作點偏高6.5

射極輸出器因?qū)涣餍盘柖?，集電極是輸入與輸出回路的公共端，所以是共集電極放大電路。因從發(fā)射極輸出，所以稱射極輸出器。RB+UCCC1C2RERLuiuo++es+–RS求Q點：一靜態(tài)分析直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLuiuo++es+–RS二動態(tài)分析1.

電壓放大倍數(shù)

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。微變等效電路rbeRBRLEBC+-RSRE2.

輸入電阻射極輸出器的輸入電阻高，對前級有利。

ri

與負載有關rbeRBRLEBC+-RSRE3.

輸出電阻射極輸出器的輸出電阻很小，帶負載能力強。rbeRBRLEBC+-RSRE共集電極放大電路(射極輸出器)的特點：1.

電壓放大倍數(shù)小于1，約等于1;2.

輸入電阻高；3.

輸出電阻低；4.輸出與輸入同相。此時不考慮內(nèi)阻射極輸出器的應用主要利用它具有輸入電阻高和輸出電阻低的特點。

1.

因輸入電阻高，它常被用在多級放大電路的第一級，可以提高輸入電阻，減輕信號源負擔。

2.

因輸出電阻低，它常被用在多級放大電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負載能力。

3.

利用ri

大、ro小以及Au1的特點，也可將射極輸出器放在放大電路的兩級之間，起到阻抗匹配作用，這一級射極輸出器稱為緩沖級或中間隔離級。例1:.在圖示放大電路中，已知UCC=12V,RE=2kΩ,

RB=200kΩ，RL=2kΩ，晶體管β=60，UBE=0.6V,信號源內(nèi)阻RS=100Ω，試求:(1)

靜態(tài)工作點IB、IE及UCE；(2)

畫出微變等效電路；(3)

Au、ri

和ro

。RB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBIC(2)由微變等效電路求Au、

ri

、

ro。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE微變等效電路

6.6

多級放大電路及其級間耦合方式耦合方式：信號源與放大電路之間、兩級放大電路之間、放大器與負載之間的連接方式。常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。動態(tài):傳送信號減少壓降損失靜態(tài)：保證各級有合適的Q點波形不失真第二級

推動級

輸入級輸出級輸入輸出多級放大電路的框圖對耦合電路的要求一阻容耦合第一級第二級負載信號源兩級之間通過耦合電容

C2與下級輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCCT1T21.

靜態(tài)分析

由于電容有隔直作用，所以每級放大電路的直流通路互不相通，每級的靜態(tài)工作點互相獨立，互不影響，可以各級單獨計算。兩級放大電路均為共發(fā)射極分壓式偏置電路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCCT1T22.

動態(tài)分析微變等效電路第一級第二級rbeRB2RC1EBC+-RSrbeRC2RLEBCRB1例2:

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

(3)

求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。

RB1C1C2RE1++RC2C3CE+++24VT1T21M27k82k43k7.5k51010k解:

(1)兩級放大電路的靜態(tài)值可分別計算。第一級是射極輸出器:RB1C1C2RE1++RC2C3CE+++24VT1T21M27k82k43k7.5k51010k第二級是分壓式偏置電路解:RB1C1C2RE1++RC2C3CE+++24VT1T21M27k82k43k7.5k51010k第二級是分壓式偏置電路解:RB1C1C2RE1++RC2C3CE+++24VT1T21M27k82k43k7.5k51010k(2)

計算

r

i和r

0由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻

ri

等于第一級的輸入電阻ri1。第一級是射極輸出器，它的輸入電阻ri1與負載有關，而射極輸出器的負載即是第二級輸入電阻

ri2。微變等效電路rbe2RC2rbe1RB1RE1(2)

計算

r

i和r

0rbe2RC2rbe1RB1RE1(2)計算

r

i和r

0rbe2RC2rbe1RB1RE1(3)求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)第一級放大電路為射極輸出器rbe2RC2rbe1RB1RE1(3)求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)第二級放大電路為共發(fā)射極放大電路總電壓放大倍數(shù)rbe2RC2rbe1RB1RE1例題

為了放大交流信號，通常采用多級耦合放大電路，如下圖所示。為了放大直流信號，常采用直接耦合放大電路，典型的直接耦合電路是（差分放大電路），采用這種結構的目的(b)。

(a)提高電壓放大倍數(shù)(b)抑制零點漂移

(c)提高帶負載能力uiuo6.7

差動放大電路一差動放大電路的工作情況電路結構對稱，在理想的情況下，兩管的特性及對應電阻元件的參數(shù)值都相等。差動放大電路是抑制零點漂移最有效的電路結構。差動放大原理電路

兩個輸入、兩個輸出兩管靜態(tài)工作點相同+UCCuoui1RCT1RBRCui2RB+–T21.零點漂移的抑制uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1+VC1

)－(VC2+

VC2)=0靜態(tài)時，ui1

=

ui2

=0當溫度升高時ICVC（兩管變化量相等）對稱差動放大電路對兩管所產(chǎn)生的同向漂移都有抑制作用。+UCCuoui1RCT1RBRCui2RB+–T22.有信號輸入時的工作情況兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出電壓為零，即對共模信號沒有放大能力Ac=0。(1)共模信號

ui1=ui2

大小相等、極性相同差動電路抑制共模信號能力的大小，反映了它對零點漂移的抑制水平。––共模信號需要抑制+UCCuoui1RCT1RBRCui2RB+–T22.有信號輸入時的工作情況兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化，(2)

差模信號

ui1=–ui2

大小相等、極性相反uo=(VC1－VC1

)－(VC2+

VC１)=－2VC1即對差模信號有放大能力Ad。差模信號是有用信號+UCCuoui1RCT1RBRCui2RB+–T2+_+—(3)比較輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。例1:

ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV例2:

ui1=20mV,ui2=16mV可分解成:

ui1=18mV+2mVui2=18mV－2mV可分解成:

ui1=8mV+2mV共模信號差模信號放大器只放大兩個輸入信號的差值信號—差動放大電路。這種輸入常作為比較放大來應用，在自動控制系統(tǒng)中是常見的。ui1=uc1+ud1，ui2=uc2+ud2則uc1=uc2=(ui1+ui2)／2，ud1=－ud2=(ui1－ui2)／2

若電路完全對稱，理想情況下共模放大倍數(shù)Ac=0

輸出電壓

uo

=

Ad

（ui1－

ui2）=

Ad

uid

若電路不完全對稱，則Ac0，實際輸出電壓

uo

=Acuic

+

Ad

uid

即共模信號對輸出有影響。二典型差動放大電路RE的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點，限制每個管子的漂移。EE：用于補償RE上的壓降，以獲得合適的工作點。RP電位器是調(diào)平衡用的，又稱調(diào)零電位器。保證即使電路不完全對稱，也能在輸入電壓為零時，輸出電壓為零。+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+–T2EE+–三．雙端輸入－雙端輸出電路分析計算1．靜態(tài)分析2．動態(tài)分析，雙端輸入－雙端輸出電路加入差模信號。單管差模信號通路中，RE對差模信號不起作用，RP很小可忽略不計，直流電源作短接處理。雙端輸出電壓為雙端輸入-輸出差動電路的差模電壓放大倍數(shù)為當在兩管的集電極之間接入負載電阻RL時，計算單管差模電壓放大倍數(shù)：兩集電極之間的差模輸出電阻為兩集電極之間的差模輸入電阻為（CommonModeRejectionRatio)全面衡量差動放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力。差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)

KCMR越大，說明差放分辨差模信號的能力越強，而抑制共模信號的能力越強。3.共模抑制比共模抑制比

共模抑制比越大，差分放大電路分辨所需要的差模信號的能力越強，而受共模信號的影響越小。對于雙端輸出差分電路，若電路完全對稱，則AC=0，KCMRR→∞，這是理想情況。而實際情況是，電路完全對稱并不存在，共模抑制比也不可能趨于無窮大。

從原則上看，提高雙端輸出差分放大電路共模抑制比的途徑是：一方面要使電路參數(shù)盡量對稱，另一方面則應盡可能的加大共模反饋電阻RE。對于單端輸出差分放大電路來說，主要手段只能是加強共模反饋電阻RE的作用?？偨Y：交流放大電路1.了解單管交流放大電路的組成及放大原理；2.理解共發(fā)射極、共集電極放大電路的性能特點；3.掌握（固定偏置放大電路、分壓式偏置放大電路、射極輸出器）的靜態(tài)工作點Q的計算方法(靜態(tài)分析