第六章晶體放大電路課件

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)工作點的估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，了解放大電路的頻率特性、互補功率放大電路的工作原理。4.了解場效應管的電流放大作用、主要參數(shù)的意義。5.掌握負反饋和正反饋的判別方法6.掌握負反饋對放大電路動態(tài)性能的影響第6章基本放大電路本章要求：1.理解單管交流放大電路的放大作用和共發(fā)射極、1第6章晶體放大電路基礎1、概述:

放大電路（即放大器）是應用最為廣泛的一類電子線路，它的功能是:

將輸入信號不失真地放大。在通信、自動控制、電子測量及廣播、電視等方面和電子設備中，放大器是必不可少的組成部分。第6章晶體放大電路基礎1、概述:2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:

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、通頻帶等其它技術指標。本章主要討論電壓放大電路，同時介紹功率放大電路。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32、放大電路的分類：1.根據(jù)非線性元件的數(shù)量分：簡單放大電路：由一只晶體管（或FET）組成。且有（基本放大電路）共射極、共基極、共集電極、共源極、共漏極等。多級放大電路：由兩只以上晶體管（或FET）組成，也可以有多種其他組合電路形式。2、放大電路的分類：1.根據(jù)非線性元件的數(shù)量分：42.根據(jù)放大信號不同特征來分：直流放大器：其工作信號（被放大的對象）是緩慢變化的信號。音頻放大器：其工作信號（被放大的對象）是語言信號的放大器。視頻放大器：其工作信號（被放大的對象）是圖像信號。高頻放大器：其工作信號（被放大的對象）是高頻載波信號或已調制的信號。2.根據(jù)放大信號不同特征來分：53.根據(jù)工作信號的強弱分：小信號放大器——工作信號幅度很小。大信號放大器——工作信號幅度很大，常用作功率放大。3.根據(jù)工作信號的強弱分：6三、在這一章里，我們將以幾種基本放大電路為例。介紹放大電路的組成原則、工作原理、性能指標、計算分析方法等；在此基礎上再擴展到多級放大電路、差分放大電路、集成運算放大電路、功率放大電路等的工作原理及其頻率特性。三、在這一章里，我們將以幾種基本放大電路為例。介紹放大電76.1

基本放大電路的組成6.1.1共發(fā)射極基本放大電路組成共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE6.1基本放大電路的組成6.1.1共發(fā)射極基本放大電86.1

基本放大電路的組成6.1.2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)。基極電源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ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE6.1基本放大電路的組成6.1.2基本放大電路各元件96.1

基本放大電路的組成6.1.2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。信號源負載共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE6.1基本放大電路的組成6.1.2基本放大電路各元件106.1

基本放大電路的組成單電源供電時常用的畫法共發(fā)射極基本電路+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE6.1基本放大電路的組成單電源供電時常用的畫法共發(fā)射極基本111.放大倍數(shù)6.1.3

放大電路的主要技術指標+-信號源Au放大電路+-+_RoRL+_Ri2.輸入電阻

1.放大倍數(shù)6.1.3放大電路的主要技術指標+信號源Au+123.輸出電阻4.通頻帶：通常將放大倍數(shù)在高頻和低頻段分別下降為中頻段放大倍數(shù)的1/時，所包括的頻率范圍。通頻帶f|Au

|0.707|Auo||Auo|O3.輸出電阻4.通頻帶：通常將放大倍數(shù)在高頻和低頻段分136.1.4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++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO6.1.4共射放大電路的電壓放大作用UBEIBICUC14ICUCEOIBUBEO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。QIBUBEQUCEICICUCEOIBUBEO結論：(1)無輸入信號電壓時，三15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：（2）、加上輸入信號電壓后，各電極電流和電壓的大16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。uitOuotO結論：(3)若參數(shù)選取得當，輸出電壓可比輸入電壓大，(4)171.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化成變化的基極電流。(4)輸出回路將變化的集電極電流轉化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容耦合只輸出交流信號。1.實現(xiàn)放大的條件(1)晶體管必須工作在放大區(qū)。發(fā)射186.3.2放大電路的基本分析方法三極管的輸入特性和輸出特性都是非線性的，因此對放大電路進行定量分析時，主要矛盾是如何處理三極管的非線性問題。而要解決這個問題，常用以下兩種方法：

1.圖解法

2.小信號等效電路法（又稱微變等效電路法）6.3.2放大電路的基本分析方法三極管的輸入特性和輸19放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計算機仿真放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動態(tài)分析估算法圖解法微20所謂圖解法：就是在承認三極管特性為非線性的前提下，在管子的特性曲線上用作圖的方法求解。而小信號等效電路法：（又稱微變等效電路法）其實質是在靜態(tài)工作點附近一個比較小的變化范圍內，近似地認為三極管的特性是線性的，由此導出三極管的等效電路以及一系列小信號等效參數(shù)，從而將非線性問題轉化為線性問題，這樣我們就可以利用電路原理中學過的有關線性電路的各種規(guī)律來求解三極管放大電路。所謂圖解法：就是在承認三極管特性為非線性的前提下，在管子的21另一方面，在放大電路中我們要處理的信號通常是交、直流的混合量，故在計算時可以將交直流分開考慮；所謂對放大電路的分析，就是要確定外電路在晶體管或場效應管各極上產(chǎn)生的電壓和電流值。因此有兩個工作要做：(1)直流分析→確定靜態(tài)Q點；(2)交流分析→計算電路的動態(tài)性能指標，如Au、Ri、Ro等。另一方面，在放大電路中我們要處理的信號通常是交、直流的混合22一、直流通路和交流通路直流通路和交流通路的劃分依據(jù)：疊加定理。直流通路：在直流電源作用下，直流電流流經(jīng)的通路交流通路：在輸入信號作用下，交流信號流經(jīng)的通路在分析放大電路時，應遵循“先靜態(tài)、后動態(tài)”的原則，即：求解靜態(tài)工作點時應利用直流通路。求解交流動態(tài)參數(shù)時應利用交流通路。直流量與交流量常必須共存于放大電路中，由于電抗元件存在，使直流量與交流量所流經(jīng)的通路不同，因此為了研究問題方便，將放大電路分為直流通路與交流通路：直流通路用于分析放大電路的靜態(tài)工作點；交流通路用于分析放大電路的動態(tài)參數(shù)。一、直流通路和交流通路直流通路和交流通路的劃分依據(jù)：疊加231.直流通路：直流通路（實際就是放大電路的偏置電路）當輸入信號Ui=0時，電路中只有直流量，我們就把Ui=0時形成的電流通路稱為直流通路。

直流通路畫法原則：（舉例）對直流來講，電容視為開路，電感視為短路。①令Ui=0（輸入信號為0）②耦合電容C1、C2等開路，電感等短路③保留直流電壓源Vcc或Ec1.直流通路：直流通路（實際就是放大電路的偏置電路）24例1：對直流信號（只有+EC）開路開路RB+ECRCC1C2T直流通路RB+ECRC例1：對直流信號（只有+EC）開路開路RB+ECRCC1C225例2：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+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE直流通路與交流通路例2：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)26練習：分析各圖所示電路對正弦交流信號有無放大作用。第一步：畫直流通路，判斷BJT靜態(tài)工作點是否在放大區(qū)域；如果未給出具體數(shù)值，則即定性判斷是否發(fā)射結正偏集電結反偏。如果給出了具體數(shù)值，則即定量判斷相應的電壓和電流是否符合要求。第二步：畫出交流通路，從電路角度分析是否具有放大作用。練習：分析各圖所示電路對正弦交流信號有無放大作用。第一步：畫27練習：（a）第一步：畫直流通路；發(fā)射結反偏，不能工作在放大區(qū)域。無放大作用即使靜態(tài)時，調整電源使三極管滿足放大時的偏置，也無放大作用，因為：輸入的交流信號短路沒有加入放大電路中。練習：（a）第一步：畫直流通路；發(fā)射結反偏，不能工作在放大區(qū)28練習：（b）如果Rb和Rc滿足偏置要求則具有放大作用。練習：（b）如果Rb和Rc滿足偏置要求則具有放大作用。29練習：（c）第一步：畫直流通路無放大作用練習：（c）第一步：畫直流通路無放大作用30練習：（d）VCC極性接反無放大作用練習：（d）VCC極性接反無放大作用31關于臨界飽和1、是飽和狀態(tài)和放大狀態(tài)的交界，既可用飽和時的條件又可應用放大時的公式。2、如果求得實際的電流IB<IBS,則工作在放大區(qū)域；否則工作在飽和區(qū)域。關于臨界飽和1、是飽和狀態(tài)和放大狀態(tài)的交界，既可用飽和時的條32練習2.2S接通位置A:工作在飽和區(qū)域。IB臨界飽和放大飽和IB<IBSIB>=IBS開關處在A,B,C位置，工作在什么狀態(tài)？并求Ic.練習2.2S接通位置A:工作在飽和區(qū)域。IB臨界飽和放大飽和33練習2.2S接通位置B:工作在放大區(qū)域。IB臨界飽和放大飽和IB<IBSIB>=IBS練習2.2S接通位置B:工作在放大區(qū)域。IB臨界飽和放大飽和34練習P1864.2.2S接通位置C：發(fā)射結反偏。工作在截止區(qū)域。練習P1864.2.2S接通位置C：工作在截止區(qū)域。35共射極放大電路放大電路如圖所示。已知BJT的?=80，Rb=300k

，Rc=2k

，VCC=+12V，求：（1）放大電路的Q點。此時BJT工作在哪個區(qū)域？（2）當Rb=100k

時，放大電路的Q點。此時BJT工作在哪個區(qū)域？（忽略BJT的飽和壓降）解：（1）（2）當Rb=100k

時，靜態(tài)工作點為Q（40

A，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大區(qū)。其最小值也只能為0，即IC的最大電流為：，所以BJT工作在飽和區(qū)。VCE不可能為負值，此時，Q（120uA，6mA，0V），例題共射極放大電路放大電路如36仍設BJT的?=80，電路中VCC=+12V，求：（3）當Rb=300k時，Rc=5k時放大電路的Q點。此時BJT工作在哪個區(qū)域？解:（3）當Rb=300k時，Rc=5k時，所以BJT工作在飽和區(qū)。VCE最小為0，此時，Q（40uA，2.4mA，0V）接上題仍設BJT的?=80，電路中VCC=+12V，求：（337？思考題放大電路如圖所示。當測得BJT的VCE

接近VCC的值時，問管子處于什么工作狀態(tài)？可能的故障原因有哪些？截止狀態(tài)答：故障原因可能有：?Rb支路可能開路，IB=0，IC=0，VCE=VCC-IC

Rc=VCC

。?C1可能短路，

VBE=0，IB=0，IC=0，VCE=VCC-IC

Rc=VCC

。？思考題放大電路如圖所示。當測得BJT的VC38當實際的基極電流時三極管才工作在放大區(qū)。如何判斷電路中三極管工作在什么區(qū)域？方法1放大：發(fā)射結正偏，集電結反偏飽和：發(fā)射結正偏，集電結正偏截止：發(fā)射結反偏，集電結反偏倒置：發(fā)射結反偏，集電結正偏方法2方法3靜態(tài)工作點的位置當實際的基極電流時三極管才工作在放大區(qū)。如何判斷電路中三極管392.交流通路：交流通路：在只考慮交流信號作用時，電路中只有交流量，電路為動態(tài)的，此時凡是固定不變的量均為零，即恒定電壓源視為短路，恒定電流源視為開路。

（舉例）交流通路畫法原則：①令Ui≠0（加入輸入信號）②電容C1、C2對交流信號短路③直流電壓源自身短路2.交流通路：交流通路：在只考慮交流信號作用時，電路中只有40對交流信號(輸入信號ui)短路短路置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路對交流信號(輸入信號ui)短路短路置零RB+ECRCC1C241RBRCuiuORLRSes++–+––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+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiERBRCuiuORLRSes++–+––對交流信號(有輸入信426.2

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。6.2放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)：放大電路無信號輸入（ui436.2.1

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UBE<<UCC時，+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB由KVL:UCC=IBRB+

UBE由KVL:UCC=ICRC+

UCE所以UCE=UCC–

ICRC6.2.1用估算法確定靜態(tài)值1.直流通路估算IB根據(jù)電44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例1：用估算法計算靜態(tài)工作點。已知：UCC=12V，RC=445例2：用估算法計算圖示電路的靜態(tài)工作點。由例1、例2可知，當電路不同時，計算靜態(tài)值的公式也不同。由KVL可得：由KVL可得：IE+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB例2：用估算法計算圖示電路的靜態(tài)工作點。由例1、例2可知4612.2.2

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：

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12.2.2用圖解法確定靜態(tài)值用作圖的方法確定靜態(tài)值步驟：476.2.2

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O6.2.2用圖解法確定靜態(tài)值直流負載線斜率ICQUCEQ486.3

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。6.3放大電路的動態(tài)分析動態(tài)：放大電路有信號輸入（ui496.3.1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。6.3.1微變等效電路法微變等效電路：線性化的條件50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可近似線性化。1.晶體管的微變等效電路

UBE

IB對于小功率三極管：rbe一般為幾百歐到幾千歐。6.3.1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晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。當信號51(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。O(2)輸出回路rce愈大，恒流特性愈好晶體管的輸出電阻輸出52ibicicBCEib

ib晶體三極管微變等效電路ube+-uce+-ube+-uce+-1.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。ibicicBCEibib晶體三極管微變等效電路ube+-532.

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。ibiceSrbe

ibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微變等效電路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBCEii2.放大電路的微變等效電路將交流通路中的晶ibic54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。ibiceSrbe

ibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS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553.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+-+-+-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563.電壓放大倍數(shù)的計算rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2：由例1、例2可知，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。3.電壓放大倍數(shù)的計算rbeRBRCRLEBC+-+-+-R574.放大電路輸入電阻的計算放大電路對信號源(或對前級放大電路)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+-電路的輸入電阻愈小，從信號源取得的電流愈大，增加了信號源的負擔。因此一般總是希望得到較大的輸入電阻。放大電路信號源+-+-4.放大電路輸入電阻的計算放大電路對信號源(或對前級放大電路58rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例1：ririrbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2：rbe59

5.

放大電路輸出電阻的計算放大電路對負載(或對后級放大電路)來說，是一個信號源，可以將它進行戴維寧等效，等效電源的內阻即為放大電路的輸出電阻。+_RLro+_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。RSRL+_Au放大電路+_5.放大電路輸出電阻的計算放大電路對負載(或對后級放大電60rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS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例3：求ro的步驟：61交流通路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBCEii二、動態(tài)分析圖解法是一條斜率為且通過Q點的直線稱為交流負載線所以交流負載線比直流負載更陡當時，交直流負載重合交流通路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBC62動態(tài)分析圖解法QuCE/VttiB/

AIBtiC/mAICiB/

AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoRL=

由uo和ui的幅值（或峰峰值）之比可得放大電路的電壓放大倍數(shù)。動態(tài)分析圖解法QuCE/VttiB/AIBtiC/mAIC63動態(tài)分析圖解法電壓放大倍數(shù)將減小。QuCE/VttiB/

AIBtiC/mAICiB/

AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicibuiuoRL動態(tài)分析圖解法電壓放大倍數(shù)將減小。QuCE/VttiB/A64

6.3.2

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，動畫晶體管進入飽和區(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/VOOOQ16.3.2非線性失真如果Q設置不合適，晶體管進入截止65

6.3.2

非線性失真若Q設置過低，動畫晶體管進入截止區(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。6.3.2非線性失真若Q設置過低，動畫晶體管進入截止666.4

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。6.4靜態(tài)工作點的穩(wěn)定合理設置靜態(tài)工作點是保證放676.4.1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。6.4.1溫度變化對靜態(tài)工作點的影響在固定偏置放大68iCuCEQ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。OiCuCEQ溫度升高時，輸出特性曲線上移Q′固定偏置電路696.4.2分壓式偏置電路1.穩(wěn)定Q點的原理

基極電位基本恒定，不隨溫度變化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–6.4.2分壓式偏置電路1.穩(wěn)定Q點的原理706.4.2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++++UCCuiuo++––ICRSeS+–6.4.2分壓式偏置電路1.穩(wěn)定Q點的原理VB71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++++UCCuiuo++––ICRSeS+–從Q點穩(wěn)定的角度來看似乎I2、VB越大越好。在估算時一般選取72Q點穩(wěn)定的過程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–TUBEIBICVEICVB固定

RE：溫度補償電阻

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。Q點穩(wěn)定的過程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI732.靜態(tài)工作點的計算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–2.靜態(tài)工作點的計算估算法:VBRB1RCC1C2RB2743.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++++UCCuiuo++––RSeS+–3.動態(tài)分析對交流：旁路電容CE將RE短路75RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–去掉CE后的微變等效電路短路對地短路如果去掉CE，Au，ri，ro

?rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRERB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo+76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不變無旁路電容CE有旁路電容CEAu減小分壓式偏置電路ri提高77對信號源電壓的放大倍數(shù)？信號源考慮信號源內阻RS時RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–對信號源電壓的放大倍數(shù)？信號源考慮信號源內阻RS時RB1R78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++++UCCuiuo++––RE2例1:在圖示放大電路中，已知UCC=12V,R79解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+–UCEIEIBICVB解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路RB1RCRB2R80(2)由微變等效電路求Au、ri

、

ro。微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE(2)由微變等效電路求Au、ri、ro。微變等效電路816.6

射極輸出器因對交流信號而言，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+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS6.6射極輸出器因對交流信號而言，集電極是輸入與輸82求Q點：6.6.1靜態(tài)分析直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS求Q點：6.6.1靜態(tài)分析直流通路+UCCRBRE+–836.6.2動態(tài)分析1.

電壓放大倍數(shù)

電壓放大倍數(shù)Au

1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+-+-+-RSRE6.6.2動態(tài)分析1.電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)A84rbeRBRLEBC+-+-+-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+-+-+-RSRE2.輸入電阻853.

輸出電阻射極輸出器的輸出電阻很小，帶負載能力強。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE3.輸出電阻射極輸出器的輸出電阻很小，帶負載能力強。rbe86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。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87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Au

1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。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。88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例1:.在圖示放大電路中，已知UCC=12V,89解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBIC解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路+UCCRBRE+90(2)由微變等效電路求Au、ri

、

ro。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE微變等效電路(2)由微變等效電路求Au、ri、ro。rbeRBR916.9放大電路中的負反饋A1反饋的基本概念B2反饋放大電路的基本類型及分析方法C

3負反饋對放大電路性能的影響D

4負反饋放大電路應用中的幾個問題6.9放大電路中的負反饋A1反饋的基本概念B2反饋92RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––1

什么是放大電路中的負反饋反饋：將放大電路輸出端的信號(電壓或電流)的一部分或全部通過某種電路引回到輸入端。6.9

放大電路中的負反饋esRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–+++–RS通過RE將輸出電壓反饋到輸入通過RE將輸出電流反饋到輸入RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––936.9.1

負反饋與正反饋反饋：將電子電路（或某個系統(tǒng)）的輸出端的信號(電壓或電流)的一部分或全部通過某種電路引回到輸入端。6.9

反饋的基本概念反饋電子電路的方框圖輸出信號輸入信號反饋信號凈輸入信號反饋電路F–基本放大電路A+6.9.1負反饋與正反饋反饋：將電子電路（或某個系統(tǒng)）的輸94反饋放大電路的三個環(huán)節(jié)：基本放大電路比較環(huán)節(jié)反饋電路反饋系數(shù)放大倍數(shù)凈輸入信號若比較的結果使凈輸入信號減小，因而輸出信號也減小，稱為負反饋。反之若比較的結果使凈輸入信號增大，因而輸出信號也增大，稱為正反饋。反饋放大電路的三個環(huán)節(jié)：基本放大電路比較環(huán)節(jié)反饋電路反饋系數(shù)95反饋類型的判別步驟3)

判別是交流或直流反饋？2)

采用瞬時極性法判別正負反饋4)

是負反饋！判斷是何種類型的負反饋？1)

找出反饋網(wǎng)絡（一般是電阻、電容）。6.9.2

負反饋與正反饋的判別方法反饋類型的判別步驟3)判別是交流或直流反饋？2)采用瞬時96

1)

判別反饋元件（一般是電阻、電容）

(1)連接在輸入與輸出之間的元件。

(2)為輸入回路與輸出回路所共有的元件。發(fā)射極電阻RE為輸入回路與輸出回路所共有，所以RE是反饋元件。例1：RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–1)判別反饋元件（一般是電阻、電容）發(fā)97RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–2)判斷是交流反饋還是直流反饋交、直流分量的信號均可通過RE，所以RE引入的是交、直流反饋。

如果有發(fā)射極旁路電容，RE中僅有直流分量的信號通過，這時RE引入的則是直流反饋。ＣE例1：RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––98例1：

3)判斷反饋類型凈輸入信號：

ui

與

uf串聯(lián),以電壓形式比較——串聯(lián)反饋

ui正半周時,uf也是正半周,即兩者同相——負反饋

uf正比于輸出電流——電流反饋

——串聯(lián)電流負反饋+uf–+–RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–ieube

ube

=ui-

uf

uf

=ieRE

Ube

=Ui-

Uf

可見

Ube

<

Ui,反饋電壓Uf削弱了凈輸入電壓

icRC例1：3)判斷反饋類型凈輸入信號：ui與uf串99結論：反饋過程：電流負反饋具有穩(wěn)定輸出電流的作用反饋類型

——

串聯(lián)電流負反饋RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––RSeS+–Ic

Uf

Ube

ib

Ic

uf

icRC+uf–+–ube

Ube

=Ui-

Uf結論：反饋過程：電流負反饋具有穩(wěn)定輸出電流的作用反饋類1002.

負反饋的類型1)根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。

電流負反饋具有穩(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻的作用。

電壓負反饋具有穩(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻的作用。如果反饋信號取自輸出電壓，叫電壓反饋。如果反饋信號取自輸出電流，叫電流反饋。6.9放大電路中的負反饋2.負反饋的類型1)根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電1012)

根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電壓形式作比較，稱為串聯(lián)反饋。反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電流形式作比較，稱為并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大，并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。2)根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的反饋信號與輸入102負反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋負反饋的類型穩(wěn)定靜態(tài)工作點負反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負103

4.

利用瞬時極性法判斷負反饋++－+

(1)設接“地”參考點的電位為零，在某點對“地”電壓（即電位）的正半周，該點交流電位的瞬時極性為正；在負半周則為負。

(2)設基極瞬時極性為正，根據(jù)集電極瞬時極性與基極相反、發(fā)射極(接有發(fā)射極電阻而無旁路電容時)瞬時極性與基極相同的原則，標出相關各點的瞬時極性。4.利用瞬時極性法判斷負反饋++－+(1)104

4.

利用瞬時極性法判斷負反饋++－

－

(3)若反饋信號與輸入信號加在同一電極上，

(4)若反饋信號與輸入信號加在兩個電極上，兩者極性相反為負反饋；極性相同為正反饋。兩者極性相同為負反饋；極性相反為正反饋。4.利用瞬時極性法判斷負反饋++－－(3)105反饋到基極為并聯(lián)反饋反饋到發(fā)射極為串聯(lián)反饋判斷串、并聯(lián)反饋ib=ii–ifibiiifube=ui–uf++–ui–ube+–uf反饋到基極為并聯(lián)反饋反饋到發(fā)射極為串聯(lián)反饋判斷串、并聯(lián)反饋i106共發(fā)射極電路判斷電壓、電流反饋從集電極引出為電壓反饋從發(fā)射極引出為電流反饋uoRL+–RLioiE共發(fā)射極電路判斷電壓、電流反饋從集電極引出為電壓反饋從發(fā)射極107判斷反饋類型的口訣：共發(fā)射極電路集出為壓，射出為流，基入為并，射入為串。反饋信號與輸入信號在不同節(jié)點為串聯(lián)反饋，在同一個節(jié)點為并聯(lián)反饋。反饋取自輸出端或輸出分壓端為電壓反饋，反饋取自非輸出端為電流反饋。規(guī)律：判斷反饋類型的口訣：共發(fā)射極電路集出為壓，射出為流，反108例3：判斷圖示電路中的負反饋類型。解:

RE2對交流不起作用，引入的是直流反饋；RE1對本級引入串聯(lián)電流負反饋。RE1、RF對交、直流均起作用，所以引入的是交、直流反饋。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo例3：判斷圖示電路中的負反饋類型。解:RE2對交流不起作用109例3：判斷圖示電路中的負反饋類型。解:RE1、RF引入越級串聯(lián)電壓負反饋。－+－+

T2集電極的

反饋到T1的發(fā)射極，提高了E1的交流電位，使Ube1