1、第一章  放大電路的基本原理和分析方法（二）   五、單管放大電路的三種基本組態放大電路有三種基本組態，或稱三種接法 共射組態、共集組態和共基組態。三種組態電路的性能比較見教材 65 頁表 1 一 1 。    【  例 9  】共集電極電路如圖 1 6 ( a ) 所示。已知三極管=100 , rbb´= 300, UBEQ = 0 . 7V , R b= 430k, Rs = 20k, Vcc = 12V , Re = 7 . 5k, RL= 1 . 5k。    

2、60;                             圖十六( 1 ) 畫出電路的微變等效電路； ( 2 ) 求電路的電壓放大倍數 Au和 Aus： ; ( 3 ) 求電路的輸入電阻 Ri 和輸出電阻 R0 。   解： ( 1 ) 電路的微變等效電路見圖 16 ( b )。&#

3、160; 【 說明 】本題練習共集電極電路動態參數的計葬方法。   【 例 10 】 在圖 17 ( a ) 所示的放大電路中，已知三極管的= 50 , UBEQ = 0 . 6V , rbb ' = 300，電路其它參數如圖中所示。                            圖十七( 1

4、 ) 畫出電路的直流通路和微變等效電路；  ( 2 ) 若要求靜態時發射極電流 IEQ = 2mA ，則發射極電阻 Re應選多大？ ( 3 ) 在所選的 Re之下，估算 IBQ 和 UcEQ 值； ( 4 ) 估算電路的電壓放大倍數 Au、輸入電阻 Ri和輸出電阻 R0 。   解: ( 1 ) 畫出電路的直流通路和微變等效電路，見圖 1 7( b )和( c )所示。 ( 2 ) 根據圖( b )的直流通路，可列出   【 說明 】 本題練習共基極放大電路的分析方法。   六、場效應管放大電路   （一

5、）場效應管放大電路的特點場效應管與雙極型三極管一樣，也可作為放大元件，但它本身又具有自己的 特點：( 1 ) 場效應管是一種電壓控制元件，它是利用柵極與源極之間的電壓 UGS 的變化來控制漏極電流 iD 的變化的；( 2 ) 場效應管的共源輸入電阻很高，其等效電阻 rGs 可達 1010以上，所以靜態時場效應管的柵極基本不取電流； ( 3 )為使放大電路正常工作，應設置合適的靜態工作點。對于場效應管來說，應預先設置一個靜態偏置電壓UGSQ；( 4 )場效應管是利用一種極性的多數載流子導電，故有單極型三極管之稱，它的性能受溫度變化的影響較小。而晶體三極管是利用兩種極性的載流子參與導電，

6、故被稱做雙極型三極管。   （二）場效應管放大電路性能比較現將各種場效應管放大電路的性能比較列于表中（略）（電路請參閱教材）。    【  例 11  】在圖 18(a) 所示的放大電路中，已知場效應管的輸出特性如圖（b）。                           &

7、#160;      圖十八   ( l ) 畫出直流負載線，確定靜態工作點；     ( 2 ) 確定靜態工作點處的跨導gm；   ( 3 ) 估算電壓放大倍數Au和輸出電阻R0；    ( 4 ) 若已知UTN =2V ，試用估算法求靜態工作點處的 UGsQ , IDQ和UDSQ值。  解:( 2 ) 根據定義 gm= iD/uGS, 在Q點附近取 iD 便有相應的 uGS見圖（b），   【 說明 】本題練習基

8、本共源電路的綜合分析方法。    【  例 12  】在圖1 9( a )所示的共源極放大電路中,場效應管的漏極特性見圖（c）。                                    

9、         圖十九 ( 1 ) 畫出電路的微變等效電路；  解：（1）放大電路的微變等效電路見圖20所示。                                &#

10、160;                   圖二十  （2）圖解發求Q和gm： 連接這兩點，得到直流負載線 AB ，見圖 1 9( c )。 作轉移特性曲線：由輸出特性可以看出，當 uGs = 0 時，ID2 . 2mA (a ) ,連接 a , b , c , 各點得到轉移特性曲線，見圖 19 ( b )。連接這兩點，得到轉移特性的負載線。 轉移特性和直流負載線的交點便是靜態工作點 Q ，且可

11、對應得到 IDQ= lmA , UGsQ =2V ，和確定輸出特性上的靜態工作點Q，得到 UDsQ 12V .    【 說明 】本題練習分壓自偏壓式共源電路的綜合分析方法。     【 例 1 3 】 效應管放大電路如圖 21( a )所示，已知VDD =12V , RG=12M，R1= l00k , R2 = 300k , RS = 12k, RL = ，電容 C1, C2足夠大，效應管在工作點處的跨導 g m=0 .9mS, rDs 很大，可忽略。       

12、;     ( l ) 列出靜態工作點處的 UGSQ , UDsQ 和IDQ的表達式；            ( 2 ) 畫出電路的微變等效電路；            ( 3 ) 求電路的 Au，Ri和R0值；            ( 4 ) 求當 R L

13、=12k時的Au值。                                                &#

14、160;     圖二十一     解：本題練習共漏放大電路的分析方法。       ( 1 ) 根據公式列出                    （2）微變等效電路見圖 21 ( b )。   【 說明 】本題練習共漏放大電路的分析方法。 

15、60; 七、放大電路的頻率響應   （一）頻率響應的一般概念前面各章的討論，均是假設在輸入信號的中頻范圍內，即忽略了電路中各種電抗性元件的作用的情況下進行的。但是在實際中，隨著信號頻率的變化，放大電路的放大倍數要隨之變化并產生一定的相位移。因此，放大電路的電壓放大倍數和相位是頻率的函數，稱之為放大電路的頻率特性。前者稱之為幅頻特性，后者稱之為相頻特性。             圖22電路的頻率特性。在低頻段，由于信號頻率很低，使禍合電容的容抗增大，三極管極

16、間電容的作用可忽略，輸入電壓 uBE 減小，電壓放大倍數降低。同時C1放大電路輸人電阻Ri構成RC 高通電路，產生超前的相位移，在高頻段，由于信號頻率較高，三極管極間電容的作用不可忽略（串聯電容的作用可忽略），它將部分電流分走，使流入管子的電流減小，電壓放大倍數降低，同時形成的 RC 低通回路產生滯后的相位移。圖 22 ( a ) 為幅頻特性，圖（b）為相頻特性。   （二）單管共射放大電路的頻率響應圖 22 ( a )是單管共射放大電路，圖（b）是其完整的混合等效電路。       ( l ) 中頻電壓放大倍數在

17、中頻段，隔直電容和管子極間電容的作用均可忽略，經推導，其電壓放大倍數為：                  （1）( 2 ) 低頻電壓放大倍數設 C2 C1, C2的作用可忽略（不考慮極間電容的影響），經推導，其電壓放大倍數的表達式為         （2）       

18、0;                                   圖二十二               

19、0;                                            圖二十三 ( 3 ) 高頻電壓放大倍數設 C' C'

20、', C''和R'L的時間常數小于C'和輸入電阻的時間常數，在前者可以忽略的條件下（不考慮藕合電容的影響），經推導，其電壓放大倍數的表達式為              （3）   （三）波特圖波特圖是一種采用對數坐標來繪制放大電路頻率特性曲線的一種圖形。即頻率的坐標用其對數 lgf 表示，幅頻特性的縱坐標用放大倍數的模取對數后乘以 20 來表示，即 20lgÀu，單位為分貝（dB）。相頻特性的縱坐

21、標為放大倍數的相角。采用對數坐標的優點是可開闊視野，在較短的坐標軸上表示出較寬頻帶范圍內的情況。根據式 1 3 可畫出單管共射放大電路的波特圖，見圖24所示。                                 圖二十四 在中頻段， Ausm是一個與頻率無關的常數，因

22、此它是一條水平線，且是最大值，由于三極管的倒相作用，相位差180o在低頻段，頻率每下降 10 倍，電壓放大倍數就下降 20dB ，即斜率為 20dB / 10 倍頻程，并經 f = fL這一點，相位移在180o的基礎上超前最多不會超過 90o                              

23、;     在高頻段，頻率每升高10 倍，電壓放大倍數就下降 20dB ，即斜率為20dB / 10 倍頻程，并經過 f = fhhHHHHH這一點，相位移在180o的基礎上滯后最多不超過 90o完整的電壓放大倍數表達式為：                 （四）上限頻率 fH和下限頻率 fL 的計算方法一般來說，fL 、 fH的計算方法通常采用時間常數法。當信號頻率較低求算fL時，我們忽略三極管極間電容的作用，突出

24、藕合電容 C 1, C2 的作用；當信號頻率較高，求算fH時，我們忽略藕合電容的作用而突出管子極間電容的影響，一般步驟是：       ( 1 ) 分別畫出放大電路低頻等效電路和高頻時混合等效電路； ( 2 ) 計算電容單獨作用時（低頻時，其它耦合電容短路；高頻時，其它極間電容開路）回路的時間常數值； ( 3 ) 比較各值。低頻時選值小，高頻時選值大的作為該電路的低頻時間常數和高頻時間常數；( 4 )  f = 換算出下限頻率fL限頻率 fH .在求算fL和fH時，一般來說fH的計算比較麻煩。可根據上面有關公式和給定的已知條

25、件求得。                fT的數值有時需從手冊中查得。【 例 14 】放大電路如圖25所示。已知 Vcc = 6 . 7V , Rb 300k, Rc2k，三極管的 100 , rbe = 300 , UBEQ = 0.7V , Cl = C2 = 5 F 。( 1 ) 求中頻電壓放大倍數 Aum； ( 2 ) 求下限頻率fL；( 3 ) 若設上限頻率 fH = 300kHz ，試畫出波特圖。解：本題練習中頻電壓放大倍數 Aum，

26、下限頻率fL的計葬方法及波特圖的畫法。 ( 1 ) 本題雖然要求的是動態參數，但有時卻要從靜態分析開始。                                           

27、           圖二十五              根據上面所給公式可得：( 3 ) 畫波特圖，關鍵是要抓住以下幾點： 求出電路中頻電壓放大倍數 Aum ( Aum）。該值為常數且最大值，是一水平直線。對于單管共射放大電路來說，其相位為180o。 求電路的上限頻率fH和下限頻率fL 在低頻段，幅頻特性：按20dB / 10 倍頻程的斜率變化（即頻率增加 10 倍，幅值增加

28、 20dB ）。相頻特性：在180o的基礎上，相位超前最大不超過 90o。一般認為頻率在 10fL至 0.1fL 范圍按90o 的斜率變化，且fL正好發生在180o + 45o135o處。 在高頻段，幅頻特性按20dB/10倍頻程的斜率變化（即頻率增加 10 倍，幅值減少 20dB ）。相頻特性：在180o的基礎上，相位滯后最大不超過 90o，一般認為頻率在 0.1fH 至 10fH 介范圍內，按90o的斜率變化，且fH正好發生在180o 45o 225o處。已知 |Aum| = 125 ，則 20lg|Aum| 42dB , fL = 20Hz ，fH 300kHz，畫出其波特圖，見圖26所

29、示。                                         圖二十六    八、多級放大電路    （一）多級放大電路的藕合

30、方式將若干級單管放大電路級連起來就構成了多級放大電路。級與級之間的連接方式常用的有三種直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。三種耦合方式的比較見教材 105 頁表 12 。    （二）多級放大電路的靜態分析直接藕合放大電路因無電容隔直，各級靜態工作點互不獨立，分析時比較麻煩。一般都要找好突破口，通過關鍵支路的電壓電流關系求解聯立方程得到。阻容禍合和變壓器藕合電路因有隔直作用，故各級靜態工作點互相獨立，只要按前面學過的分析方法，一級一級地計算就可以了。    （三）多級放大電路的動態分析     &#

31、160; 1、中頻電壓放大倍數的估算多級放大電路的電壓放大倍數 Au應是各級電路電壓放大倍數之乘積，即         其中：為多級放大電路的級數，其中每級的電壓放大倍數可用單級放大電路的公式來計算。單管基本共射、共集、共基電路電壓放大倍數的公式見以下各式            要特別注意的是，公式中的 Ri ，不僅是本級電路輸出端的等效電阻，還應包含下級電路等效至輸入端的電阻，即前一級輸出端往后看總的等效電阻。 &

32、#160;       2 、輸入電阻的估算多級放大電路的輸入電阻一般來說就是輸入級電路的輸入電阻，即                             3 輸出電阻的估算多級放大電路的輸出電阻一般來說就是輸出級電路的輸出電阻，即：  

33、0;                                          【  例 15  】兩級放大電路如圖27所示。已知rbb1 = rbb2 = 300, UBEQ0,

34、R130k, R2 = 150k, R3 =10k, R4 =3 . 6k, R5= 20k, R6= 10k, R7= 5 . 6K,1 =2 = 50 , VcC = 1 2V 。      ( 1 ) 試求電路的靜態工作點；       ( 2 ) 畫出電路的微變等效電路；        ( 3 ) 求電路中頻時的電壓放大倍數 Au、輸入電阻 Ri和輸出電阻 Ro ,      &

35、#160;                                         圖二十七        &#

36、160;                                            圖二十八      解: ( 1 ) 靜態工

37、作點兩級是互相獨立的，單獨計算即可。第一級放大電路為分壓式工作點穩定電路，第二級為共集電極電路。                      ( 2 ) 微變等效電路見圖28 所示。           ( 3 )  Au Aul ×Au2    &#

38、160;       式中：           代入數據，可得                 【 說明 】本題練習阻容藕合放大電路的綜合分析方法。    【  例 16  】 兩級放大電路如圖 29所示，求電路靜態工作點、電壓放大倍數、

39、輸入電阻和輸出電阻的表達式。     解：                                             圖二十九

40、畫出圖29電路的直流通路和微變等效電路，見圖30所示。                                              &#

41、160;  圖三十                              【 說明 】本題練習共射一共基組態電路的分析方法。   （四）多級放大電路的頻率響應         l、幅頻特性已知多級放大電路總的電壓放大

42、倍數是各級放大電路放大倍數的乘積，則其對數幅頻特性便是各級對數幅頻特性之和，即          見圖 31 ( a )。       2、相頻特性多級放大電路總的相位移為各級放大電路相位移之和，即                     

43、   見圖 31 ( b )。                                              圖三十一 

44、0;       3、上限頻率和下限頻率多級放大電路的上限頻率由下式決定：               若各級放大電路的上限頻率相等，均為fH1，則兩級放大電路總的上限頻率fH64fH1。多級放大電路的下限頻率由下式決定：               

45、; 若各級放大電路的下限頻率相等，均為fL1，則兩級放大電路總的下限頻率fL1 . 55 fL1。    【  例 l7  】兩級放大電路如圖32( a )所示。已知 Vcc = 12V , UCEQI = 6V ，1= 100 ，2= 50 , rbe1=1.5k, rbe2 =1k, Rb1= Rb21=R b22 =100M, Rc1= Rc2 = RL = 3k, Re2=1k, Rs = 1k, C1=1F , C2=10F , C3和Ce很大，其容抗可忽略。試計算中頻電壓放大倍數 Ausm ，下限頻率fL。     解：其微變等效電路見圖（ b ）所示。               &#