1、1 2.5 共射極放大器的交流等效電路分析法共射極放大器的交流等效電路分析法根據直流通路估算直流工作點根據直流通路估算直流工作點確定放大器交流通路、確定放大器交流通路、交流等效電路交流等效電路計算放大器的各項交流指標計算放大器的各項交流指標2UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C2圖圖2.5.11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路(a)電路電路3(b)交流等效電路交流等效電路圖圖2.5.11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB11.電壓放大倍數電壓放大倍數

2、41.電壓放大倍數電壓放大倍數beLbeLCiouLCbLCcobebirRrRRUUARRIRRIUrIU)()()(輸出、輸入電壓反相輸出、輸入電壓反相LCLCQbbebbbeRRRmVImVrrrr)()()(26)1 (分析各性能指標。主要包括以下性能指標：分析各性能指標。主要包括以下性能指標： iouUUA 無量綱參數無量綱參數5關于電壓放大倍數關于電壓放大倍數Au的討論的討論成正比；無關，而與與CQI. 1CQLLmbeLuImVRRgrRA)(26由于成正比。與LR. 23.可取分貝（可取分貝（dB）為單位。即：）為單位。即：dBUUlgAiou20當忽略當忽略rbb時，時，6(

3、b)交流等效電路交流等效電路圖圖2.5.11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1 2.電流放大倍數電流放大倍數7 2.電流放大倍數電流放大倍數LCCbeBBioiBbeBbiLCCbLCCcoRRRrRRIIARrRIIRRRIRRRIIioiIIA 無量綱參數無量綱參數可取分貝（可取分貝（dB）為單位。）為單位。可見，共射極放大器既有電壓放大，又有電流可見，共射極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。放大，因而具有極大的功率增益。8(b)交流等效電路交流等效電路圖圖2.5.

4、11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1 輸入電阻輸入電阻Ri 輸出電阻輸出電阻Ro 9 3.輸入電阻輸入電阻RibebeBBiiirrRRIUR21定義：從放大器輸入端看進去的電阻，即：定義：從放大器輸入端看進去的電阻，即： iiiIUR UsAuoUiRLRsUiRiRoUoRi表征放大器從信號源獲得信號的能力。表征放大器從信號源獲得信號的能力。104.輸出電阻輸出電阻Ro定義：從放大器輸出端看進去的電阻。定義：從放大器輸出端看進去的電阻。 根據戴維南定理，可得：根據戴維南定理，可得： CS

5、SoooRIUIUR00或Ro是一個表征放大器帶負載能力的參數。是一個表征放大器帶負載能力的參數。UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB111 對于對于電壓輸出電壓輸出。Ro越小，帶負載能力越小，帶負載能力越強，即負載變化時放大器輸出給負載的越強，即負載變化時放大器輸出給負載的電壓基本不變。電壓基本不變。 對于對于電流輸出電流輸出。Ro越大，帶負載能越大，帶負載能力越強，即負載變化時放大器輸出給負力越強，即負載變化時放大器輸出給負載的電流基本不變。載的電流基本不變。 125. 源電壓放大倍數源電壓放大倍數AusuisiiosisousARRRUUUUUUA

6、uusAA若若RiRs ，則：，則：uusAAUiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB113UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRCRB1C2圖圖2.5.11 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路(a)電路電路 6.發射極接有電阻發射極接有電阻RE時的情況時的情況14EbbebiRIrIU)1 (UsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb 圖圖2.5.12 發射極接電阻時的交流等效電路發射極接電阻時的交流等效電路LboRIU15EmLmEbeLiouRgRgRrRUUA1)1 (時）當beEELurRRRA)1 (UsRs

7、UiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb16EbebiiRrIUR)1 (Ri=RB1RB2RcUooORIURS0UsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb17例例2.5.3 下圖電路中，若下圖電路中，若RB1=75k，RB2=25k, RC=RL=2k,RE=1k,UCC=12V，晶體管采用，晶體管采用3DG6管，管，=80, r bb=100,Rs=0.6k,試求直流工試求直流工作點作點ICQ、UCEQ及及Au,Ri,Ro和和Aus等項指標。等項指標。UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C218RB1=75k，RB2=25k, RC=RL=2k,RE=

8、1k, UCC=12V，=80, r bb=100,Rs=0.6k,試求直流試求直流工作點工作點ICQ、UCEQ及及Au,Ri,Ro和和Aus等項指標。等項指標。UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB119VRRIUUmARUUIIVURRRUECCQCCCEQEBEQBEQCQCCBBBB1 . 5) 12(3 . 212)(3 . 217 . 03312257525212 解解 按估算法計算按估算法計算Q點：點： UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C220kRRRkIrrrRUUALCLCQbbbebeLiou12213 . 226

9、8010026式中：UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1計算計算Au: 2150)80(16 . 01211157580118021uisisousCobeBBiuARRRUUAkRRkrRRRA的阻值代入上式，得，將LbeRrUiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB122UoUiUsRsRB2C1RE1CERLUCCRCRB1C2RE2例例2.5.4 在上例中，將在上例中，將RE變為兩個電阻變為兩個電阻RE1和和RE2串串聯，且聯，且RE1=100,RE2=900，而旁通電容，而旁通電容CE接在接在RE2兩端，其它

10、條件不變，試求此時的兩端，其它條件不變，試求此時的交流指標交流指標。23UsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb1解解 由于由于RE=RE1+RE2=1k，所以，所以Q點不變。對點不變。對于交流通路，現在射極通過于交流通路，現在射極通過RE1接地。交流等效接地。交流等效電路為：電路為：248)8 . 8(66 . 0626 1 . 0811 2575)1 (8 . 81 . 0811180)1 (1211uisisousCoEbeBBiEbeLiouARRRUUAkRRkRrRRRRrRUUAUsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb125可見，可見，RE1的接入，使

11、得的接入，使得Au減小了約減小了約10倍。但倍。但是，由于輸入電阻增大，因而是，由于輸入電阻增大，因而Aus與與Au的差異明的差異明顯減小了。顯減小了。26 2.6 共集電極放大器共集電極放大器UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRB1C2(a)電路電路27圖圖2.6.1 共集電極放大器及交流等效電路共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路交流等效電路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie281.電壓放大倍數電壓放大倍數AuLELLbeLiouLbbebobebiLbLEeoRRRRrRUUARIrIUrIURIRRIU)1 ()1 ()1

12、()1 ()(因而因而 式中：式中： Au1，所以仍有較大的功率增益。所以仍有較大的功率增益。 UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie31圖圖2.6.1 共集電極放大器及交流等效電路共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路交流等效電路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie3.輸入電阻輸入電阻Ri32iBBiRRRR21LbeiRrR)1 (KRKrLbe1,100,1若KRi102則：Ri顯著增大，所以共集電極電路的具有高顯著增大，所以共集電極電路的具有高輸入電阻的特性輸入電阻的特性33圖圖2.6.1 共

13、集電極放大器及交流等效電路共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路交流等效電路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie4.輸出電阻輸出電阻Ro34UorbeRsRB2RB1IbRoRERoIoIeIoIb 圖圖2.6.2 求共集放大器求共集放大器Ro的等效電路的等效電路35UorbeRsRB2RB1IbRoRERoIoIeIoIboEUoooRRIURs011beBsbbeBsbeoooorRRIrRRIIUIUR10sbeEoEUoooRrRRRIURs21BBssRRRR 式中：式中：36KRKrSbe1,100,2若7 .29oR則：Uorb

14、eRsRB2RB1IbRoRERoIoIeIoIb1besrR是基極支路的電阻折合到射極的等效電是基極支路的電阻折合到射極的等效電阻阻 輸出電阻小。輸出電阻小。37共集電路的特點：共集電路的特點： 電壓放大倍數小于電壓放大倍數小于1而近于而近于1；輸出電壓與輸入電壓同相；輸出電壓與輸入電壓同相；輸入電阻高；輸入電阻高；輸出電阻低。輸出電阻低。38 2.7 共基極放大器共基極放大器C1UiREC2RCRB1RB2CBUoRLUCC(a)共基極放大電路共基極放大電路39 圖圖2.7.1 共基極放大器及其交流等效電路共基極放大器及其交流等效電路(b)交流等效電路交流等效電路IiUiRERiIerbe

15、RiIbRCRoRLIoUoIb401.電壓放大倍數電壓放大倍數AuLCLbeLiouLCbobebiRRRrRUUARRIUrIU)(,式中：式中： 2.電流放大倍數電流放大倍數AiLCCcoRRRIILCCLCCecioiRRRRRRIIIIA413.輸入電阻輸入電阻Ri4.輸出電阻輸出電阻Ro11beEiEibeeiirRRRRrIURCoRR 42 273 三種基本放大器性能比較三種基本放大器性能比較434428 放大器的級聯放大器的級聯 281級間耦合方式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。多級放大器各級之間連接的方式稱為耦合方式。級間耦合的要求級間耦合的要求 :

16、確保各級放大器有合適的直流工作點；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、變壓器耦合常用的耦合方式有三種：阻容耦合、變壓器耦合和直接耦合。和直接耦合。45阻容耦合阻容耦合優點優點：各級的直流工作點相互獨立，不會：各級的直流工作點相互獨立，不會影響各自設定的工作點。影響各自設定的工作點。缺點缺點：低頻特性差。：低頻特性差。46變壓器耦合變壓器耦合優點：優點：各級的直流工作點相互獨立；可實現阻各級的直流工作點相互獨立；可實現阻抗變換。抗變換。缺點：缺點：低頻特性差低頻特性差; 變量器體積大，不易集成。

17、變量器體積大，不易集成。47UiRi2A1A2Uo(a)直接耦合框圖直接耦合框圖直接耦合直接耦合優點：優點：易集成；沒有電抗元件，具有良好易集成；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。的頻率特性，對低頻和高頻信號均能放大。48直接耦合直接耦合缺點：缺點：1、各級直流工作點相互影響。、各級直流工作點相互影響。解決方法：合理的設計偏置電路。解決方法：合理的設計偏置電路。 2、零點漂移嚴重、零點漂移嚴重解決方法：輸入端采用差動電路。解決方法：輸入端采用差動電路。UiRi2A1A2Uo(a)直接耦合框圖直接耦合框圖49RE2UoUCC (a)墊高后級的發射極電位墊高后級的發射極電

18、位50 (b)墊高后級的發射極電位墊高后級的發射極電位 (c)墊高后級的發射極電位墊高后級的發射極電位RDZ51UoUCCNPNPNP圖圖2.8.3 直接耦合電平配置方式實例直接耦合電平配置方式實例(d)NPN、PNP管級聯管級聯52282級聯放大器的性能指標計算級聯放大器的性能指標計算unuunoooioiouAAAUUUUUUUUA 21)1(01211、一個、一個n級放大器的總電壓放大倍數級放大器的總電壓放大倍數Au為：為： 53211iLRRiiRR2、級聯放大器的輸入電阻即為第一級的輸、級聯放大器的輸入電阻即為第一級的輸入電阻入電阻Ri1，但應將后級的輸入電阻，但應將后級的輸入電阻R

19、i2作為其作為其負載，負載， 543、級聯放大器的輸出電阻即為最末級的輸、級聯放大器的輸出電阻即為最末級的輸出電阻出電阻Ro(n)，但應將前級的輸出電阻，但應將前級的輸出電阻Ro(n-1)作為其信號源內阻作為其信號源內阻 )1( nosnRRonoRR55圖圖2.8.6 兩級共射極放大器兩級共射極放大器(a)電路電路56(b)交流通路交流通路5721uuiouAAUUA121111beiCiourRRUUA22221EbeiRrR22222221EbeLCiouRrRRUUARB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2Ib1Ib2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo15812

20、1211beBBiLiirRRRRRR2122CCsooRRRRRRB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2Ib1Ib2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo159283 組合放大器組合放大器一、一、CCCE組合放大器組合放大器UoRB1RiRB2RC2RLRoUiUsRsRE1Ro1V1V2 (a)CCCE電路電路CC-CE組合電路具有高的輸入電阻，組合放大器組合電路具有高的輸入電阻，組合放大器的的Aus近似為后級共射放大器的電壓增益。近似為后級共射放大器的電壓增益。 60圖圖2.8.8 CECC電路電路UoRB1RiRB2RLRoUiV1RC1Ri2RE2V2二、二、 C

21、ECC組合放大器組合放大器CE-CC具有低的輸出電阻，組合放大器的具有低的輸出電阻，組合放大器的Au近似為近似為共射放大器在負載開路時的電壓增益。共射放大器在負載開路時的電壓增益。 61例例2.8.2 放大電路如圖放大電路如圖2.8.9所示。已知晶體管所示。已知晶體管=100, rbe1=3k,rbe2=2k,rbe3=1.5k，試求放，試求放大器的輸入電阻、輸出電阻及源電壓放大倍數。大器的輸入電阻、輸出電阻及源電壓放大倍數。 圖圖2.8.9 例例2.8.2電路電路 RsUsRE15.3kRRC23kRE33kUEE(6V)RLUo0.2kVD1V1V2V3( ( 6V)UCC2kVZ62解解

22、: 該電路為共集、共射和共集三級直接耦該電路為共集、共射和共集三級直接耦合放大器。合放大器。RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo263kRRrRRkrRiEbeRRiibeiiL150)23 . 5)(1001 (3)(1 (221112221(1)輸入電阻輸入電阻Ri：RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo264(2)輸出電阻輸出電阻Ro: 4510015 . 1331332332223beCERRooCorRRRRkRRosRE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo265(3)源電壓放大倍數源電壓放大倍數Aus: 9 . 0)23 . 5(1013)23 . 5(101)(1 ()(1 (2112111iEbeiEiouRRrRRUUARE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo2661302)2 . 03(100)(23