1、2.1 放大電路的基本概念 2.2 基本放大電路的分析方法 2.3 場效應(yīng)三極管放大電路的 分析方法2.1 放大的基本概念和 放大電路的主要性能指標(biāo) 2.1.1 放大的概念 2.1.2 放大電路的主要技術(shù)指標(biāo) 2.1.3 基本放大電路的工作原理2.1.1 放大的概念 基本放大電路一般是指由一個三極管（或場效基本放大電路一般是指由一個三極管（或場效應(yīng)管）與相應(yīng)元件組成的三種基本組態(tài)放大電路。應(yīng)管）與相應(yīng)元件組成的三種基本組態(tài)放大電路。 1.1.放大電路主要用于放大微弱信號，輸放大電路主要用于放大微弱信號，輸出電壓或電流在幅度上得到了放大，輸出信出電壓或電流在幅度上得到了放大，輸出信號的能量得到了

2、加強(qiáng)。號的能量得到了加強(qiáng)。 2. 2.輸出信號的能量實(shí)際上是由直流電源輸出信號的能量實(shí)際上是由直流電源提供的，只是經(jīng)過三極管的控制，使之轉(zhuǎn)換提供的，只是經(jīng)過三極管的控制，使之轉(zhuǎn)換成信號能量，提供給負(fù)載。成信號能量，提供給負(fù)載。共發(fā)射極、共集電極、共基極共發(fā)射極、共集電極、共基極放大電路的結(jié)構(gòu)示意框圖見圖放大電路的結(jié)構(gòu)示意框圖見圖03.0103.01。圖03.01 放大概念示意圖2.1.2 2.1.2 放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)放大電路的主要技術(shù)指標(biāo) (1)放大倍數(shù) (2)輸入電阻Ri (3)輸出電阻Ro (4)通頻帶(1) (1) 放大倍數(shù)放大倍數(shù) 輸出信號的電壓和電流幅度得到了放大，所以輸出功率

3、也會有所放大。對放大電路而言有電壓放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)和功率放大倍數(shù),通常它們都是按正弦量定義的。放大倍數(shù)定義式中各有關(guān)量如圖03.02所示。圖03.02 放大倍數(shù)的定義互阻放大倍數(shù)互阻放大倍數(shù)定義為定義為 (2.1.3)io/ IUAui電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)定義為定義為 (2.1.1)io/UUAu功率放大倍數(shù)功率放大倍數(shù)定義為定義為 (2.1.5)iiooio/IVIVPPAp互導(dǎo)放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù)定義為定義為 (2.1.4)ioiuUIA/電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)定義為定義為(2.1.2) io/ IIAi(2) (2) 輸入電阻輸入電阻 Ri 輸入電阻是表明放大電路從信號源吸取

4、電流大小的參數(shù)，Ri大放大電路從信號源吸取的電流小，反之則大。Ri的定義見圖03.03和式(03.04)(03.04)iiiIUR圖 03.03 輸入電阻的定義(3) (3) 輸出電阻輸出電阻Ro 輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載的能力，的能力，Ro大表明放大電路帶負(fù)載的大表明放大電路帶負(fù)載的能力差，反之則強(qiáng)。能力差，反之則強(qiáng)。Ro的定義見圖的定義見圖03.0403.04和式和式(03.05)(03.05)。 (03.05) 0,.o.ooSL=URIUR 圖圖03.04 是從輸出端加假想電源是從輸出端加假想電源U o求求Ro，)05.03()b(04.03oooL根據(jù)

5、式。開路時的輸出為，、，測得時，在帶根據(jù)圖UIURoU(a)從假想的 求Ro Ro圖 03.04 輸出電阻的定義 o=oLoLURRRULooRUUR1=o 注意：放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻通常都是注意：放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻通常都是在正弦信號下的交流參數(shù)，只有在放大電路處于放大在正弦信號下的交流參數(shù)，只有在放大電路處于放大狀態(tài)且輸出不失真的條件下才有意義。狀態(tài)且輸出不失真的條件下才有意義。圖2.1.3 兩個放大電路相連的示意圖(4) (4) 通頻帶通頻帶00HL7.02)()(AAfAfA(03.06)相應(yīng)的頻率相應(yīng)的頻率fL稱為下限頻率，稱為下限頻率，fH稱為上限頻率稱為上限頻率。

6、圖 03.05 通頻帶的定義 放大電路的增益放大電路的增益A(f) 是頻率的函數(shù)。在低是頻率的函數(shù)。在低頻段和高頻段放大倍數(shù)都要下降。當(dāng)頻段和高頻段放大倍數(shù)都要下降。當(dāng)A(f)下降下降到中頻電壓放大倍數(shù)到中頻電壓放大倍數(shù)A0的的 1/ 時時，即，即2問題問題1 1：放大電路的輸出電阻小，對放大：放大電路的輸出電阻小，對放大 電路輸出電壓的穩(wěn)定性是否有利？電路輸出電壓的穩(wěn)定性是否有利？問題問題2 2：有一個放大電路的輸入信號的頻：有一個放大電路的輸入信號的頻 率成分為率成分為100 100 Hz10 kHz，那么放，那么放 大電路的通頻帶應(yīng)如何選擇？大電路的通頻帶應(yīng)如何選擇？ 如果放大電路的通頻

7、帶比輸入信如果放大電路的通頻帶比輸入信 號的頻帶窄，那么輸出信號將發(fā)號的頻帶窄，那么輸出信號將發(fā)什么變化？什么變化？2.2 2.2 基本共射放大電路的工作原理基本共射放大電路的工作原理(2.2.1) (2.2.1) 共發(fā)射極組態(tài)交流基本放大電路的組成共發(fā)射極組態(tài)交流基本放大電路的組成(2.2.2) (2.2.2) 靜態(tài)和動態(tài)靜態(tài)和動態(tài)(2.2.3) (2.2.3) 直流通道和交流通道直流通道和交流通道(2.2.4) (2.2.4) 放大原理放大原理基本組成如下：基本組成如下： 三三 極極 管管T 負(fù)載電阻負(fù)載電阻Rc 、RL 偏置電路偏置電路VCC 、Rb 耦合電容耦合電容C1 、C2起放大作

8、用。起放大作用。將變化的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出。提供電源，并使三極管工作在線性區(qū)。輸入耦合電容C1保證信號加到發(fā)射結(jié)，不影響發(fā)射結(jié)偏置。輸出耦合電容C2保證信號輸送到負(fù)載，不影響集電結(jié)偏置。(2.2.1) (2.2.1) 共發(fā)射極組態(tài)交流基本放大電路的組成共發(fā)射極組態(tài)交流基本放大電路的組成 圖 03.06 共發(fā)射極組態(tài)交流基本放大電路 (2.2.2) (2.2.2) 設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性 靜態(tài)靜態(tài) 時，放大電路的工作狀態(tài)，時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱也稱直流工作狀態(tài)直流工作狀態(tài)。0iu 放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是保證動放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是保證動態(tài)工作

9、的前提。態(tài)工作的前提。 動態(tài)動態(tài) 時，放大電路的工作狀時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)交流工作狀態(tài)。0iu情況一、沒有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)CCCCVRIVUIIIcCQCEQBQCQBQ00 靜態(tài)時：靜態(tài)時：。V 0iu情況二、合理地設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)cCQCCCEQBQCQbBEQCCBQRIVUIIRUVI 靜態(tài)時：靜態(tài)時：。V 0iuQ點(diǎn)合適情況下 基本共射放大電路的波形分析(2.2.3) (2.2.3) 基本共射放大電路的工作原理及波形分析基本共射放大電路的工作原理及波形分析1、直接耦合共射放大電路(2.2.4) (2.2.4) 常見的兩種基本共射放大電路常見的兩種基本共射

10、放大電路2、阻容耦合共射放大電路2、 阻容耦合共射放大電路2.3 2.3 雙極型三極管放大電路雙極型三極管放大電路 的的 基基 本本 分分 析析 方方 法法2.3.1 放大電路的直流通路與交流通路2.3.2 放大電路的圖解分析2.3.3 三極管的低頻小信號模型2.3.4 共射組態(tài)基本放大電路微變等效 電路分析法2.3.5 放大器工作點(diǎn)穩(wěn)定問題2.3.6 共集、共基組態(tài)基本放大電路 直流通道 交流通道 在直流電源的作用下直流電流流經(jīng)的通道。電容開路；電感短路；信號源短路，但應(yīng)保留其內(nèi)阻。 能通過交流的電路通道。電容（容量足夠大，如耦合電容）-短路；直流電源短路 。(2.3.1) (2.3.1)

11、直流通道和交流通道直流通道和交流通道 (a)直流通道 (b)交流通道 圖 03.07 基本放大電路的直流通道和交流通道圖2.2.1 所示基本共射放大電路的直流通路和交流通路圖2.2.1 所示基本共射放大電路的交流通路圖2.2.1 所示基本共射放大電路的直流通路圖2.2.1 所示基本共射放大電路圖2.3.2 直接耦合共射放大電路及其 直流通路和交流通路阻容耦合共射放大電路交流通路直流通路 2.3.2 2.3.2 放大電路的圖解分析法放大電路的圖解分析法 放大電路的分析有放大電路的分析有靜態(tài)分析靜態(tài)分析和和動態(tài)分析動態(tài)分析。 一、靜態(tài)分析一、靜態(tài)分析 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析 一、一、 放大電路的

12、靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析 靜態(tài)分析有靜態(tài)分析有計算法計算法和和圖解分析法圖解分析法兩種。兩種。（1 1）靜態(tài)工作狀態(tài)的計算分析法）靜態(tài)工作狀態(tài)的計算分析法（2 2）靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析法）靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析法 靜態(tài)工作狀態(tài)的計算分析法靜態(tài)工作狀態(tài)的計算分析法cCQCCCEQBQCQbBEQCCBQRIVUIIRUVI IBQ、ICQ和和UCEQ這些量代表的工作狀態(tài)稱為這些量代表的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)，用用Q表示。在測試基本放大電路時表示。在測試基本放大電路時，往往測量三個電極對地的電位，往往測量三個電極對地的電位UB、UE和和UC即即可確定三極管的靜態(tài)工作狀態(tài)可確定三極管的

13、靜態(tài)工作狀態(tài)。根據(jù)直流通道可對放大電路的靜態(tài)進(jìn)行計算根據(jù)直流通道可對放大電路的靜態(tài)進(jìn)行計算靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析法靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析法圖 03.08 放大電路靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析 放大電路的靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析如圖03.08所示。cCCCCEbBECCBRiVuRuRVRuVibBEbCCiBiC1. 由直流負(fù)載列出方程由直流負(fù)載列出方程 uCE=VCCiCRc2. 在輸出特性曲線上確定在輸出特性曲線上確定兩個特殊點(diǎn)兩個特殊點(diǎn),即可即可 畫出直流負(fù)載線。畫出直流負(fù)載線。 直流負(fù)載線的確定方法直流負(fù)載線的確定方法：VCC 、 VCC /Rc3. 在輸入回路列方程式在輸入回路列方程式uBE

14、 =VCCiBRb4. 在輸入特性曲線上，作出輸入負(fù)載線，兩在輸入特性曲線上，作出輸入負(fù)載線，兩 線的交點(diǎn)即是線的交點(diǎn)即是Q。5. 得到得到Q點(diǎn)的參數(shù)點(diǎn)的參數(shù)IBQ、ICQ和和UCEQ。例3.1：測量三極管三個電極對地電位如圖 03.09所示，試判斷三極管的工作狀態(tài)。 圖 03.09 三極管工作狀態(tài)判斷 放大截止飽和二、二、 放大電路的動態(tài)圖解分析放大電路的動態(tài)圖解分析 （1）交流負(fù)載線）交流負(fù)載線 （2）交流工作狀態(tài)的圖解分析）交流工作狀態(tài)的圖解分析 （3）最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 （4）非線性失真非線性失真 （5）輸出功率和功率三角形輸出功率和功率三角形基本共射放大電路iBiC

15、利用圖解法求電壓放大倍數(shù)bBEbIBBIRuRuVRuuVibBEBBB基本共射放大電路的波形分析bBEbIBBIRuRuVRuuVibBEBBB（1）交流負(fù)載線）交流負(fù)載線 交流負(fù)載線確定方法：交流負(fù)載線確定方法： 1.通過輸出特性曲線上的通過輸出特性曲線上的Q點(diǎn)點(diǎn)做一條直線，其斜率為做一條直線，其斜率為- -1/RL 。 2.RL= RLRc， 是交流負(fù)載電阻。是交流負(fù)載電阻。 3.交流負(fù)載線是有交流交流負(fù)載線是有交流 輸入信號時輸入信號時Q點(diǎn)的運(yùn)點(diǎn)的運(yùn) 動軌跡。動軌跡。 4.交流負(fù)載線與直流交流負(fù)載線與直流 負(fù)載線相交負(fù)載線相交Q點(diǎn)。點(diǎn)。 圖圖 03.11 放大電路的動態(tài)放大電路的動態(tài)

16、工作狀態(tài)的圖解分析工作狀態(tài)的圖解分析iBiC（動畫動畫3-1）圖 03.12 放大電路的動態(tài)圖解分析通過圖解分析，可得如下結(jié)論：通過圖解分析，可得如下結(jié)論： 1. 1. ui uBE iB iC uCE |-uo| 2. 2. uo與與ui相位相反；相位相反； 3. 3. 可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù)；可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù)； 4. 4. 可以確定最大不失真輸出幅度可以確定最大不失真輸出幅度。(2)(2)交流工作狀態(tài)的圖解分析交流工作狀態(tài)的圖解分析圖2.3.9 直流負(fù)載線和交流負(fù)載線飽和失真 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失

17、真。對于的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。(3) (3) 波形非線性失真的分析波形非線性失真的分析 注意：對于PNP管，由于是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn)形式，與NPN管正好相反。截止失真 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。(3) (3) 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 注意：對于PNP管，由于是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn)形式，與NPN管正好相反。放大電路的最大不失真輸出幅度放大電路的

18、最大不失真輸出幅度 放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，需要：需要： 1.工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q要設(shè)置在輸出特性曲線放要設(shè)置在輸出特性曲線放 大區(qū)的中間部位；大區(qū)的中間部位； 2.要有合適的交流負(fù)載線。要有合適的交流負(fù)載線。 圖 03.14 放大器的最大不失真輸出幅度（動畫3-4）%10012322VVVTHD 非線性失真系數(shù)的定義：非線性失真系數(shù)的定義：在某一正弦信號輸在某一正弦信號輸入下，輸出波形因非線性而產(chǎn)生失真，其諧波分入下，輸出波形因非線性而產(chǎn)生失真，其諧波分量的總有效值與基波分量之比，用量的總有效值與基波分量之比，用THD表示，表示，即即左圖電路，由于電

19、路參數(shù)的改變使Q點(diǎn)移動。返回返回iBiC1. 從Q1到Q1 (5) (5) 輸出功率和功率三角形輸出功率和功率三角形omomomomo2122IVIVP 要想要想PO大，就要使功率三角形的面積大，大，就要使功率三角形的面積大，即必須使即必須使Vom 和和Iom 都要大。都要大。 圖 03.15 功率三角形放大電路向電阻性負(fù)載提供的放大電路向電阻性負(fù)載提供的輸出功率輸出功率 在輸出特性曲線上，在輸出特性曲線上，正好是三角形正好是三角形 ABQ的面的面積，這一三角形稱為積，這一三角形稱為功率功率三角形三角形。2.3.3 等效電路法等效電路法 （）模型的建立（）模型的建立 （）主要參數(shù)（）主要參數(shù)

20、（）（）h h參數(shù)參數(shù) （）（）h h參數(shù)微變等效電路簡化模型參數(shù)微變等效電路簡化模型基本共射放大電路iBiC一、 晶體管的直流模型 二、二、晶體管共射 h h 參數(shù)等效模型 1.1.三極管可以用一個模型來代替。三極管可以用一個模型來代替。 2.2.對于低頻模型可以不考慮結(jié)電容的影響。對于低頻模型可以不考慮結(jié)電容的影響。 3.3.小信號意味著三極管在線性條件下工作，小信號意味著三極管在線性條件下工作， 微變也具有線性同樣的含義。微變也具有線性同樣的含義。 （1）模型的建立模型的建立iBiC+-uBE+-uC EbeciBiC （1）模型的建立模型的建立iBiC+-uBE+-uC EbeciBi

21、C （1）模型的建立模型的建立),(),(CEBCCEBBEuifiuifuceebeceebebeUhIhIUhIhU2221c1211圖2.3.13 h參數(shù)的物理意義及求解方法 三極管三極管模型模型CE0BCECB0CEBCCCE0BCEBEB0CEBBEBEuuiiiiiuuuiiuuiuiuCECCEBEBCEBCEduuidiiididuuudiiuduICECBUBCICEBEBUBBEceebeceebebeUhIhIUhIhU2221c1211(3) (3) h h參數(shù)參數(shù)CE)/(BBE11euiuh，稱為，稱為輸入電阻輸入電阻，即，即 rbe。0B)/(CEBE12iuuh

22、，稱為，稱為電壓反饋系數(shù)電壓反饋系數(shù)。0CE)/(BC21uiih，稱為，稱為電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)，即，即 。0B)/(CEC22iuih ，稱為，稱為輸出電導(dǎo)輸出電導(dǎo)，即，即1/rce。 1.1.三極管可以用一個模型來代替。三極管可以用一個模型來代替。 2.2.對于低頻模型可以不考慮結(jié)電容的影響。對于低頻模型可以不考慮結(jié)電容的影響。 3.3.小信號意味著三極管在線性條件下工作，小信號意味著三極管在線性條件下工作， 微變也具有線性同樣的含義。微變也具有線性同樣的含義。三極管的低頻小信號模型如圖三極管的低頻小信號模型如圖03.1603.16所示。所示。圖 03.16 雙極型三極管h參數(shù)模型圖

23、2.3.12 晶體管的共射h參數(shù)等效模型（2)2)模型中的主要參數(shù)模型中的主要參數(shù) r rbebe三極管的交流輸入電阻三極管的交流輸入電阻 根據(jù)二極管的方程式根據(jù)二極管的方程式1)e (T/SUuIi對于三極管的發(fā)射結(jié)對于三極管的發(fā)射結(jié)TE BTE B/ES/ESEe1)e (UUuuIIi求發(fā)射結(jié)的動態(tài)電導(dǎo)，求發(fā)射結(jié)的動態(tài)電導(dǎo)，b b 相當(dāng)基區(qū)內(nèi)一個點(diǎn)，相當(dāng)基區(qū)內(nèi)一個點(diǎn)，b b是基極。是基極。TE/ESTE BE eTE Be1dd1UiIUuirUu reUT / iE reQUT /IEQ=26 (mV)/ IEQ ( mA) rbeQ= rbb + rbe 300 +(1+) 26 /

24、 IEQ （03.11） i iB B輸出電流源輸出電流源 表示三極管的電流放大作用。表示三極管的電流放大作用。反映了三極管具有電流控制電流源反映了三極管具有電流控制電流源CCCS的特性的特性。rbe re歸算到基極回路的電阻。rbb 相當(dāng)于基相當(dāng)于基區(qū)的體電阻區(qū)的體電阻, 對于小功率三極管對于小功率三極管rbb 300 ，。，。 (3) (3) h h參數(shù)參數(shù)),(),(CEBCCEBBEuifiuifuCE0BCECB0CEBCCCE0BCEBEB0CEBBEBEuuiiiiiuuuiiuuiuiuCE)/(BBE11euiuh，稱為，稱為輸入電阻輸入電阻，即，即 rbe。0B)/(CEB

25、E12iuuh，稱為，稱為電壓反饋系數(shù)電壓反饋系數(shù)。0CE)/(BC21uiih，稱為，稱為電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)，即，即 。0B)/(CEC22iuih ，稱為，稱為輸出電導(dǎo)輸出電導(dǎo)，即，即1/rce。三極管的模型也可以用網(wǎng)絡(luò)方程導(dǎo)出三極管的模型也可以用網(wǎng)絡(luò)方程導(dǎo)出。三極管的輸入和輸出特性曲線如下：三極管的輸入和輸出特性曲線如下： (4) (4) h h參數(shù)微變等效電路簡化模型參數(shù)微變等效電路簡化模型 簡化的三極管簡化的三極管h h參數(shù)模型，如圖參數(shù)模型，如圖03.1903.19所示。所示。 圖中作了兩處忽略圖中作了兩處忽略 h h1212反映三極管內(nèi)部的電反映三極管內(nèi)部的電壓反饋，因數(shù)量

26、很小，一般壓反饋，因數(shù)量很小，一般可以忽略。可以忽略。 h h2222具有電導(dǎo)的量綱，與具有電導(dǎo)的量綱，與電流源并聯(lián)時，分流極小，電流源并聯(lián)時，分流極小，可作開路處理。可作開路處理。圖 03.19 三極管簡化h參數(shù)模型2.2.4 共射組態(tài)基本放大電路共射組態(tài)基本放大電路 微變等效電路分析法微變等效電路分析法 (1) (1) 共射組態(tài)基本放大電路共射組態(tài)基本放大電路 (2) (2) 直流計算直流計算 (3) (3) 交流計算交流計算例 基本共射放大電路的動態(tài)分析iBiC考慮信號源內(nèi)阻并帶上負(fù)載 RL求： ， ，siiosUUUUUUAousoRiR2.4 放大器工作點(diǎn)穩(wěn)定問題一、工作點(diǎn)穩(wěn)定及溫度

27、對工作點(diǎn)的影響一、工作點(diǎn)穩(wěn)定及溫度對工作點(diǎn)的影響1、為什么要設(shè)置穩(wěn)定的、為什么要設(shè)置穩(wěn)定的Q點(diǎn)？點(diǎn)？ （1）Q點(diǎn)設(shè)置不合適的話，將使輸出波形失真點(diǎn)設(shè)置不合適的話，將使輸出波形失真 （2）放大倍數(shù)與）放大倍數(shù)與Q點(diǎn)有關(guān)點(diǎn)有關(guān) 2、環(huán)境溫度對工作、環(huán)境溫度對工作點(diǎn)穩(wěn)定的影響點(diǎn)穩(wěn)定的影響 當(dāng)溫度升高時，當(dāng)溫度升高時，三極管的反向飽和三極管的反向飽和電流電流ICBO 、UBE IC 從而影從而影響響Au。二、 典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路 穩(wěn)定穩(wěn)定Q點(diǎn)的原理：設(shè)點(diǎn)的原理：設(shè)I1IB，對，對Si管管10倍倍 對對Ge管管20倍倍 則有：則有： U b= VCC Rb2 / (Rb1+Rb2)當(dāng)某種原因影響當(dāng)

28、某種原因影響IC IE UE UBE IB IC 三、工作點(diǎn)穩(wěn)定電路介紹三、工作點(diǎn)穩(wěn)定電路介紹 四、四、 共射組態(tài)基本放大電路分析舉例共射組態(tài)基本放大電路分析舉例共發(fā)射極交流基本放大電路如圖所示。共發(fā)射極交流基本放大電路如圖所示。 Rb1和和Rb2系偏置電系偏置電阻。阻。C1是耦合電容，將是耦合電容，將輸入信號輸入信號vi耦合到三極耦合到三極管的基極。管的基極。 Rc是集電極負(fù)載電是集電極負(fù)載電阻。阻。Re是發(fā)射極電阻，是發(fā)射極電阻，Ce是是Re的旁路電容。的旁路電容。 C2是耦合電容，將是耦合電容，將集電極的信號耦合到負(fù)集電極的信號耦合到負(fù)載電阻載電阻RL上。上。 Rb1、Rb2、Rc和和R

29、e處處于直流通道中。于直流通道中。Rc 、RL相并聯(lián)，相并聯(lián)，處于輸出回路處于輸出回路的交流通道之中。的交流通道之中。(1) (1) 直流計算直流計算 圖圖03.2003.20電路的直流通道如圖電路的直流通道如圖03.21(a)03.21(a)所示，用戴維寧定理進(jìn)行變換后如圖所示，用戴維寧定理進(jìn)行變換后如圖03.21(b)03.21(b)所示。所示。 (a) 直流通路 (b) 用戴維寧定理進(jìn)行變換 圖 03.21 基本放大電路的直流通道 IB=(V CCVBE) / Rb+(1+ )Re U CC= VCC Rb2 / (Rb1+Rb2) Rb= Rb1Rb2 IC= IB UC= VCC I

30、CRc UCE= VCC ICRcIERe= VCC IC(Rc+Re) 因此因此靜態(tài)計算靜態(tài)計算如下：如下：(3) (3) 交流計算交流計算根據(jù)圖根據(jù)圖03.20(b)的微變等效電路，有的微變等效電路，有輸出電阻Ro = rceRcRc (03.18) Ebbbebeib/ mV26)1 (/IrrrUIbcII = LbLcoRIRIULcL/= RRR輸入電阻 = rbe / Rb1/ Rb2rbe = rbb +(1+)26 mV/ IE =300+(1+)26 mV/ IE (03.17)iii/ IUR電壓放大倍數(shù) = RL / rbe (03.16)io/UUAv 根據(jù)圖根據(jù)圖0

31、3.04(a)求輸出電阻的原理，求輸出電阻的原理，應(yīng)將圖應(yīng)將圖03.20(b)微變等效電路的輸入端短微變等效電路的輸入端短路，將負(fù)載路，將負(fù)載開路。在輸開路。在輸出端加一個出端加一個等效的輸出等效的輸出電壓電壓Vo 。于是于是輸出電阻RoRo = rceRCRC （動畫3-7） 共發(fā)射極電路 共集電極電路 共基極電路一、 共集組態(tài)基本放大電路共集電極組態(tài)基本放大電路如圖所示。 (a)共集組態(tài)放大電路 (b) 直流通道 圖03.22 共集組態(tài)基本放大電路 (1) (1)直流分析直流分析 將共集組態(tài)基本放大電路的直流通道畫于圖 03.22(b)之中，于是有 IB=( VCCUBE)/ Rb+(1+

32、)Re IC= IB UCE= VCCIERe= VCCICRe(2)(2)交流分析交流分析 將CC放大電路的中頻微變等效電路畫出.中頻電壓放大倍數(shù)中頻電壓放大倍數(shù)1)1 ()1 (LbeLioRrRUUAu 輸入電阻輸入電阻 Ri=Rb1/ Rb2 /rbe +(1+)Re)CC組態(tài)微變等效電路Rb = Rb1/ Rb2 RbRLLeLRRR/iR輸出電阻輸出電阻輸出電阻可從右圖求出。1+/=)/()+/()1(,)+/()/()1 (beeoebebebebbbesooosoosooRoRrRIURRURrUIRrUIRUIIIII 將輸入信號短路，負(fù)載開路，由所加的等效輸出信號 可以求出

33、輸出電流oU圖03.24 求Ro的微變等效電路oR輸出電阻輸出電阻 輸出電阻可從圖3.24求出。圖03.24 求Ro的微變等效電路)21.03(1+/=)/()+/()1(/,)+/()/()1 (sbeeoooeosbeoob2b1sssbeobeobbboeRrRIVRRVRrVIRRRRRrVIRVIIIIIR 將輸入信號短路，負(fù)載開路，由所加的等效輸出信號 可以求出輸出電流oV 共基組態(tài)放大電路如圖03.25所示，其直流通道如圖03.26所示。(1)直流分析 與共射組態(tài)相同。 圖 03.25共基組態(tài)放大電路圖 03.26 共基放大電路的直流通道二、 共基組態(tài)基本放大電路(2)交流分析

34、共基極組態(tài)基本放大電路的微變等效電路如圖03.27所示。CB組態(tài)微變等效電路電壓放大倍數(shù) =RL / rbe輸入電阻 輸出電阻 Ro RCio/UUAv1/1/beebeiiirRrIURoR圖2.5.4 基本共基放大電路Ic2.6 基本放大電路的派生電路圖2.6.1 復(fù)合管圖2.6.2 阻容耦合復(fù)合管共射放大電路圖2.6.3 阻容耦合復(fù)合管共集放大電路圖2.6.4 共射共基放大電路的交流通路圖2.6.5 共集共基放大電路的交流通路返回返回一、 復(fù)合管2.6.1 復(fù)合管及其放大電路二、 阻容耦合復(fù)合管共射放大電路三、 阻容耦合復(fù)合管共集放大電路2.6.2 共射共基放大電路的交流通路圖2.6.5

35、 共集共基放大電路的交流通路2 27 7 場效應(yīng)三極管放大電路場效應(yīng)三極管放大電路 的分析方法的分析方法2.3.1 2.3.1 共源組態(tài)基本放大電路共源組態(tài)基本放大電路2.3.2 2.3.2 共漏組態(tài)基本放大電路共漏組態(tài)基本放大電路2.3.3 2.3.3 共柵組態(tài)基本放大電路共柵組態(tài)基本放大電路2.3.4 2.3.4 三種組態(tài)基本放大電路的比較三種組態(tài)基本放大電路的比較2.7.1 場效應(yīng)管放大電路的三種接法一、 基本共源放大電路2.7.2 場效應(yīng)管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法及分析靜態(tài)分析方法一： 用圖解法求解基本共源放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)分析方法二： 用估算法求解基本共源放大電路的靜態(tài)工

36、作點(diǎn)。先求得UGSQ=VGG，再將UGSQ代入id=f(uGS)即可求得IDQ 。二、 自給偏壓共源放大電路三、 分壓式偏置電路一、 MOS管的低頻小信號等效模型2.7.3 場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析圖2.7.7 從特性曲線求gm和rdsMOS管的低頻小信號簡化模型例1 基本共源放大電路分析例2 基本共漏放大電路分析圖2.7.10 求解基本共漏放大電路的輸出電阻2.7.12.7.1共源組態(tài)基本放大電路共源組態(tài)基本放大電路 對于采用場效應(yīng)三極管的共源基本放大對于采用場效應(yīng)三極管的共源基本放大電路，可以與共射組態(tài)接法的基本放大電路電路，可以與共射組態(tài)接法的基本放大電路相對應(yīng)，只不過場效應(yīng)三極管是電

37、壓控制電相對應(yīng)，只不過場效應(yīng)三極管是電壓控制電流源，即流源，即VCCS。共源組態(tài)的基本放大電路。共源組態(tài)的基本放大電路如圖如圖03.2803.28所示。所示。(a)采用結(jié)型場效應(yīng)管(b)采用絕緣柵場效應(yīng)管圖圖 03.28 共源組態(tài)接法基本放大電路共源組態(tài)接法基本放大電路 比較共源和共射放大電路，它們只是在比較共源和共射放大電路，它們只是在偏置電路和受控源的類型上有所不同。只偏置電路和受控源的類型上有所不同。只要將微變等效電路畫出，就是一個解電路要將微變等效電路畫出，就是一個解電路的問題了。的問題了。(1)(1)直流分析直流分析 將共源基本放大電路的直流通道畫出,如圖03.29所示。03.29

38、共源基本放大 電路的直流通道 圖中Rg1、Rg2是柵極偏置電阻，Rs是源極電阻，Rd是漏極負(fù)載電阻。與共射基本放大電路的Rb1、Rb2，Re和Rc分別一一對應(yīng)。而且只要結(jié)型場效應(yīng)管柵源間PN結(jié)是反偏工作，無柵流，那么JFET和MOSFET的直流通道和交流通道是一樣的。 根據(jù)圖根據(jù)圖03.29可寫出下列可寫出下列方程方程 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VGS(off)2 VDSQ= VDDIDQ(Rd+R) 于是可以解出于是可以解出VGSQ、IDQ和和VDSQ。圖圖03.30 微變等效電路微變等效電路(2)(2)交

39、流分析交流分析 畫出圖03.28電路的微變等效電路，如圖03.30所示。 與雙極型三極管相比，輸入電阻無窮大，與雙極型三極管相比，輸入電阻無窮大，相當(dāng)開路。相當(dāng)開路。VCCS的電流源的電流源 還并聯(lián)了一個還并聯(lián)了一個輸出電阻輸出電阻rds，在雙極型三極管的簡化模型中，在雙極型三極管的簡化模型中，因輸出電阻很大視為開路，在此可暫時保留。因輸出電阻很大視為開路，在此可暫時保留。其它部分與雙極型三極管放大電路情況一樣。其它部分與雙極型三極管放大電路情況一樣。gsmVg電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) 如果有信號源內(nèi)阻RS時 =gmRLRi / (Ri +RS) 式中Ri是放大電路的輸入電阻。LddsLLmg

40、sLddsgsmLddsgsmo/)/()/(RRrRRgVRRrVgARRrVgVvvA輸入電阻輸入電阻 RVIRRiiig1g2/ /.輸出電阻輸出電阻 為計算放大電路的輸出電阻，可按雙口為計算放大電路的輸出電阻，可按雙口網(wǎng)絡(luò)計算原則將放大電路畫成圖網(wǎng)絡(luò)計算原則將放大電路畫成圖03.3103.31的形式。的形式。圖 03.31 計算Ro的電路模型 將負(fù)載電阻將負(fù)載電阻RL開路，并想象在輸出端加開路，并想象在輸出端加一個電源一個電源 , 將輸入電壓信號源短路，但保將輸入電壓信號源短路，但保留內(nèi)阻。然后計算留內(nèi)阻。然后計算 ，于是，于是 ddsooo/=RrIVR交流參數(shù)歸納如下電壓放大倍數(shù)L

41、mioRgVVAvddsdooo/RrRIVR輸出電阻輸入電阻 Ri=Rg1/Rg2 或 Ri=Rg+(Rg1/Rg2) 2.3.2 2.3.2 共漏組態(tài)基本放大電路共漏組態(tài)基本放大電路共漏組態(tài)基本放大電路如圖共漏組態(tài)基本放大電路如圖03.3203.32所示所示圖 03.32 共漏組態(tài)放大電路 03.33 直流通道其直流工作狀態(tài)和動態(tài)分析如下。其直流工作狀態(tài)和動態(tài)分析如下。(1)(1)直流分析直流分析 將共漏組態(tài)基本放大電路的直流通道畫將共漏組態(tài)基本放大電路的直流通道畫于圖于圖03.3303.33之中，于是有之中，于是有 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VGS(off)2 VDSQ= VDDIDQR由此可以解出由此可以解出VGSQ、IDQ和和VDSQ。LmLmLdsgsmgsLdsgsmio1)/()/(RgRgRRrVgVRRrVgVVAv(2)(2)交流分析交流分析 將圖將圖03.3203.32的的CD放大電路的微變等效電放大電路