1、電工與電子技術下冊基本放大電路1第1頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五半導體二極管單向導電性PN+PN+2第2頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五半導體三極管 放大和開關的作用NNP基極發射極集電極NPN型BECPNP型PPN基極發射極集電極符號：BECIBIEICBECIBIEICNPN型三極管PNP型三極管BEC(Base)(Collector)(Emitter)3第3頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五電流分配和放大原理1. 三極管放大的外部條件BECNNPEBRBECRC發射結正偏、集電結反偏 PNP發射結正偏 VBV

2、E集電結反偏 VCVE集電結反偏 VCVB 4第4頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五1. 輸入特性特點:非線性死區電壓：硅管0.5V，鍺管0.1V。正常工作時發射結電壓： NPN型硅管 UBE 0.60.7VPNP型鍺管 UBE 0.2 0.3VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VO5第5頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五2. 輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA )1234UCE(V)912O放大區輸出特性曲線通常分三個工作區：(1) 放大區 在放大區有 IC= IB ，也稱為線性區，具有恒流特

3、性。 在放大區，發射結處于正向偏置、集電結處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態。6第6頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五IB=020A40A60A80A100A36IC(mA )1234UCE(V)912O（2）截止區IB 0 以下區域為截止區，有 IC 0 ， UCE UCC 在截止區發射結處于反向偏置，集電結處于反向偏置，晶體管工作于截止狀態。飽和區截止區（3）飽和區 當UCE UBE時，晶體管工作于飽和狀態。 在飽和區，IB IC，發射結處于正向偏置，集電結也處于正偏。 深度飽和時， 硅管UCES 0.3V， 鍺管UCES 0.1V。體現了三極管的開關作用第7頁，共

4、104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五基爾霍夫定律第一定律又稱基爾霍夫電流定律，簡記為KCL，是電流的連續性在集總參數電路上的體現，其物理背景是電荷守恒公理。內容：在任一瞬時，流向某一結點的電流之和恒等于由該結點流出的電流之和。第二定律又稱基爾霍夫電壓定律，簡記為KVL，是電場為位場時電位的單值性在集總參數電路上的體現，其物理背景是能量守恒公理。內容：在任一瞬間，沿電路中的任一回路繞行一周，在該回路上電動勢之和恒等于各電阻上的電壓降之和。 8第8頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五15.1 基本放大電路的組成15.2 放大電路的靜態分析15.4 靜態工作點的

5、穩定15.6 射極輸出器15.3 放大電路的動態分析15.5 放大電路中的頻率特性本章要點9第9頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五1. 理解單個晶體管交流放大電路的放大作用和共發射極、 共集電極放大電路的性能特點。掌握靜態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. 了解差動放大電路的工作原理和性能特點。5. 了解場效應管的電流放大作用、主要參數的意義。本章要求：10第10頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五放大的概念: 放大的目的是

6、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(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。第11頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五15.1 基本放大電路的組成15.2 放大電路的靜態分析15.4 靜態工作點的穩定15.6 射極輸出器15.3 放大電路的動態分析15.5 放大電路中的頻率特性本章要點12第12頁，共104頁，2

7、022年，5月20日，23點8分，星期五基本放大電路的組成 共發射極基本放大電路組成 共發射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE13第13頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五共發射極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,發射結正偏,使晶體管工作在放大區 。基極電源EB與基極電阻RB-使發射結 處于正偏，并提供大小適當的基極電流。共發射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE14第14頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，

8、星期五集電極電源EC -為電路提供能量。并保證集電結反偏。集電極電阻RC-將變化的電流轉變為變化的電壓。耦合電容C1 、C2 -隔離輸入、輸出與放大電路直流的聯系，同時使信號順利輸入、輸出。信號源負載共發射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE共發射極基本放大電路各元件作用 15第15頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五單電源供電時常用的畫法共發射極基本電路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE16第16頁，

9、共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五1.電壓放大倍數：放大電路的主要技術指標+-信號源Au放大電路+-+_RoRL+_Ri2. 非線性失真系數：所有的諧波總量與基波成分之比，定義為非線性失真系數。第17頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五3.輸入電阻 4. 輸出電阻 5. 通頻帶：通常將放大倍數在高頻和低頻段分別下降為中頻段放大倍數的1/ 時，所包括的頻率范圍。通頻帶f|Au |0.707| Auo | Auo |O6. 最大輸出功率第18頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五UBEIBICUCE無輸入信號(ui = 0)時: uo

10、= 0uBE = UBEuCE = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO共發射極放大電路的電壓放大作用第19頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五ICUCEOIBUBEO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，稱為靜態工作點。QIBUBEQUCEIC第20頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五UBEIB無輸入信號(ui = 0)時: uo = 0u

11、BE = UBEuCE = UCE？有輸入信號(ui 0)時 uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoIC共發射極放大電路的電壓放大作用+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO第21頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五結論：(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分析iCtOiCtICOiCticO靜態分析第22頁，共104頁，2

12、022年，5月20日，23點8分，星期五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、輸入電阻、 輸出電阻等動態參數。23第23頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五結論：(3) 若參數選取得當，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， 即共發射極電路具有反

13、相作用。uitOuotO第24頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五實現放大的條件 (1) 晶體管必須工作在放大區。發射結正偏，集 電結反偏。(2) 正確設置靜態工作點，使晶體管工作于放大區 (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，經電容耦合只輸出交流信號。25第25頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五例：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+UBE

14、UCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE第26頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五RBRCuiuORLRSes+對交流信號(有輸入信號ui時的交流分量) XC 0，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、輸入電阻、輸出電阻等動態參數。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE第27頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五15.1 基本放大電路的組成15.2 放大電路的靜態分析15.4

15、靜態工作點的穩定15.6 射極輸出器15.3 放大電路的動態分析15.5 放大電路中的頻率特性本章要點28第28頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五放大電路的靜態分析靜態：放大電路無信號輸入（ui = 0）時的工作狀態。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，靜態是動態的基礎。靜態工作點Q：IB、IC、UCE 。靜態分析：確定放大電路的靜態值。29第29頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五用估算法確定靜態值

16、1. 直流通路估算 IB根據電流放大作用2. 由直流通路估算UCE、IC當UBE UCC時，+UCCRBRCT+UBEUCEICIB由KVL: UCC = IB RB+ UBE由KVL: UCC = IC RC+ UCE所以 UCE = UCC IC RC 第30頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五例1：用估算法計算靜態工作點。已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k， =37.5。解：注意：電路中IB 和 IC 的數量級不同+UCCRBRCT+UBEUCEICIB第31頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五例2：用估算法計算圖示電路的靜態工作

17、點。 由例1、例2可知，當電路不同時，計算靜態值的公式也不同。由KVL可得：由KVL可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB第32頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五用圖解法確定靜態值用作圖的方法確定靜態值步驟： 1. 用估算法確定IB 優點： 能直觀地分析和了解靜 態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+UBEUCEICIB直流負載線方程第33頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五用圖解法確定靜態值直流負載線斜率ICQUCEQUCCUCE =UCCICRCUCE /V

18、IC/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O第34頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五15.1 基本放大電路的組成15.2 放大電路的靜態分析15.4 靜態工作點的穩定15.6 射極輸出器15.3 放大電路的動態分析15.5 放大電路中的頻率特性本章要點35第35頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五動態：放大電路有信號輸入（ui 0）時的工作狀態。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。動態分析: 計算電壓放大倍數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A

19、u、 ri、 ro與電路參數的關系，為設計打基礎。放大電路的動態分析36第36頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五 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Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。微變等效電路法37第37頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五 晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。

20、 當信號很小時，在靜態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UBEIB對于低頻小功率三極管：rbe一般為幾百歐到幾千歐。(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第38頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五(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是一組近似等距的平行直線。晶體管的電流放大系數 晶體管的輸出回路(C、E之間)可用一受控電流源 ic= i

21、b等效代替，即由來確定ic和 ib之間的關系。一般在20200之間，在手冊中常用hfe表示。O第39頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五ibicicBCEibib晶體管微變等效電路ube+-uce+-ube+-uce+-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。第40頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五2. 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。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微變等

22、效電路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii第41頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五 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。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS第42頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五3.電壓放大倍數的計算當放大電路輸出端開路(未接RL)時，因rbe與IE有關，故放大倍數與靜態 IE有關。負載電阻愈小，

23、放大倍數愈小。 式中的負號表示輸出電壓的相位與輸入相反。例1：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS第43頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五3.電壓放大倍數的計算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 Au 的公式也不同。要根據微變等效電路找出 ui與ib的關系、 uo與ic 的關系。第44頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五4.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)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

24、： 輸入電阻是對交流信號而言的，是動態電阻。+-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。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+-+-第45頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE 例2：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例1：riri第46頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五 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

25、。+_RLro+_定義： 輸出電阻是動態電阻，與負載無關。 輸出電阻是表明放大電路帶負載能力的參數。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+_第47頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五rbeRBRCRLEBC+-+-+-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Rc一般為幾千歐，因此共發射極放大電路的輸出電阻較高第48頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加例4：求ro的步驟：1) 斷開負載RL3) 外

26、加電壓4) 求2) 令 或第49頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五交流通路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii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，交直流負載重合動態分析圖解法50第50頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五動態分析圖解法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。第51頁，共104頁，2022年，5月20日

27、，23點8分，星期五電壓放大倍數將減小。QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicibuiuoRL第52頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五 非線性失真 如果Q設置不合適，晶體管進入截止區或飽和區工作，將造成非線性失真。若Q設置過高 晶體管進入飽和區工作，造成飽和失真。Q2uo 適當減小基極電流可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ153第53頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五若Q設置過低 晶體管進入截止區工作，造成截止失真。 適

28、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生失真，減小信號幅值可消除失真。第54頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五功能強大的虛擬實驗工作NI Multisim 10.1 (前身 Electronics Workbench EWB)基于NI Multisim 10的電路仿真與設計55第55頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五光電二極管反向電流隨光照強度的增加而上升。IU 照度增加符號發光二極管有正向電流流過時，發出一定波長范圍

29、的光，目前的發光管可以發出從紅外到可見波段的光，它的電特性與一般二極管類似，正向電壓較一般二極管高，電流為幾 幾十mA光電二極管發光二極管在反向電壓作用下工作在正向電壓作用下工作第56頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五15.1 基本放大電路的組成15.2 放大電路的靜態分析15.4 靜態工作點的穩定15.6 射極輸出器15.3 放大電路的動態分析15.5 放大電路中的頻率特性本章要點57第57頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五靜態工作點的穩定 合理設置靜態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工作點常因外界條件的變化而發生變動

30、。 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。58第58頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五2.集-基極反向截止電流 ICBO ICBO是由少數載流子的漂移運動所形成的電流，受溫度的影響大。 溫度ICBOICBOA+EC3.集-射極反向截止電流(穿透電流)ICEOAICEOIB=0+ ICEO受溫度的影響大。溫度ICEO，所以IC也相應增加。三極管的溫度特性較差。第59頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五溫度變化

31、對靜態工作點的影響 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，而這三個參數隨溫度而變化。溫度升高時， IC將增加，使Q點沿負載線上移。+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE60第60頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五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

32、T進入飽和區造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。O第61頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五分壓式偏置放大電路1. 穩定Q點的原理 基極電位基本恒定，不隨溫度變化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+62第62頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五分壓式偏置放大電路1. 穩定Q點的原理VB 集電極電流基本恒定，不隨溫度變化。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+63第63頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五從Q點穩定的角度來看似乎I2、VB

33、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范圍。在估算時一般選取：I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。參數的選擇VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+第64頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五Q點穩定的實質VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定 RE：溫度

34、補償電阻 對直流：RE越大,穩定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。晶體管的輸入特性曲線決定IBUBEO第65頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五靜態工作點的計算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+66第66頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五動態分析 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+67

35、第67頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五RB1RCC1C2RB2CERERL+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+-+-+-RSRE第68頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五無旁路電容CE有旁路電容CEAu減小分壓式偏置電路ri 提高ro不變第69頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五對信號源電壓的放大倍數？信號源考慮信號源內阻RS 時RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+第70頁，共104頁，2022年，5月20

36、日，23點8分，星期五例1: 在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶體管=50， UBE=0.6V, 試求:(1) 靜態工作點 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第71頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五解:(1)由直流通路求靜態工作點。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB72第72頁，共104頁，2022年，5月

37、20日，23點8分，星期五(2) 由微變等效電路求Au、 ri 、 ro。微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE73第73頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五15.1 基本放大電路的組成15.2 放大電路的靜態分析15.4 靜態工作點的穩定15.6 射極輸出器15.3 放大電路的動態分析15.5 放大電路中的頻率特性本章要點74第74頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五放大電路的頻率特性 在前面的分析中，設輸入信號是單一頻率的正弦波，但實際上，放大器的輸入信號通常是非正弦的，由于耦合電容、發射極旁路電容及三極管的結電容等的存在，它們

38、的容抗隨頻率變化，故當信號頻率不同時，放大電路的輸出電壓相對于輸入電壓的幅值和相位都將發生變化。頻率特性幅頻特性：電壓放大倍數的模|Au|與頻率 f 的關系相頻特性：輸出電壓相對于輸入電壓的 相位移 與頻率 f 的關系75第75頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五通頻帶f|Au |0.707| Auo |fLfH| Auo |幅頻特性下限截止頻率上限截止頻率耦合、旁路電容造成。三極管結電容、 造成f 270 180 90相頻特性O區分：頻率失真和非線性失真(15.3)第76頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五 在中頻段: 所以，在中頻段可認為電容不影

39、響交流信號的傳送，放大電路的放大倍數與信號頻率無關。(前面所討論的放大倍數及輸出電壓相對于輸入電壓的相位移均是指中頻段的) 三極管的極間電容和導線的分布電容很小，可認為它們的等效電容CO與負載并聯。由于CO的電容量很小，它對中頻段信號的容抗很大，可視作開路。 由于耦合電容和發射極旁路電容的容量較大，故對中頻段信號的容抗很小，可視作短路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-第77頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五 由于信號的頻率較低，耦合電容和發射極旁路電容的容抗較大，其分壓作用不能忽略。以至實際送到三極管輸入端的電壓 比輸入信號 要小，故放大倍數降低，并使 產生

40、越前的相位移（相對于中頻段）。 在低頻段： 所以，在低頻段放大倍數降低和相位移越前的主要原因是耦合電容和發射極旁路電容的影響。 CO的容抗比中頻段還大，仍可視作開路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-C1C2第78頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五 由于信號的頻率較高，耦合電容和發射極旁路電容的容抗比中頻段還小，仍可視作短路。 在高頻段： 所以，在高頻段放大倍數降低和相位移滯后的主要原因是三極管電流放大系數 、極間電容和導線的分布電容的影響。 CO的容抗將減小，它與負載并聯，使總負載阻抗減小，在高頻時三極管的電流放大系數 也下降，因而使輸出電壓減小，電壓放大倍

41、數降低，并使 產生滯后的相位移（相對于中頻段）。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSCo第79頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五15.1 基本放大電路的組成15.2 放大電路的靜態分析15.4 靜態工作點的穩定15.6 射極輸出器15.3 放大電路的動態分析15.5 放大電路中的頻率特性本章要點80第80頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五射極輸出器(共集電極放大電路) 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。 因從發射極輸出，所以稱射極輸出器。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RSRE81第81頁

42、，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五求Q點：靜態分析直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS第82頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五動態分析1. 電壓放大倍數 電壓放大倍數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+-+-+-RSRE第83頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2. 輸入電阻 射極輸出器的輸入電阻高，對前級有利。 ri 與負載有關第84頁，共104頁，2022年，5

43、月20日，23點8分，星期五3. 輸出電阻射極輸出器的輸出電阻很小，帶負載能力強。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE第85頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加例4：求ro的步驟：1) 斷開負載RL3) 外加電壓4) 求2) 令 或86第86頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五射極輸出器（共集電極放大電路）的特點：1. 電壓放大倍數小于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。87第87頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五射極輸出器的應用主要利用它具有

44、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。88第88頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五.例1: 在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶體管=60， UBE=0.6V, 信號源內阻RS= 100，試求:(1

45、) 靜態工作點 IB、IE 及 UCE；(2) 畫出微變等效電路；(3) Au、ri 和 ro 。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS第89頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五解:(1)由直流通路求靜態工作點。直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBIC第90頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五(2)由微變等效電路求Au、 ri 、 ro。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE微變等效電路第91頁，共104頁，2022年，5月20日，23點8分，星期五多級放大電路及其級間耦合方式 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