第9章基本放大電路第9章基本放大電路9.2

放大電路的工作原理9.3

放大電路的靜態分析9.1

雙極性晶體管9.9

差分放大電路9.4

放大電路的動態分析9.5

雙極性晶體管基本放大電路9.8

多級放大電路9.1

雙極性晶體管一、基本結構N型硅P型N型二氧化硅保護膜CBENPN型NNP基極發射極集電極NPN型BEC符號：BECIBIEICNPN型三極管一、基本結構N型鍺銦球銦球P型P型CEBPNP型BECPNP型PPN基極發射極集電極符號：BECIBIEICPNP型三極管9.1雙極性晶體管二、晶體管的電流放大作用以NPN型三極管為例討論cNNPebbec表面看三極管若實現放大，必須從三極管內部結構和外部所加電源的極性來保證。不具備放大作用基區：最薄，摻雜濃度最低發射區：摻雜濃度最高發射結集電結BECNNP基極發射極集電極結構特點：集電區：面積最大這些結構特點是它具有電流放大作用的內在條件。三、電流分配和放大原理1.三極管放大的外部條件發射結正向偏置、集電結反向偏置(2)對PNP型三極管

從電位的角度看：

(1)對NPN型三極管

發射結正偏VB>VE

集電結反偏VC>VB

即VC>VB>VE

集電極電位最高

即VE>VB>VC

發射極電位最高BECNNPEBRBECRCIEICIBBECPPNEBRBECRCIEICIB共射極放大電路

發射結正偏VB<VE

集電結反偏VC<VB2.各電極電流關系及電流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.100.010.701.502.303.103.950.010.721.542.363.184.05結論:1）三電極電流關系IE=IB+IC2）IC

IB

，

IC

IE

3）IC

IB

基極電流的微小變化IB能夠引起較大的集電極電流變化IC,這就是三極管的電流放大作用。

BECNNPEBRBECRCIEICIB3.三極管內部載流子的運動規律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO

基區空穴向發射區的擴散可忽略。

發射結正偏，發射區電子不斷向基區擴散，形成發射極電流IE。

進入P區的電子少部分與基區的空穴復合，形成電流IBE，多數擴散到集電結。從基區擴散來的電子作為集電結的少子，漂移進入集電區而被集電極收集，形成ICE。

集電結反偏，有少子形成的反向電流ICBO。IBIc發射結正偏擴散強E區多子（自由電子）到B區B區多子（空穴）到E區穿過發射結的電流主要是電子流形成發射極電流IEIE是由擴散運動形成的1發射區向基區擴散電子，形成發射極電流IE。2電子在基區中的擴散與復合，形成基極電流IBE區電子到基區B后，有兩種運動擴散ICE復合IBE同時基區中的電子被EB拉走形成IBIBE=IB時達到動態平衡形成穩定的基極電流IBIB是由復合運動形成的3集電極收集電子，形成集電極電流IC集電結反偏阻礙C區中的多子（自由電子）擴散，同時收集E區擴散過來的電子有助于少子的漂移運動，有反向飽和電流ICBO形成集電極電流IC4.電流的關系

IE=IB+IC

當IB=0時，

直流(靜態)電流放大系數

交流(動態)電流放大系數≈ICIBIC－ICEOIBβ

=ICIBβ=

UCE=常數

ICIB≈IC=ICEONPNB

E

CRCECEBRBIEICIB電路圖

綜上所述，從發射區擴散到基區的電子只有很小一部分在基區復合，絕大部分到達集電區。BECRCECICEO四、特性曲線

即管子各電極電壓與電流的關系曲線，是管子內部載流子運動的外部表現，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據。為什么要研究特性曲線：

1）直觀地分析管子的工作狀態

2）合理地選擇偏置電路的參數，設計性能良好的電路

重點討論應用最廣泛的共發射極接法的特性曲線發射極是輸入回路、輸出回路的公共端共發射極電路輸入回路輸出回路

測量晶體管特性的實驗線路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV++––––++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

UBE0.6~0.7VPNP型鍺管

UBE0.2~0.3VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VO1.輸入特性

IB=f(UBE)UCE=常數

UCE≥1V25℃UCE≥1V75℃80604020UBE/VIB/AO0.40.8輸入特性1、溫度增加時，由于熱激發形成的載流子增多，在同樣的UBE下，IB增加。2、若保持IB不變，可減小UBE。3、溫度每升高1C，UBE將減小2.5mV，即晶體管具有負溫度系數。2.輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O輸出特性曲線通常分三個工作區：截止區飽和區放大區2.輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大區(1)放大區

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。

在放大區有IC=IB

，也稱為線性區，具有恒流特性。UBC﹤0UBE﹥0

對于NPN型管而言，應使UCE﹥UBE此時2.輸出特性(1)放大區特征a.的微小變化會引起的較大變化；b.,是由和決定的；c.,;d.晶體管相當通路。NPNB

E

CRCUCCUBBRBIEICIBIB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O（2）截止區IB<0以下區域為截止區，有IC0

。

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。截止區2.截止狀態條件:發射結反偏,集電結反偏。電路圖CERCUCC截止狀態時的晶體管NPNB

E

CRCUCCUBBRBIEICIB截止區的特征：

a.

基極電流IB＝0；

b.

集電極電流IC＝0；c.；d.晶體管相當于開路。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O（3）飽和區飽和區

當UCEUBE時，晶體管工作于飽和狀態。在飽和區，IBIC，發射結處于正向偏置，集電結也處于正偏。

深度飽和時，硅管UCES0.3V，

鍺管UCES-0.1V。IB↑,IC

↑UCE=(UCC－RCIC)↓

ICM=UCC/RC電路圖NPNB

E

CRCUCCUBBRBIEICIBCERCUCC飽和狀態時的晶體管a.增加時，基本不變；b.,是由和決定的；c.；d.晶體管相當于短路。（3）飽和區的特征晶體管三種工作狀態的電壓和電流ICIBUCE–++–UBC﹤0+–UBE﹥0放大IC≈0IB＝0UCE≈–++–UBC﹤0+–UBE≤0UCC截止IC≈IB≥UCE≈0–++–UBC＞0+–UBE＞0I’BUCCRC飽和截止放大飽和發射結反偏正偏正偏集電結反偏反偏正偏五、主要參數1.電流放大系數,直流電流放大系數交流電流放大系數當晶體管接成共發射極電路時，

表示晶體管特性的數據稱為晶體管的參數，晶體管的參數也是設計電路、選用晶體管的依據。注意：

和

的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且ICE0較小的情況下，兩者數值接近。常用晶體管的

值在20~200之間。例：在UCE=6V時，在Q1點IB=40A,IC=1.5mA；

在Q2點IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計算中，一般作近似處理：=。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120Q1Q2在Q1點，有由Q1和Q2點，得2.

集電極最大允許電流ICM3.

集-射極反向擊穿電壓U(BR)CEO

集電極電流IC上升會導致三極管的值的下降，當值下降到正常值的三分之二時的集電極電流即為ICM。

當集—射極之間的電壓UCE超過一定的數值時，三極管就會被擊穿。手冊上給出的數值是25C、基極開路時的擊穿電壓U(BR)

CEO。4.

集電極最大允許耗散功率PCMPCM取決于三極管允許的溫升，消耗功率過大，溫升過高會燒壞三極管。

PC

PCM=ICUCE

硅管允許結溫約為150C，鍺管約為7090C。ICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區由三個極限參數可畫出三極管的安全工作區ICUCEO

管子工作在放大狀態，利用IB對IC的控制作用。1、用于交流放大電路中

IC=ICEO≈0，c、e之間相當于斷路，三極管相當于一個開關處于斷開狀態。

UCES≈0，

c、e之間相當于短路，三極管相當于一個開關處于接通狀態。2、用于數字電路中管子工作在截止或飽和狀態，利用其開關特性。截止時：飽和時：“開”“關”半導體三極管應用常見三極管的外形結構實物照片放大的概念:

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(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。9.2放大電路的工作原理9.2放大電路的工作原理共發射極基本交流放大電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE電路組成：●晶體管T●基極電源EB與基極電阻RB●集電極電源EC●集電極電阻RC●耦合電容C1、C2

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+–++–uBEuCE–iCiBiE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+–++–uBEuCE–iCiBiE單電源供電時常用的畫法共發射極基本電路+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE放大電路的組成T+ECRCC1C2RBNPNT-ECRCC1C2RBPNP符號規定UA大寫字母、大寫下標，表示直流量。uA小寫字母、大寫下標，表示交直流量。ua小寫字母、小寫下標，表示交流分量。uAua交直流量交流分量tUA直流分量共射放大電路的電壓放大作用UBEIBICUCEuo=0uBE=UBEuCE=UCE+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO（1）無輸入信號(ui

=0)時: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。QIBUBEQUCEICUBEIB無輸入信號(ui

=0)時:uo=0uBE=UBEuCE=UCE？有輸入信號(ui

≠0)時uCE=UCC－iC

RCuo0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO（2）有輸入信號(ui

≠0)時: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相作用。uitOuotO*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。如何判斷一個電路是否能實現放大？3.晶體管必須偏置在放大區。發射結正偏，集電結反偏。4.正確設置靜態工作點，使整個波形處于放大區。1.信號能否輸入到放大電路中。2.信號能否輸出。與實現放大的條件相對應，判斷的過程如下：22.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。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++–UBEUCE–ICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiERBRCuiuORLRSes++–+––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、輸入電阻、輸出電阻等動態參數。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE例：畫放大電路的交流通路方法交流放大電路的分析方法靜態：放大電路無信號輸入（ui

=0）時的工作狀態。靜態分析：確定放大電路的靜態值。

——靜態工作點Q：IB、IC、UCE

。交流放大電路有靜態分析和動態分析兩種方法。動態：放大電路有信號輸入（ui

0）時的工作狀態。動態分析:

計算電壓放大倍數Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。

放大電路的分析方法放大電路分析靜態分析動態分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法9.3

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。9.3.1

用估算法確定靜態值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+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB由KVL:UCC=IBRB+

UBE由KVL:UCC=ICRC+

UCE所以UCE=UCC–

ICRC例1：用估算法計算靜態工作點。已知：UCC=6V，RC=2k，RB=180k，=50。解：注意：電路中IB

和IC

的數量級不同+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB例2：用估算法計算圖示電路的靜態工作點。

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++–UBEUCE–ICIB9.3.2

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++–UBEUCE–ICIB直流負載線方程9.3.2

用圖解法確定靜態值直流負載線斜率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O(二)靜態工作點的影響下一節上一頁下一頁返回上一節1.當IB太小，Q

點很低，引起后半周截止失真。(二)靜態工作點的影響下一節上一頁下一頁返回上一節1.當IB太小，Q

點很低，引起后半周截止失真。(二)靜態工作點的影響下一節上一頁下一頁返回上一節1.當IB太小，Q

點很低，引起后半周截止失真。2.當IB太大，Q

點很高，引起前半周飽和失真。(二)靜態工作點的影響下一節上一頁下一頁返回上一節1.當IB太小，Q

點很低，引起后半周截止失真。2.當IB太大，Q

點很高，引起前半周飽和失真。※

截止失真和飽和失真統稱為非線形失真。(二)靜態工作點的影響下一節上一頁下一頁返回上一節1.當IB太小，Q

點很低，引起后半周截止失真。2.當IB太大，Q

點很高，引起前半周飽和失真。※

截止失真和飽和失真統稱為非線形失真。9.4

放大電路的動態分析動態：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Au、ri、ro與電路參數的關系，為設計打基礎。9.4放大電路的動態分析一、放大電路的主要性能指標

1.電壓放大倍數Au其分貝值:|Au|(dB)=20lg|Au|定義：Uo

UiAu=

Uo

UiAu

=Uo

Ui

絕對值:

|Au|=Uom

Uim=當輸入信號為正弦交流信號時,：反映放大電路的放大能力在放大電路中:2.輸入電阻ri

定義：Ui

Iiri

=Ui

Iiri=當輸入信號為正弦交流信號時

ri

RS＋ri

Ui

=Us

Us

RS＋ri

Ii

=

＋

Ui

－+_UsIiRS放大電路ri放大電路信號源輸入電阻ri

大

Ui大

Uo

大；

ri大

Ii

小可減輕信號源的負擔；

ri

RS＋ri

Ui

=Us

Us

RS＋ri

Ii

=ri越大越好，ri

RS

。可見：

＋

Ui

－+_UsIiRS放大電路ri輸入電阻3.輸出電阻ro

UOC

ISCro

=

UOC

ISCro

=當輸入信號為正弦交流信號時：定義：

＋

Uo

－+_UesIoroRL放大電路負載輸出電阻UOC

=Ues=A0Ui放大電路輸出端開路電壓：當輸出端接有負載時：放大器的電壓放大倍數：

若ro

小，帶載能力強；反之帶載能力差。

RL

RL＋ro

UoL

=UOC

RL

RL＋ro

|Au|

=|A0|

可見：

ro

越小越好，ro

RL。

＋

Uo

－+_UesIoroRL

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。

放大電路輸出端接負載后，輸出電壓和電壓放大倍數都比空載時有所下降。二、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。

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(2)輸出回路

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=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。輸出特性ICUCEQOICIBibicicBCEibib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。

＋Ｕce

－CIcE

IbiC

＋

uCE

－

＋

uBE

－iBBEC

＋Ｕbe

－BErbe

Ib

＋Ｕce

－CIcIb晶體管的小信號模型共射接法共集接法共基接法CE

IbIcBIbrbeCE

IbIcBIbrbe電路圖IiIbIcIoRBRC

＋

Uo

－

＋

Ui

－RBRC+UCC

＋

uo

－

＋

ui

－C1C2＋＋2.放大電路的交流通路+_UsRsRL作法:C

短路，UCC短路。

IbIc

Ii＋Uo

－＋Ui

－BrbeCRBRCEIo

Ib放大電路交流通路微變等效電路BEC3.電壓放大倍數的計算當放大電路輸出端開路(未接RL)時，負載電阻愈小，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+-+-+-RS4.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。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSri5.

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。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSUOC

ISCro=－IcRC

－Ic

=

=RC9.5雙極型晶體管基本放大電路一、共射放大電路1.電路組成

+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE一、共射放大電路

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。

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。9.5.1溫度變化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、、ICEO

。

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。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T進入飽和區造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。O9.5.2分壓式偏置電路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+–（1）RB2的作用9.5.2分壓式偏置電路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+–從Q點穩定的角度來看似乎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+–Q點穩定的過程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–TUBEIBICVEICVB固定

RE：溫度補償電阻

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。（2）RE的作用2.靜態工作點的計算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–3.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+–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+-+-+-RSRE3.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，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+-+-+-RS3.電壓放大倍數的計算rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2：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。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE2rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS1：riri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解:(1)由直流通路求靜態工作點。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+–UCEIEIBICVB(2)由微變等效電路求Au、ri

、

ro。微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE1二、共集放大電路

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+–RS求Q點：1、靜態分析直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS2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+-+-+-RSRERB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS2.

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+-+-+-RSRErbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加3、輸出電阻求ro的步驟：1)

斷開負載RL3)外加電壓4)求2)令或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共集電極放大電路(射極輸出器)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。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Au1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。三、共基放大電路RB1RCC1C2RB2CBRERL++++UCCuiuo++––

因對交流信號而言，信號由發射極輸入，由集電極輸出。由于基極旁路電容CB，以基極作為信號輸入和輸出的公共端。1.靜態工作點的計算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CBRERL++++UCCuiuo++––RB1RCC1C2RB2CBRERL++++UCCuiuo++––2動態分析ECBRERC+_+_uiuo共基極放大電路的交流通路共基極放大電路的微變等效電路ECBRERC+_+_rbeRL1.

電壓放大倍數ECBRERC+_+_rbeRL2.

輸入電阻1.

電壓放大倍數2.

輸入電阻3.

輸出電阻ECBRERC+_+_rbeRL9.8多級放大電路

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接方式。

常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。動態:傳送信號減少壓降損失靜態：保證各級有合適的Q點波形不失真第二級

推動級

輸入級

輸出級輸入輸出多級放大電路的框圖對耦合電路的要求1.阻容耦合第一級第二級負載信號源兩級之間通過耦合電容

C2與下級輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T21.

靜態分析

由于電容有隔直作用，所以每級放大電路的直流通路互不相通，每級的靜態工作點互相獨立，互不影響，可以各級單獨計算。兩級放大電路均為共發射極分壓式偏置電路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T22.

動態分析微變等效電路第一級第二級rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1直接耦合：將前級的輸出端直接接后級的輸入端。可用來放大緩慢變化的信號或直流量變化的信號。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2––++RE29.9

差分放大電路2.零點漂移零點漂移：指輸入信號電壓為零時，輸出電壓發生緩慢地、無規則地變化的現象。uotO產生的原因：晶體管參數隨溫度變化、電源電壓波動、電路元件參數的變化。直接耦合存在的兩個問題：1.前后級靜態工作點相互影響零點漂移的危害：直接影響對輸入信號測量的準確程度和分辨能力。嚴重時，可能淹沒有效信號電壓，無法分辨是有效信號電壓還是漂移電壓。

一般用輸出漂移電壓折合到輸入端的等效漂移電壓作為衡量零點漂移的指標。輸入端等效漂移電壓輸出端漂移電壓電壓放大倍數

只有輸入端的等效漂移電壓比輸入信號小許多時，放大后的有用信號才能被很好地區分出來。

由于不采用電容，所以直接耦合放大電路具有良好的低頻特性。通頻帶f|Au

|0.707|Auo|OfH|Auo|幅頻特性

抑制零點漂移是制作高質量直接耦合放大電路的一個重要的問題。

適合于集成化的要求，在集成運放的內部，級間都是直接耦合。9.9.1差分放大電路的工作原理

電路結構對稱，在理想的情況下，兩管的特性及對應電阻元件的參數值都相等。差分放大電路是抑制零點漂移最有效的電路結構。差分放大原理電路

+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2兩個輸入、兩個輸出兩管靜態工作點相同1.零點漂移的抑制uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1+VC1

)－(VC2+

VC2)=0靜態時，ui1

=

ui2

=0當溫度升高時ICVC（兩管變化量相等）

對稱差分放大電路對兩管所產生的同向漂移都有抑制作用。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T22.有信號輸入時的工作情況

兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出電壓為零，即對共模信號沒有放大能力。(1)共模信號

ui1=ui2

大小相等、極性相同

差分電路抑制共模信號能力的大小，反映了它對零點漂移的抑制水平。+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+–ui1ui2++––T2+–+–+–+–+–+–共模信號需要抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T22.有信號輸入時的工作情況兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化，(2)

差模信號

ui1=–ui2

大小相等、極性相反uo=(VC1－VC1

)－(VC2+

VC１)=－2VC1即對差模信號有放大能力。+–+–+–+–+–+–差模信號是有用信號(3)比較輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。

一對比較信號ui1、ui2可以看成是一對共模信號和一對差模信號的疊加。

式中

放大器只放大兩個輸入信號的差值信號—差分放大電路。所以，對比較輸入信號的放大作用可分解為對共模信號分量和差模信號分量的處理。(3)比較輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。例1:

ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV例2:

ui1=20mV,ui2=16mV可分解成:

ui1=18mV+2mVui2=18mV－2mV可分解成:

ui1=8mV+2mV共模信號差模信號

放大器只放大兩個輸入信號的差值信號—差分放大電路。