电工基本放大电路.pptx

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1、放大的概念放大的概念:放大的目的是将放大的目的是将微弱的变化信号微弱的变化信号放大成放大成较大的信号较大的信号。放大的实质放大的实质:用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。对放大电路的基本要求对放大电路的基本要求 ：1.1.要有足够的放大倍数要有足够的放大倍数(电压、电流、功率电压、电流、功率)。2.2.尽可能小的波形失真。尽可能小的波形失真。另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。指标。本章主要讨论电压放大

2、电路，同时介绍功率放大本章主要讨论电压放大电路，同时介绍功率放大电路。电路。第1页/共137页15.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成15.1.1 共发射极基本放大电路组成 共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE第2页/共137页15.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成15.1.2 基本放大电路各元件作用 晶体管晶体管T T-放大元件放大元件,i iC C=i iB B。要保证。要保证发射结正偏发射结正偏,集电结反偏集电结反偏,使晶体管工作在放使晶体管工作在放大区大区 。基极电源基极电源E EB B与基极电与

3、基极电阻阻R RB B-使发射结使发射结 处于正偏，并提供大处于正偏，并提供大小适当的基极电流。小适当的基极电流。共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE第3页/共137页15.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成15.1.2 基本放大电路各元件作用 集电极电源集电极电源E EC C-为为电路提供能量。并保电路提供能量。并保证集电结反偏。证集电结反偏。集电极电阻集电极电阻R RC C-将将变化的电流转变为变化的电流转变为变化的电压。变化的电压。耦合电容耦合电容C C1 1、C C2 2-隔离输入、输出隔离输入、输出与放

4、大电路直流的与放大电路直流的联系，同时使信号联系，同时使信号顺利输入、输出。顺利输入、输出。信信信信号号号号源源源源共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE负载负载负载负载第4页/共137页15.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成单电源供电时常用的画法单电源供电时常用的画法共发射极基本电路共发射极基本电路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE第5页/共137页15.1.3 共射放大电路的电压放大作用

5、UBEIBICUCE无输入信号(ui=0)时 uo=0uBE=UBEuCE=UCEuBEtOiBtOiCtOuCEtO+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCE iCiBiE第6页/共137页ICUCEOIBUBEO结论：结论：(1)(1)无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的 电压和电流电压和电流:I IB B、U UBEBE和和 I IC C、U UCECE 。(I IB B、U UBEBE)和和(I IC C、U UCECE)分别对应于分别对应于输入、输出特输入、输出特性曲线上的一个点性曲线上的一个点，称为，称为静态工作点静态工作点。Q

6、IBUBEQUCEIC第7页/共137页看清物理量的表示：看清物理量的表示：字母大写，下标大写字母大写，下标大写直流，如直流，如I IB B。字母小写。下标小写字母小写。下标小写-交流，如交流，如i ib b。字母小写，下标大写字母小写，下标大写-交流交流+直流，如直流，如i iB B。字母大写，小标小写字母大写，小标小写-交流量的有效值，如交流量的有效值，如I Ib b。第8页/共137页UBEIB无输入信号(ui=0)时:uo=0uBE=UBEuCE=UCE？有输入信号有输入信号(u ui i 0)0)时时 uCE=UCC iC RC uo 0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC

7、共射放大电路的电压放大作用ui+UCCRBRCC1C2T+uo+uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO有输入信号有输入信号u ui i时：时：第9页/共137页结论：(2)(2)加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大 小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了 一个交流量，但方向始终不变。一个交流量，但方向始终不变。+集电极电流直流分量交流分量动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析第10页/共137页结论：(3)(3)若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若

8、参数选取得当，输出电压可比输入电压大，即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。(4)(4)输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差180180，即共发射极电路具有反相作用。即共发射极电路具有反相作用。uitOuotO第11页/共137页1.1.实现放大的条件实现放大的条件 (1)(1)晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集 电结反偏。电结反偏。电结反偏。电结反偏。(2)(2)正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大

9、区。正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。(3)(3)输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。(4)(4)输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的 集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。第12页/共1

10、37页2.2.直、流通路和交流通路直、流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如如果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起作用，即对交流短路作用，即对交流短路。而。而对直流可以看成开路对直流可以看成开路。这。这样，交直流所走的通路是不同的。样，交直流所走的通路是不同的。直流通路：直流通路：无信号时电流（直流电流）的通路，无信号时电流（直流电流）的通路，用来计算静态工作点。用来计算静态工作点。交流通路：交流通路：有信号时交流分量（变化量）的通路，有信号时交流分量（变化量）的通路，用来计算电压

11、放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。输出电阻等动态参数。第13页/共137页+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE例：例：画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路直流通路直流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点Q Q(IB、IC、UCE)对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE第14页/共137页RBRCuiuORLRSes+对交流信号对交流信号(有输入信号有输入信号u ui i时的交流分量时的交流分量)XC 0，C 可看作短路。

12、忽略电源的内阻，电源的端电压恒定，直流电源对交流可看作短路。交流通路交流通路 用来计算电压用来计算电压放大倍数、输入放大倍数、输入电阻、输出电阻电阻、输出电阻等动态参数。等动态参数。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE短路短路短路短路对地短路对地短路第15页/共137页15.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析静态：静态：放大电路无信号输入（ui=0）时的工作状态。分析方法：分析方法：估算法、图解法。分析对象：分析对象：各极电压电流的直流分量。所用电路：所用电路：放大电路的直流通路。设置设置QQ点的目的：点的目的：(1)使放大电路的放大信号不失真；

13、使放大电路的放大信号不失真；(2)2)使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动态的基础。动态的基础。静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析：确定放大电路的静态值。第16页/共137页 用估算法确定静态值1.1.直流通路估算直流通路估算 I IB B根据电流放大作用2.2.由直流通路估算由直流通路估算U UCECE、I IC C当当UBE UCC时，时，由由KVL:KVL:U UCC CC=I IB B R RB B+U UBEBE由由KVL:KVL:U UCC CC=I IC C R RC C+U UCECE所以所以 U UCE CE=U UCC C

14、C I IC C R RC C+UCCRBRCT+UBEUCEICIB第17页/共137页ICUCEOIBUBEO (I IB B、U UBEBE)和和(I IC C、U UCECE)分别对应于分别对应于输入、输出特输入、输出特性曲线上的一个点性曲线上的一个点，称为，称为静态工作点静态工作点。QIBUBEQUCEIC第18页/共137页例例1 1：用估算法计算静态工作点。用估算法计算静态工作点。已知：已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。解：注意：注意：电路中电路中I IB B 和和 I IC C 的数量级不同的数量级不同+UCCRBRCT+UBEUCEICIB第19页

15、/共137页例例2 2：用估算法计算图示电路的静态工作点。用估算法计算图示电路的静态工作点。由例由例1 1、例、例2 2可知，可知，当电路不同时，计算当电路不同时，计算静态静态值的公式也不同。值的公式也不同。由KVL可得出由KVL可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB第20页/共137页 用图解法确定静态值用作图的方法确定静态值用作图的方法确定静态值步骤：步骤：1.1.用估算法确定用估算法确定I IB B 优点：优点：能直观地分析和了解静能直观地分析和了解静 态值的变化对放大电路态值的变化对放大电路 的影响。的影响。2.2.由输出特性确定由输出特性确定I IC C 和和U UCEC

16、EUCE=UCC ICRC 直流负载线方程直流负载线方程+UCCRBRCT+UBEUCEICIB第21页/共137页UCE/VIC/mAO 用图解法确定静态值 直流负载线斜率直流负载线斜率ICQUCEQUCCU UCECE =U=UCCCCIIC CR RC C直流负载线直流负载线Q由IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是Q点第22页/共137页15.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析动态：动态：放大电路有信号输入（放大电路有信号输入（u ui i 0 0 0 0）时的工作状态。）时的工作状态。分析方法：分析方法：微变等效电路法，图解法。微变等效电路法，图解法。所用电路：所用电路：

17、放大电路的交流通路。放大电路的交流通路。动态分析动态分析:计算电压放大倍数计算电压放大倍数A Au u、输入电阻、输入电阻r ri i、输出电阻、输出电阻r r。等。等.分析对象：分析对象：各极电压和电流的交流分量。各极电压和电流的交流分量。目的：目的：找出找出A Au u、r ri i、r ro o与电路参数的关系，为设计与电路参数的关系，为设计 打基础。打基础。第23页/共137页微变等效电路法微变等效电路法 微变等效电路：微变等效电路：把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。线性化的条件：线性化的条件：晶体管在小信号（微变量）情

18、况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。微变等效电路法：微变等效电路法：利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。第24页/共137页 晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。当信号很小时，在静态工作点附近的当信号很小时，在静态工作点附近的输入特性在小范围内可近似线性化。输入特性在小范围内可近似线性化。1.1.晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路 U UBEBE I IBB对于小功率三极管：对于小功率三极管：r rbebe一般为几百欧到几千欧。一般为几百欧到几千欧。微

19、变等效电路法微变等效电路法(1)(1)输入回路输入回路QQ输入特性输入特性晶体管的晶体管的输入电阻输入电阻 晶体管的输入回路晶体管的输入回路(B(B、E E之之间间)可用可用r rbebe等效代替，即由等效代替，即由r rbebe来来确定确定u ubebe和和 i ib b之间的关系。之间的关系。I IBBU UBEBEO第25页/共137页(2)(2)输出回路输出回路r rcece愈大，恒流特性愈好愈大，恒流特性愈好因因r rcece阻值很高，一般忽阻值很高，一般忽略不计。略不计。晶体管的晶体管的输出电阻输出电阻输出特性输出特性 输出特性在线性工作区是输出特性在线性工作区是一组近似等距的平行

20、直线。一组近似等距的平行直线。晶体管的电晶体管的电流放大系数流放大系数 晶体管的输出回路晶体管的输出回路(C(C、E E之之间间)可用一受控电流源可用一受控电流源 i ic c=i ib b等效代替，即由等效代替，即由 来确定来确定i ic c和和 i ib b之间的关系。之间的关系。一般在一般在2020200200之间，在手册中常用之间，在手册中常用h hfefe表示。表示。I IC CU UCECEQQO第26页/共137页ibicicBCEib ib晶体三极管微变等效电路ube+-uce+-ube+-uce+-1.1.晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路rbeBEC 晶体管的B、E之

21、间可用rbe等效代替。晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=ib等效代替。第27页/共137页2.2.放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶将交流通路中的晶体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等效电路代替即可得放效电路代替即可得放大电路的微变等效电大电路的微变等效电路。路。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路交流通路微变等效电路微变等效电路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii第28页/共137页 分析时假设输入为分析时假设输入为正弦交流，所以等效正弦交流，所以等效电路中的电压与电流电路中的电压与电流可用相量表示

22、。可用相量表示。微变等效电路微变等效电路2.2.放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶将交流通路中的晶体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等效电路代替即可得放效电路代替即可得放大电路的微变等效电大电路的微变等效电路。路。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS第29页/共137页3.3.电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算当放大电路输出端开路当放大电路输出端开路(未接未接R RL L)时时因因rbe与与I IE E有关，故有关，故放大倍数与静放大倍数与静态态 I IE E有关。有关。负载电阻愈小，放大倍

23、数愈小。负载电阻愈小，放大倍数愈小。式中的负号表示输出电压的相式中的负号表示输出电压的相位与输入相反。位与输入相反。例例例例1 1：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS第30页/共137页3.3.3.3.电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例例例例2 2：由例由例1 1、例、例2 2可知，当电路不同时，计算可知，当电路不同时，计算电压放大电压放大倍数倍数 A Au u 的公式也不同。的公式也不同。要根据微变等效电路找出要根据微变等效电路找出 u ui i与与i ib b的关系、的关系、u uo o与与i ic c 的关系。的关系。第31页/共13

24、7页4.4.4.4.放大电路输入电阻的计算放大电路输入电阻的计算放大电路对信号源放大电路对信号源放大电路对信号源放大电路对信号源(或对前级放大电路或对前级放大电路或对前级放大电路或对前级放大电路)来说，是来说，是来说，是来说，是一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻号源的负载电阻号源的负载电阻号源的负载电阻,也就是放大电路的输入电阻。也就是放大电路的输入电阻。也就是放大电路的输入电阻。也就是放大电路的输入电阻。定义：定义：输入电阻是对交

25、输入电阻是对交流信号而言的，是流信号而言的，是动态电阻。动态电阻。+-信号源信号源A Au u放大电路放大电路+-输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。参数。参数。参数。电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电流愈小，电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电流愈小，电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电流愈小，电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。因此一般总是希望得到较大的输入电阻。因此一般总是希望得到较大的输入电阻。因

26、此一般总是希望得到较大的输入电阻。放大放大电路电路信号源信号源+-+-第32页/共137页rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例例例例2 2：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例例例例1 1：riri第33页/共137页 5.5.放大电路输出电阻的计算放大电路输出电阻的计算放大电路放大电路放大电路放大电路对负载对负载对负载对负载(或对后级放大电路或对后级放大电路或对后级放大电路或对后级放大电路)来说来说来说来说，是，是，是，是一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电一个信号源，可以将它进行戴维宁

27、等效，等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。源的内阻即为放大电路的输出电阻。源的内阻即为放大电路的输出电阻。源的内阻即为放大电路的输出电阻。+_ _R RL Lr ro o+_ _定义：定义：输出电阻是输出电阻是动态电阻，与动态电阻，与负载无关。负载无关。输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路电路的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，因此一般总是希望得到较小的输出电阻。因此一般总是希望得到较小的输出电阻。R RS SR RL L+_ _A Au u放大放大电路电路+_ _第34页/共137页rb

28、eRBRCRLEBC+-+-+-RS共射极放大电路特点：共射极放大电路特点：1.1.放大倍数高；放大倍数高；2.2.输入电阻低；输入电阻低；3.3.输出电阻高。输出电阻高。例例3：求ro的步骤：(1)断开负载RL(3)外加电压(4)求外加外加(2)令 或第35页/共137页rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加外加例例例例4 4：求求r ro o的步骤：的步骤：1)断开负载RL3)外加电压4)求2)令 或第36页/共137页图解法图解法DC1.1.交流负载线交流负载线交流负载线 直流负载线 交流负载线反映交流负载线反映动态时电流动态时电流 i iC C和电和电压压u uCECE的变化关系

29、。的变化关系。交流负载线斜率交流负载线斜率 IC/mA4321O48121620B B80 AA60 A40 A20 AUCE/VQ第37页/共137页2.2.图解分析图解分析QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQiCQ1Q2ibuiuoR RL L=由由u uOO和和u ui i的峰值的峰值(或峰峰值或峰峰值)之比可得放大电路的之比可得放大电路的电压放大倍数。电压放大倍数。第38页/共137页 3.3.非线性失非线性失真真 如果如果QQ设置不合适，晶体管进入设置不合适，晶体管进入截止区截止区或或饱和区饱和区工工

30、作，将造成非线性失真作，将造成非线性失真。若若QQ设置过高设置过高:晶体管进入饱和区工晶体管进入饱和区工作，造成饱和失真。作，造成饱和失真。Q2uO 适当减小基极电适当减小基极电流可消除失真。流可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1第39页/共137页若若QQ设置过低设置过低:晶体管进入截晶体管进入截止区工作，造成止区工作，造成截止失真。截止失真。适当增加基极电适当增加基极电流可消除失真。流可消除失真。uiuOtiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE 如果如果QQ设置合适，信号幅值过大设置合适，信

31、号幅值过大也可产生也可产生失真，失真，减小信号幅值减小信号幅值可消除失真。可消除失真。3.3.非线性失真非线性失真第40页/共137页15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。件的变化而发生变动。前述的共射极放大电路前述的共射极放大电路 (固定偏置放大电路），固定偏置放大电路），简单、容易调整，但在温度变化、三极管老化、电简单、容易调整，但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下，将引起静

32、态工作源电压波动等外部因素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将使放大电路不能正常工作，其点的变动，严重时将使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度的变化。中影响最大的是温度的变化。第41页/共137页温度变化对静态工作点的影响温度变化对静态工作点的影响 在共射极放大电路（固定偏置放大电路）中，当温度升高时，UBE、ICBO 。上式表明，当UCC和 RB一定时，IC与 UBE、以及 ICEO 有关，而这三个参数随温度而变化。温度升高时，IC将增加，使Q点沿负载线上移。第42页/共137页iCuCEQ温度升高时，输温度升高时，输出特性曲线上移出特性曲线上移Q共射极放大电路（固定偏置电路）

33、的工作点Q Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使 IC 增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化，保持Q点基本稳定。结论：结论：当温度升高时，当温度升高时，I IC C将增将增加，使加，使QQ点沿负载线上移，点沿负载线上移，容易使晶体管容易使晶体管 T T进入饱和进入饱和区造成饱和失真区造成饱和失真，甚至引，甚至引起过热烧坏三极管。起过热烧坏三极管。O第43页/共137页分压式偏置电路1.1.稳定稳定QQ点的原理点的原理 基极电位基本恒定，不随温度变化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+第44页/共137页分压式偏置电路1.1

34、.稳定稳定QQ点的原理点的原理VB 集电极电流基本恒定，集电极电流基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+第45页/共137页在估算时一般选取：在估算时一般选取：I2=(5 10)IB，VB=(5 10)UBE，RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。参数的选择参数的选择VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+第46页/共137页QQ点稳定的过程点稳定的过程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB

35、固定固定 R RE E：温度补偿电阻温度补偿电阻 对直流：对直流：R RE E越大越大,稳定稳定QQ点点效果越好；效果越好；对交流：对交流：R RE E越大越大,交流交流损失越大损失越大,为避免交流损为避免交流损失加旁路电容失加旁路电容C CE E。第47页/共137页2.2.静态工作点的计算静态工作点的计算估算法估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+第48页/共137页3.3.动态分析动态分析 对交流：旁路电容 CE 将RE E 短路，RE E不起作用，Au，ri，ro与固定偏置电路相同。如果去掉CE，Au，ri，ro？旁路电容RB1RC

36、C1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+第49页/共137页RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+去掉去掉C CE E后的后的微变等效电路微变等效电路短路短路短路短路对地对地对地对地短路短路短路短路如果去掉如果去掉C CE E，A Au u，r ri i，r ro o?r rbebeR RBBR RCCR RL LE EB BC C+-+-+-R RS SR RE E第50页/共137页无旁路电容无旁路电容C CE E有旁路电容有旁路电容C CE EA Au减小减小分压式偏置电路分压式偏置电路ri i 提高提高r ro o不变不变第51页/共137页RB

37、1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+对信号源电压的对信号源电压的放大倍数？放大倍数？信号源信号源考虑信号源内阻RS 时第52页/共137页例例1:1:在图示放大电路中，已知UCC=12V,RC=6k,RE1=300，RE2=2.7k，RB1=60k，RB2=20k RL=6k，晶体管=50，UBE=0.6V,试求:(1)(1)静态工作点 IB、IC 及 UCE；(2)(2)画出微变等效电路；(3)(3)输入电阻ri、ro及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2第53页/共137页解解:(1)(1)由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工

38、作点。直流通路直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB第54页/共137页(2)(2)由微变等效电路求由微变等效电路求A Au u、ri i 、ro o。R RS S微变等效电路微变等效电路r rbebeR RBBR RCCR RL LE EB BC C+-+-+-R RE1E1第55页/共137页15.5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性 阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。频频率率特特性性幅频特性：幅频特性：电压放大倍数的模

39、电压放大倍数的模|A Au u|与频率与频率 f f 的关系的关系相频特性：相频特性：输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的 相位移相位移 与频率与频率 f f 的关系的关系第56页/共137页通频带通频带f|Au|0.707|Auo|fLfH|Auo|幅频特性下限截下限截止频率止频率上限截上限截止频率止频率耦合、旁路耦合、旁路电容造成。电容造成。三极管结电三极管结电容、容、造成造成f 270 180 90相频特性 OO第57页/共137页 在中频段在中频段 所以所以，在中频段可认为电容不影响交流信号的在中频段可认为电容不影响交流信号的传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关。传送，放

40、大电路的放大倍数与信号频率无关。(前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入电前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入电压的相位移均是指中频段的压的相位移均是指中频段的)三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认为它们的等效电容认为它们的等效电容C COO与负载并联。由于与负载并联。由于C COO的电的电容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开路。路。由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，故对故对中频段信号的容抗很小，可视作短路中频段信号的容抗很小，可视作短路。rbe

41、RBRCRLEBC+-+-+-RS+-第58页/共137页 由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实际送到三极管输入端的电压际送到三极管输入端的电压 比输入信号比输入信号 要要小，故放大倍数降低，并使小，故放大倍数降低，并使 产生越前的相位移产生越前的相位移（相对于中频段）。（相对于中频段）。在低频段：在低频段：所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。主要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响

42、。C COO的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-C1C2第59页/共137页 由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。电容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。在高频段：在高频段：所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的主要原因是三极管电流放大系数主要原因是三极管电流放大系数 、极间电容和极间电容和导线的分布电容的影响。导线的分布电容的影响。C COO的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗的容抗将减小，它

43、与负载并联，使总负载阻抗减小，在高频时三极管的电流放大系数减小，在高频时三极管的电流放大系数 也也下降，下降，因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使 产生滞后的相位移（相对于中频段）。产生滞后的相位移（相对于中频段）。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSCo第60页/共137页15.6 射极输出器射极输出器 因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路的公共端，所以是的公共端，所以是共集电极放大电路共集电极放大电路。因从发射极输出，所以称射极输出器。因从发射极输出，所以称射极输出器。RB+UCCC1C2RE

44、ERLui+uo+es+RS第61页/共137页求求QQ点：点：静态分析静态分析直流通路直流通路+UCCRBRE E+UCE+UBEIE EIBICRB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS第62页/共137页动态分析动态分析1.1.电压放大倍数电压放大倍数 电压放大倍数电压放大倍数A Au u 1 1 1 1且输入输出同相，输出电压且输入输出同相，输出电压跟随输入电压，跟随输入电压，故称电压跟随器。故称电压跟随器。微变等效电路微变等效电路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE第63页/共137页rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2.2.输入电阻输入电阻 射极输出器的射极输

45、出器的射极输出器的射极输出器的输入电阻高，对输入电阻高，对输入电阻高，对输入电阻高，对前级有利。前级有利。前级有利。前级有利。r ri i 与负载有关与负载有关与负载有关与负载有关第64页/共137页3.3.输出电阻输出电阻射极输出器的输射极输出器的输射极输出器的输射极输出器的输出电阻很小，带出电阻很小，带出电阻很小，带出电阻很小，带负载能力强。负载能力强。负载能力强。负载能力强。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE第65页/共137页共集电极放大电路共集电极放大电路(射极输出器射极输出器)的特点：的特点：1.1.电压放大倍数小于电压放大倍数小于1 1，约等于，约等于1;1;2.2.输入电

46、阻高；输入电阻高；3.3.输出电阻低；输出电阻低；4.4.输出与输入同相。输出与输入同相。第66页/共137页射极输出器的应用射极输出器的应用主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。1.1.因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，可以提高输入电阻，第一级，可以提高输入电阻，减轻信号源负担减轻信号源负担。2.2.因输出电阻低，它常被用在多级放大电路因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。提高带负载能力。3.3.利用利用 ri i 大、大、ro

47、 o小以及小以及 A Au u 1 1 1 1 的特点，也可的特点，也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，抗匹配作用，这一级射极输出器称为缓冲级或中这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。间隔离级。第67页/共137页例例1:1:.在图示放大电路中，已知UCC=12V,RE=2k,RB=200k，RL=2k，晶体管=60，UBE=0.6V,信号源内阻RS=100，试求:(1)静态工作点 IB、IE 及 UCE；(2)(2)画出微变等效电路；(3)Au、ri 和 ro。RB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS第68页/共

48、137页解解:(1)(1)由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。直流通路直流通路+UCCRBRE E+UCE+UBEIE EIBIC第69页/共137页(2)(2)由微变等效电路求由微变等效电路求A Au u、ri i 、ro o。微变等效电路微变等效电路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE第70页/共137页 15.7 多级放大电路及其级间耦合方多级放大电路及其级间耦合方式式 信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、放信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、放大器与负载之间的连接方式。大器与负载之间的连接方式。常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器常用的耦合方式：直接耦合、

49、阻容耦合和变压器耦合。耦合。动态动态:传送信号传送信号减少压降损失减少压降损失 静态：保证各级有合适的静态：保证各级有合适的QQ点点波形不失真波形不失真多级放大电路的框图多级放大电路的框图对耦合电对耦合电路的要求路的要求第二级第二级 推动级推动级 输入级输入级 输出级输出级输入输入输入输入输出输出输出输出1.1.1.1.耦合方式耦合方式第71页/共137页2 2.阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路第一级第一级第二级第二级负载负载信号源信号源两级之间通过耦合电容 C2 与下级输入电阻连接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+T1T2第72页/共137页(

50、1)(1)静态分析静态分析 由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通，每级的静态工作点互相独立，互不每级的静态工作点互相独立，互不影响，可以各级单独计算影响，可以各级单独计算。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+T1T2第73页/共137页(2)(2)动态分析动态分析微变等效电路微变等效电路第一级第一级第二级第二级rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1第74页/共137页例例1:1:如图所示的两级电压放大电路，已知1=2=