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1、课题五 分压式偏置放大电路及射极输出器本讲稿第一页，共三十五页15.4 15.4 静态工作点稳定问题静态工作点稳定问题+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE本讲稿第二页，共三十五页iCuCEQ温度升高时，输温度升高时，输温度升高时，输温度升高时，输出特性曲线上移出特性曲线上移出特性曲线上移出特性曲线上移Q结论：结论：结论：结论：当温度升高时，当温度升高时，当温度升高时，当温度升高时，I IC C将增加，使将增加，使将增加，使将增加，使Q Q点沿负载线上移，点沿负载线上移，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容易使晶体管容易使晶体管 T
2、 T进入饱和区造成饱和失真。进入饱和区造成饱和失真。进入饱和区造成饱和失真。进入饱和区造成饱和失真。246815.4.1 15.4.1 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温度对Q的影响本讲稿第三页，共三十五页15.4.215.4.2分压式偏置电路分压式偏置电路2.1 2.1 稳定稳定稳定稳定QQ点的原理点的原理点的原理点的原理 基极电位基本恒定，不基极电位基本恒定，不随温度变化。随温度变化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE固定偏置电路固定偏置电路本讲
3、稿第四页，共三十五页 集电极电流基本恒定，集电极电流基本恒定，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。不随温度变化。不随温度变化。2.1 2.1 稳定稳定稳定稳定QQ点的原理点的原理点的原理点的原理VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+IE二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路本讲稿第五页，共三十五页在估算时一般选取：在估算时一般选取：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的阻值一般为十几千欧到几十千欧。的阻值一般为十几千欧到几十千欧。参数的选择参数的选择参数的
4、选择参数的选择VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+从从Q Q点稳定的角度来看点稳定的角度来看似乎似乎I I2 2、V VB B越大越好。越大越好。但但 I I2 2 越大，越大，R RB1B1、R RB2B2必必须取得较小，将增加损须取得较小，将增加损耗，降低输入电阻。耗，降低输入电阻。而而V VB B过高必使过高必使V VE E也增高，也增高，在在U UCCCC一定时，势必使一定时，势必使U UCECE减减小，从而减小放大电路输小，从而减小放大电路输出电压的动态范围。出电压的动态范围。本讲稿第六页，共三十五页Q Q点稳定的过程点稳定的过程点
5、稳定的过程点稳定的过程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定 R RE E：温度补偿电阻温度补偿电阻温度补偿电阻温度补偿电阻 对直流：对直流：对直流：对直流：R RE E越大越大越大越大,稳定稳定稳定稳定Q Q点点点点效果越好；效果越好；效果越好；效果越好；对交流：对交流：对交流：对交流：R RE E越大越大越大越大,交流交流交流交流损失越大损失越大损失越大损失越大,为避免交流损为避免交流损为避免交流损为避免交流损失加旁路电容失加旁路电容失加旁路电容失加旁路电容C CE E。旁路电容旁路电容本讲稿第七页，共
6、三十五页VBVERB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+估算法估算法估算法估算法:二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路2.2 2.2 静态工作点计算静态工作点计算静态工作点计算静态工作点计算本讲稿第八页，共三十五页 对交流：旁路电容对交流：旁路电容 CE 将将RE E 短路短路，RE E不起作用不起作用，Au，Ri，Ro与固定偏置电路相同与固定偏置电路相同。如果去掉如果去掉CE，Au，Ri，Ro？RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCCCuiuo+RSeS+旁路电容旁路电容二、分压式偏置电路二、分压式偏置电路2.3 2.3 动态分析动态分析动态分析
7、动态分析本讲稿第九页，共三十五页 去掉去掉去掉去掉C CE E后的后的后的后的小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路短路短路对地对地短路短路如果去掉如果去掉如果去掉如果去掉C CE E，A Au u，R Ri i，R Ro o?RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+rbebeR RB BR RC CR RL LE EB BC C+-+-+-R RS SR RE E本讲稿第十页，共三十五页无旁路电容无旁路电容无旁路电容无旁路电容C CE E有旁路电容有旁路电容有旁路电容有旁路电容C CE EA Au减小减小减小减小Ri i 提高提高提高提高R Ro o
8、不变不变不变不变分压式偏置电路分压式偏置电路本讲稿第十一页，共三十五页 例例:在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V,RC=6k,RE1=300，RE2=2.7K，RB1=60k，RB2=20k RL=6k，晶体管，晶体管=50，UBE=0.6V,试求试求:(1)(1)静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2)(2)画出小信号等效电路；画出小信号等效电路；(3)(3)输入电阻输入电阻ri、r0及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2本讲稿第十二页，共三十五页【解解解解】(1)(1)由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。
9、由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB直流通路直流通路直流通路直流通路本讲稿第十三页，共三十五页RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2(2)(2)画微变等效电路画微变等效电路小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路rbebeR RC CR RL LE EB BC C+-+-+-R RS SR RE1E1本讲稿第十四页，共三十五页(3)(3)由微变等效电路求由微变等效电路求A Au u、R Ri i、R R0 0。小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路rbebeR RC
10、 CR RL LE EB BC C+-+-+-R RS SR RE1E1本讲稿第十五页，共三十五页15.4.315.4.315.4.315.4.3基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较 共射极放大电路共射极放大电路共射极放大电路共射极放大电路静态：静态：静态：静态：分压式射极偏置电路分压式射极偏置电路分压式射极偏置电路分压式射极偏置电路本讲稿第十六页，共三十五页15.4.315.4.3基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比
11、较基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较 基本共射极放大电路基本共射极放大电路电压增益：电压增益：RbviRcRL基本共射极放大电路基本共射极放大电路输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：Ro=Rc 本讲稿第十七页，共三十五页15.5 15.5 15.5 15.5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性放大电路的频率特性放大电路的频率特性15.5.1 15.5.1 为什么要研究放大电路的频率响应为什么要研究放大电路的频率响应在前面的课程内容中所涉及的信号都是单一频在前面的课程内容中所涉及的信号都是单一频率的正弦信号率的正弦信号 实际上，电子电路所处
12、理的信号，如实际上，电子电路所处理的信号，如语音信号语音信号、电视信电视信号号等都是由等都是由不同相位、不同频率分量组成的复杂信号。不同相位、不同频率分量组成的复杂信号。是由幅度及相位都有固定比例关系的多频率分量组是由幅度及相位都有固定比例关系的多频率分量组合而成。合而成。如音频信号的频率范围从如音频信号的频率范围从20Hz20Hz到到20kHz20kHz。本讲稿第十八页，共三十五页15.5.2 15.5.2 15.5.2 15.5.2 放大电路频率响应的基本概念放大电路频率响应的基本概念放大电路频率响应的基本概念放大电路频率响应的基本概念 在在输输入入正正弦弦信信号号情情况况下下，输输出出随
13、随输输入入信信号号频频率率连连续续变变化化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。的稳态响应，称为放大电路的频率响应。本讲稿第十九页，共三十五页A AVMVM0.707A0.707AVMVM普通音响系统放大电路幅频响应普通音响系统放大电路幅频响应:（波特图（波特图 Bode plot)Bode plot)纵轴纵轴（dB)dB)横轴横轴 对数坐标对数坐标f fL L-下限频率下限频率f fH H-上限频率上限频率通频带通频带：BW=fBW=fH H-f-fL L低频区低频区中频区中频区高频区高频区 主要影响因素：主要影响因素：低频区低频区:耦合电容、耦合电容、旁路电容等。旁路电容等。高频区高频区:结
14、电容、结电容、布线电容等。布线电容等。本讲稿第二十页，共三十五页15.6 15.6 射极输出器射极输出器(共集电极放大电路共集电极放大电路)RB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS因从发射极输出，所以又称射极输出器。因从发射极输出，所以又称射极输出器。因从发射极输出，所以又称射极输出器。因从发射极输出，所以又称射极输出器。本讲稿第二十一页，共三十五页求求求求QQ点：点：点：点：15.6.1 15.6.1 静态分析静态分析静态分析静态分析直流通路直流通路直流通路直流通路+UCCRBRE E+UCE+UBEIE EIBICesRB+UCCC1C2RERLui+uo+RS本讲稿第二十二
15、页，共三十五页15.6.2 15.6.2 动态分析动态分析动态分析动态分析rbeRBRLEBC+-+-+-RSRERB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS本讲稿第二十三页，共三十五页15.6.2 15.6.2 动态分析动态分析动态分析动态分析（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 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，跟随输入电压，跟随输入电压，故又称电压跟随器。故又称电压跟随器。故又称电压跟随器。
16、故又称电压跟随器。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE本讲稿第二十四页，共三十五页（2.2.）输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻 射极输出器的射极输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rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE本讲稿第二十五页，共三十五页用加压求流法求输出电阻。用加压求流法求输出电阻。rbeRERsRo置置0保留保留（3.3.）输出电阻）输出电阻）输出电阻）输出电阻本讲稿第二十六页，共三十五页RsrbeRE（加压求流法）（加压求流法）从
17、射极看基极回路电阻，被减小到从射极看基极回路电阻，被减小到1/（1+）BssR/RR=+-本讲稿第二十七页，共三十五页（3.3.）输出电阻）输出电阻）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本讲稿第二十八页，共三十五页15.6.3 15.6.3 射极输出器的特点：射极输出器的特点：1.1.电压放大倍数小于电压放大倍数小于电压放大倍数小于电压放大倍数小于1 1，约等于，约等于，约等于，约等于1;1;2.2.输入电阻高；输
18、入电阻高；输入电阻高；输入电阻高；3.3.输出电阻低；输出电阻低；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。输出与输入同相。输出与输入同相。本讲稿第二十九页，共三十五页15.6.4 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。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。1.1.1.1.因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，因输入电阻高，它常被用在多级放大电
19、路的第一级，可以提高输入电阻，可以提高输入电阻，可以提高输入电阻，可以提高输入电阻，减轻信号源负担减轻信号源负担减轻信号源负担减轻信号源负担。2.2.2.2.因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，级，可以降低输出电阻，级，可以降低输出电阻，级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。提高带负载能力。提高带负载能力。提高带负载能力。3.3.3.3.利用利用利用利用 r ri i i i大、大、大、大、r rO O O O小以及小以及小以及小以及 A A A A
20、u u u u 1 1 1 1 的特点，也可将射极输的特点，也可将射极输的特点，也可将射极输的特点，也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，这一这一这一这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。本讲稿第三十页，共三十五页.例：在图示放大电路中，已知例：在图示放大电路中，已知UCC=12V,RE=2k,RB=200k，RL=2k，晶体管，
21、晶体管=60，UBE=0.6V,信号信号源内阻源内阻RS=100，试求试求:(1)静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE；(2)(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)Au、Ri 和和 R0。esRB+UCCC1C2RERLui+uo+RS本讲稿第三十一页，共三十五页【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。由直流通路求静态工作点。由直流通路求静态工作点。+UCCRBRE E+UCE+UBEIE EIBIC本讲稿第三十二页，共三十五页(2)(2)画小信号等效电路画小信号等效电路画小信号等效电路画小信号等效电路esRB+UCCC1C2RERLui+uo+RSrbeRBRLEBC+-+-+-RSRE本讲稿第三十三页，共三十五页(3)(3)由小信号等效电路求由小信号等效电路求A Au u、R Ri i、R R0 0。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE本讲稿第三十四页，共三十五页课堂小结课堂小结（1 1）基本共射极放大电路的动态分析）基本共射极放大电路的动态分析）基本共射极放大电路的动态分析）基本共射极放大电路的动态分析（2 2）放大电路的非线性失真）放大电路的非线性失真）放大电路的非线性失真）放大电路的非线性失真本讲稿第三十五页，共三十五页