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1、第三章 三极管及放大电路第1页，共149页，编辑于2022年，星期二1956年Willifam Bradford Shockley，John Bardeen 及Walter Houser Brattain 荣获诺贝尔物理奖，诺贝尔委员会在赞词中说：“表彰三位学者在半导体研究及发现电晶体的效应。”第2页，共149页，编辑于2022年，星期二3.1.1 BJT3.1.1 BJT的结构简介的结构简介3.1 半导体三极管（半导体三极管（BJT）3.1.2 BJT3.1.2 BJT的电流分配与放大原理的电流分配与放大原理3.1.3 BJT3.1.3 BJT的特性曲线的特性曲线3.1.4 BJT3.1.4
2、 BJT的主要参数的主要参数第3页，共149页，编辑于2022年，星期二BJTBJT(Bipolar Junction Transistor)(Bipolar Junction Transistor)。三极管是通过一定制造工艺，把两个三极管是通过一定制造工艺，把两个PNPN结结合在一起的器件。结结合在一起的器件。有两种类型有两种类型:NPNNPN型和型和PNPPNP型。型。3.1.1 BJT的结构简介的结构简介第4页，共149页，编辑于2022年，星期二发射区发射区发射极发射极，用E或e表示（Emitter）基极基极，用B或b表示（Base）基区基区集电区集电区集电极集电极，用C或c表示(Co
3、llector)发射结发射结(Je)集电结集电结(Jc)第5页，共149页，编辑于2022年，星期二第6页，共149页，编辑于2022年，星期二 结构特点：结构特点：发射区的掺杂浓度最高；发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。度最低。管芯结构剖面图管芯结构剖面图第7页，共149页，编辑于2022年，星期二3.1.2 BJT的电流分配与放大原理的电流分配与放大原理1.内部载流子的传输过程内部载流子的传输过程 三极管的放大作用是在一定的外部条件
4、控制下，通过载三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。流子传输体现出来的。外部条件：外部条件：发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。发射区：发射载流子发射区：发射载流子集电区：收集载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子基区：传送和控制载流子 （以（以NPNNPN为例）为例）载流子的传输过程载流子的传输过程第8页，共149页，编辑于2022年，星期二2.电流分配关系电流分配关系通常通常 IC ICBO 为电流放大系数，为电流放大系数，它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关与外加电压无关。一般。一般 =0
5、.9 0.99根据传输过程可知根据传输过程可知 IC=InC+ICBOIB=IB-ICBOIE=IB+IC第9页，共149页，编辑于2022年，星期二 是另一个电流放大系数，是另一个电流放大系数，同样，它也只与管同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般一般 1根据根据IE=IB+IC IC=InC+ICBO且令且令ICEO=(1+)ICBO（穿透电流）（穿透电流）第10页，共149页，编辑于2022年，星期二总结三极管各极电流关系：总结三极管各极电流关系：第11页，共149页，编辑于2022年，星期二3.三极管的三种组态三极管
6、的三种组态共集电极接法共集电极接法，集电极作为公共电极，用，集电极作为公共电极，用CC表示表示;共基极接法共基极接法，基极作为公共电极，用基极作为公共电极，用CB表示。表示。共发射极接法共发射极接法，发射极作为公共电极，用，发射极作为公共电极，用CE表示；表示；BJT的三种组态的三种组态第12页，共149页，编辑于2022年，星期二a、共发射极、共发射极b、共基极、共基极c、共集共集电极电极c第13页，共149页，编辑于2022年，星期二4.放大作用放大作用+Vi-电压增益电压增益:放大的条件放大的条件:发射极正偏、发射极正偏、集电结反偏。集电结反偏。第14页，共149页，编辑于2022年，星
7、期二 综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。浓度，且基区很薄。（2）外部条件：外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏发射结正向偏置，集电结反向偏置。置。第15页，共149页，编辑于2022年，星期二vCE=0V iB=f(vBE)vCE=const(2)当当vCE1V时，时，vCB=vCE
8、-vBE0，集电结已进入反偏状态，开始收集集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的电子，基区复合减少，同样的vBE下下 IB减小，特性曲线右移。减小，特性曲线右移。vCE=0V vCE 1V(1)当当vCE=0V时，相当于两个时，相当于两个PN结并联，结并联，简化为发射结的正向伏安特性曲线。简化为发射结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线输入特性曲线3.1.3 CE-BJT的特性曲线的特性曲线第16页，共149页，编辑于2022年，星期二(3)输入特性曲线的三个部分输入特性曲线的三个部分死区死区非线性区非线性区线性区线性区第17页，共149页，编辑于2022年，星期二饱和区饱和
9、区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。IC ICQ/，管子工作在饱和区；管子工作在饱和区；3）根根据据UBEQ值值来来判判断断Si：UBEQ 0.5V，管管子子工工作作在在截截止止区区，UBEQ 0.6V UCEQ管子工作在饱和区管子工作在饱和区.4）根根据据UCEQ值值来来判判断断：UCEQ=VCC，管管子子工工作作在在截截止止区区，UCEQ=0，管子工作在饱和区，管子工作在饱和区第27页，共149页，编辑于2022年，星期二放大放大截止截止饱和饱和例：三极管工作状态的判断第28页，共149页，编辑于2022年，星期
10、二3.2 共射极放大电路共射极放大电路 电路组成电路组成 简化电路及习惯画法简化电路及习惯画法 简单工作原理简单工作原理 放大电路的静态和动态放大电路的静态和动态 直流通路和交流通路直流通路和交流通路第29页，共149页，编辑于2022年，星期二放大电路的概念和性能指标放大电路的概念和性能指标放大放大电路实际上是一种控制器,控制着电源向负载输送能量的大小放大器可以看成一个黑匣子,输出量和输入量的比值称为放大倍数dBdBdBPIV10lgAA20lgA20lg=功率增益功率增益电流增益电流增益电压增益电压增益TTiIVR=LsRVTToIVR,0第30页，共149页，编辑于2022年，星期二单管
11、共射极放大电路单管共射极放大电路1.电路组成电路组成输入回路（基极回路）输入回路（基极回路）输出回路（集电极回路）输出回路（集电极回路）四部分作用：第31页，共149页，编辑于2022年，星期二2.简化电路及习惯画法简化电路及习惯画法第32页，共149页，编辑于2022年，星期二3.简单工作原理简单工作原理Vi=0Vi=Vsin tvi 变化 iB 变化 iC 变化 vCE 变化 vo 变化iC=iBvCE=VCC-iCRC第33页，共149页，编辑于2022年，星期二静态：只考虑直流信号，即vi=0，各点电 位不变（直流工作状态），用Q点表示直流通路：电路中无变化量，电容开路，电感短路交流通
12、路：电路中电容短路，电感开路，直流电源对公共端短路 动态：只考虑交流信号，即vi不为0，各点电 位变化（交流工作状态）4.放大电路的放大电路的静态和动态静态和动态第34页，共149页，编辑于2022年，星期二5.直流通路和交流通路直流通路和交流通路交流通路交流通路 直流通路直流通路 共射极放大电路共射极放大电路电容电容C1和和C2断开断开C1和和C2短路短路，VCC对公共端短路对公共端短路第35页，共149页，编辑于2022年，星期二3.3 放大电路分析方法放大电路分析方法 3.3.1 3.3.1 静态工作情况分析静态工作情况分析 1 1、等效电路法、等效电路法:近似估算近似估算2 2、用图解
13、分析法确定静态工作点用图解分析法确定静态工作点3.3.2 3.3.2 动态工作情况分析动态工作情况分析1 1、用图解法分析动态工作情况、用图解法分析动态工作情况2 2、等效电路法、等效电路法:小信号模型小信号模型第36页，共149页，编辑于2022年，星期二 共射极放大电路共射极放大电路 3.3.1 静态工作情况分析静态工作情况分析方法方法1.用近似估算法求静态工作点用近似估算法求静态工作点根据直流通路可知：根据直流通路可知：采用该方法，必须已知三极管的采用该方法，必须已知三极管的 值值。一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.3V,可忽略不计。直流通路直流通路+-第37页，共149页，编辑
14、于2022年，星期二 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。的输入输出特性曲线。共射极放大电路共射极放大电路方法方法2.用图解分析法确定静态工作点用图解分析法确定静态工作点直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-第38页，共149页，编辑于2022年，星期二(1)画直流通路(2)把电路分为线性和非线性两部分I输入回路输入回路输出回路输出回路(3)输入特性曲线上求IB（同二极管方法）VBE=VBB-IBRbQ（IB=40 A）第39页，共149页，编辑于2022年，星期二MN(4)作输出部分的伏安特性曲线=40uA(5)作线性部分
15、的伏安特性曲线直流负载线VCE=12-4 IC(VCC=12V,RC=4K)用两点法做直线M(12V,0)，N(0,3mA)(5)直线MN与IB=40uA曲线的交点(5.6V,1.6mA)就是静态工作点Q（5.6V，1.6mA）Q第40页，共149页，编辑于2022年，星期二MN12V300K4K=40Q讨论：电路参数变化对Q点的影响Rb改变：Q点沿MN向下移动.Q 第41页，共149页，编辑于2022年，星期二12V300K4K=40MNQRC改变：Q1第42页，共149页，编辑于2022年，星期二MNQVCC改变：QI第43页，共149页，编辑于2022年，星期二总结：电路参数变化对Q点的
16、影响Rb改变：Q点沿MN向下移动RC改变：VCC改变：第44页，共149页，编辑于2022年，星期二1 1、画交流通路和交流负载线、画交流通路和交流负载线MN交流负载线交流负载线 3.3.2 动态工作情况分析动态工作情况分析方法方法1.用图解分析法确定动态工作用图解分析法确定动态工作第45页，共149页，编辑于2022年，星期二vi=0.2sint(V)vi=0.2sint(V)ib=20sint(uA)iB=20uA60uAvoviic=ib=0.8sin t(mA)vce=3.2sint(V)vCE=2.4V8.8Vvovi2 2、在动态特性曲线上画出输出信号波形、在动态特性曲线上画出输出
17、信号波形第46页，共149页，编辑于2022年，星期二方法方法2.用等效电路法：小信号模型、用等效电路法：小信号模型、H参数模型、微变等效电路模型参数模型、微变等效电路模型图解法的步骤：图解法的步骤：1、画直流通路和直流负载线；、画直流通路和直流负载线；2、确定静态工作点；、确定静态工作点；3、画出交流通路和交流负载线；、画出交流通路和交流负载线；4、分析电路（如求电压放大倍数、分析电路（如求电压放大倍数、非线性分析等）非线性分析等）第47页，共149页，编辑于2022年，星期二第48页，共149页，编辑于2022年，星期二第49页，共149页，编辑于2022年，星期二静态工作点在交流负载线的
18、静态工作点在交流负载线的中点时可获得最大不失真输出中点时可获得最大不失真输出最大不失真输出第50页，共149页，编辑于2022年，星期二 放大电路要想获得大的不失真输出幅度，放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：要求：工作点工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；部位；要有合适的交流负载线要有合适的交流负载线。第51页，共149页，编辑于2022年，星期二 共射极放大电路共射极放大电路 例题：例题：放大电路如图所示。已知BJT的=80，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（2）当Rb=100
19、k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）第52页，共149页，编辑于2022年，星期二第53页，共149页，编辑于2022年，星期二3.4 小信号模型分析法小信号模型分析法3.4.1 BJT的小信号建模的小信号建模3.4.2 共射极放大电路的分析共射极放大电路的分析 H参数的引出参数的引出 H参数小信号模型参数小信号模型 模型的简化模型的简化 H参数的确定参数的确定（意义、思路）（意义、思路）利用直流通路求利用直流通路求Q点点 画小信号等效电路画小信号等效电路 求放大电路动态指标求放大电路动态指标第54页，共149页，编辑于2022年，星期二图解法的适用范围：信
20、号频率低、幅度大的情况。图解法的适用范围：信号频率低、幅度大的情况。电路中输入信号很小时电路中输入信号很小时:把放大电路当作线性电路处理把放大电路当作线性电路处理 微变等效电路微变等效电路第55页，共149页，编辑于2022年，星期二建立小信号模型的意义建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路建立小信号模型的思路 当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。性器件所组成的电路当作线性电路
21、来处理。由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。理，从而简化放大电路的分析和设计。3.4.1 BJT的小信号建模的小信号建模第56页，共149页，编辑于2022年，星期二一、一、h参数等效电路参数等效电路I1I2+V1+V2双端口网络如果I1和V2是独立源：第57页，共149页，编辑于2022年，星期二I1I2+V1+V2双端口网络h21I1h12V2+_V1V2I1I1第58页，共149页，编辑于20
22、22年，星期二二、三极管共射二、三极管共射h参数等效电路参数等效电路共射接法等效的双端口网络：输入：Vbe，Ib输出：Vce，Ic输入特性表达式：vBE=f1 (iB,vCE )输出特性表达式：iC=f2(iB,vCE )IbIc+Vce _+Vbe_注：由于都是正弦信号，在频率较低 时无相移，所以未用复数表示1.模型模型第59页，共149页，编辑于2022年，星期二求全微分：+_+_VbeVceIbIch11h12Vceh21Ibh22第60页，共149页，编辑于2022年，星期二输出端交流短路时的输入电阻输入端交流开路时的电压传输比输出端交流短路时的正向电流传输比输入端交流开路时的输出电导
23、2.参数的物理意义参数的物理意义第61页，共149页，编辑于2022年，星期二第62页，共149页，编辑于2022年，星期二+_+_vbevceibichiehrevcehfeibhoerbeIbIcVbeVce+_ Ibbeec第63页，共149页，编辑于2022年，星期二3.估算估算rbe体电阻re结电阻rbe发射极电阻re约为rbe发射结的伏安特性为ebcbrererbbrbcrc很小很小第64页，共149页，编辑于2022年，星期二ebcbrererbbrbcrc很小很小第65页，共149页，编辑于2022年，星期二分析步骤：画直流通路，计算静态工作点Q计算 rbe画交流通路画微变等效
24、电路计算电压放大倍数Av计算输入电阻Ri计算输出电阻Ro3.4.2 共射极基本放大电路的分析共射极基本放大电路的分析第66页，共149页，编辑于2022年，星期二 共射极放大电路共射极放大电路1.利用直流通路求利用直流通路求Q点点一般硅管一般硅管VBE=0.7V，锗管，锗管VBE=0.2V，已知已知。第67页，共149页，编辑于2022年，星期二2.在交流通路和小信号等效电路中分析交流参数在交流通路和小信号等效电路中分析交流参数共射极放大电路共射极放大电路icvce+-交流通路交流通路RbviRbRbviRcRbviRcRLiVbIcIOVbIH参数小信号等效电路参数小信号等效电路第68页，共
25、149页，编辑于2022年，星期二根据根据则电压增益为则电压增益为bebirIV=bcII=)/(LccORRIV-=beLcbebLcbbebLcciO)/()/()/(rRRrIRRIrIRRIVVAV-=-=-=RbviRcRLiVbIcIOVbI（可作为公式）（可作为公式）3.求电压增益求电压增益第69页，共149页，编辑于2022年，星期二4.求输入电阻求输入电阻bebiii/rRIVR=5.求输出电阻求输出电阻RbRcRLRiRbRcRLiVbIcIOVbIRo令令0i=V0b=I0b=I Ro=Rc 所以所以第70页，共149页，编辑于2022年，星期二例例1：电路及参数如图，：
26、电路及参数如图，rb=100 求求Av，Ri，Ro=50解：解：静态工作点静态工作点 （40uA,2mA.6V)=100+51 26/2=0.763K第71页，共149页，编辑于2022年，星期二IbIb=-7.62交流通路：交流通路：微变等效电路：微变等效电路：=330K/26.263K=24.3K第72页，共149页，编辑于2022年，星期二例例2 Rs=100，RL=4K ，求求Avs=Vo/Vs=50解：静态工作点解：静态工作点 （40uA,2mA.6V）rbe=0.763K第73页，共149页，编辑于2022年，星期二交流分析：交流分析：RiRi第74页，共149页，编辑于2022年
27、，星期二例3：电路及参数如图，=40，rbb=100，(1)计算静态工作点(2)求Av，Ri，Ro解：(1)画直流通路 求静态工作点第75页，共149页，编辑于2022年，星期二直流通路第76页，共149页，编辑于2022年，星期二第77页，共149页，编辑于2022年，星期二第78页，共149页，编辑于2022年，星期二(2)画交流通路及微变等效电路，求Av，Ri，RoRiRoRo=Rc=4K第79页，共149页，编辑于2022年，星期二 例4.电路如图所示。试画出其小信号等效模型电路。bIrbeebcRerbeebciIiVRb2Rerbe+-ebciIiVRb1Rb2RcRerbe+-e
28、bciIiVbI oVRb1Rb2RcReRLrbe+-+-ebc第80页，共149页，编辑于2022年，星期二3.5 放大电路的工作点稳定问题放大电路的工作点稳定问题 温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响 温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对输入特性曲线的影响 温度变化对温度变化对 的影响的影响 稳定工作点原理稳定工作点原理 放大电路指标分析放大电路指标分析 固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较3.5.1 温度对工作点的影响温度对工作点的影响3.5.2 射极偏置电路射极偏置电路第81页，共149页，编辑于2022年，星期二3.5.1 温度对工作点的影响温度对
29、工作点的影响 ICBO ICEO T VBE IB IC 温度升高会导致静态工作点上升。温度升高会导致静态工作点上升。第82页，共149页，编辑于2022年，星期二3.5.2 射极偏置电路射极偏置电路1.稳定工作点原理稳定工作点原理目标：温度变化时，目标：温度变化时，使使I IC C维持恒定。维持恒定。如果温度变化时，如果温度变化时，b b点电位能基本不变点电位能基本不变，则可实现静态工作点的则可实现静态工作点的稳定。稳定。第83页，共149页，编辑于2022年，星期二2.放大电路指标分析放大电路指标分析静态工作点静态工作点第84页，共149页，编辑于2022年，星期二电压增益电压增益画小信号
30、等效电路画小信号等效电路确定模型参数确定模型参数第85页，共149页，编辑于2022年，星期二输入回路：增益增益电压增益：输出回路：第86页，共149页，编辑于2022年，星期二输入电阻输入电阻由电路列出方程则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻第87页，共149页，编辑于2022年，星期二输出电阻输出电阻对回路1和2列KVL方程其中其中第88页，共149页，编辑于2022年，星期二3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与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静态：静态：从IB开始求起从IE开始求起第89页，共149页，编辑
31、于2022年，星期二RbviRcRL固定偏流共射极放大电路固定偏流共射极放大电路电压增益：电压增益：输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：Ro=Rc 动态：动态：第90页，共149页，编辑于2022年，星期二例：电路及参数如图，例：电路及参数如图，=50，rb=100，(1)计算静态工作点计算静态工作点(2)求求Av，Ri，Ro28K12K0.4K1.6K3K 解：解：(1(1）画直流通路求静态工作点画直流通路求静态工作点VBVE第91页，共149页，编辑于2022年，星期二28K12K0.4K1.6K3K VBVE第92页，共149页，编辑于2022年，星期二28K12K0.4K1.6K3
32、K(2)画交流通路及微变等效电路，画交流通路及微变等效电路，求求Av，Ri，RoIb 微变等效电路：微变等效电路：交流通路：交流通路：RiRoRo=Rc=3K第93页，共149页，编辑于2022年，星期二3.6 共集电极电路和共基极电路共集电极电路和共基极电路 电路分析电路分析 复合管复合管 静态工作点静态工作点 动态指标动态指标 三种组态的比较三种组态的比较3.6.1 共集电极电路共集电极电路3.6.2 共基极电路共基极电路第94页，共149页，编辑于2022年，星期二3.6.1 共集电极电路共集电极电路1.电路分析电路分析（1 1）求静态工作点）求静态工作点由得第95页，共149页，编辑于
33、2022年，星期二（2）电压增益）电压增益 令：令：共集电路又称射极跟随器共集电路又称射极跟随器RiRo（3）输入电阻输入电阻第96页，共149页，编辑于2022年，星期二令令Vi=0，在输出端加信号在输出端加信号Vo，则则：Io=Ie+Ib+Ib（4）输出电阻输出电阻 第97页，共149页，编辑于2022年，星期二共集电极电路特点：共集电极电路特点：电压增益小于电压增益小于1 1但接近于但接近于1 1，输入电阻大，对电压信号源衰减小输入电阻大，对电压信号源衰减小 输出电阻小，带负载能力强输出电阻小，带负载能力强2.复合管复合管作用：提高电流放大系数，增大电阻作用：提高电流放大系数，增大电阻r
34、 rbebe复合管也称为复合管也称为达林顿管达林顿管第98页，共149页，编辑于2022年，星期二bce12T2T1第99页，共149页，编辑于2022年，星期二第100页，共149页，编辑于2022年，星期二3.6.2 共基极电路共基极电路1.静态工作点静态工作点 直流通路与射极偏直流通路与射极偏置电路相同置电路相同第101页，共149页，编辑于2022年，星期二2.动态指标动态指标电压增益电压增益电压增益：输出回路：输入回路：第102页，共149页，编辑于2022年，星期二 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻第103页，共149页，编辑于2022年，星期二三种组态电路比较共射组态共射组态共
35、集组态共集组态共基组态共基组态A uR iR o（反相（反相,大）大）（同相（同相,大）大）（同相，（同相，1）（最大）（最大）（最小）（最小）（最小）（最小）(中中)(大大)(大大)第104页，共149页，编辑于2022年，星期二三种组态电路比较共射电路：电压和电流放大倍数均大，输入输出电压相位相反，输出输出电阻适中。常用于电压放大。共集电路：电压放大倍数是小于且接近于1的正数，具有电压跟随特点，输入电阻大，输出电阻小。常作为电路的输入和输出级。共基电路：放大倍数同共射电路，输入电阻小，频率特性好。常用作宽带放大器。第105页，共149页，编辑于2022年，星期二基本概念直接耦合多级放大电路
36、阻容耦合多级放大电路变压器耦合多级放大电路多级放大电路的频率响应3.6.3 多级放大电路多级放大电路第106页，共149页，编辑于2022年，星期二单级电路第107页，共149页，编辑于2022年，星期二一、一、直接耦合多级放大电路直接耦合多级放大电路静态分析：VBB=IB1Rb1+VBE1VCE1=IB2Rb2+VBE2VCE1=VCC-（IC1+IB2）RC1VCE2=VCC-IC2RC2IC1=IB1IC2=IB2IB1、VC1、IB2 VC2、IC2、IC1 优点：低频性能好，易于继集成缺点：静态点相互影响温度漂移问题第108页，共149页，编辑于2022年，星期二Ib1Ib2Ib1I
37、b2动态分析：Ri1=Rb1+rbe1Ri2=Rb2+rbe2第109页，共149页，编辑于2022年，星期二二、二、阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路缺点：低频性能差，不易继集成优点：静态点互不影响Ri1=Rb1/rbe1 Ri2=Rb2/rbe2 第110页，共149页，编辑于2022年，星期二n2RL三、三、变压器耦合多级放大电路变压器耦合多级放大电路第111页，共149页，编辑于2022年，星期二优点：优点：静态点互不影响，变压器起阻抗变换作用缺点：缺点：不利于集成第112页，共149页，编辑于2022年，星期二第113页，共149页，编辑于2022年，星期二第114页，共149
38、页，编辑于2022年，星期二第115页，共149页，编辑于2022年，星期二3.7 基本放大电路的频率响应基本放大电路的频率响应频率失真相位失真幅度失真第116页，共149页，编辑于2022年，星期二1.RC低通滤波电路低通滤波电路其中，是角频率 =RC令：上限截止频率(1)分析分析第117页，共149页，编辑于2022年，星期二幅频特性相频特性第118页，共149页，编辑于2022年，星期二当 f fH 时第119页，共149页，编辑于2022年，星期二(2)波特图波特图 幅频特性相频特性第120页，共149页，编辑于2022年，星期二2.RC高通滤波电路高通滤波电路(1)分析分析令：下限频
39、率第121页，共149页，编辑于2022年，星期二当 f fL 时幅频特性相频特性第122页，共149页，编辑于2022年，星期二(2)波特图波特图 幅频特性相频特性第123页，共149页，编辑于2022年，星期二3.7.1 三极管的高频等效模型三极管的高频等效模型ebcrerberbbrbcrc三极管结构bCC第124页，共149页，编辑于2022年，星期二忽略 rce 和 rbc 并把C到输入输出回路中CCrbbbrberbcrcegm Vbebece+_VbeVbe+_+_VceIbIc混合模型Crbbbrbercegm Vbebece+_VbeVbe+_+_VceIbIcC简化混合模型
40、Ib和Ic应有点h21e就是第125页，共149页，编辑于2022年，星期二IcCrbbbrbercegm Vbebece+_VbeVbe+_+_VceIbCf 和和 fT：是指Vce=0时两电流之比，所以K=0第126页，共149页，编辑于2022年，星期二已知：即：所以：与RC低通滤波电路的频响表达式相同 的截止频率进一步分析：f很大、很小和等于f 第127页，共149页，编辑于2022年，星期二f T：频率增大使|下降到 0dB（|=1）时的频率，称为特征频率。第128页，共149页，编辑于2022年，星期二第129页，共149页，编辑于2022年，星期二3.7.2 基本共射放大电路的频
41、率响应基本共射放大电路的频率响应1.定性分析定性分析低频时，耦合电容和旁路电容的容抗不能忽略，频率降低，放大倍数变小。高频时，极间电容的影响不容忽略，频率增高，放大倍数变小。中频时，耦合电容、旁路电容的容抗和极间电容的影响均可忽略不计，放大倍数模最大。第130页，共149页，编辑于2022年，星期二2.中频放大倍数中频放大倍数幅频特性相频特性第131页，共149页，编辑于2022年，星期二3.高频放大倍数高频放大倍数把三极管用混合模型代替：Crbbbrbercegm Vbebece+_VbeVbe+_+_VoIbCRC+_ViRbRLIc第132页，共149页，编辑于2022年，星期二第133
42、页，共149页，编辑于2022年，星期二第134页，共149页，编辑于2022年，星期二提示：f越大放大倍数模越小，相位差越大第135页，共149页，编辑于2022年，星期二4.低频放大倍数低频放大倍数频率较低时，耦合电容的容抗不能忽略RbrbeRCRLrbb+_VoIb+_ViIcIb第136页，共149页，编辑于2022年，星期二第137页，共149页，编辑于2022年，星期二5.完整的频率响应完整的频率响应第138页，共149页，编辑于2022年，星期二 第139页，共149页，编辑于2022年，星期二例例 VBB=1V，Rb=7.5K，VCC=12V，C=10u，RC=RL=3.3K；
43、Vbe=0.7V，rbb=100，=50，fT=100MHz，Cob=5pF，计算fL和fH并画波特图。第140页，共149页，编辑于2022年，星期二解：解：静态分析：第141页，共149页，编辑于2022年，星期二第142页，共149页，编辑于2022年，星期二第143页，共149页，编辑于2022年，星期二3.5 105第144页，共149页，编辑于2022年，星期二6.放大电路的增益带宽积放大电路的增益带宽积三极管一旦选定，带宽增益积就确定下来，Cu=Cob所以放大倍数增大多少倍，带宽就减少多少倍第145页，共149页，编辑于2022年，星期二3.7.3 多级放大电路的频率响应多级放大
44、电路的频率响应设电路总增益为Av，每一级的增益分别为Av1、Av2、.、Avn，则：第146页，共149页，编辑于2022年，星期二fL：fH：第147页，共149页，编辑于2022年，星期二本章总结本章总结k基本共射电路图解分析（静态、动态）k三极管h参数等效电路及微变等效电路分析法k共射、共集、共基电路分析及性能比较k三极管混合等效电路及共射电路的频率响应k多级放大电路分析及频率响应第148页，共149页，编辑于2022年，星期二作作 业业A.3.1.1，3.1.2，3.1.4，3.2.1，B.1.2.1，3.3.1，3.3.3，3.3.6，C.3.4.1，3.4.2，3.4.4，实验室网址：实验室网址：222.18.57.20第149页，共149页，编辑于2022年，星期二