放大电路静态分析.ppt

第第2章章 基本放大电路基本放大电路1.1.理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、共集电极放大电路的性能特点。共集电极放大电路的性能特点。共集电极放大电路的性能特点。共集电极放大电路的性能特点。2.2.掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变 等效电路分析法。等效电路分析法。等效电路分析法。等效电路分析法。3.3.了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念，了解放大电路的频率特性。念，了解放大电路的频率特性。念，了解放大电路的频率特性。念，了解放大电路的频率特性。放大的概念放大的概念放大的概念放大的概念:放大的目的是将放大的目的是将放大的目的是将放大的目的是将微弱微弱微弱微弱的的的的变化信号变化信号变化信号变化信号放大成放大成放大成放大成较大较大较大较大的信号。的信号。的信号。的信号。放大的实质放大的实质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。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。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。指标。指标。本章主要讨论本章主要讨论本章主要讨论本章主要讨论电压电压电压电压放大电路。放大电路。放大电路。放大电路。2.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成2.1.1 共发射极基本交流放大电路组成共发射极基本交流放大电路组成 共发射极基本交流放大电路共发射极基本交流放大电路共发射极基本交流放大电路共发射极基本交流放大电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE2.1.2 基本放大电路各元件作用基本放大电路各元件作用 晶体管晶体管晶体管晶体管T T-放大元放大元放大元放大元件件件件,i iC C=i iB B。要保要保要保要保证集电结反偏证集电结反偏证集电结反偏证集电结反偏,发发发发射结正偏射结正偏射结正偏射结正偏,使晶体使晶体使晶体使晶体管工作在放大区管工作在放大区管工作在放大区管工作在放大区 。基极电源基极电源基极电源基极电源E EB B与基极与基极与基极与基极电阻电阻电阻电阻R RB B-使发射结使发射结使发射结使发射结 处于正偏，并提供处于正偏，并提供处于正偏，并提供处于正偏，并提供大小适当的基极电大小适当的基极电大小适当的基极电大小适当的基极电流。流。流。流。共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE集电极电源集电极电源集电极电源集电极电源E EC C-为为为为电路提供能量。并电路提供能量。并电路提供能量。并电路提供能量。并保证集电结反偏。保证集电结反偏。保证集电结反偏。保证集电结反偏。集电极电阻集电极电阻集电极电阻集电极电阻R RC C-将将将将变化的电流转变为变化的电流转变为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。变化的电压。变化的电压。耦合电容耦合电容耦合电容耦合电容C C1 1、C C2 2-隔离输入、输出隔离输入、输出隔离输入、输出隔离输入、输出与放大电路直流的与放大电路直流的与放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。顺利输入、输出。顺利输入、输出。信信信信号号号号源源源源负载负载负载负载共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE单电源供电时常用的画法单电源供电时常用的画法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 iCiBiE2.1.3 共射放大电路的电压放大作用共射放大电路的电压放大作用UBEIBICUCE无输入信号无输入信号(ui=0)时时:uBE=UBEuCE=UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO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电压和电流电压和电流:I IB B、U UBEBE和和和和 I IC C、U UCECE 。(I IB B、U UBEBE)和和和和(I IC C、U UCECE)分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，称为性曲线上的一个点，称为性曲线上的一个点，称为性曲线上的一个点，称为静态工作点静态工作点静态工作点静态工作点。QIBUBEQUCEICUBEIB无输入信号无输入信号(ui=0)时时:？有输入信号有输入信号有输入信号有输入信号(u ui i 0)0)时时时时 uCE=UCC iC RC uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC 共射放大电路的电压放大作用共射放大电路的电压放大作用+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO结论：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。一个交流量。一个交流量。一个交流量。+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量动态分析动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析静态分析结论：结论：(3)(3)若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若参数选取得当，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。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。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例：例：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)对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiERBRCuiuORLRSes+对交流信号对交流信号对交流信号对交流信号(有输入信号有输入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时的交流分量时的交流分量)XC 0，C 可看作可看作短路。忽略电源的短路。忽略电源的内阻，电源的端电内阻，电源的端电压恒定，直流电源压恒定，直流电源对交流可看作短路。对交流可看作短路。短路短路短路短路对地短路对地短路交流通路交流通路交流通路交流通路 用来计算电压用来计算电压用来计算电压用来计算电压放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻等动态参数。等动态参数。等动态参数。等动态参数。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE2.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析静态：静态：静态：静态：放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui=0）时的工作状态。时的工作状态。分析方法：分析方法：分析方法：分析方法：估算法、图解法。估算法、图解法。分析对象：分析对象：分析对象：分析对象：各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。所用电路：所用电路：所用电路：所用电路：放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。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)对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE2.2.1用估算法计算静态工作点用估算法计算静态工作点用估算法计算静态工作点用估算法计算静态工作点2.2.1用估算法计算静态工作点用估算法计算静态工作点用估算法计算静态工作点用估算法计算静态工作点+UCCRBRCT+UBEUCEICIBUCC=UBE+I B RBI B=(UCC-UBE)/RB UCC/RB 若若UCC UBE I C I B UCE=UCC-I C RC例例例例1 1：用估算法计算静态工作点。用估算法计算静态工作点。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：解：注意：注意：注意：注意：电路中电路中电路中电路中I IB B 和和和和 I IC C 的数量级不同的数量级不同的数量级不同的数量级不同+UCCRBRCT+UBEUCEICIB例例例例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。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。由例由例由例由例1 1 1 1、例、例、例、例2 2 2 2可知，当电路不同时，计算可知，当电路不同时，计算可知，当电路不同时，计算可知，当电路不同时，计算静态静态静态静态值的公式也不同。值的公式也不同。值的公式也不同。值的公式也不同。由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIBUCE=UCC RCICIB=IBQICQUCEQQUCCUCCRCiCuCE0IC=f（UCE）IB=常量常量IC=ICQUCE=UCEQ直流负载线返回UCCUCCUCEIC+IBUBE+RBRC用图解法确定静态值用图解法确定静态值iCuCEIB=IBQICQUCEQQ UCCUCCRC0输入、输出回路静态图解分析输入、输出回路静态图解分析UBE=UBEQIB=IBQUCE=UCEQIC=ICQUCCUCCRBIBQiBuBEQUBEQ返回 图图(a)a)中，没有设置静中，没有设置静态偏置，不能放大。态偏置，不能放大。图图(b)b)中，有静态偏置中，有静态偏置,但但ui被被EB 短路，不能引起短路，不能引起i iB B的变化，的变化，所以不能放大。所以不能放大。UCCRCC1C2TRLuoui(a)+_+_RBUCCRCC1C2TRLuouiEB(b)_+如图所示电路，能否放大交流信号？请说明理由如图所示电路，能否放大交流信号？请说明理由。思考思考与与练习练习+返回图图(c)c)中，有静态中，有静态偏置偏置,有变化的有变化的iB和和ic,但因没有但因没有RC，不能把集电极电不能把集电极电流的变化转化为电流的变化转化为电压的变化送到输出压的变化送到输出端端,所以不能放大所以不能放大交流电压信号。交流电压信号。UCCC2TRLuouiRB(c)C1+_+_+返回动态动态动态动态 当放大电路输入信号当放大电路输入信号u ui i后，电路中各后，电路中各电压、电流便在其静态值附近随信号变化的而电压、电流便在其静态值附近随信号变化的而做动态变化。做动态变化。动态分析动态分析 分析信号的传输情况，即分析信号的传输情况，即计算放大计算放大电路的性能指标如电路的性能指标如AuAu、r ri i、r ro o等。等。2.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析分析方法：分析方法：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。微变等效电路法，图解法。微变等效电路法，图解法。1.微变等效电路法微变等效电路法 分分析析思思路路：在在变变化化量量很很小小的的情情况况下下工工作作时时，可可在在静静态态工工作作点点附附近近的的小小范范围围内内用用直直线线段段近近似似地地代代替替三三极极管管的的特特性性曲曲线线，三三极极管管就就可可以以等等效效为为一一个个线线性性元元件件。这这样样就就可可以以将将非非线线性性元元件件晶晶体体管管所所组组成成的的放放大大电电路路等等效效为为一一个个线线性性电电路路。然然后后用用线线性性电电路的分析方法来计算放大电路的性能指标。路的分析方法来计算放大电路的性能指标。三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路计算放大电路的性能指标计算放大电路的性能指标 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。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。1)1)晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路对于小功率三极管：对于小功率三极管：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。一般为几百欧到几千欧。一般为几百欧到几千欧。(1)(1)输入回路输入回路输入回路输入回路晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻+iBiCuBEuCErbeubeib+beoiB uBE UCEIB Q IB UBE若是小信号微变量，可用电压和电流的交流若是小信号微变量，可用电压和电流的交流量来代替。即量来代替。即 UBE=ube IB =i b b UCE=uce IC=ic(2)(2)输出回路输出回路输出回路输出回路 +iBiCuBEuCE ib+uceicceQiC uCE IB ICICUCE输出特性曲线在放大区域内可认为输出特性曲线在放大区域内可认为呈水平线。呈水平线。当当 UCE 为常数时，为常数时，集电极和发射极之间可等效为集电极和发射极之间可等效为一个受一个受ib控制的电流源控制的电流源ibicicBCEib ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+-uce+-ube+-uce+-3)3)晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic=ib等效代替。等效代替。RBRCuiuORLRSes+对交流信号对交流信号对交流信号对交流信号(有输入信号有输入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时的交流分量时的交流分量)XC 0，C 可看作可看作短路。忽略电源的短路。忽略电源的内阻，电源的端电内阻，电源的端电压恒定，直流电源压恒定，直流电源对交流可看作短路。对交流可看作短路。短路短路短路短路对地短路对地短路交流通路交流通路交流通路交流通路 用来计算电压用来计算电压用来计算电压用来计算电压放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻等动态参数。等动态参数。等动态参数。等动态参数。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE2.2.放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路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大电路的微变等效电大电路的微变等效电路。路。路。路。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路交流通路交流通路交流通路微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii 分析时假设输入为分析时假设输入为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电路中的电压与电流电路中的电压与电流可用相量表示。可用相量表示。可用相量表示。可用相量表示。微变等效电路微变等效电路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大电路的微变等效电大电路的微变等效电路。路。路。路。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS1 1、电压放大倍数电压放大倍数（1）带负载时的电压放大倍数带负载时的电压放大倍数=（RC/RL）Ib rbe Ib=（RC/RL）rbe（2）不）不带负载时的电压放大倍数带负载时的电压放大倍数Au=UiUoAu=UiUo=RCrbe返回Ui_rbe IbIbIcRCRBUo_RL2 2、放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻ri=RB/rbe 对基本放大电对基本放大电放大电路放大电路放大电路的输入电阻定义为：放大电路的输入电阻定义为：=IiriUi返回riUi_rbe IbIbIcRCRBUo_RLIi3 3、放大电路的输出电阻、放大电路的输出电阻 对负载而言对负载而言,放大电路相放大电路相当于一个具有內阻的信号源，当于一个具有內阻的信号源，信号源的內阻就是放大电路的信号源的內阻就是放大电路的输出电阻。输出电阻。RS放放大大电电路路IUS=0Uro=RCI可用外加电压法可用外加电压法 求求rororoU+返回rbe IbIbIcRCRBUo_RLUS_IiRSrbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE 例例例例2 2：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例例例例1 1：riri 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：定义：定义：输出电阻是输出电阻是输出电阻是输出电阻是动态电阻，与动态电阻，与动态电阻，与动态电阻，与负载无关。负载无关。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。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，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。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放大放大放大放大电路电路电路电路+_ _rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS共射极放大电路特点：共射极放大电路特点：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放大倍数高放大倍数高;2.2.输入电阻低输入电阻低输入电阻低输入电阻低;3.3.输出电阻高输出电阻高输出电阻高输出电阻高.例例3：求求ro的步骤：的步骤：1)断开负载断开负载RL3)外加电压外加电压4)求求外加外加2)令令 或或rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加外加例例例例4 4：求求求求r ro o的步骤：的步骤：的步骤：的步骤：1)断开负载断开负载RL3)外加电压外加电压4)求求2)令令 或或动态分析图解法动态分析图解法动态分析图解法动态分析图解法QuCE/VttiB B/AIBtiC C/mAICiB B/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoR RL L=由由由由u uo o和和和和u ui i的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的电压放大倍数。电压放大倍数。电压放大倍数。电压放大倍数。ibicicBCEib ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路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 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic=ib等效代替。等效代替。2.2.放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路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大电路的微变等效电大电路的微变等效电路。路。路。路。交流通路交流通路交流通路交流通路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3.3.电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算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当放大电路输出端开路当放大电路输出端开路(未接未接未接未接R RL L)时，时，时，时，因因因因rbe与与与与I IE E有关，故放大倍数与静有关，故放大倍数与静有关，故放大倍数与静有关，故放大倍数与静态态态态 I IE E有关。有关。有关。有关。负载电阻愈小，放大倍数愈小。负载电阻愈小，放大倍数愈小。负载电阻愈小，放大倍数愈小。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位式中的负号表示输出电压的相位式中的负号表示输出电压的相位式中的负号表示输出电压的相位与输入相反。与输入相反。与输入相反。与输入相反。例例例例1 1 1 1：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3.3.3.3.电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算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：由例由例由例由例1 1 1 1、例、例、例、例2 2 2 2可知，当电路不同时，计算可知，当电路不同时，计算可知，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电压放大电压放大倍数倍数倍数倍数 A Au u 的公式也不同。的公式也不同。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与与与与i ib b的关系、的关系、的关系、的关系、u uo o与与与与i ic c 的关系。的关系。的关系。的关系。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输入电阻的计算放大电路输入电阻的计算 输入电阻是对输入电阻是对输入电阻是对输入电阻是对交流信号而言的，交流信号而言的，交流信号而言的，交流信号而言的，是动态电阻。是动态电阻。是动态电阻。是动态电阻。+-信号源信号源信号源信号源A Au u放大电路放大电路放大电路放大电路+-放大放大放大放大电路电路电路电路信号源信号源信号源信号源+-+-r ri i较小较小 1 1）I Ii i大，信号源的功率大，增加其负担。大，信号源的功率大，增加其负担。的后果的后果 2 2）U Ui i减小，减小，r ri i 上分压小，上分压小，UoUo减小。减小。3 3）r ri i 为前级的负载为前级的负载 r ri i较小，较小，A u。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSriri 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输出电阻的计算放大电路输出电阻的计算+_ _R RL Lr ro o+_ _定义：定义：定义：定义：输出电阻是输出电阻是输出电阻是输出电阻是动态电阻，与动态电阻，与动态电阻，与动态电阻，与负载无关。负载无关。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。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，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。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放大放大放大放大电路电路电路电路+_ _rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS共射极放大电路特点：共射极放大电路特点：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放大倍数高放大倍数高;2.2.输入电阻低输入电阻低输入电阻低输入电阻低;3.3.输出电阻高输出电阻高输出电阻高输出电阻高.例例3：求求ro的步骤：的步骤：1)断开负载断开负载RL3)外加电压外加电压4)求求外加外加2)令令 或或rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加外加例例例例4 4：求求求求r ro o的步骤：的步骤：的步骤：的步骤：1)断开负载断开负载RL3)外加电压外加电压4)求求2)令令 或或小结小结1.关于关于 A u 1)RC或或 RL增大，增大，A u也增大。也增大。2）rbe（1）IE 一定时，一定时，大，大，rbe大，但不是成线性比例大，但不是成线性比例 增加。增加。（2）一定时，一定时，IE稍增加，稍增加，rb rbe，A u。（比比 效果好，效果好，IE 受限制。受限制。3）uo与与ui 反相反相4）考虑电源内阻（）考虑电源内阻（R S）A u=U/ES=UO/Ui U/ES=-2.关于关于ri rO（r ri i较大好，较大好，rO较小好）较小好）r ri i较小较小 1 1）I Ii i大，信号源的功率大，增加其负担。大，信号源的功率大，增加其负担。的后果的后果 2 2）U Ui i减小，减小，r ri i 上分压小，上分压小，UoUo减小。减小。3 3）r ri i 为前级的负载为前级的负载 r ri i较小，较小，A u。rO作为后级的输入（相当于电源内阻）分压大，作为后级的输入（相当于电源内阻）分压大，带载能力差。带载能力差。2.3.52.3.5动态分析图解法动态分析图解法动态分析图解法动态分析图解法QuCE/VttiB B/AIBtiC C/mAICiB B/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoR RL L=由由由由u uo o和和和和u ui i的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的电压放大倍数。电压放大倍数。电压放大倍数。电压放大倍数。非线性失真非线性失真 如果如果如果如果Q Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工作，将造成作，将造成作，将造成作，将造成非线性失真非线性失真非线性失真非线性失真。若若若若Q Q设置过高，设置过高，设置过高，设置过高，动画动画 晶体管进入饱晶体管进入饱晶体管进入饱晶体管进入饱和区工作，造成和区工作，造成和区工作，造成和区工作，造成饱和失真。饱和失真。饱和失真。饱和失真。Q2uo 适当减小基极适当减小基极适当减小基极适当减小基极电流可消除失真。电流可消除失真。电流可消除失真。电流可消除失真。UCEQuCE/VttiC C/mAICiC C/mAuCE/VOOOQ1 若若若若Q Q设置过低，设置过低，设置过低，设置过低，动画动画 晶体管进入晶体管进入晶体管进入晶体管进入截止区工作，截止区工作，截止区工作，截止区工作，造成截止失真。造成截止失真。造成截止失真。造成截止失真。适当增加基适当增加基适当增加基适当增加基极电流可消除极电流可消除极电流可消除极电流可消除失真。失真。失真。失真。uiuotiB B/AiB B/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCE 如果如果如果如果Q Q设置合适，设置合适，设置合适，设置合适，信号幅值过大信号幅值过大信号幅值过大信号幅值过大也可产生失真，也可产生失真，也可产生失真，也可产生失真，减小信号幅值减小信号幅值减小信号幅值减小信号幅值可消除失真。可消除失真。可消除失真。可消除失真。2.4 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。件的变化而发生变动。件的变化而发生变动。前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，但前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，但前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，但前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将素的影响下，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，其中影响最大的是温度使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度的变化。的变化。的变化。的变化。2.4.1 2.4.1 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 在固定偏置放大电路中，在固定偏置放大电路中，当温度升高时，当温度升高时，UBE、ICBO 。上式表明，当上式表明，当UCC和和 RB一定时，一定时，IC与与 UBE、以及以及 ICEO 有关有关，而这三个参数随温度而变化。，而这三个参数随温度而变化。温度升高时，温度升高时，IC将增加，使将增加，使Q点沿负载线上移。点沿负载线上移。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 固定偏置电路的工作点固定偏置电路的工作点Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使高使 IC 增加时，能够自动减少增加时，能够自动减少IB，从而抑制从而抑制Q点的变点的变化，保持化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。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将增将增将增将增加，使加，使加，使加，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 T进入饱和进入饱和进入饱和进入饱和区造成饱和失真，甚至引区造成饱和失真，甚至引区造成饱和失真，甚至引区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三极管。起过热烧坏三极管。起过热烧坏三极管。起过热烧坏三极管。O2.4.2 分压式偏置电路分压式偏置电路1.1.稳定稳定稳定稳定Q Q点的原理点的原理点的原理点的原理 基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+RB2RCICIBTRB1RE+UCCVBIE+_UEUBE+_ 直流通路直流通路VB 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。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+从从Q点点稳定的角度来稳定的角度来看似乎看似乎I2、VB越大越好。越大越好。但但 I2 越大，越大，RB1、RB2必须取得较小，将增加必须取得较小，将增加损耗，降低输入电阻。损耗，降低输入电阻。而而VB过高必使过高必使VE也增也增高，在高，在UCC一定时，势一定时，势必使必使UCE减小，从而减减小，从而减小放大电路输出电压的小放大电路输出电压的动态范围。动态范围。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的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为