第二章：基本放大电路.ppt

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1、放大的概念放大的概念放大指的是将微弱的放大指的是将微弱的变化信号变化信号放大成较大的信号。放大成较大的信号。u变化量；能量的控制，功率放大；不失真模拟信号模拟信号数字信号数字信号第二章第二章 基本放大电路基本放大电路1大大积积木木块块小小积积木木块块基本基本电路电路基本元基本元器件器件电子系统电子系统2组成放大电路的条件：组成放大电路的条件：2.1 基本放大电路的组成和工作原理基本放大电路的组成和工作原理1 1、在静态和动态时一定要使管子工作在放大区、在静态和动态时一定要使管子工作在放大区(1)BJT(1)BJT：E E结正偏，结正偏，C C结反偏；结反偏；(2)N(2)N沟道沟道FETFET

2、：U UDSDS UGS-VTh(VP)UGS VTh(VP)2 2、信号一定能够加在正偏的发射结上、信号一定能够加在正偏的发射结上(FET(FET加在加在G GS S上上)P P沟道沟道FETFET：BJTBJT和和FETFET的对偶关系：的对偶关系：B BGE ESC CD3 3、放大的信号电流能够流到负载上、放大的信号电流能够流到负载上静态静态 时，放大电路的工作状态，也称时，放大电路的工作状态，也称直流工直流工作状态作状态。动态动态 时，放大电路的工作状态，也称时，放大电路的工作状态，也称交流交流工作状态工作状态。3Rb1+VCCRcC1C2uiuoIBQ+us-Rs-+RL+-+-U

3、BQUCQ+-Rb2+-ReCeUEQRb+VCCRcC1C2uiiCuoiB+us-Rs-+RL+-+-+-+uBEuCEUBEQUCEQ+-(a)固定偏置电路固定偏置电路(b)分压式偏置电路分压式偏置电路阻容耦合共射放大电路阻容耦合共射放大电路4放大电路的元件的作用放大电路的元件的作用固定偏置共射放大电路固定偏置共射放大电路VCC：基极、集电极基极、集电极电源电源，为电路提供能，为电路提供能量。并保证量。并保证T正确偏正确偏置，处于放大状态置，处于放大状态;+2-iuC+bR-1TuoRL+CcRVCC（由（由RC、Rb和和VCC来满足）来满足）C1：将交流信号作用到发射结上；：将交流信号

4、作用到发射结上；C2：把放大信号加在负载上；：把放大信号加在负载上；5固定偏置共射放大电路固定偏置共射放大电路+2-iuC+bR-1TuoRL+CcRVCCRb=300K,VCC=9V,=100，IBQ=ICQ=UBQ=UCQ=UBE=0.7V+VCCbRTcR直流通路直流通路Rb=300K,VCC=9V,=100，确定确定Rc使放大电路工作在使放大电路工作在放大状态放大状态6如何判断一个电路是否能实现放大？如何判断一个电路是否能实现放大？3.晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。反偏。4.正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。正确设置静

5、态工作点，使整个波形处于放大区。1.信号能否输入到放大电路中。信号能否输入到放大电路中。2.信号能否输出。信号能否输出。与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：7各点波形各点波形RB+VCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB结论：结论：1 1、i ic ci ib b u uo ou ui i2 2、u uo o与与u ui i反相反相3 3、若不失真的放大，对输入信号有限制、若不失真的放大，对输入信号有限制4 4、在在信信号号的的驱驱动动下下，保保证证管管子子在在放放大大区区，保保证证信信号号要要加加在在正正偏偏的的发发射射

6、结结上上，保保证证输输出出级级的的信信号号电电流流流流过过负负载线载线8电压增益电压增益电流增益电流增益互阻增益互阻增益互导增益互导增益一、放大倍数一、放大倍数(增益增益)放大器的主要性能指标放大器的主要性能指标源电压增益源电压增益9功率放大倍数功率放大倍数10二二 输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻Ri=ui/iiRi越大，越大，ui就越接近就越接近uS，对信号源的衰减就越小对信号源的衰减就越小。Ri 是衡量放大器对信号源衰减程度的指标是衡量放大器对信号源衰减程度的指标 从放大电路输入端看进去的等效电阻从放大电路输入端看进去的等效电阻11输出电阻输出电阻Ro+S+o负载LS+信号源-u-o

7、iiiRR放大电路-+iuuRiRiouoRRo 输出电阻是表明放大电路带负载能力的指标。输出电阻是表明放大电路带负载能力的指标。Ro越小，放大电路带负载的能力越强。越小，放大电路带负载的能力越强。从放大电路输出端看进去的等效电阻从放大电路输出端看进去的等效电阻12三、非线性失真三、非线性失真在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入信号在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出信号不（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生能反映输入信号的情况，放大电路产生非线性失真非线性失真。非线性失真系数：非线性失真系数：

8、特点：产生了输入信号中没有的新的频率成分；特点：产生了输入信号中没有的新的频率成分；13四、四、BJT放大电路的频率响应放大电路的频率响应(频率特性）频率特性）频率响应频率响应放大器的电压放大器的电压放大倍数随频率变化的规律放大倍数随频率变化的规律A0fAfA0fLfH012通频带通频带使放大倍数的数值等于使放大倍数的数值等于0.707倍的倍的A的频率分别的频率分别称为上限截止频率称为上限截止频率fL和和下线截止频率下线截止频率fH通频带是衡量放大电通频带是衡量放大电路对不同频率信号的适路对不同频率信号的适应能力的应能力的14放大电路的图解分析方法放大电路的图解分析方法放大放大电路电路分析分析

9、静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法使用使用使用使用BJTBJT的特性曲线与外电路共同来求解的方法的特性曲线与外电路共同来求解的方法的特性曲线与外电路共同来求解的方法的特性曲线与外电路共同来求解的方法15阻容耦合共射放大电路及其直流通路阻容耦合共射放大电路及其直流通路uo+VCCRbRCC1C2T耦合电容耦合电容ui(a)(a)直流通路直流通路RcRbT+V VccccI IBQBQ即即u ui i=0=0，V Vcccc作用下的通路。作用下的通路。C C开路，开路，L L短路，短路，U Us s短路，保留短路，保留R Rs s。R

10、RL L 在直流电源作用下在直流电源作用下在直流电源作用下在直流电源作用下直流电流流经的通路直流电流流经的通路直流电流流经的通路直流电流流经的通路，对于直流通路，（对于直流通路，（1 1）电容视为）电容视为开路开路；（；（2 2）电感线）电感线圈视为圈视为短路短路；（；（3 3）信号源视为）信号源视为短路短路，但应，但应保留其内阻保留其内阻。16放大电路的静态分析放大电路的静态分析直流通路直流通路ICUCERb+VCCRcIBVCCRbRcIBVCC17例：例：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：VCC=12V，Rc=3k，Rb=560k，=100。解：解：注意电路中注

11、意电路中IB 和和IC 的数量级。的数量级。18图解分析图解分析 图解法图解法是利用晶体管特性曲线是利用晶体管特性曲线和外电路来进行求解的。具有形象、和外电路来进行求解的。具有形象、直观的优点。但对于小信号放大器，直观的优点。但对于小信号放大器，图解法难以准确地进行定量分析。图解法难以准确地进行定量分析。VCCRbRcIBVCC193.由直流负载列出方程由直流负载列出方程 UCE=VCCICRc4.在输出特性曲线上确定在输出特性曲线上确定两个特殊点两个特殊点,即可即可 画出直流负载线。画出直流负载线。直流负载线的确定方法直流负载线的确定方法：VCC 、VCC/Rc1.在输入回路列方程式在输入回

12、路列方程式UBE=VCCIBRb2.在输入特性曲线上，作出输入负载线，两在输入特性曲线上，作出输入负载线，两 线的交点即是线的交点即是Q。5.得到得到Q点的参数点的参数IBQ、ICQ和和UCEQ。20Rb+VCCRcC1C2uiiCuoiB+us-Rs-+RL+-+-+-+uBEuCEUBEQUCEQ+-(a)固定偏置电路固定偏置电路交流通路交流通路icuoiiuceRbRcRLuiibICUCERb+VCCRcIBVCCRbRcIBVCC直流通路直流通路21放大电路的图解分析方法放大电路的图解分析方法放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路

13、法微变等效电路法图解法图解法使用使用使用使用BJTBJT的特性曲线与外电路共同来求解的方法的特性曲线与外电路共同来求解的方法的特性曲线与外电路共同来求解的方法的特性曲线与外电路共同来求解的方法22动态（交流）分析动态（交流）分析iiuceRbRcRLuiuo交流通路交流通路ibic 交流图解分析交流图解分析是是在输入信号作用下，在输入信号作用下，通过作图来确定放大通过作图来确定放大器各级电流和极间电器各级电流和极间电压的变化量。压的变化量。23阻容耦合共射放大电路及其交流通路阻容耦合共射放大电路及其交流通路uo+VCCRbRCC1C2T耦合电容耦合电容ui(b)(b)交流通路交流通路-+u u

14、o oRcRbTR RL L -+U Ui i交流通路：交流通路：U Ui i作用下的通路。作用下的通路。C C短路，固定的直流电源短路，固定的直流电源V VCCCC短路。短路。R RL L 24接入正弦信号的工作情况接入正弦信号的工作情况（a）输入特性上求输入特性上求iB交流通路交流通路uiiiuceRbRcRLuoibic25（b）交流负载线的确定交流负载线的确定交流负载线交流负载线其中：其中：即：交流信号的变化沿着斜率为：即：交流信号的变化沿着斜率为：的直线。的直线。这条直线通过这条直线通过Q点，称为点，称为交流负载线交流负载线。26（c）输出特性上求输出特性上求iC和和uCE27交流负

15、载线的特点交流负载线的特点:d.电路的工作点沿交流负载线移动。电路的工作点沿交流负载线移动。a.斜率为斜率为1/RLb.经过静态工作点经过静态工作点Qc.与横轴的交点为与横轴的交点为UCEQ+ICQ RL iCuCE0QMICQ10uA直流负载线直流负载线交流负载线交流负载线CCC/RV CCC/RV20uA30uA40uA60uA50uAVCE（sat）VCEQ28放大电路的动态范围放大电路的动态范围一、放大电路的消波失真一、放大电路的消波失真 为了得到尽量大的输出信号，要把为了得到尽量大的输出信号，要把Q Q设置在交流负设置在交流负载线的中间部分。如果载线的中间部分。如果Q Q设置不合适，

16、信号进入截止区设置不合适，信号进入截止区或饱和区，则造成或饱和区，则造成非线性失真非线性失真饱和失真：饱和失真：Q点太靠近饱和区点太靠近饱和区截止失真：截止失真：Q点太靠近截止区点太靠近截止区 消波失真：消波失真：29 二、不产生消波失真的条件：二、不产生消波失真的条件：三、合适的静态工作点三、合适的静态工作点最大动态范围最大动态范围iCuCEuo最大不失真输最大不失真输出信号出信号ib交流负载线交流负载线30通过图解分析，可得如下结论：通过图解分析，可得如下结论：1.1.uo与与ui相位相反；相位相反；2.2.可以测量出放大电路的电压放大倍数；可以测量出放大电路的电压放大倍数；3.3.可以确

17、定最大不失真输出幅度可以确定最大不失真输出幅度。31Rb+VCCRcC1C2uiiCuoiB+us-Rs-+RL+-+-+-+uBEuCEUBEQUCEQ+-Rb1+VCCRcC1C2uiuoIBQ+us-Rs-+RL+-+-UBQUCQ+-Rb2+-ReCeUEQ(a)固定偏置电路固定偏置电路(b)分压式偏置电路分压式偏置电路1、BJT每温升每温升40，ICBO翻倍；翻倍；2、VBE每温升每温升1，下降，下降22.5mv；3、32思路：将非线性的思路：将非线性的BJT等效成一个线性模型等效成一个线性模型条件：交流小信号条件：交流小信号线性模型放大电路的交流模型分析法放大电路的交流模型分析法（

18、微变等效电路分析法）（微变等效电路分析法）33一、简化的混合一、简化的混合等效电路等效电路e+uibeubeberbb+bbrb+c+iucecumgber bb是基极的内电阻基极的内电阻r be是是ib流过正偏发射结流过正偏发射结的交流电阻的交流电阻gm：表示输入回路对输出的控制能力，表征表示输入回路对输出的控制能力，表征BJT放大能力的指标放大能力的指标低频小功率管的低频小功率管的r bb 100100300300，常温下常温下U UT T 26mV.26mV.34二、简化的二、简化的h h参数等效模型参数等效模型 电流源为一受控源，而不是独立的电源。电流源为一受控源，而不是独立的电源。电

19、流源的流向不能随意假定，而是由电流源的流向不能随意假定，而是由i b b决定。决定。该模型仅适用于交流小信号，不能用于静态和大信号分析。该模型仅适用于交流小信号，不能用于静态和大信号分析。352-3-3 微变等效电路分析的一般步骤微变等效电路分析的一般步骤 一般步骤一般步骤：1、画出原电路的交流通路；、画出原电路的交流通路；2、将交流通路中的晶体管用适当的小信号模型取代、将交流通路中的晶体管用适当的小信号模型取代；3、简化电路；、简化电路；4、列出输入、输出回路方程，求出各项性能指标；、列出输入、输出回路方程，求出各项性能指标；-h之间的关系：之间的关系：u be=ib r be=gm r b

20、er rbebe=r bb+r be36分压式偏置电路分压式偏置电路2.4基本放大电路的中频特性基本放大电路的中频特性15 Rb1+VCCRcC1C2uiuoIB+us-Rs-+RL+-uBuCRb2ReCeuE30K10K3.7K2.3K100uF4.7K（12V）I1I2Rb1+VCCRcC2IBUCRb2ReUE30K10K3.7K2.3K（12V）I1I2Rb+uoLR-+-uicR直流通路直流通路交流通路交流通路37微变等效电路分析的一般步骤微变等效电路分析的一般步骤 一般步骤一般步骤：1、画出原电路的交流通路；、画出原电路的交流通路；2、将交流通路中的晶体管用适当的小信号模型取代、

21、将交流通路中的晶体管用适当的小信号模型取代；3、简化电路；、简化电路；4、列出输入、输出回路方程，求出各项性能指标；、列出输入、输出回路方程，求出各项性能指标；38一、一、共射放大器的交流分析共射放大器的交流分析 2、画出放大器的交流小信号、画出放大器的交流小信号 等效电路等效电路（微变等效电路）（微变等效电路）+TRb+uoLR-+-uicR1、首先画出放大器的直流通路、首先画出放大器的直流通路-+UiLbRberRUOIb IbIcIibeeccR+TC1Rb1CCV+uoLR-+-ui2CcRRb2eCeR393 3、电压放大倍数的计算：、电压放大倍数的计算：-+cUiLbbeRrRRU

22、OIbIbIcIi “-”-”号表示输出电压与输入电压反相。号表示输出电压与输入电压反相。共射放大器电压放大能力较强。共射放大器电压放大能力较强。负载电阻越大，放大倍数越大。负载电阻越大，放大倍数越大。OuiUAU=40输入电阻的计算：输入电阻的计算：根据输入电阻的定义：根据输入电阻的定义：-+cUiLbbeRrRRUOIbIbIcIi共射放大器的输入电阻较小共射放大器的输入电阻较小Ri41-+cLbbeRrRRUO.Ib+SS+信号源-uR输出电阻的计算输出电阻的计算Ib0IO共射放大器的共射放大器的输出电阻较大输出电阻较大IC0RORO,oL=s0=uRoiouRo=ocURI42Ro从放

23、大电路输出端看进去的等效电阻从放大电路输出端看进去的等效电阻输出电阻输出电阻+S+o负载LS+信号源-u-oiiRR放大电路-+uuRiouoRRo 输出电阻是衡量放大电路带负载能力的指标。输出电阻是衡量放大电路带负载能力的指标。Ro越小，放大电路带负载的能力越强。越小，放大电路带负载的能力越强。43二二.共基极放大电路共基极放大电路16分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路+TRb1CCV+uoLR-+ui2CcRRb2eR-C1C3441.静态工作点静态工作点直流通路：直流通路：+Vb11b2ui-+2CCRCCRcRR+uLo-eR452.动态分析动态分析画出电路的交流画出电路的交流小信号

24、等效电路小信号等效电路+-cbrRbeee+R-L+cR+Vb11b2ui-+2CCRCCRcRR+uLo-eR46（1 1）电压放大倍数）电压放大倍数共基极放大器输入电压与输出电压同相，电压共基极放大器输入电压与输出电压同相，电压放大能力较强（与共射放大器相当）。放大能力较强（与共射放大器相当）。+-cbrRbeee+R-L+cR47（2 2）输入电阻）输入电阻（3）输出电阻）输出电阻共基极放大器的共基极放大器的输入电阻很小输入电阻很小输出电阻较大输出电阻较大（同共射）（同共射）+icbrRbeeeR+iRR-L+cRIoRORO48三、三、共集电极放大电路共集电极放大电路(射极跟随器）射极

25、跟随器）1.结构：结构：+-RuRVebC1CCoTRL2C+-iu49+VReCCTbRBIEI直流通路直流通路静态计算：静态计算：50（1）微变等效电路）微变等效电路+ebcRber-LRb+-+eRIbICIiIbUiUo+-RuRVebC1CCoTRL2C+-iu动态分析：动态分析：51（2）电压放大倍数：）电压放大倍数：+ebcRber-LRb+-+eRIbICIiIbUiUo52（2）输入电阻）输入电阻射极射极跟随器的输入电阻很大跟随器的输入电阻很大RiRi+ebcRber-LRb+-+eRIbICIiIbUiUo533、输出电阻、输出电阻射极跟随器输出电阻很小射极跟随器输出电阻很

26、小+ebcRberLRbeRIbIb-+UIRO54 射极跟随器的应用射极跟随器的应用 1、放在多级放大器的输入端，提高整个放大器、放在多级放大器的输入端，提高整个放大器 的输入电阻，减小对信号源的衰减。的输入电阻，减小对信号源的衰减。2、放在多级放大器的输出端，减小整个放大器、放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻，提高带负载的能力。的输出电阻，提高带负载的能力。射极跟随器的特点：电压放大倍数射极跟随器的特点：电压放大倍数1，输入阻抗高，输出阻抗小。输入阻抗高，输出阻抗小。553.三种组态的比较三种组态的比较电压增益：电压增益：共集共集共基共基共射共射相位关系相位关系 uo与与ui

27、反反相相 uo与与ui同相同相 uo与与ui同相同相电流增益：电流增益：1 1 1（大）大）（小）（小）（大）（大）56输出电阻的计算输出电阻的计算共射放大器共射放大器-+cLbbeRrRRUO.Ib+SS+信号源-uRIORORO+cbrRbeee+R-L+cRIoRO共基极放大器共基极放大器+ebcRberLRbeRIbIb-+UIRO共集电极极放大器共集电极极放大器1757使用观察法来求交流参数使用观察法来求交流参数 ：b图图1 1ebbeR图图2 2be图图3 3图图4 4Reb图图5 5becc开路开路开路开路模型模型 图图7 7iebeieie图图6 6beibbibib(b+1)

28、端增益端增益源增益源增益58+TC1Rb1CCV+uoLR-+-ui2CcRRb2eR+-RuRVebC1CCoTRL2C+-iuRiRoAu极性的确定极性的确定59场效应管放大电路场效应管放大电路分析几个基本电路分析几个基本电路:N沟道沟道JFET1、没有接入没有接入RS时时ID是否为零？是否为零？u uDSDSi iD D0 0 0 0 0VP0IDSS-2V4mAUGS=02、从零开始逐渐增从零开始逐渐增 大时，大时，ID如何变化？如何变化？+_+_DDV+DRDITDSUGSUSR转移特性转移特性输出特性输出特性1960DDV+SRgR12VVP0IDSS-2V4mAi iD D0 0

29、 0 0 02、JFET和和DMOS都可以用自给偏压都可以用自给偏压1、RG上电流为多少？上电流为多少？（存在绝缘层存在绝缘层）61DDV+SRgR12VVP0IDSS-2V4mAi iD D0 0 0 0 02、JFET和和DMOS都可以用自给偏压都可以用自给偏压1、RG上电流为多少？上电流为多少？62VTH02Vi iD D0 0 0 0 0 无论是哪种场效应管，都可以采用混合偏置电路无论是哪种场效应管，都可以采用混合偏置电路,把把FETFET设置在放大区设置在放大区 DDV+SRg2R12VdRg1R63场效应管的偏置及其电路的静态分析场效应管的偏置及其电路的静态分析:1自给偏压自给偏压

30、场效应管常用的偏置方式场效应管常用的偏置方式自给偏压自给偏压分压式偏置分压式偏置IDQUSQ=IDQ RSUGSQ=-IDQ RS(1)电路电路(2)自给偏压原理自给偏压原理+_+_DDV+DRDQITDSQUGRGSQUSR64估算法估算法:输入回路方程输入回路方程(3)静态分析静态分析VDD=18V、RD=3k、RS=1k、RG=1M，FET的的IDSS=7mA、VP=8VSDQGSQRIU-=当管子工作于放大区时当管子工作于放大区时两式联立得：两式联立得：IDQ=2.9 mA由此可得由此可得：UGSQ=2.9V+_+_DDV+DRDQIDSQUTGSQUSRGR652分压式偏置分压式偏置

31、图中图中静态分析：静态分析：VDD=12V、RD=1k、RS=3k、RG1=100K，RG2=100K，IDO=2mA、Vth=2V得：得：IDO=2mA 和和8mA（不在放大区）（不在放大区）4V+_+_+_+G1RDRDDV+DQITDSQUSQUSRGSQUGQUG2R663信号的输入和输出信号的输入和输出常用的耦合方式常用的耦合方式阻容耦合阻容耦合变压器耦合变压器耦合直接耦合直接耦合一种典型的阻容耦一种典型的阻容耦合共源极放大电路合共源极放大电路_+_+iuGR1CTDRDDV+2CSRSCLRou67场效应管的微变等效电路场效应管的微变等效电路简化的微变等效电路简化的微变等效电路g+

32、gsu-sgsmug+dsu-dFETD+DiDSuSi-S-GiG+GSu68场效应管组成的三种基本放大电路场效应管组成的三种基本放大电路1共源极放大电路共源极放大电路微变等效电路微变等效电路_+_+DDV+2CLRouSCDRg1RTSR1Cg2Riu gsmugiigdDRiu+-GRgsu+-sLRou+-69由图可知由图可知故故式中式中a.求电压放大倍数求电压放大倍数gsiuu=)/(LDgsmoRRugu-=iouuAu=gsLDgsm)/(uRRug-=LmRg-=DLL/RRR=iigdiuGRgsugsmugDRLRous-+-+-70由图可知由图可知b.求输入电阻求输入电阻

33、RiGiRR=iR iigdiuGRgsugsmugDRLRous-+-+-71根据输出电阻的定义：根据输出电阻的定义：由图可知由图可知输出电阻的等效电路输出电阻的等效电路c.求输出电阻求输出电阻Ro iigdiuGRgsugsmugDRLRous-+-+-oR iigdiuGRgsugsmugDRLRous-+-+-=Li0oRUIURDoRR=722.共栅极放大电路共栅极放大电路+_T_+1C2CDRSRiu3CDDV+G1RG2RLRou73微变等效电路微变等效电路+_T_+1C2CDRSRiu3CDDV+G1RG2RLRou+_+gsd_+gsuSRiugsmugDRLRou74由图可

34、知由图可知a.求电压放大倍数求电压放大倍数+_+gsd_+gsuSRiugsmugDRLRou)/(LDmioRRguuAu=75故故由于由于b.求输入电阻求输入电阻Ri+_+gsd_+gsuSRiugsmugDRLRouiiiiiRiRmS1/gR=iR76故故c.求输出电阻求输出电阻Ro求求Ro的等效的等效电路电路+_+gsd_+gsuSRiugsmugDRLRouoRgsmugiD0oLsRIURRU=+_+gsd_+gsuSRiugsmugDRLRou773.共漏极放大电路共漏极放大电路微变等效电路微变等效电路_+_DDV+2Cg2R1CTiug1RSRLRou iigdgsmugGR

35、iu+-gsu+-SRsLRou+-78由图可知由图可知故故式中式中a.求电压放大倍数求电压放大倍数)/(LSgsmoRRugu=ogsiuuu+=iouuAu=)/()/(LSgsmgsLSgsmRRuguRRug+=LmLm1RgRg+=SLL/RRR=iigdgsmugGRiu+-gsu+-SRsLRou+-79输入电阻输入电阻b.求输入电阻求输入电阻RiRi可达几十可达几十MiR iigdgsmugGRiu+-gsu+-SRsLRou+-GiRR=80 c.求输出电阻求输出电阻Ro求求Ro的等效电路的等效电路 iigdgsmugGRiu+-gsu+-SRsLRou+-gdgsmugGR

36、+-gsu+-SRsou+-ioRiu81由图可知由图可知故电路的输出电阻故电路的输出电阻特性特性:（1）Ri比较高比较高 （2）Au1 （3）RO小小一般步骤：一般步骤：ui ugs gmugs uO gdgsmugGR+-gsu+-SRsou+-ioRiuum1g=oORi=mS1/gR=oR82用用BJT代代FETBGDCESg+gsu-sgsmug+dsu-de+uibeubeberbb+bbrb+c+iucecumgbeu be=ib r be=gm r ber rbebe=r bb+r be83_+_+DDV+2CLRouDRg1RTSR1Cg2Riu842.5 静态工作点的稳定静

37、态工作点的稳定为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。态工作点。对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由作点由UBE、和和ICEO 决定，这三个参数随温度而变决定，这三个参数随温度而变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这三方面。化，温度对静态工作点的影响主要体现在这三方面。TUBE ICEOQ85I1I2IB2.静态工作点稳定的放大器（射极偏置电路）静态工作点稳定的放大器（射极偏置电路）选选I1，I2=

38、10IB I1 I2ICIE（1）结构及结构及 工作原理工作原理分分压压网网络络负反馈电阻负反馈电阻UB共射共射86静态工作点稳定过程：静态工作点稳定过程：TUBEICICIEUE UBE=UB-UEUB稳定稳定IB由输入特性曲线由输入特性曲线I1I2IBICIEUB 负反馈负反馈过程过程UEUBE ICEO变变87静态工作点决定：静态工作点决定：1、最大不失真信号的幅度；、最大不失真信号的幅度；2、小信号的参数：、小信号的参数：88 2.6 2.6 多级放大电路多级放大电路一一.多级放大器的耦合方式多级放大器的耦合方式1.阻容耦合阻容耦合优点：优点：各级放大器静态工作点独立。各级放大器静态工

39、作点独立。输出温度漂移比较小。输出温度漂移比较小。缺点：缺点：不适合放大缓慢变化的信号。不适合放大缓慢变化的信号。不便于作成集成电路。不便于作成集成电路。892.直接耦合直接耦合优点：优点：各级放大器静态工作点相互影响。各级放大器静态工作点相互影响。输出温度漂移严重。输出温度漂移严重。缺点：缺点：可放大缓慢变化的信号。可放大缓慢变化的信号。电路中无电容，便于集成化。电路中无电容，便于集成化。90二二.多级放大器的分析多级放大器的分析直流直流阻容耦合阻容耦合各级独立计算各级独立计算直接耦合直接耦合考虑级间影响考虑级间影响UC1=UB2IC1=IRc+IB2 IRc+uR21oVTTRie1e2C

40、Cuc1RRbIRcIC1IB2+UC1_911.电压放大倍数（以两级为例）电压放大倍数（以两级为例）前级的负载是后级的前级的负载是后级的输入电阻！输入电阻！+io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+负载o2A1iR二、交流二、交流阻容阻容耦合与直接耦合放大器的交流等效电路是一致的耦合与直接耦合放大器的交流等效电路是一致的（带载）（带载）扩展到扩展到n级：级：（带载）（带载）后级的信号源是前级的开路输出电压后级的信号源是前级的开路输出电压 前级的输出电压是后级的输入电压前级的输出电压是后级的输入电压后级的信号源内阻是前级的输出电阻后级的信号源内阻是前级的输出电阻前

41、级的负载是后级的输入电阻前级的负载是后级的输入电阻92 2.输入电阻输入电阻3.输出电阻输出电阻Ri=Ri（最前级）最前级）Ro=Ro（最后级）最后级）+io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+负载o2A1iR93例例1 在如图所示电路中，在如图所示电路中，R1=15k,R2=R3=5k,R4=2.3 k,R5=100k,R6=RL=5k;VCC=12V;晶体管的晶体管的均为均为50,rbe1=1.2krbe2=1k,UBEQ1=UBEQ2=0.7V。试估算电路的试估算电路的Q点、点、Au、Ri和和Ro。(1)阻容耦合，阻容耦合，Q独立。独立。第一级为典型的第一级

42、为典型的Q点稳定电路，点稳定电路，可得可得 图图3.1.2 两级两级阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路ui C1RLuoR1VCCT1C2R3C3C4R2R4R5R6T294第二级为共集放大电路，根据其基极回路方程求出静态工作点第二级为共集放大电路，根据其基极回路方程求出静态工作点ui C1RLuoR1VCCT1C2R3C3C4R2R4R5R6T295(2)求解求解Au、Ri 和和Ro：画出交流等效电路画出交流等效电路e1rbe1 Ib1RiIb1 UiR3R2R1R5Ri2rbe2 Ib2b2 Ib2b2Uo+_ _ _ _I Ie2e2R6RL+_ _ _ _b1c1b2e2c2为求出第一级

43、的电压放大倍数，首先应求出其负载电阻，即第二级的输入电阻为求出第一级的电压放大倍数，首先应求出其负载电阻，即第二级的输入电阻96根据输入电阻的物理意义根据输入电阻的物理意义,可知可知:电路的输出电阻电路的输出电阻Ro与第一级的输出电阻与第一级的输出电阻R3有关有关rbe2 e1c2rbe1 Ib1RiIb1 UiR3R2R1R5Ri2Ib2b2 Ib2b2Uo+_ _ _ _I Ie2e2R6RL+_ _ _ _b1c1b2e215k5k1.2k97例例2：前级前级:场效应管场效应管共源极放大器共源极放大器后级后级:晶体管晶体管共射极放大器共射极放大器求：总电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。求

44、：总电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。+VDCRS100K(+12V)R11k10F FC2C4R6R5RLR847k13k160k1k3.3kC1R7T1R3C5T2C3R43.3kR220KT3+-+-+-10F F30F FR910F FR103k6k98几点分析：几点分析：1.交直流共存交直流共存直流量直流量合理偏置合理偏置放大状态放大状态合适的工作点合适的工作点保证不失真保证不失真讨论问题讨论问题直流直流静态分析静态分析交流交流动态分析动态分析交流量交流量 需要放大的信号需要放大的信号 99各点波形各点波形RB+VCCRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB10

45、0放大电路的分析方法放大电路的分析方法放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法 通常，放大电路中交流信号的作用和直流电源通常，放大电路中交流信号的作用和直流电源通常，放大电路中交流信号的作用和直流电源通常，放大电路中交流信号的作用和直流电源的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，引入引入引入引入直流通路直流通路和和和和交流通路交流通路进行分析，进行分析，进行分析，进

46、行分析，直流通路使用直流通路使用静静态分析方法态分析方法，交流通路使用交流通路使用动态分析方法动态分析方法。101直流通路和交流通路直流通路和交流通路一、直流通路一、直流通路 在直流电源作用下在直流电源作用下在直流电源作用下在直流电源作用下直流电流流经的通路直流电流流经的通路直流电流流经的通路直流电流流经的通路，也，也，也，也就是静态电流流经的通路。就是静态电流流经的通路。就是静态电流流经的通路。就是静态电流流经的通路。对于直流通路，（对于直流通路，（1 1）电容视为）电容视为开路开路；（；（2 2）电感线圈视为电感线圈视为短路短路；（；（3 3）信号源视为）信号源视为短路短路，但应，但应保留

47、其内阻保留其内阻。二、交流通路二、交流通路 输入信号作用下输入信号作用下交流信号流经的通路交流信号流经的通路，用于研究用于研究动态参数动态参数。对于交流通路对于交流通路对于交流通路对于交流通路:（1 1 1 1）容量大的电容视为）容量大的电容视为）容量大的电容视为）容量大的电容视为短短短短路路路路；（；（；（；（2 2 2 2）无内阻的直流电源视为）无内阻的直流电源视为）无内阻的直流电源视为）无内阻的直流电源视为短路短路短路短路。102Rb+VCCRcC1C2uiiCuoiB+us-Rs-+RL+-+-+uBEuCERb1+VCCRcC1C2uiuoIBQ+us-Rs-+RL+-Rb2ReCe

48、(a)固定偏置电路固定偏置电路(b)分压式偏置电路分压式偏置电路阻容耦合共射放大电路阻容耦合共射放大电路103Rb+VCCRcICQIBQ-+UBQUCEQ(a)固定偏置电路固定偏置电路(b)分压式偏置电路分压式偏置电路静态工作点静态工作点Rb1+VCCRcIBQUBUCRb2ReICQUCEQIEQ-+I1I2104共基极放大电路共基极放大电路+S+Vb11b2ui-u+2SCCR-RCCRcRR+uLo-eR共集电极放大电路共集电极放大电路(射极跟随器）射极跟随器）+-RuRVeuib-C1+CCoTRL2C+-RSSu12V3K11Krbb=400，100100105（1）微变等效电路）微变等效电路+ebcRber-LRb+R-+SeRIbICIiIb-+UiUSUo106（2）输入电阻）输入电阻射极射极跟随器的输入电阻很大跟随器的输入电阻很大+ebcRiRber-LRbRi+R-+SeRIbICIiIb-+UiUSUo107场效应管组成的三种基本放大电路场效应管组成的三种基本放大电路1共源极放大电路共源极放大电路2.共栅极放大电路共栅极放大电路ou+_+_+DDV+DR2CLRSCSRg2Riu1Cg1RT+_T+_+1CiuSR3CG2R2CDRG1RDDV+LRou1083.共漏极放大电路共漏极放大电路_+_DDV+ouLR2CTSRg1Rg2R1Ciu109