第4章晶体三极管及其基本放大电路.pptx

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1、晶体管的结构及类型晶体管的结构及类型常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。图三极管的结构图三极管的结构(a)平面型(NPN)(b)合金型(PNP)ebbecPNPNcNP二氧化硅发射区集电区基区基区发射区集电区第2页/共127页图图 三极管结构示意图和符号三极管结构示意图和符号NPN 型ecb符号集电区集电结基区发射结发射区集电极 c基极 b发射极 eNNP第3页/共127页集电区集电结基区发射结发射区集电极 c发射极 e基极 bcbe符号NNPPN图图 4.1.2（C)三极管结构示意图和符号三极管结构示意图和符号(b)PNP 型第4页/共127页类型1.按按结结构构区区分分：有NP

2、N型和PNP型。2.按按材材料料区区分分：有硅三极管和锗三极管。3.按按工工作作频频率率区区分分：有高频三极管和低频三极管。4.按功率大小区分按功率大小区分：有大功率三极管和小功率三极管。NPNCBEBECNPN型型PNPCBEBECPNP型型第5页/共127页晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用以 NPN 型三极管为例讨论cNNPebbec表面看三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。不具备放大作用第6页/共127页三极管内部结构要求：NNPebcN N NP P P1.发射区高掺杂。2.基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。三极管放大的外部条件

3、：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。3.集电区面积大。N N N第7页/共127页晶体管基本共射放大电路第8页/共127页becRcRb一、晶体管内部载流子的运动I EIB1.发射结加正向电压，扩散发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流运动形成发射极电流发射区的电子越过发射结扩散发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发到基区，基区的空穴扩散到发射区射区形成发射极电流形成发射极电流 IE(基基区多子数目较少，空穴电流可区多子数目较少，空穴电流可忽略忽略)。2.扩散到基区的自由电子与空穴的复合运动形成基极电流电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流

4、Ibn，复合掉的空穴由 VBB 补充。多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。第9页/共127页becI EI BRcRb3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流IC 集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极电流 IC。I C另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。ICBO晶体管内部载流子的运动晶体管内部载流子的运动第10页/共127页beceRcRb 二.晶体管的电流分配关系和电流放大系数电流分配关系IEpICBOIEICIBIEnIBnICnIC=ICn+ICBO IE=ICn+IBn+IEp =IEn+IEpIE=IC+

5、IBIB=IEP+IBNICBO IBNICBO第11页/共127页电流放大系数整理可得：ICBO 称反向饱和电流ICEO 称穿透电流（1）共射直流电流放大系数（2）共射交流电流放大系数VCCRb+VBBC1TICIBC2Rc+共发射极接法第12页/共127页（3）共基直流电流放大系数或（4）共基交流电流放大系数直流参数 与交流参数 、的含义是不同的，但是，对于大多数三极管来说，与 ，与 的数值却差别不大，计算中，可不将它们严格区分。5.与 的关系ICIE+C2+C1VEEReVCCRc共基极接法第13页/共127页c+euBBuCC-uBEiB+-uCEiCb共射极放大电路 iB=f(uBE

6、)UCE=const(2)当UCE增大时，特性曲线右移。(3)当UCE1V时，三极管的特性曲线几乎与UCE=1V时的输入特 性曲线重合。(1)当UCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.1.输入特性曲线输入特性曲线晶体管的共射特性曲线第14页/共127页c+euBBuCC-uBEiB+-uCEiCb共射极放大电路饱和区：饱和区：iC明显受uCE控制的区域，该区域内，一般uCE0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结也正偏。iC=f(uCE)IB=const2 2、输出特性曲线、输出特性曲线输出特性曲线的三个区域:截止区：截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，uB

7、E小于死区电压，集电结反偏。放大区：放大区：iC平行于uCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。第15页/共127页iC=f(uCE)IB=const输出特性曲线输出特性曲线放大区：放大区：Je正偏，正偏，Jc反偏反偏。uBE Uon，硅管：0.60.8V，锗管：0.10.3V。uCEuBE,iC受iB的控制，iC=iB.截止区：截止区：Je反偏，反偏，Jc反偏反偏。uBEUon,IB=0,IC=ICEO,三极管几乎不导通 输出特性曲线的三个区域输出特性曲线的三个区域饱和区：饱和区：Je正偏，正偏，Jc正偏正偏uBE Uon，硅管：0.60.8V,锗管：0.10.3V。u

8、CEuBE,iC UCES UCER U(BR)CEO U(BR)EBO3.极限参数极限参数(2)最大集电极电流最大集电极电流ICM 使使值明显减小的集电极电流。值明显减小的集电极电流。(1)最大集电极耗散功率最大集电极耗散功率PCM 集电极耗散功率:PC=iCuCE,为使集电结温度不超过规定值,PC应受到限制,不允许超过最大集电极耗散功率PCM。UCER b、e间接电阻时c、e间的击穿电压。UCESb、e间短路时c、e间的击穿电压。UCEXb、e间反偏时c、e间的击穿电压。第20页/共127页温度对晶体管特性和参数的影响温度对晶体管特性和参数的影响一、一、温度变化对温度变化对ICBO的影响的

9、影响二、二、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温度T ICBO 温度温度T 输入特性曲线左移输入特性曲线左移三、三、温度变化对温度变化对输出特性输出特性 的影响的影响温度升高温度升高 要增大。要增大。温度温度T 输出特性曲线族间距增大输出特性曲线族间距增大总之：总之：ICBO ICEO T 输入特性左移输入特性左移 IC 第21页/共127页三极管工作状态的判断例1：测量某NPN型硅BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域？（1 1）V VC C 6V6V V VB B 0.7V0.7V V VE E 0V0V（2 2）V VC C 6V6V V VB

10、B 4V4V V VE E 3.6V3.6V（3 3）V VC C 3.6V3.6V V VB B 4V4V V VE E 3.4V3.4V解：一般原则：正偏反偏反偏集电结正偏正偏反偏发射结饱和放大截止对NPN管而言，放大时V VCC V VBB V VE E 对PNP管而言，放大时V VCC V VBB V VE E （1）放大区（2）截止区（3）饱和区第22页/共127页例例33：测得工作在测得工作在放大电路中放大电路中几个晶体管三个电极的电位几个晶体管三个电极的电位V V1 1、V V2 2、V V3 3分别为：分别为：（1 1）V V1 1=3.5V=3.5V、V V2 2=2.8V=

11、2.8V、V V3 3=12V=12V （2 2）V V1 1=3V=3V、V V2 2=2.8V=2.8V、V V3 3=12V=12V （3 3）V V1 1=6V=6V、V V2 2=11.3V=11.3V、V V3 3=12V=12V （4 4）V V1 1=6V=6V、V V2 2=11.8V=11.8V、V V3 3=12V=12V判断它是判断它是NPNNPN型还是型还是PNPPNP型？是硅管还是锗管？并确定型？是硅管还是锗管？并确定E E、B B、C C。（1 1）1 b1 b、2 e2 e、3 c NPN 3 c NPN 硅硅 （2 2）1 b1 b、2 e2 e、3 c NP

12、N 3 c NPN 锗锗 （3 3）1 c1 c、2 b2 b、3 e PNP 3 e PNP 硅硅 （4 4）1 c1 c、2 b2 b、3 e PNP 3 e PNP 锗锗原则：先确定B，再求|UBE|，若等于0.6-0.8V，为硅管；若等于 0.1-0.3V，为锗管，从而E、C确定。根据发射结正偏，集电结反偏。NPN管UBE0，UBC0，即V VC C V VB B V VE E 。PNP管UBE0，UBC 0，即V VC C V VB B V VE E 。解：解：第24页/共127页IBQ=(VBB-UBEQ)/RbICQ=IBQUCEQ=VCC-ICQRc图中：UCE，4.2放大电路

13、的组成原则基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理1.各元件作用各元件作用实现电压放大实现电压放大第25页/共127页2.2.设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性 若不设置静态工作点，输出电压必然失真！若不设置静态工作点，输出电压必然失真！设置合适的静态工作点，首先解决了失真问设置合适的静态工作点，首先解决了失真问 题；另外题；另外Q点几乎影响着所有的动态参数！点几乎影响着所有的动态参数！无失真的放大信号是对放大电路的基本要求，Q点不仅影响放大电路是否会失真，而且影响放大电路的几乎所有的动态参数，因而设置合适的Q点很有意义。第26页/共127页3.3.波形分析波形分析静态工

14、作点如图中虚线所示管压降：uCE=VCC-iCRciBuBEubeibiC uCEicuCE结论：基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠Rc将电流的变化转换成电压的 变化来实现的。第27页/共127页放大电路的组成原则1.组成原则(1)必须有为放大管提供合适Q点的直流电源。保证晶体管工作在放大区。(2)同时直流电源作为负载的能源。(3)输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。对于晶体管能产生uBE，从而改变输入回路的电流，放大输入信号。(4)当负载接入时，必须保证放大管的输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。第28页/共

15、127页2.常见的两种共射放大电路(1)直接耦合共射放大电路阻容耦合共射放大电路T(2)阻容耦合共射放大电路ICQ IBQUCEQ=VCC ICQ RC直接耦合共射放大电路TR Rb1b1R Rb2b2UCEQ=VCC ICQ RCICQ IBQ第29页/共127页4.3 放大电路的基本分析方法直流通路和交流通路直流通路和交流通路 通常，放大电路中交流信号的作用和直流电通常，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。为简化源的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，引入直流通路和交流通路。分析，引入直流通路和交流通路。直流通路直流通路 直流电源直流电源作用下直

16、流电流流经的通路。作用下直流电流流经的通路。画法：画法：Us=0，保留，保留Rs；电容开路；电容开路；电感相电感相当于短路（线圈电阻近似为当于短路（线圈电阻近似为0）。）。交流通路交流通路 信号源作用下交流电流流经的通路。信号源作用下交流电流流经的通路。画法：画法：大容量电容相当于短路；大容量电容相当于短路；直流电源相直流电源相当于短路（内阻为当于短路（内阻为0）。）。第31页/共127页 直接耦合共射放大电路及其直流通路和交流通路第33页/共127页阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路第34页/共127页图解法图解法在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方法求解放大电路的工作情况。1

17、、静态分析第35页/共127页uBE=VBB+uI-iBRb步骤输入特性输出特性输入特性（1）求解电压放大倍数2.2.动态分析第39页/共127页（2）失真分析 静态工作点合适且输入信号较小为正弦波的情况下，基本共射放大电路的波形分析第40页/共127页A)静态工作点过低，引起 iB、iC、uCE 的波形失真ibube结论：iB 波形失真OQOttOuBE/ViB/AuBE/ViB/AIBQ 截止失真第41页/共127页iC、uCE(uo)波形失真NPN 管管截截止止失失真真时时的输出的输出 uo 波形。波形。uo 波形顶部失真波形顶部失真uo=uceOiCtOOQ tuCE/VuCE/ViC

18、/mAICQUCEQ第42页/共127页OIB=0QtOO NPN 管 uo波形tiCuCE/VuCE/ViC/mAuo=uceib(不失真)ICQUCEQB)Q 点过高，引起 iC、uCE的波形失真饱和失真uo 波形底部失真波形底部失真第43页/共127页(3)(3)用图解法估算最大输出幅度 放大电路的最大不失真输出电压是指输出波形没有明显失真时能够输出的最大电压。Q 尽量设在线段 AB 的中点。则 AQ=QB，CD=DB问题：如何求最大不失真输出电压？Uomax=min(UCEQ-UCES),(UCCUCEQ)OQuCE/ViC/mAACBD交流负载线第44页/共127页直流负载线：直流负

19、载线：直流通路中，晶体管输出回路外电路方程对应的直线。交流负载线：交流负载线：交流通路中，晶体管输出回路外电路方程对应的直线。u ucece=-i=-ic c(R(RC C/R/RL L)=-i)=-ic cRL 而 i iC C=I=ICQCQ+i+ic c u uCECE=U=UCEQCEQ+u+ucece 得 u uCECE=U=UCEQCEQ-(i-(iC C-I-ICQCQ)RL3.阻容耦合共射放大电路的分析阻容耦合共射放大电路的分析第45页/共127页交流负载线的两个特征交流负载线的两个特征 过Q点 斜率为-1/(RC RL)交流负载线的作法交流负载线的作法经过Q点作斜率为-1/R

20、L的直线（RL=RL Rc）过Q点及点UCEQ+ICQRL,0作直线说明：说明：直接耦合放大电路的交直流负载线是同一直线。阻容耦合电路，只有在空载的情况下交直流负载线才 合二为一，负载的接入使Au减小。第46页/共127页4.图解法的图解法的优缺优缺点点形象直观；适应于Q点分析、失真分析、最大不失真输出电压的分析；能够用于大信号分析；不易准确求解；不能求解输入电阻、输出电阻、频带等等参数。第47页/共127页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

21、个非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性器件所组成的电路当作线性电路来处理。线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。建立小信号模型的意义：建立小信号模型的意义：由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路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，就是在小信号作用下（工作点附近），的分析非常困难。建立小信号模型，就是在小信号作用下（工作点附近），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。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。等效电路法等效电路法等效电路法等效电路法第53页/共127页2.2.晶体管的晶体

22、管的h h参数等效模型参数等效模型(1)h参数等效模型 将晶体管看成一个双端口网络：输入端口、输出端口。其端口电压、电流的关系用h参数来描述，写成函数关系为：第55页/共127页对上两式求全微分得：对上两式求全微分得：ube=h11ib+h12uceic=h21ib+h22uce在小信号情况下，无限小的信号增量可在小信号情况下，无限小的信号增量可用有限的增量代替用有限的增量代替由表达式可得晶体管的小信号等效模型由表达式可得晶体管的小信号等效模型(h参数等效模型参数等效模型)h21第56页/共127页输出端交流短路时的输入电阻(b-e间动态电阻)，h11 uBE/iB输入端电流恒定（交流开路）的

23、反向电压传输比(内反馈系数)，h12 uBE/uCE（2 2）h h参数的物理意义参数的物理意义(四个参数量纲各不相同，故称为混合参数hybrid 参数）第57页/共127页输出端交流短路时的正向电流传输比(电流放大系数)，h21 iC/iB输入端电流恒定（交流开路）时的输出电导(c-e间电导)，h22 iC/uCE第58页/共127页(3)h参数等效模型的简参数等效模型的简化化BJT的h参数模型h21ibicuceibubeh12uceh11h22ubeuceibcebicBJT双口网络 ibicuceibuber ucerberceubeuce第59页/共127页（4）h参数的确定参数的确

24、定 一般用测试仪测出；一般用测试仪测出；rbe 与与Q点有关，可用图点有关，可用图示仪测出。示仪测出。一般也用公式估算 rbe rbe=rb+(1+)re则 而 (T=300K)对于低频小功率管 rb(100300）第60页/共127页3、放大电路的动态分析、放大电路的动态分析电路动态参数的分析就是求解电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。解题的方法是：在放大电路的交流通路中，用h参数等效模型取代三极管得到放大电路交流等效电路 图2.2.5共射极放大电路RbviRcRL第61页/共127页根据RbviRcRL则电压增益为(1)求电压放大倍数（电压增益）求电压放大倍数（电压增益）第62页/共12

25、7页（2）求输入电求输入电阻阻RbRcRLRi（3）求输出电阻求输出电阻RbRcRLRoRo=Rc 所以第63页/共127页（4）当信号源有内阻时：）当信号源有内阻时：Ri为放大电路的输入电阻求Ui.UO.Ui.Us.第64页/共127页采用等效电路法分析放大电路的步骤1.求解静态工作点Q；2.求工作点对应的h参数（求rbe）；3.画出交流等效电路；4.根据要求求解动态参数。注意：只有在Q点正常的情况下，动态分析才有意义。Ri中不应含有Rs，Ro中不应含有RL。第65页/共127页第66页/共127页4.4晶体管放大电路的三种接法晶体管放大电路的三种接法 共射组态 CE共集组态 CC共基组态

26、CBC1Rb+VCCC2RL+Re+RS+共射极放大电路C1C2+_+_ReVEEVCCRcRLT第67页/共127页静态工作点稳定共射放大电路静态工作点稳定共射放大电路1.温度对静态工作点Q的影响第68页/共127页2.静态工作点稳定电路的原理 （1）电路组成第69页/共127页（2）稳定工作点原理定性分析定性分析第70页/共127页反馈反馈：将输出量通过一定的方式引回到输入回路来影响输入量的措施。负反馈负反馈：使输出量的变化减小的反馈。直流反馈直流反馈：出现在直流通路中的反馈。几个概念几个概念:第71页/共127页3.电路分析(1)静态分析在I1IBQ的条件下第72页/共127页（2 2）

27、动态分析）动态分析 将将R Rb1b1、R Rb2b2合并为一个合并为一个电阻电阻R Rb b，则该等效电路与，则该等效电路与前面阻容耦合共射电路的前面阻容耦合共射电路的交流等效电路完全相同，交流等效电路完全相同，前面导出的动态参数的表前面导出的动态参数的表达式可直接利用。达式可直接利用。有旁路电有旁路电容时容时第74页/共127页利利?弊弊?无旁路电无旁路电容时容时第75页/共127页基本共集放大电路基本共集放大电路图图 基本共集放大电路共集放大电路1.电路的组成信号从基极输入，从发射极输出1.电路组成电路组成第78页/共127页2.静态分析第79页/共127页3.动态分析动态分析（1）电压

28、放大倍数）电压放大倍数第80页/共127页（3 3）输入、输出电阻的分析）输入、输出电阻的分析第81页/共127页（4）基本共集放大电路特点a)电压放大倍数恒小于电压放大倍数恒小于 1，而接近，而接近 1，且输出电压与输入电压同相，又称电压跟随器。且输出电压与输入电压同相，又称电压跟随器。b)输入电阻较大输入电阻较大,可达几十几百千欧。可达几十几百千欧。c)输出电阻低，可小于几十欧，故带载能力输出电阻低，可小于几十欧，故带载能力 比较强。比较强。只放大电流，不放大电压！第82页/共127页基本共基放大电路基本共基放大电路1.电路组成电路组成图图 共基极放大电路共基极放大电路VBB 保证发射结正

29、偏；VCC 保证集电结反偏；三极管工作在放大区。(a)电路+_+_ReVBBVCCRcT+_ReVBBVCCRcT(b)直流通路第83页/共127页2.静态 分析(IBQ,ICQ,UCEQ)直流通路+_ReVBBVCCRcT第84页/共127页(a)电路+_+_ReVBBVCCRcT(b)交流通路+_+_ReRcT+_+_RerbebecRC第85页/共127页3.动态分析（1）电压放大倍数微变等效电路由图可得：交流等效电路交流等效电路+_+_RerbebecRC第86页/共127页（2）电流放大倍数由微变等效电路可得，共基极放大电路没有电流放大作用，因为：输入电流 ii=ie，输出电流 iO

30、=iC，Ai=iO/ii=ic/ie=但是具有电压放大作用。电压放大倍数与相应的共射电路相等，但没有负号，说明该电路输入、输出信号同相位。+_+_RerbebecRC第87页/共127页（3）输入电阻(4)输出电阻 Ro=RC+_+_RerbebecRC第88页/共127页（5）基本共基放大电路特点a)无电流放大作用，有电压放大能力，无电流放大作用，有电压放大能力，输入、输出信号同相位b)输入电阻较小。输入电阻较小。c)输出电阻较大，与共射电路相同，均为输出电阻较大，与共射电路相同，均为RC。d)通频带最宽，适于作宽频带放大电路。通频带最宽，适于作宽频带放大电路。第89页/共127页基本放大电

31、路三种接法的性能比较基本放大电路三种接法的性能比较大(数值同相应的共射电路，但同相)小(小于、近于 1)大(几十 一百以上)小 大(几十 一百以上)大(几十 一百以上)电路组态性能共 射 组 态共 集 组 态共 基 组 态C1C2VCCRb2Rb1+_ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+C1Rb+VCCC2RL+Rc第90页/共127页 通频带大(几百欧 几十千欧)小(几欧 几十欧)大(几百欧几十千欧)Ro小(几欧 几十欧)大(几十千欧以上)中(几百欧几千欧)rbe组态性能共 射 组 态共 集 组 态共 基 组 态窄较宽宽第91页/共127页4.54.5 放大电路的频率特性放大电路的频

32、率特性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92页/共127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

33、合、旁路电容造成电容造成三极管结电三极管结电容造成容造成f 270 180 90相频特性 OO阻容耦合单管共射放大电路的频率响应第93页/共127页本章结束结束放映结束放映第94页/共127页 4.54.5放大电路的频率特性在前面的讨论中，我们得出如下结论：在前面的讨论中，我们得出如下结论：1 1）电压放大倍数为正值，则）电压放大倍数为正值，则 输出与输入同相输出与输入同相2 2）电压放大倍数为负值，则）电压放大倍数为负值，则 输出与输入反相输出与输入反相 实际上，实际上，这种情况只发生在一定的频率范围内这种情况只发生在一定的频率范围内。2.2.由于放大电路中存在着耦合电容、旁路电容、晶体管的

34、结电容和电路由于放大电路中存在着耦合电容、旁路电容、晶体管的结电容和电路的分布电容等，它们的容抗的分布电容等，它们的容抗X XC C(=1/wc)(=1/wc)随着频率的变化而变化，因此随着频率的变化而变化，因此放大电路的某些性能指标与输入信号的频率有关。放大电路的某些性能指标与输入信号的频率有关。3.3.当输入信号的频率太高或太低时，放大倍数的幅值和相位都将随输入当输入信号的频率太高或太低时，放大倍数的幅值和相位都将随输入信号的频率的变化而变化。也就是说，信号的频率的变化而变化。也就是说，放大电路的电压放大倍数是放大电路的电压放大倍数是频率的函数频率的函数，这种函数关系叫做放大电路的，这种函

35、数关系叫做放大电路的“频率响应频率响应”或或“频率频率特性特性”。均与频率的大小无关一般来说，放大倍数是复数，可写为：一般来说，放大倍数是复数，可写为：=A=Au ue ej j =A=Au u 。其中其中:A:Au u 与频率的关系称为与频率的关系称为 幅频特性幅频特性 与频率的关系称为与频率的关系称为 相频特性相频特性第95页/共127页 在实际应用中,电子电路所处理的信号,都不是简单的单一频率信号,它们都是由幅度及相位都有固定比例关系的多种频率分量组合而成的复杂信号,即具有一定的频谱。由于放大电路中存在电抗元件,使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。如果放大电路对不同频率

36、信号的幅值放大不同,就会引起幅度失真。如果放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真。幅度失真和相位失真总称为频率失真,由于此失真是由电路的线性电抗元件（电阻、电容、电感等）引起的,故又称为线性失真。为实现信号的不失真放大,要需研究放大器的频率响应。频率响应概述1.研究放大电路频率响应的必要性第96页/共127页频率失真与非线性失真频率失真与非线性失真 频率失真和非线性失真同样都是使输出信号产生畸变，但两者在实质上是不同的。具体体现以下两点：1.起因不同：频率失真是由电路中的线性电抗元件对不同信号频率的响应不同而引起，非线性失真由电路的非线性元件（如BJT、FET的特性曲线性等）引起

37、的。2.结果不同：频率失真只会使各频率分量信号的比例关系和时间关系发生变化，或滤掉某些频率分量信号。但非线失真，会将正弦波变为非正弦波，它不仅包含输入信号的频率成分（基波），而且还产生许多新的谐波成分。第97页/共127页（1）RC低通电路 RC低通电路频率响应表达式：2.2.频率响应的基本概念频率响应的基本概念第98页/共127页 将将 下降到下降到0.7070.707时的频率称为低通时的频率称为低通电路的电路的 “上限截止频率上限截止频率”；当当f ff fHH以后，输入信号就不能顺利通过电以后，输入信号就不能顺利通过电路路;故该电路的故该电路的通频带通频带 是从是从 00f fHH .讨

38、论讨论第99页/共127页（2）RC高通网络频率响应表达式：第100页/共127页 将 下降到0.707时的 fL 叫做 RC高通电路的下限截止频率下限截止频率。当f fL以后，输入信号就不能顺利通过电路;故该电路的通频带通频带 是从 f fL L 讨论讨论第101页/共127页3.波特图 在研究放大电路的频率响应时，由于信号的频率范围很宽（从几赫到几百兆赫以上），放大电路的放大倍数也很大（可达百万倍），为压缩坐标，扩大视野，在画频率特性曲线时，频率坐标采用对数刻度，而幅值（用dB表示）或相角采用线性刻度。这种采用对数坐标表示的特性曲线称为对数频率特性或波特图。第102页/共127页在波特图中

39、以fH为拐点，用两条直线来近似描述：当ffH时，用-20dB/十倍频的直线近似；斜率为20dB/十倍频的直线与零分贝的直线在f=fH处相交。近似的幅频响应如图所示。斜率为-20dB/十倍频的斜线，与零分贝线在f=fH处相交。零分贝线第103页/共127页在波特图中以0.1fH、10fH为拐点，用三段直线来近似描述：当f10fH时，用 的直线近似；在0.1fHf Rs，Rb rbe；(1+gmRc)Cb c Cb e第124页/共127页说明：式不很严格，但从中可以看出一个大概的趋势，即选定放大三极管后，rbb 和 Cb c 的值即被确定，增益带宽积就基本上确定，此时，若将放大倍数提高若干倍，则通频带也将几乎变窄同样的倍数。如愈得到一个通频带既宽，电压放大倍数又高的放大电路，首要的问题是选用 rbb 和 Cb c 均小的高频管并同时减小 所在回路的总等效电阻;还可考虑采用共基电路小的高频三极管。第125页/共127页作 业P120课堂练习：4.2（1、2、3）4.3课后作业：4.8 4.12 4.13第126页/共127页感谢您的观看！第127页/共127页