模电课件第2章基本放大电路.ppt

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1、模拟电子技术模拟电子技术2.1 放大的概念及放大电路的性能指标放大的概念及放大电路的性能指标2.2 基本共射放大电路工作原理基本共射放大电路工作原理2.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法2.4放大电路工作点的稳定放大电路工作点的稳定 第二章第二章 基本放大电路基本放大电路2.5单管放大电路的三种基本接法单管放大电路的三种基本接法2.6场效应管场效应管放大电路放大电路11.1.放大的概念放大的概念 扩音机示意图扩音机示意图放大的对象：放大的对象：放大的本质：放大的本质：放大电路的特征：放大电路的特征：小的变化量小的变化量能量的控制和转换能量的控制和转换功率放大功率放大放大电路的必备元件：放

2、大电路的必备元件：放大的前提：放大的前提：有源元件有源元件(晶体管或场效应管晶体管或场效应管)不失真不失真22.放大电路的性能指标放大电路的性能指标:+-+-任何放大电路均可看成为二端口网络。任何放大电路均可看成为二端口网络。放大放大电路电路+-信号源信号源负载负载主要指标主要指标:放大倍数放大倍数、输入电阻输入电阻、输出电阻输出电阻、通频带通频带3uA小写字母、大写下标，表示全量。小写字母、大写下标，表示全量。ua小写字母、小写下标，表示交流分量。小写字母、小写下标，表示交流分量。大写字母、大写下标，表示直流量大写字母、大写下标，表示直流量。UAua交流分量交流分量UA直流分量直流分量uA全

3、量全量电压电压3.符号的规定符号的规定10一一.放大电路的组成及实用电路放大电路的组成及实用电路 1.1.放大电路的组成及各元件的作用放大电路的组成及各元件的作用 基基基基极极极极电电电电源源源源V VBBBB与与与与基基基基极极极极电电电电阻阻阻阻R Rb b：为为为为发发发发射射射射结结结结提提提提供供供供正正正正向向向向偏偏偏偏置置置置电电电电压压压压，提提提提供供供供静静静静态态态态基基基基极极极极电电电电流流流流(静静静静态基流态基流态基流态基流)。集电极电源集电极电源集电极电源集电极电源V VCCCC：为电路提供为电路提供为电路提供为电路提供能量。并保证集电结反偏。能量。并保证集电

4、结反偏。能量。并保证集电结反偏。能量。并保证集电结反偏。集电极电阻集电极电阻集电极电阻集电极电阻R RC C：将变化的电将变化的电将变化的电将变化的电流转变为变化的电压。流转变为变化的电压。流转变为变化的电压。流转变为变化的电压。晶体管晶体管晶体管晶体管T T：起：起：起：起放大作用的核心元件放大作用的核心元件放大作用的核心元件放大作用的核心元件。112.2.放大电路的组成原则放大电路的组成原则 （1）外外加加直直流流电电源源的的极极性性必必须须使使发发射射结结正正偏偏，集电结反偏。即三极管工作在放大区；集电结反偏。即三极管工作在放大区；（2）输输入入回回路路的的接接法法应应使使输输入入电电压

5、压 u 能能够够传传送送到到三三极管的基极回路，使基极电流产生相应的变化量极管的基极回路，使基极电流产生相应的变化量 iB。（3）输输出出回回路路的的接接法法应应使使变变化化量量 iC能能够够转转化化为为变变化量化量 uCE，并传送到放大电路的输出端。，并传送到放大电路的输出端。原理电路的缺点：原理电路的缺点：（1）双电源供电；）双电源供电；（2）ui、uO不共地。不共地。123.3.两种实用共射极放大电路两种实用共射极放大电路 （1 1）直接耦合共射极放大电路）直接耦合共射极放大电路 直接耦合直接耦合：电路通电路通过直接连接传递信过直接连接传递信号的方式。号的方式。13（2 2）阻容耦合共射

6、极放大电路）阻容耦合共射极放大电路 阻容耦合：阻容耦合：电路通过电容电路通过电容连接传递信号的方式。起连接传递信号的方式。起连接作用的电容称之为连接作用的电容称之为耦耦合电容合电容。耦合电容的容量一般很大，耦合电容的容量一般很大，为电解电容，起为电解电容，起隔直通交隔直通交的作用。的作用。14二二二二.放大电路的工作原理：放大电路的工作原理：放大电路的工作原理：放大电路的工作原理：1.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。无输入信号电压（静态）无输入信号电压（静态）无输入信号电压（静态）无输入信号电压（静态）时，三极管各电极都是恒时，三极管各电

7、极都是恒时，三极管各电极都是恒时，三极管各电极都是恒定的电压和电流定的电压和电流定的电压和电流定的电压和电流:I IB B、U UBEBE和和和和 I IC C、U UCECE。由于电源的存由于电源的存在在IB 015ICUCEOIBUBEOQIBUBEQUCEIC (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(quiescentpoint)问题问题:为

8、什么要设置静态工作点？静态工作点的位置对信为什么要设置静态工作点？静态工作点的位置对信号放大有什么影响？号放大有什么影响？161.如果在放大电路输入端加入正弦信号，输如果在放大电路输入端加入正弦信号，输出信号会发生怎样的变化？出信号会发生怎样的变化？2.2.输出电压与输入电压的相位如何？输出电压与输入电压的相位如何？3.3.电压放大倍数跟那些因素有关？电压放大倍数跟那些因素有关？4.4.如果改变电路的偏置电阻如果改变电路的偏置电阻Rb，输出信号又，输出信号又会发生怎样的变化？为什么？会发生怎样的变化？为什么？2.2.2.2.动态：动态：动态：动态：放大电路有信号输入放大电路有信号输入放大电路有

9、信号输入放大电路有信号输入（u ui i 0 0）时的工作状态时的工作状态时的工作状态时的工作状态问题问题:17Rb+UCCRCC1C2uCEiCuBE=UBE+ubeiBuitOuBEtOUBEIBiBtOICiCtOuotOiB=IB+ibiC=IC+icuCE=UCE+uceBEC定性分析定性分析:18+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iCtOiCtICOiCticO例如例如:加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大小均发加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大小均发加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大小均发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，

10、都在直流量的基础上叠加了生了变化，都在直流量的基础上叠加了生了变化，都在直流量的基础上叠加了生了变化，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.19结论：结论：(1)(1)若参数选取得当，输出电压比输入电压大若参数选取得当，输出电压比输入电压大若参数选取得当，输出电压比输入电压大若参数选取得当，输出电压比输入电压大，即即即即电路具有电路具有电路具有电路具有电压放大电压放大电压放大电压放大作用。作用。作用。作用。(2)(2)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180,180,180,180

11、,即共即共即共即共发射极电路具有发射极电路具有发射极电路具有发射极电路具有反相反相反相反相作用。作用。作用。作用。uitOuotO(3)(3)负载影响输出电压的大小。负载影响输出电压的大小。负载影响输出电压的大小。负载影响输出电压的大小。(4)(4)要正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。要正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。要正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。要正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。否则会出现波形失真。否则会出现波形失真。否则会出现波形失真。否则会出现波形失真。23放放大大电电路路分分析析静态分析静态分析动态分析动态分析微变等效电路法微变等效电路法微变等

12、效电路法微变等效电路法图解法图解法(IBQ，UBEQ)(ICQ，UCEQ)（Au，ri，ro）图解法图解法利用晶体管特性曲线利用晶体管特性曲线估算法估算法估算法估算法利用静态等效电路利用静态等效电路24直流通路直流通路：直流电流所流经的通路。直流电流所流经的通路。交流通路交流通路：交流电流所流经的通路交流电流所流经的通路。在放大电路工作在动态时，在放大电路工作在动态时，“交、直流共存交、直流共存交、直流共存交、直流共存”，但但“通路有别通路有别通路有别通路有别”。用于静态分析用于静态分析。对于直流通路：。对于直流通路：电容视为开路；信电容视为开路；信号源视为短路但保留其内阻号源视为短路但保留其

13、内阻.用于动态分析用于动态分析。对于交流通路：。对于交流通路：大容量电容（耦大容量电容（耦合电容、旁路电容等）视为短路；直流电源视为合电容、旁路电容等）视为短路；直流电源视为短路。短路。注意：注意：注意：注意：必须分清必须分清必须分清必须分清直流通路直流通路直流通路直流通路和和和和交流通路交流通路交流通路交流通路以及各自的用途以及各自的用途以及各自的用途以及各自的用途一一一一.直流通路和交流通路直流通路和交流通路直流通路和交流通路直流通路和交流通路:25 使放大电路的放大信号不失真使放大电路的放大信号不失真使放大电路的放大信号不失真使放大电路的放大信号不失真.-静态工作点静态工作点Q Q：(I

14、 IBQBQ、U UEBQEBQ)()(I ICQCQ、U UCEQ CEQ)。确定放大电路的静态值确定放大电路的静态值.所用电路：所用电路：所用电路：所用电路：放大电路的放大电路的直流通路直流通路。放大电路的静态分析放大电路的静态分析放大电路的静态分析放大电路的静态分析两种分析方法两种分析方法两种分析方法两种分析方法:估算法、图解法估算法、图解法估算法、图解法估算法、图解法静态分析的目的静态分析的目的静态分析的目的静态分析的目的:设置设置设置设置Q Q点的目的：点的目的：点的目的：点的目的：261、估算法估算法：根据根据直流通道直流通道估算估算静态值静态值+VCCRbRCT+UBEUCEIC

15、IB直流通路直流通路（1）画出直流通路（）画出直流通路（ui=0，电容，电容C1、C2断开）断开）步骤步骤:断开电容断开电容所在支路所在支路27+VCCRBRCT+UBEUCEICIB直流通路直流通路 V VCCCC=I IBBR Rb b+U UBEBE列输入回路方程（列输入回路方程（KVL）：）：根据电流放大作用根据电流放大作用（2）根据直流通路，计算静态值。）根据直流通路，计算静态值。列输出回路方程（列输出回路方程（KVL）：）：V VCCCC=I ICCR RC C+U UCECE所以所以所以所以 U UCECE=V VCCCC I ICCR RCC所以所以28 在输入特性曲线上，作直

16、线在输入特性曲线上，作直线VBE=VCCIBRb，两线的交，两线的交点即是点即是Q点，得到点，得到IBQ。列输入回路方程：列输入回路方程：UBE=VCCIBRb2.图解法图解法：用作图的方法确定静态值用作图的方法确定静态值用作图的方法确定静态值用作图的方法确定静态值 首先，画出直流通路首先，画出直流通路VCC29 在输出特性曲线上，作出在输出特性曲线上，作出直流负载线直流负载线UCE=VCCICRc，与，与IBQ曲线的交点即为曲线的交点即为Q点，从而得到点，从而得到UCEQ和和ICQ。列输出回路方程：列输出回路方程：UCE=VCCICRcVCCQ直流负载线直流负载线用图解法确定静态值应实测特性

17、曲线用图解法确定静态值应实测特性曲线用图解法确定静态值应实测特性曲线用图解法确定静态值应实测特性曲线.(直流负载线方程直流负载线方程)30例例:用图解法分析电路参数对静态工作点的影响用图解法分析电路参数对静态工作点的影响1.改改变变Rb，保保持持VCC，Rc，不变；不变；OIBiCuCE Q1Rb增增大大，Q 点点下下移移；移移近近截止区截止区;Rb减减小小，Q 点点上上移移；移移近近饱和区。饱和区。Q2OIBiCuCE Q1Q32.改改变变VCC，保保持持Rb，Rc，不变；不变；升升高高VCC，直直流流负负载载线线平平行行右右移移，动动态态工工作作范范围围增增大大，但但管子的动态功耗也增大。

18、管子的动态功耗也增大。Q2313.改改变变Rc，保保持持Rb，VCC，不变；不变；4.改改变变，保保持持Rb，Rc，VCC不变；不变；增增大大Rc，直直流流负负载载线线斜斜率率改改变变，则则Q 点点向向饱和区移近。饱和区移近。OIBiCuCE Q1Q2OIBiCuCE Q1Q2增增大大 ，ICQ增增大大，UCEQ减减小小，则则Q 点点移移近近饱饱和区。和区。32所用电路：所用电路：所用电路：所用电路：放大电路的放大电路的交流通路交流通路。两种分析方法两种分析方法两种分析方法两种分析方法:图解法图解法图解法图解法、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动态分析的目的动态分析的目

19、的动态分析的目的动态分析的目的:确定放大电路的动态指标确定放大电路的动态指标(、等等).).33电容短路；直流电压源短路。电容短路；直流电压源短路。接地接地短路短路 交流通路：交流通路：34一一.等效电路分析法等效电路分析法晶晶体体管管在在小小信信号号(微微变变量量)情情况况下下工工作作时时，可可以以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成的放大电路等效为一个线性电路。组成的放大电路等效为

20、一个线性电路。351 1 1 1、晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的h h参数等效模型（交流等效模型）参数等效模型（交流等效模型）参数等效模型（交流等效模型）参数等效模型（交流等效模型）在交流通路中可将晶体管看成为在交流通路中可将晶体管看成为一个二端口网络，输入回路、输一个二端口网络，输入回路、输出回路各为一个端口。出回路各为一个端口。+-+-对输入输出特性关系式在静态工作点求全微分，得对输入输出特性关系式在静态工作点求全微分，得输入输出关系特性输入输出关系特性36在小信号工作时，各增量之间满足线性关系在小信号工作时，各增量之间满足线性关系在小信号工作时，各增量之间满足线性关系在小信号工作时，各

21、增量之间满足线性关系,用信用信用信用信号的增量（或向量）来代替偏导数。号的增量（或向量）来代替偏导数。号的增量（或向量）来代替偏导数。号的增量（或向量）来代替偏导数。晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的h h参数等效模型参数等效模型参数等效模型参数等效模型+-+-37r rbebe：晶体管的输入电阻。：晶体管的输入电阻。：晶体管的输入电阻。：晶体管的输入电阻。小信号时，可认为小信号时，可认为 uBE与与 iB成正比成正比h参数的物理意义参数的物理意义:(1)输入电阻输入电阻rbe反向电压传输比：反向电压传输比：反向电压传输比：反向电压传输比：iB uBEh12很小，一般为很小，一般为10-3 10

22、-4,可忽略可忽略.晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的b b、e e之间可用电阻之间可用电阻之间可用电阻之间可用电阻r rbebe等效等效等效等效代替，即由代替，即由代替，即由代替，即由r rbebe来确定来确定来确定来确定u ubebe和和和和 i ib b之间的之间的之间的之间的关系。关系。关系。关系。38电流放大系数电流放大系数电流放大系数电流放大系数输出电导输出电导输出电导输出电导(c-e(c-e间的动态电阻）间的动态电阻）间的动态电阻）间的动态电阻）特性曲线基本上是水平的，特性曲线基本上是水平的，iC比比 iB大大 倍；倍；uCE QiC O iB iBrce越越大，恒流特性越好大，恒

23、流特性越好；uCE iC晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的c c、e e之间可用之间可用之间可用之间可用一个受一个受ib控制的电流源控制的电流源控制的电流源控制的电流源等效代替等效代替等效代替等效代替。39h参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。+-+-晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的b b、e e之间可用电阻之间可用电阻之间可用电阻之间可用电阻r rbebe等效代替，等效代替，等效代替，等效代替，c c、e e之间可之间可之间可之间可用用用用一个受一个受ib控制的电流源等效代替控制的电流源等效代替控制的电流源等效代替控制的电流源等效代替。2

24、 2 2 2、简化的简化的简化的简化的h h参数等效模型参数等效模型参数等效模型参数等效模型h参数模型没有考虑结电容的作用，所以只适合低频信参数模型没有考虑结电容的作用，所以只适合低频信号的情况。号的情况。413 3 3 3、h h参数的确定参数的确定参数的确定参数的确定rbb：基区体电阻。基区体电阻。rb e：基射之间结电阻。基射之间结电阻。利用利用PN结的电流方程可求得结的电流方程可求得:三极管的三极管的输入电阻输入电阻rbe：h参数与静态工作点有关！参数与静态工作点有关！42电容短路；直流电压源短路。电容短路；直流电压源短路。接地接地短路短路 首先，画出交流通路。首先，画出交流通路。4

25、4 4 4、用、用、用、用h h参数模型分析放大电路参数模型分析放大电路参数模型分析放大电路参数模型分析放大电路定量确定动态参数：定量确定动态参数：，等等。43 将交流通路中的晶体将交流通路中的晶体将交流通路中的晶体将交流通路中的晶体管用晶体管微变等效电路管用晶体管微变等效电路管用晶体管微变等效电路管用晶体管微变等效电路代替即可得放大电路的微代替即可得放大电路的微代替即可得放大电路的微代替即可得放大电路的微变等效电路。变等效电路。变等效电路。变等效电路。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 画出放大电路的微变等效电路。画出放大电路的微变等效电路。44

26、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 R R RL L L L)时：时：时：时：负载电阻越大，电压放大倍数越大负载电阻越大，电压放大倍数越大负载电阻越大，电压放大倍数越大负载电阻越大，电压放大倍数越大 根据微变等效电路确定根据微变等效电路确定 ，（1）电压放大倍数）电压放大倍数45（2）输入电阻）输入电阻Ri：从输入端看进去的等效电阻。从输入端看进去的等效电阻。输入电阻的定义：输入电阻的定义：信号源电压信号源电压与输入电压与输入电压的关系：的关系：输入电阻越大，信号电压损失越小。输入电阻越大，信号电压损失越小。一般采用一般采用测电

27、压测电压的方法测量输入电阻的方法测量输入电阻+-+-放大放大电路电路46电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。（2）输入电阻：）输入电阻：47(3)输出电阻输出电阻Ro 任任何何放放大大电电路路的的输输出出对对于于负负载载都都可可以以等等效效成成一一个个有内阻的电压源，电压源的内阻称为输出电阻有内阻的电压源，电压源的内阻称为输出电阻R RO O。定义定义:-+-+-+-输输出出电电阻阻越越小小，负负载载电电阻阻变变化化时时，输输出出电电压压信信号号的的变变化化越越小小，

28、输输出出越越稳稳定定，称称放放大大电电路路带带负负载载能能力越强。力越强。48输出电阻测量方法：输出电阻测量方法：-+-+-+-根据电流相等原理：根据电流相等原理：所以：所以：输输入入端端正正弦弦电电压压，分分别别测测量量空空载载和和输输出出端端接接负负载载RL的的输输出出电压电压、。49rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS求求ro的步骤：的步骤：(1)断开负载断开负载RL(3)外加电压外加电压(4)求求外加外加(2)令令 用用加压求流法加压求流法加压求流法加压求流法求输出电阻：求输出电阻：（3）输出电阻：）输出电阻：50+-思考思考思考思考:对信号源电对信号源电对信号源电对信号源电压的放

29、大倍数？压的放大倍数？压的放大倍数？压的放大倍数？51已知图示放大中晶体管的已知图示放大中晶体管的=50，rbe=1K,UBE=0.7V;要求要求电路静态时电路静态时ICQ=2mA,发射极、集电极对地电压分别为发射极、集电极对地电压分别为UEQ=1V,UCQ=4V。放大电路分析举例1、估算、估算Rb、Rc、Re的值的值2、设各电容的容量足、设各电容的容量足够大，对交流信号可设够大，对交流信号可设为短路，为短路，RL=Rc。求电。求电路的放大倍数路的放大倍数Au、输入、输入电阻电阻Ri、输出电阻、输出电阻Ro。例：例：52解：解：1、放大电路分析举例2、微变等效电路如下：微变等效电路如下：53电

30、容短路；直流电压源短路。电容短路；直流电压源短路。接地接地短路短路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 首先，画出交流通路。首先，画出交流通路。二、图解法二、图解法54由交流通路得：由交流通路得：+_uCE=UCEQ+uce=UCEQ-ic RL=UCEQ(iC-ICQ)RL=UCEQiCRL+ICQRLuCE=iCR L+UCEQ+ICQR L交流负载线方程交流负载线方程交流负载线方程交流负载线方程由于动态时交直流共存由于动态时交直流共存:交流负载线反映动态时电流交流负载线反映动态时电流交流负载线反映动态时电流交流负载线反映动态时电流 i iC C和电压和电压和电压和电压u

31、uCECE的变化关系的变化关系的变化关系的变化关系交流负载线在输出特性曲线上是斜率为交流负载线在输出特性曲线上是斜率为交流负载线在输出特性曲线上是斜率为交流负载线在输出特性曲线上是斜率为-1/R L的直线的直线交流负载线必过交流负载线必过交流负载线必过交流负载线必过Q Q Q Q点点点点.55根据交流负载线方程根据交流负载线方程或过或过Q点作斜率点作斜率-1/R L的直线，即为交的直线，即为交流负载线流负载线.交流负载线交流负载线:思考题：思考题：直接耦合放大电路的交直流负载线重合？阻直接耦合放大电路的交直流负载线重合？阻容耦合放大电路空载情况下呢容耦合放大电路空载情况下呢?562.用图解法分

32、析非线性失真用图解法分析非线性失真波形失真波形失真:输出输入波形不完全一致输出输入波形不完全一致非线性失真非线性失真：由于晶体管特性曲线非线引起的波形失真。：由于晶体管特性曲线非线引起的波形失真。截止失真截止失真和和饱和失真饱和失真是两种主要的非线性失真是两种主要的非线性失真。由于放大电路的工作点达到了三极管的饱由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。和区而引起的非线性失真。饱和失真：饱和失真：由于放大电路的工作点达到了三极管的截由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。止区而引起的非线性失真。截止失真：截止失真：非线性失真原因非线性失真原因：由于静态工作

33、点不合适或信号太大，使由于静态工作点不合适或信号太大，使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线的放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线的线性范围线性范围。58若若若若Q Q设置过高设置过高设置过高设置过高 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解决方法解决方法解决方法解决方法:适当减小基适当减小基适当减小基适当减小基极电流极电流极电流极电流(增大电阻增大电阻增大电阻增大电阻R R R RB B B B)可消除失真。可消除失真。可消除失真。可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mA

34、ICiC/mAuCE/VOOOQ159若若若若Q Q设置过低，设置过低，设置过低，设置过低，晶体管进入截晶体管进入截晶体管进入截晶体管进入截止区工作，造成止区工作，造成止区工作，造成止区工作，造成截止失真。截止失真。截止失真。截止失真。uiuOtiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE解决方法解决方法解决方法解决方法:适当增大基极电流适当增大基极电流适当增大基极电流适当增大基极电流(减小电阻减小电阻减小电阻减小电阻R R R RB B B B)可消除失真可消除失真可消除失真可消除失真60iCuCEQIBQICQUCEQibicucttt输

35、入信号逐渐增大输入信号逐渐增大输入信号逐渐增大输入信号逐渐增大输入信号过大输入信号过大61输入信号过大引起失真输入信号过大引起失真输入信号过大引起失真输入信号过大引起失真iCuCEQIBQICQUCEQibicucttt 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也也也可产生失真，可产生失真，可产生失真，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可可可消除失真。消除失真。消除失真。消除失真。输入信号过大输入信号过大62OiB=0QuCE/ViC/mAACBDE交流负载线交流负载线 Q Q 设在线段设在线段设在线段设在线段

36、 AB AB 的中点时有的中点时有的中点时有的中点时有最大的输出电压。最大的输出电压。最大的输出电压。最大的输出电压。3.用图解法估算最大不失真输出电压用图解法估算最大不失真输出电压Uomax输输出出波波形形没没有有明明显显失失真真时时能能够够输输出出最最大大电电压压。即即输输出出特特性性的的A、B所所限定的范围。限定的范围。放大电路要想获得大的不失真输出幅度，工作点放大电路要想获得大的不失真输出幅度，工作点Q Q 要设置在输出特性曲线放大区的中间部位。要设置在输出特性曲线放大区的中间部位。63小小小小 结结结结 本讲主要介绍了晶体管放大电路的分析方法：本讲主要介绍了晶体管放大电路的分析方法：

37、放大的分析包括两个方面：放大的分析包括两个方面：静态分析静态分析（直流分析）（直流分析）和和动态分析动态分析（交流分析）。（交流分析）。静态分析就是求解静态工作点静态分析就是求解静态工作点Q Q。可以用图解法和。可以用图解法和估算法求解，是在直流通路上进行的。估算法求解，是在直流通路上进行的。动态分析就是求解放大电路的动态参数和进行波形动态分析就是求解放大电路的动态参数和进行波形分析。是在交流通路上进行的。通常利用分析。是在交流通路上进行的。通常利用h h 参数等效参数等效模型计算放大倍数、输入电阻、输出电阻；用图解法模型计算放大倍数、输入电阻、输出电阻；用图解法求解最大不失真输出电压和进行失

38、真分析。求解最大不失真输出电压和进行失真分析。作业作业:2.7,2.9,2.10,2.11,2.12,2.13651.1.静态工作点稳定的必要性静态工作点稳定的必要性 （1 1）必要性）必要性F静态工作点决定放大电路是否产生失真；静态工作点决定放大电路是否产生失真；F静态工作点影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数；静态工作点影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数；F静静态态工工作作点点的的不不稳稳定定，将将导导致致动动态态参参数数不不稳稳定定，甚甚至至使使放大电路无法正常工作。放大电路无法正常工作。（2 2）影响静态工作点稳定的因素影响静态工作点稳定的因素影响静态工作点稳定的因素影响静态工作点稳

39、定的因素 电源电压波动、元件老化、电源电压波动、元件老化、环境温度变化环境温度变化等，等，66（3 3）温度对静态工作点的影响）温度对静态工作点的影响(a)温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响(b)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 输出特性曲线上移输出特性曲线上移温度温度T 输入特性曲线左移输入特性曲线左移(c)温度变化对温度变化对 的影响的影响温度每升高温度每升高1C，要增加要增加0.5%1.0%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 UBE IB IC 672.典型的静态工作点稳定电路典型的静态工作点稳

40、定电路 (1)电路组成电路组成:C Ce e为旁路电容，在交流为旁路电容，在交流为旁路电容，在交流为旁路电容，在交流通路中可视为短路通路中可视为短路通路中可视为短路通路中可视为短路断开电容断开电容所在支路所在支路直流通路直流通路68(2)Q(2)Q稳定原理稳定原理:目标：温度变化时，使目标：温度变化时，使I IC C维持恒定。维持恒定。为了稳定为了稳定Q点，通常要求点，通常要求:I1IB基极电位基本恒定，不随温度变化基极电位基本恒定，不随温度变化基极电位基本恒定，不随温度变化基极电位基本恒定，不随温度变化.TUBEIBICVEICVB固定固定稳定过程稳定过程:69(3)(3)(3)(3)静态工

41、作点的计算静态工作点的计算静态工作点的计算静态工作点的计算70(3)(3)(3)(3)动态分析动态分析动态分析动态分析旁路电容旁路电容旁路电容旁路电容C Ce e在交流通路将在交流通路将在交流通路将在交流通路将R RE E短短短短路，路，路，路，R RE E不起作用。不起作用。不起作用。不起作用。R Rb2b1b1R R71讨论：讨论：如果去掉如果去掉Ce，放大倍数、输入、输出电阻怎样变化？，放大倍数、输入、输出电阻怎样变化？A Au减小减小减小减小72已知图示放大中晶体管的已知图示放大中晶体管的=60，rbb=200，UBE=0.7V，UCES=0.5V;各电容的容量足够大，对交流信号可设为

42、短路各电容的容量足够大，对交流信号可设为短路放大电路分析举例1.估算静态工作点值估算静态工作点值IC，UCE2.估算电压放大倍数估算电压放大倍数3.3.在图示电路参数条件下，最在图示电路参数条件下，最大不失真输出电压幅值为多大？大不失真输出电压幅值为多大？4.4.增大输入电压幅度直至输出增大输入电压幅度直至输出电压临界不失真，然后保持输入电压临界不失真，然后保持输入电压幅度不变，逐渐增大电压幅度不变，逐渐增大 输输出电压将会出现什么失真（饱和、出电压将会出现什么失真（饱和、截止）？截止）？【例例】73放大电路分析举例解解:1.2.3.4.截止失真74小小 结结 本讲主要介绍了静态工作点的稳定问

43、题：本讲主要介绍了静态工作点的稳定问题：静态工作点不仅决定了波形是否失真，还影响动态参数静态工作点不仅决定了波形是否失真，还影响动态参数的稳定性。影响静态工作点最主要的因素是温度的稳定性。影响静态工作点最主要的因素是温度。温度变化对静态工作点的影响集中表现在温度变化对静态工作点的影响集中表现在Ic 的的变化上，变化上，采用射极偏置电路，利用直流负反馈可以稳定静态工作点。采用射极偏置电路，利用直流负反馈可以稳定静态工作点。射极偏置放大电路的静态分析和动态分析在方法上与固射极偏置放大电路的静态分析和动态分析在方法上与固定偏置放大电路没本质的区别，但在计算的具体过程是不定偏置放大电路没本质的区别，但

44、在计算的具体过程是不同的，不仅如此，当电路的形式稍作变化，各放大电路的同的，不仅如此，当电路的形式稍作变化，各放大电路的计算过程都有区别，所以不能死记公式，生搬硬套。计算过程都有区别，所以不能死记公式，生搬硬套。75三种组态：共射极、共基极、共集电极三种组态：共射极、共基极、共集电极1.1.共集电极放大电路共集电极放大电路 （1 1）电路组成）电路组成 因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路的因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路的因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路的因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路的公共端，所以是公共端，所以是公共端，所以是公共端，所以是共集电极放大电路共集

45、电极放大电路共集电极放大电路共集电极放大电路。因从发射极输出，所以称因从发射极输出，所以称因从发射极输出，所以称因从发射极输出，所以称射极输出器射极输出器射极输出器射极输出器。76（2 2）静态分析）静态分析静态工作点静态工作点静态工作点静态工作点(Q Q点点点点)：IBQ=(UCC-UBEQ)/Rb+(1+)Re78（3 3）动态分析）动态分析 画出放大电路的微变等效电路。画出放大电路的微变等效电路。直流电源直流电源电容短路电容短路交流通路交流通路cbe79电压放大倍数电压放大倍数:输入电阻输入电阻:80输出电阻输出电阻:811.1.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

46、数小于1 1，约等于，约等于，约等于，约等于1 1；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。3.3.输出电阻低；带负载能力强输出电阻低；带负载能力强输出电阻低；带负载能力强输出电阻低；带负载能力强共集电极放大电路的特点：共集电极放大电路的特点：共集电极放大电路的特点：共集电极放大电路的特点：2.2.输入电阻高；对电压信号源衰减小。输入电阻高；对电压信号源衰减小。输入电阻高；对电压信号源衰减小。输入电阻高；对电压信号源衰减小。822.2.共基极放大电路共基极放大电路 （1 1）电路组成）电路组成88（2 2）静态分析）静态分析IBQ=(VBB-UBEQ)/(1+)R

47、eICQ=IBQUCEQ=VCC-ICQRc-VE=VCC-ICQRc+UBEQ89（3 3）动态分析）动态分析90共基极放大电路的特点：共基极放大电路的特点：共基极放大电路的特点：共基极放大电路的特点：1.1.只能放大电压，不能放大电流只能放大电压，不能放大电流只能放大电压，不能放大电流只能放大电压，不能放大电流；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。2.2.频率特性好。频率特性好。频率特性好。频率特性好。91三种接法的比较三种接法的比较接法接法共射共射共集共集共基共基 Au 大大小于小于1大大 Ai 1 Ri中中大大小小 Ro大大小小大大频带频带窄窄中中宽宽

48、95放大电路分析举例已知左下图示电路中晶体管的已知左下图示电路中晶体管的=100,可忽略不计可忽略不计,电容足电容足够大，对交流信号可视为短路。够大，对交流信号可视为短路。1调整调整Rb使使ICQ=1mA,求此时的输出电阻求此时的输出电阻Ro.2重新调整重新调整Rb使使ICQ=2mA,此时输出电阻将发生什么变化此时输出电阻将发生什么变化(约约增大一倍，约为原来的增大一倍，约为原来的1/2，基本不变）？，基本不变）？96放大电路分析举例解解:1.2约为原来的约为原来的1/297本章总结本章总结本章总结本章总结重点掌握晶体管放大电路的分析方法：重点掌握晶体管放大电路的分析方法：放大的分析包括两个方

49、面：放大的分析包括两个方面：静态分析静态分析（直流分析）（直流分析）和和动态分析动态分析（交流分析）。（交流分析）。静态分析就是求解静态工作点静态分析就是求解静态工作点Q Q。可以用图解法。可以用图解法和估算法求解，是在和估算法求解，是在直流通路直流通路上进行的。上进行的。动态分析就是求解放大电路的动态参数和进行波动态分析就是求解放大电路的动态参数和进行波形分析。是在形分析。是在交流通路交流通路上进行的。通常利用上进行的。通常利用h h 参数参数等效模型计算放大倍数、输入电阻、输出电阻；用等效模型计算放大倍数、输入电阻、输出电阻；用图解法求解最大不失真输出电压和进行失真分析。图解法求解最大不失真输出电压和进行失真分析。99