模电第四章PPT学习教案.pptx

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1、会计学1模电第四章模电第四章第一页，共77页。第四章第四章第四章第四章 晶体三极管及其基本放大晶体三极管及其基本放大晶体三极管及其基本放大晶体三极管及其基本放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)电路电路电路电路4.1 4.1 晶体晶体(jngt)(jngt)三极管三极管4.2 4.2 放大电路放大电路(dinl)(dinl)的组成原则的组成原则4.3 4.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法4.4 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4.5 4.5 放大电路的频率响应放大电路的频率响应第1页/共77页第二页，共77页。4.1 4.1 4.1 4.1 晶体晶

2、体晶体晶体(jngt)(jngt)(jngt)(jngt)三极管三极管三极管三极管一、晶体管的结构一、晶体管的结构(jigu)和符和符号号二、晶体管的放大二、晶体管的放大(fngd)原理原理三、晶体管的共射输入特性和输出特性三、晶体管的共射输入特性和输出特性四、温度对晶体管特性的影响四、温度对晶体管特性的影响五、主要参数五、主要参数第2页/共77页第三页，共77页。一、晶体管的结构一、晶体管的结构一、晶体管的结构一、晶体管的结构(jigu)(jigu)和符号和符号和符号和符号多子多子(du z)浓度高浓度高多子多子(du z)浓浓度很低，且很度很低，且很薄薄面积大面积大晶体管有三个极、三个区、

3、两个晶体管有三个极、三个区、两个PN结。结。小功率小功率管管中功率管中功率管大功率管大功率管为什么有孔？为什么有孔？第3页/共77页第四页，共77页。二、晶体管的放大二、晶体管的放大二、晶体管的放大二、晶体管的放大(fngd)(fngd)原原原原理理理理 扩散运动形成发射极电流扩散运动形成发射极电流IE，复合，复合(fh)运动形成运动形成基极电流基极电流IB，漂移运动形成集电极电流，漂移运动形成集电极电流IC。少数少数(shosh)载流子的载流子的运动运动因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区散到基区因基区薄且多子浓度低，使扩散到基区的电因基区薄且

4、多子浓度低，使扩散到基区的电子（非平衡少子）中的极少数与空穴复合子（非平衡少子）中的极少数与空穴复合因集电区面积大，在外电场作用下大部因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区分扩散到基区的电子漂移到集电区基区空穴的基区空穴的扩散扩散第4页/共77页第五页，共77页。n n电流分配电流分配(fnpi)(fnpi)：IEIEIBIBICICn n IE IE扩散运动形扩散运动形成的电流成的电流n n IB IB复合运动形复合运动形成的电流成的电流n n IC IC漂移运动形漂移运动形成的电流成的电流穿透电流穿透电流集电结反向集电结反向(fn xin)电流电流直流电流放直流电

5、流放大系数大系数交流交流(jioli)电电流放大系数流放大系数为什么基极开路集电极回路会为什么基极开路集电极回路会有穿透电流？有穿透电流？第5页/共77页第六页，共77页。三、晶体管的共射输入三、晶体管的共射输入三、晶体管的共射输入三、晶体管的共射输入(shr)(shr)特性和输出特特性和输出特特性和输出特特性和输出特性性性性为什么为什么UCE增大曲线增大曲线(qxin)右移右移？对于小功率晶体管，对于小功率晶体管，UCE大于大于1V的一条输入特性曲线可以的一条输入特性曲线可以取代取代(qdi)UCE大于大于1V的所有输入特性曲线。的所有输入特性曲线。为什么像为什么像PN结的伏安特性？结的伏安

6、特性？为什么为什么UCE增大到一定值曲线右移增大到一定值曲线右移就不明显了？就不明显了？1.输入特性第6页/共77页第七页，共77页。2.2.2.2.输出特性输出特性输出特性输出特性是常数吗？什么是理想晶体管？什么情况下是常数吗？什么是理想晶体管？什么情况下?对应于一个对应于一个IB就有一条就有一条iC随随uCE变化变化(binhu)的曲线。的曲线。为什么为什么uCE较小时较小时iC随随uCE变化变化很大？为什么进入放大状态很大？为什么进入放大状态(zhungti)曲线几乎是横轴的平行曲线几乎是横轴的平行线？线？饱和饱和(boh)区区放大区放大区截止区截止区第7页/共77页第八页，共77页。晶

7、体管的三个工作晶体管的三个工作晶体管的三个工作晶体管的三个工作(gngzu)(gngzu)区区区区域域域域 晶体管工作在放大状态(zhungti)时，输出回路的电流 iC几乎仅仅决定于输入回路的电流 iB，即可将输出回路等效为电流 iB 控制的电流源iC。状态状态uBEiCuCE截止截止UonICEOVCC放大放大 UoniB uBE饱和饱和 UoniB uBE第8页/共77页第九页，共77页。四、温度四、温度四、温度四、温度(wnd)(wnd)对晶体管特性的影对晶体管特性的影对晶体管特性的影对晶体管特性的影响响响响第9页/共77页第十页，共77页。五、主要参数五、主要参数五、主要参数五、主要

8、参数 直流参数直流参数：、ICBO、ICEOc-e间击穿间击穿(j chun)电压电压最大集电最大集电极电流极电流(dinli)最大集电极耗散最大集电极耗散(ho sn)功率，功率，PCMiCuCE安全工作区安全工作区 交流参数：交流参数：、fT（使1的信号频率）极限参数极限参数：ICM、PCM、U（BR）CEO第10页/共77页第十一页，共77页。4.2 4.2 放大电路放大电路(dinl)(dinl)的的组成原则组成原则一、基本共射放大电路的工作一、基本共射放大电路的工作(gngzu)原理原理二、如何组成放大二、如何组成放大(fngd)电路电路第11页/共77页第十二页，共77页。一、基本

9、共射放大一、基本共射放大一、基本共射放大一、基本共射放大(fngd)(fngd)电路的电路的电路的电路的工作原理工作原理工作原理工作原理VBB、Rb：使：使UBE Uon，且有合，且有合适适(hsh)的的IB。VCC：使：使UCEUBE，同时，同时(tngsh)作为负载的能源。作为负载的能源。Rc：将：将iC转换成转换成uCE(uO)。动态信号作用时：动态信号作用时：输入电压输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、间的电压、管压降称为静态工作点管压降称为静态工作点Q，记作，记作IBQ、ICQ（IEQ）、）、UBEQ、UCEQ。共射共射1.电路的组成及各元

10、件的作用第12页/共77页第十三页，共77页。2.2.2.2.设置静态设置静态设置静态设置静态(jngti)(jngti)(jngti)(jngti)工作点的必要性工作点的必要性工作点的必要性工作点的必要性 输出电压必然失真！输出电压必然失真！设置合适的静态工作设置合适的静态工作(gngzu)点，首先要解决失真点，首先要解决失真问题，但问题，但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！为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时(ln sh)有合适的直流电流和极间电压？第13页/共77页第十四页，共77页。三、基本共射放大三、基本共射放大三、基本共射放大三、基本共射放大(

11、fngd)(fngd)电路的波形分析电路的波形分析电路的波形分析电路的波形分析输出输出(shch)和输入反相和输入反相！动态信号动态信号(xnho)驮载在静驮载在静态之上态之上与与iC变化方变化方向相反向相反 要想不失真，就要要想不失真，就要在信号的整个周期内在信号的整个周期内保证晶体管始终工作保证晶体管始终工作在放大区！在放大区！第14页/共77页第十五页，共77页。二、如何组成放大二、如何组成放大二、如何组成放大二、如何组成放大(fngd)(fngd)电路电路电路电路n n静态静态静态静态(jngti)(jngti)工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。工作点合适：合适的直流电源、合

12、适的电路参数。工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。n n动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得放大了动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得放大了动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得放大了动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得放大了的动态信号。的动态信号。的动态信号。的动态信号。n n对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能少、负载上无对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能少、负载上无对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能少、负载上无对实用放大电路的要求：共地、直流

13、电源种类尽可能少、负载上无直流分量。直流分量。直流分量。直流分量。1.组成(z chn)原则第15页/共77页第十六页，共77页。2.2.2.2.两种实用两种实用两种实用两种实用(shyng)(shyng)(shyng)(shyng)放大电路：（放大电路：（放大电路：（放大电路：（1 1 1 1）直接耦合）直接耦合）直接耦合）直接耦合放大电路放大电路放大电路放大电路问题问题(wnt)：1.两种电源两种电源2.信号源与放大电路不信号源与放大电路不“共地共地”共地，且要使信号共地，且要使信号(xnho)驮载在静态驮载在静态之上之上静态时，静态时，动态时，动态时，b-e间电压是间电压是uI与与VCC

14、的共同作用的结果。的共同作用的结果。将两个电源合二将两个电源合二为一为一有直流分量有直流分量有交流损失有交流损失第16页/共77页第十七页，共77页。（2 2 2 2）阻容耦合放大）阻容耦合放大）阻容耦合放大）阻容耦合放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)电路电路电路电路 耦合电容的容量应足够耦合电容的容量应足够(zgu)大，即对于交流信大，即对于交流信号近似为短路。其作用是号近似为短路。其作用是“隔离直流、通过交流隔离直流、通过交流”。静态静态(jngti)时，时，C1、C2上电压？上电压？动态时，动态时，C1、C2为耦合电容！为耦合电容！UBEQUCEQuBEuIUBEQ，信

15、号驮载在静态之上。，信号驮载在静态之上。负载上只有交流信号。负载上只有交流信号。第17页/共77页第十八页，共77页。4.3 4.3 放大放大(fngd)(fngd)电路的分析方法电路的分析方法一、放大电路的直流通路和交流一、放大电路的直流通路和交流(jioli)通路通路二、二、等效电路法等效电路法三、三、图解法图解法第18页/共77页第十九页，共77页。一、放大电路的直流通一、放大电路的直流通一、放大电路的直流通一、放大电路的直流通(litng)(litng)路和交流路和交流路和交流路和交流通通通通(litng)(litng)路路路路1.直流通路：Us=0，保留Rs；电容开路；电感(din

16、n)相当于短路（线圈电阻近似为0）。2.交流通路：大容量电容相当于短路；直流电源相当于短路（内阻为0）。通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，将它们分开将它们分开(fn ki)作用，引入直流通路和交流通路作用，引入直流通路和交流通路的概念。的概念。第19页/共77页第二十页，共77页。基本共射放大基本共射放大基本共射放大基本共射放大(fngd)(fngd)电路的直流通路和交流通路电路的直流通路和交流通路电路的直流通路和交流通路电路的直流通路和交流通路 列晶体

17、管输入、输出回路方程列晶体管输入、输出回路方程(fngchng)，将，将UBEQ作为已知作为已知条件，令条件，令ICQIBQ，可估算出静态工作点。，可估算出静态工作点。VBB越大，越大，UBEQ取不同取不同(b tn)的值所引起的值所引起的的IBQ的误差越的误差越小。小。第20页/共77页第二十一页，共77页。当当VCCUBEQ时，时，直流通路直流通路阻容耦合单管共射放大阻容耦合单管共射放大阻容耦合单管共射放大阻容耦合单管共射放大(fngd)(fngd)电路的直流通路电路的直流通路电路的直流通路电路的直流通路和交流通路和交流通路和交流通路和交流通路第21页/共77页第二十二页，共77页。二、等

18、效电路法二、等效电路法二、等效电路法二、等效电路法n n半导体器件的非线性特性使放大电路的分析半导体器件的非线性特性使放大电路的分析半导体器件的非线性特性使放大电路的分析半导体器件的非线性特性使放大电路的分析(fnx)(fnx)(fnx)(fnx)复杂化。复杂化。复杂化。复杂化。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。1.直流模型(mxng)：适于Q点的分析理想二极管理想二极管利用估算利用估算(sun)法求解静态工作点，实质上利用了直流法求解静态工作点

19、，实质上利用了直流模型。模型。输入回路等效为输入回路等效为恒压源恒压源输出回路等效为电流控制的电流源输出回路等效为电流控制的电流源第22页/共77页第二十三页，共77页。2.2.2.2.晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的h h h h参数等效参数等效参数等效参数等效(dn xio)(dn xio)(dn xio)(dn xio)模型（交流等效模型（交流等效模型（交流等效模型（交流等效(dn xio)(dn xio)(dn xio)(dn xio)模型）模型）模型）模型）n n在交流通路中可将晶体管看成在交流通路中可将晶体管看成在交流通路中可将晶体管看成在交流通路中可将晶体管看成为一个二端口网络为

20、一个二端口网络为一个二端口网络为一个二端口网络(wnglu)(wnglu)(wnglu)(wnglu)，输入回路、输出回路各为一个输入回路、输出回路各为一个输入回路、输出回路各为一个输入回路、输出回路各为一个端口。端口。端口。端口。低频小信号低频小信号(xnho)模型模型第23页/共77页第二十四页，共77页。在低频、小信号在低频、小信号在低频、小信号在低频、小信号(xnho)(xnho)作用下的关系式作用下的关系式作用下的关系式作用下的关系式交流等效模型交流等效模型(mxng)（按式子画模（按式子画模型型(mxng)）电阻电阻(dinz)无量纲无量纲无量纲无量纲电导电导第24页/共77页第二

21、十五页，共77页。h h h h参数参数参数参数(cnsh)(cnsh)(cnsh)(cnsh)的物理意义的物理意义的物理意义的物理意义b-e间的间的动态动态(dngti)电电阻阻内反馈内反馈(fnku)系数系数电流放大系数电流放大系数c-e间的电导间的电导分清主次，合理近似！什么情况下分清主次，合理近似！什么情况下h12和和h22的作用可忽略不计？的作用可忽略不计？第25页/共77页第二十六页，共77页。简化的简化的简化的简化的h h h h参数等效电路参数等效电路参数等效电路参数等效电路交流交流交流交流(jioli)(jioli)(jioli)(jioli)等等等等效模型效模型效模型效模型

22、查阅查阅(chyu)手手册册基区体电阻基区体电阻发射结电阻发射结电阻发射区体电阻发射区体电阻数值小可忽略数值小可忽略利用利用PN结的电流结的电流(dinli)方程方程可求得可求得由由IEQ算出算出在输入特性曲线上，在输入特性曲线上，Q点越高，点越高，rbe越小！越小！第26页/共77页第二十七页，共77页。3.3.3.3.放大放大放大放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)电路的动态分析电路的动态分析电路的动态分析电路的动态分析放大电路放大电路(dinl)的的交流等效电路交流等效电路(dinl)第27页/共77页第二十八页，共77页。阻容耦合共射放大阻容耦合共射放大阻容耦合共射放大

23、阻容耦合共射放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)电路的动态分析电路的动态分析电路的动态分析电路的动态分析输入电输入电阻中不阻中不应含有应含有(hn yu)Rs!输出电输出电阻中不阻中不应含有应含有(hn yu)RL!第28页/共77页第二十九页，共77页。三、图解法三、图解法三、图解法三、图解法 应实测特性应实测特性应实测特性应实测特性(txng)(txng)曲线曲线曲线曲线 输入输入(shr)回路负载线回路负载线QIBQUBEQIBQQICQUCEQ负载负载(fzi)线线1.静态分析：图解二元方程：图解二元方程第29页/共77页第三十页，共77页。2.2.2.2.电压放大电压

24、放大电压放大电压放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)倍数的分析倍数的分析倍数的分析倍数的分析斜率斜率(xil)不变不变第30页/共77页第三十一页，共77页。3.3.3.3.失真失真失真失真(sh zhn)(sh zhn)(sh zhn)(sh zhn)分析分析分析分析n n截止截止截止截止(jizh(jizh)失真失真失真失真消除方法消除方法(fngf)：增大：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。，即向上平移输入回路负载线。截止失真是在输入回路首先产生失真！截止失真是在输入回路首先产生失真！减小减小Rb能消除截止失真吗？能消除截止失真吗？第31页/共77页第三十二页，共77

25、页。n n饱和饱和饱和饱和(b(b oh)oh)失真失真失真失真n n消除方法消除方法消除方法消除方法(fngf)(fngf)(fngf)(fngf)：增大：增大：增大：增大RbRbRbRb，减小，减小，减小，减小RcRcRcRc，减小，减小，减小，减小，减小，减小，减小，减小VBBVBBVBBVBB，增大，增大，增大，增大VCCVCCVCCVCC。Rb或或或或VBB Rc或或VCC：饱和失真是输出回路：饱和失真是输出回路(hul)产生失真。产生失真。o最大不失真输出电压最大不失真输出电压Uom：比较：比较UCEQ与（与（VCC UCEQ），取），取其小者，除以其小者，除以 。这可不是这可不是

26、好办法！好办法！第32页/共77页第三十三页，共77页。讨论一：基本共射放大讨论一：基本共射放大讨论一：基本共射放大讨论一：基本共射放大(fngd)(fngd)电路带负载情况下的静态电路带负载情况下的静态电路带负载情况下的静态电路带负载情况下的静态分析和动态分析分析和动态分析分析和动态分析分析和动态分析QIBQ35AUBEQ0.65V 为什么用图解为什么用图解法求解法求解(qi ji)IBQ和和UBEQ？第33页/共77页第三十四页，共77页。讨论讨论讨论讨论(t(t oln)oln)二：电路如图二：电路如图二：电路如图二：电路如图n n如何如何如何如何(rh)(rh)增大电压放大倍数？增大电

27、压放大倍数？增大电压放大倍数？增大电压放大倍数？n n直流负载线和交流负载线？直流负载线和交流负载线？直流负载线和交流负载线？直流负载线和交流负载线？n n在在在在RbRb变化使变化使变化使变化使QQ点变化时，在不失真的情况下，电压放大倍数的点变化时，在不失真的情况下，电压放大倍数的点变化时，在不失真的情况下，电压放大倍数的点变化时，在不失真的情况下，电压放大倍数的数值如何数值如何数值如何数值如何(rh)(rh)变化？变化？变化？变化？UomUom可能如何可能如何可能如何可能如何(rh)(rh)变化？变化？变化？变化？n n在在在在UiUi不变的情况下，不变的情况下，不变的情况下，不变的情况下

28、，Rb Rb减小，减小，减小，减小，UoUo如何如何如何如何(rh)(rh)变化？变化？变化？变化？AuAu如何如何如何如何(rh)(rh)变化？当变化？当变化？当变化？当UoUo最大时，再减小最大时，再减小最大时，再减小最大时，再减小RbRb，会出现失真吗？，会出现失真吗？，会出现失真吗？，会出现失真吗？n n在什么情况下，空载时输出电压失真，带上负载后不失真了？在什么情况下，空载时输出电压失真，带上负载后不失真了？在什么情况下，空载时输出电压失真，带上负载后不失真了？在什么情况下，空载时输出电压失真，带上负载后不失真了？不能将电子电路中动态参数的表达式看成纯数学式子，注意不能将电子电路中动

29、态参数的表达式看成纯数学式子，注意(zh y)每个字母的物理意义！每个字母的物理意义！增大，不可行！增大，不可行！增大时要适可增大时要适可而止！而止！增大，不增大，不一定行！一定行！第34页/共77页第三十五页，共77页。直流负载直流负载直流负载直流负载(fzi)(fzi)线和交流负载线和交流负载线和交流负载线和交流负载(fzi)(fzi)线线线线Uom=?Q点在什么点在什么(shn me)位置位置Uom最大？最大？交流负载交流负载(fzi)线应过线应过Q点，点，且斜率决定于（且斜率决定于（RcRL）第35页/共77页第三十六页，共77页。4.4 4.4 4.4 4.4 晶体管放大晶体管放大晶

30、体管放大晶体管放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)电路的三种接电路的三种接电路的三种接电路的三种接法法法法一、静态工作一、静态工作(gngzu)点稳定的共射放大电路点稳定的共射放大电路二、基本二、基本(jbn)共集放大电路共集放大电路三、基本共基放大电路三、基本共基放大电路四、三种接法的比较四、三种接法的比较第36页/共77页第三十七页，共77页。一、静态工作点稳定一、静态工作点稳定一、静态工作点稳定一、静态工作点稳定(wndng)(wndng)(wndng)(wndng)的共射放大的共射放大的共射放大的共射放大电路电路电路电路 所谓Q点稳定，是指ICQ和UCEQ在温度变化(b

31、inhu)时基本不变，这是靠IBQ的变化(binhu)得来的。若温度升高若温度升高(shn o)时要时要Q回回到到Q，则只有减小，则只有减小IBQ。T（）ICQQICEO若若UBEQ不变不变IBQQ1.温度对静态工作点的影响第37页/共77页第三十八页，共77页。2 2 2 2、静态工作点稳定的典型、静态工作点稳定的典型、静态工作点稳定的典型、静态工作点稳定的典型(dinxng)(dinxng)(dinxng)(dinxng)电路电路电路电路 直流通路？直流通路？Ce为旁路为旁路(pn l)电容，电容，在交流通路中可视为短在交流通路中可视为短路路（1 1）电路）电路(dinl)(dinl)组成

32、组成第38页/共77页第三十九页，共77页。（2 2 2 2）稳定）稳定）稳定）稳定(wndng)(wndng)(wndng)(wndng)原理原理原理原理 为了为了(wi le)稳定稳定Q点，通常点，通常I1 IB，即，即I1 I2；因此；因此基本不随温度基本不随温度(wnd)变化。变化。设设UBEQ UBEUBE，若，若UBQ UBEUBE，则，则IEQ稳定。稳定。第39页/共77页第四十页，共77页。Re Re 的作用的作用的作用的作用(zuyng)(zuyng)：T()ICUE UBE（UB基本基本(jbn)不变）不变）IB IC Re起直流负反馈起直流负反馈(fnku)作用，其值越大

33、，反馈作用，其值越大，反馈(fnku)越强，越强，Q点越稳点越稳定。定。关于反馈的一些概念：关于反馈的一些概念：将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措施称为反将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措施称为反馈。馈。直流通路中的反馈称为直流反馈。直流通路中的反馈称为直流反馈。反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称为正反反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称为正反馈。馈。Re有上、下限值吗？有上、下限值吗？IC通过通过Re转换为转换为UE影响影响UBE温度升高温度升高IC增大，反馈的结果使之减小增大，反馈的结果使之减小第40页/共77页第四十一页，共77页。（

34、3 3 3 3）Q Q Q Q 点分析点分析点分析点分析(fnx)(fnx)(fnx)(fnx)分压式电流负反馈工作分压式电流负反馈工作(gngzu)点稳定点稳定电路电路Rb上静态上静态(jngti)电压是否可忽略电压是否可忽略不计？不计？判断方法：判断方法：第41页/共77页第四十二页，共77页。（4 4 4 4）动态分析）动态分析）动态分析）动态分析利利?弊弊?无旁路无旁路(pn l)电容电容Ce时：时：如何提高电压如何提高电压(diny)放大能力放大能力？第42页/共77页第四十三页，共77页。3.3.3.3.稳定静态工作稳定静态工作稳定静态工作稳定静态工作(gngzu)(gngzu)(

35、gngzu)(gngzu)点的方法点的方法点的方法点的方法n n引入直流负反馈引入直流负反馈引入直流负反馈引入直流负反馈n n温度补偿：利用对温度敏温度补偿：利用对温度敏温度补偿：利用对温度敏温度补偿：利用对温度敏感的元件，在温度变化时感的元件，在温度变化时感的元件，在温度变化时感的元件，在温度变化时直接影响输入回路。直接影响输入回路。直接影响输入回路。直接影响输入回路。n n例如例如例如例如(lr)(lr)，Rb1Rb1或或或或Rb2Rb2采采采采用热敏电阻。用热敏电阻。用热敏电阻。用热敏电阻。它们的温度它们的温度它们的温度它们的温度系数？系数？系数？系数？第43页/共77页第四十四页，共7

36、7页。讨论讨论讨论讨论(t(t oln)oln)一一一一图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态(jngti)工作工作点？点？若采用了措施若采用了措施(cush)，则是什么，则是什么措施措施(cush)？第44页/共77页第四十五页，共77页。二、基本二、基本二、基本二、基本(jbn)(jbn)(jbn)(jbn)共集放大电路共集放大电路共集放大电路共集放大电路1.静态(jngti)分析第45页/共77页第四十六页，共77页。2.2.2.2.动态分析：电压放大动态分析：电压放大动态分析：电压放大动态分析：电压放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd

37、)倍数倍数倍数倍数故称之为射极故称之为射极跟随跟随(n su)器器Uo Ui第46页/共77页第四十七页，共77页。2.2.2.2.动态分析动态分析动态分析动态分析(fnx)(fnx)(fnx)(fnx)：输入电阻的分析：输入电阻的分析：输入电阻的分析：输入电阻的分析(fnx)(fnx)(fnx)(fnx)Ri与负载与负载(fzi)有关！有关！RL带负载电阻带负载电阻后后从基极看从基极看Re，被增，被增大到（大到（1+）倍）倍第47页/共77页第四十八页，共77页。2.2.2.2.动态分析动态分析动态分析动态分析(fnx)(fnx)(fnx)(fnx)：输出电阻的分析：输出电阻的分析：输出电阻

38、的分析：输出电阻的分析(fnx)(fnx)(fnx)(fnx)（“加压求流法加压求流法加压求流法加压求流法”）Ro与信号源内阻与信号源内阻(ni z)有关！有关！3.特点：输入电阻大，输出电阻小；只放大电流(dinli)，不放大电压；在一定条件下有电压跟随作用！令令Us为零，保留为零，保留Rs，在输出端加，在输出端加Uo，产生，产生Io,。从射极看基极回路电阻，被从射极看基极回路电阻，被减小到（减小到（1+）倍）倍第48页/共77页第四十九页，共77页。三、基本共基放大三、基本共基放大三、基本共基放大三、基本共基放大(fngd)(fngd)电路电路电路电路1.静态(jngti)分析第49页/共

39、77页第五十页，共77页。2.2.2.2.动态分析动态分析动态分析动态分析3.特点(tdin)：输入电阻小，频带宽！只放大输入电阻小，频带宽！只放大(fngd)电压，不放电压，不放大大(fngd)电流！电流！第50页/共77页第五十一页，共77页。四、三种接法的比较四、三种接法的比较四、三种接法的比较四、三种接法的比较(b(b jio)jio)：空载情况下：空载情况下：空载情况下：空载情况下 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(pndi)窄窄 中中 宽宽第51页/共77页第五十二页，共77页。

40、讨论二：讨论二：讨论二：讨论二：图示电路图示电路图示电路图示电路(dinl)(dinl)为哪种基本接法的放大电路为哪种基本接法的放大电路为哪种基本接法的放大电路为哪种基本接法的放大电路(dinl)(dinl)？它们的静态工作点有可能稳定吗？求解静？它们的静态工作点有可能稳定吗？求解静？它们的静态工作点有可能稳定吗？求解静？它们的静态工作点有可能稳定吗？求解静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的表态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的表态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的表态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的表达式。达式。达式。达式。接法接法共射共射共集共集共基共基

41、输入输入bbe输出输出cec第52页/共77页第五十三页，共77页。4.5 4.5 放大电路放大电路(dinl)(dinl)的频率响应的频率响应一、频率响应一、频率响应(pn l xin yn)(pn l xin yn)的有关概念的有关概念二、晶体管的高频二、晶体管的高频(o pn)(o pn)等效电路等效电路三、单管共射放大电路的频率响应三、单管共射放大电路的频率响应第53页/共77页第五十四页，共77页。一、频率响应一、频率响应一、频率响应一、频率响应(pn l(pn l xi xi n n yn yn)的的的的有关概念有关概念有关概念有关概念 放大电路对信号频率的适应放大电路对信号频率的

42、适应程度，即信号频率对放大倍程度，即信号频率对放大倍数的影响。数的影响。由于放大电路中耦合电容、由于放大电路中耦合电容、旁路电容、半导体器件极间旁路电容、半导体器件极间电容的存在，使放大倍数为电容的存在，使放大倍数为频率的函数。频率的函数。在使用一个在使用一个(y)放大电路放大电路时应了解其信号频率的适用时应了解其信号频率的适用范围，在设计放大电路时，范围，在设计放大电路时，应满足信号频率的范围要求。应满足信号频率的范围要求。1.要研究(ynji)的问题第54页/共77页第五十五页，共77页。2.2.2.2.高通电路高通电路高通电路高通电路(dinl)(dinl)(dinl)(dinl)和低通

43、电路和低通电路和低通电路和低通电路(dinl)(dinl)(dinl)(dinl)（2 2）低通电路）低通电路:信号信号(xnho)(xnho)频率越低，输出电压越接近输入电压。频率越低，输出电压越接近输入电压。使输出电压(diny)幅值下降到70.7%，相位为45的信号频率为截止频率。（1 1）高通电路高通电路:信号频率越高，输出电压越接近输入电压。信号频率越高，输出电压越接近输入电压。第55页/共77页第五十六页，共77页。3.3.3.3.放大电路中的频率放大电路中的频率放大电路中的频率放大电路中的频率(pnl)(pnl)(pnl)(pnl)参数参数参数参数 在低频段，随着信号频率在低频段

44、，随着信号频率(pnl)逐渐降低，耦合逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失，电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。放大能力下降。高通高通电路电路(dinl)低通低通电路电路 在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失，放大能容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失，放大能力下降。力下降。下限频率下限频率上限频率上限频率结电容结电容第56页/共77页第五十七页，共77页。(1)(1)模型的建立：由结构而建立，形状像模型的建立：由结构而建

45、立，形状像，参数，参数(cnsh)(cnsh)量纲各不相同。量纲各不相同。gm为跨导，它不随信号频率(pnl)的变化而变。阻值小阻值小阻值大阻值大连接了输入连接了输入(shr)回路和输回路和输出回路出回路二、晶体管的高频等效电路二、晶体管的高频等效电路二、晶体管的高频等效电路二、晶体管的高频等效电路1.1.1.1.混合混合混合混合 模型模型模型模型第57页/共77页第五十八页，共77页。（2 2 2 2）混合）混合）混合）混合模型的单向化（使信号模型的单向化（使信号模型的单向化（使信号模型的单向化（使信号(xnho)(xnho)(xnho)(xnho)单向传递）单向传递）单向传递）单向传递）等

46、效等效(dn xio)变换后电变换后电流不变流不变第58页/共77页第五十九页，共77页。（3 3 3 3）晶体管简化）晶体管简化）晶体管简化）晶体管简化(jinhu)(jinhu)(jinhu)(jinhu)的高频等效电路的高频等效电路的高频等效电路的高频等效电路？第59页/共77页第六十页，共77页。2 2 2 2、电流、电流、电流、电流(dinli)(dinli)(dinli)(dinli)放大倍数的频率响应放大倍数的频率响应放大倍数的频率响应放大倍数的频率响应为什么短路为什么短路(dunl)？（1 1）适于频率）适于频率(pnl)(pnl)从从0 0至无穷大的表达式至无穷大的表达式第6

47、0页/共77页第六十一页，共77页。（2 2 2 2）电流）电流）电流）电流(dinli)(dinli)(dinli)(dinli)放大倍数的频率特性曲线放大倍数的频率特性曲线放大倍数的频率特性曲线放大倍数的频率特性曲线第61页/共77页第六十二页，共77页。（3 3 3 3）电流）电流）电流）电流(dinli)(dinli)(dinli)(dinli)放大倍数的波特图放大倍数的波特图放大倍数的波特图放大倍数的波特图:采用对数坐标系采用对数坐标系采用对数坐标系采用对数坐标系 采用对数坐标系，横轴为采用对数坐标系，横轴为lg f，可开阔视野；纵轴为，可开阔视野；纵轴为 单位为单位为“分贝分贝”（

48、dB），使得），使得“”“”。lg f注意折线注意折线(zhxin)化化曲线的误差曲线的误差20dB/十倍频折线折线(zhxin)化化近似画法近似画法第62页/共77页第六十三页，共77页。3.3.3.3.晶体管的频率晶体管的频率晶体管的频率晶体管的频率(pnl)(pnl)(pnl)(pnl)参数参数参数参数共射共射截止频率截止频率共基共基截止频率截止频率特征频特征频率率集电结电容集电结电容(dinrng)通过以上分析得出的结论：通过以上分析得出的结论：低频段和高频段放大倍数的表达式；低频段和高频段放大倍数的表达式；截止频率与时间常数的关系截止频率与时间常数的关系(gun x)；波特图及其折线

49、画法；波特图及其折线画法；C的求法。的求法。手册手册查得查得第63页/共77页第六十四页，共77页。讨论讨论讨论讨论(t(t oln)oln)一一一一1.若干个放大电路的放大倍数分别为若干个放大电路的放大倍数分别为1、10、102、103、104、105，它们的增益分别为多少？，它们的增益分别为多少？2.为什么波特图开阔了视野？同样长度的横轴，在单为什么波特图开阔了视野？同样长度的横轴，在单位位(dnwi)长度不变的情况下，采用对数坐标后，最高长度不变的情况下，采用对数坐标后，最高频率是原来的多少倍？频率是原来的多少倍？102030405060Of10102103104105106lg f第6

50、4页/共77页第六十五页，共77页。讨论讨论讨论讨论(t(t oln)oln)二二二二 电路如图。已知各电阻阻值；静态工作点合适，集电极电流ICQ2mA；晶体管的rbb=200，Cob=5pF，f=1MHz。试求解该电路中晶体管高频等效(dn xio)模型中的各个参数。第65页/共77页第六十六页，共77页。三、单管共射放大三、单管共射放大三、单管共射放大三、单管共射放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)电路的频率响应电路的频率响应电路的频率响应电路的频率响应适用于信号频率从适用于信号频率从0的的交流等效电路交流等效电路中频段：中频段：C 短路，短路，开路。开路。低频段：考虑低频