1、第2章,第1章,第3章,第4章,目录,第8章,第7章,第10章,第9章,第6章,第5章,第2章 基本放大电路,2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6.1 复合管放大电路 2.7 本章小结,返回,2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标,图2.1.1 扩音机示意图,利用扩音机放大声音，是电子学中的放大，其原理框图如图2.1.1所示。, 2.1.1 放大的概念,详见书P7176。,第二章 基本放大电路,放大的对象：变化量放大的本质：能量的控制放大的特征：功
2、率放大放大的基本要求：不失真，放大的前提,判断电路能否放大的基本出发点, 2.1.2 放大电路的性能指标,图2.1.2 放大电路示意图,信号源,信号源内阻,输入电压,输出电压,输入电流,输出电流,1) 放大倍数：输出量与输入量之比,电压放大倍数是最常被研究和测试的参数,2)输入电阻和输出电阻,从输入端看进去的等效电阻,将输出等效成有内阻的电压源，内阻就是输出电阻。,图2.1.2 放大电路示意图,空载时输出电压有效值,带RL时的输出电压有效值,输入电压与输入电流有效值之比。,Ro愈小，负载电阻RL变化时，Uo的变化愈小，称为放大电路的带负载能力愈强。,Ri越大，表明放大电路从信号源索取的电流越小
3、，放大电路所得到的输入电压Ui越接近信号源电压Us；即信号源内阻上的电压越小，信号电压损失越小。,输入电阻和输出电阻是描述电子电路在相互连接时所产生的影响而引入的参数。当两个放大电路相互连接时（如图2.1.3所示），放大电路的输入电阻Ri2是放大电路的负载电阻，而放大电路可看成放大电路的信号源，内阻就是放大电路的输出电阻RO1。因此，输入电阻和输出电阻均会直接或间接地影响放大电路的放大能力。,图2.1.3 两个放大电路相连的示意图,3)通频带,4)最大不失真输出电压Uom：交流有效值。 用峰峰值Uopp表示，Uopp=2Uom。,由于电容、电感及半导体器件PN结的电容效应，使放大电路在信号频率
4、较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。,衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。,下限频率,上限频率,图2.1.4 放大电路的频率指标,VBB、Rb：使UBE Uon，且有合适的IB。,VCC：使UCEUon，同时作为负载的能源。,Rc：将iC转换成uCE(uo) 。,动态信号作用时：,2.2 基本共射放大电路的工作原理, 2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用,图2.2.1 基本共射放大电路,一、元件作用：,图2.2.1 基本共射放大电路,T：NPN型三极管，担负着放大的作用，是整个电路的核心。,放大器有两个回路:输入回路，输出回路。,输出回路：,Vcc:使JC反偏，提供集电
5、极电流IC、iC 。,RC:集电极负载电阻,将iC转变成uCE=iCRC输出。,输入回路：,VBB：使Je正偏，提供基极电流IB、iB 。,Rb:调节IB大小。，当VBB、Rb确定后，IB固定。,由于电路的输入回路与输出回路以发射极为公共端，故称之为共射放大电路，并称公共端为“地”。,Cb1、Cb2:隔直、通交，叫隔直电容、耦合电容。,二、基本放大电路的放大作用, uiiB 控制 iCuo， 幅度小 放大 幅度大,所以共射放大电路叫固定偏置电路。Rb叫偏流电阻，IB叫偏流。, ui，uo，Vcc，VBB的共同端点(0点)称为“地”,并以地端作为零电位点(参考电位点)。,图2.2.2 基本共射放
6、大电路的简化电路,“放大作用”实质上是放大器件的“控制作用”。,放大作用是针对变化量而言。,三、基本放大器的习惯画法,令VBB=Vcc得到简化电路。,不画电源符号，只标出电压数值和极性。得到习惯画法。,附图：图2.2.1基本共射放大电路的习惯画法, 2.2.2 设置静态工作点的必要性,一、静态工作点,在放大电路中，当有信号输入时，交流量与直流量共存。当输入信号为零时，晶体管的基极电流IB，集电极电流IC，b-e间电压UBE。管压降UCE称为放大电路的静态工作点Q，常将这四个物理量记作IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似估算中常认为UBEQ为已知量，对于硅管，取|UBEQ|为0.7v；对于
7、锗管，取为0.2v。在如图所示的电路中，令Ui=0。,既然放大电路的放大对象是动态信号，那么为什么要设置静态工作点呢？为了说明这一问题，不妨将基极电源去掉。,二、为什么要设置静态工作点,在上图所示的电路中,静态时将输入端ui短路,必然得出IBQ=0,ICQ=0，UCEQ=VCC的结论,因而晶体管处于截止状态。,对于放大电路的最基本要求：一是不失真，二是能够放大。若波形严重失真，放大就毫无意义了。只有在信号的整个周期内晶体管始终工作在放大状态，输出信号才不会失真。因此，设置合适的静态工作点，以保证放大电路不产生失真是非常必要的。,输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q
8、点几乎影响着所有的动态参数！,饱和失真,截止失真,底部失真,顶部失真,动态信号驮载在静态之上,输出和输入反相！, 2.2.3基本共射放大电路的工作原理及波形分析,图2.2.3 基本共射放大电路的波形分析,要想不失真，就要在信号的整个周期内保证晶体管始终工作在放大区！,iB=IBQ+ib,当有输入电压时，基极电流是在原来直流分量IBQ的基础上叠加一个正弦交流电流ib。,通过耦合电容输出，uo比ui幅度大的多。但频率相同，放大后波形没有改变。,u0与ui相位相差180o，反相,uCE(瞬时量)=UCE(直流成分)+uce(交流成分),iC=ICQ+iC,静态时的IBQ、ICQ、UCEQ如图2.2.
9、3(b)、(c)、(d)中虚线所标注。是恒定的直流。,共射电路:三极管的基极电位ub的变化和集电极电位uc的变化倒相。基极电位上升,集电极电位下降。,负号表示放大器的输出电压与输入电压相位相差180o，即倒相作用。, 2.2.4 放大电路的组成原则,一、组成原则,静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。 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。 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。,问题：1.两种电源2.信号源与放大电路不“共地”,将两个电源合二为一,共地，且要使信号驮载在静态之上,静态时，,动态时，b-e间电压是uI与Rb
10、1上的电压之和。,二、常见的两种共射放大电路,直接耦合共射放大电路,图2.2.4 直接耦合共射放大电路,图2.2.4 直接耦合共射放大电路,将图2.2.4所示电路的输入端短路便可求出静态工作点。,应当指出，Rb1是必不可少的。试想，若Rb1=0，则静态时，由于输入端短路，IBQ=0，晶体管将截止，电路不可能正常工作。Rb1、Rb2的取值与VCC相配合，才能得到合适的基极电流IBQ，合理地选取RC，才能得到合适,图2.2.5阻容耦合共射放大电路当输入信号作用时，由于信号电压将在图2.2.4所示电路中的Rb1上均有损失，因而减少了晶体管基极与发射极之间的信号电压，也就会影响电路的放大能力。图2.2
11、.5(a)所示电路既解决了“共地”问题，又使一定频率范围内的输入信号几乎毫无损失地加到放大管的输入回路。下面对该电路加以分析。,的降UCEQ。当有输入信号时的波形分析如图2.2.3所示。,阻容耦合共射放大电路,耦合电容的容量应足够大，即对于交流信号近似为短路。其作用是“隔离直流、通过交流”。,静态时，C1、C2上电压？,动态时，,C1、C2为耦合电容！,uBEuIUBEQ，信号驮载在静态之上。负载上只有交流信号。,图2.2.5 阻容耦合共射放大电路,令输入端短路，可以求出静态工作点。,讨论,1. 用NPN型晶体管组成一个在本节课中未见过的共射放大电路。用PNP型晶体管组成一个共射放大电路。,照
12、葫芦画瓢！,返回,2.3 放大电路的分析方法, 2.3.1 直流通路与交流通路,直流通路：,定义：放大器中直流电源作用下直流电流所通过的路径。,直流通路的画法,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，将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念。,用途：用于研究静态工作点。,图2.2.5 阻容耦合共射放大电路,交流通路,定义:输入信号作用下交流信号流经的通路。,用途：用于研究动态参数。,交流通路画法,原则：电容Cb1、Cb2对直流相当于开路，电感线圈视为短路，信号源视为短路，但应保留其内阻。见附图a。,附图a：直流通路,原则：电容Cb1、Cb2(
13、电容量较大10f)对交流相当于短路。无内阻的直流电源Vcc对交流没有贡献，相当于短路。见附图b。,附图b：交流通路,在分析放大电路时，应遵循“先静态，后动态”的原则，求解静态工作点时应利用直流通路，两种通路不可混淆。静态工作点合适，动态分析才有意义。,图2.2.5 阻容耦合共射放大电路,VBB越大，UBEQ取不同的值所引起的IBQ的误差越小。,列晶体管输入、输出回路方程，将UBEQ作为已知条件，令ICQIBQ，可估算出静态工作点。,基本共射放大电路的直流通路和交流通路,当VCCUBEQ时，,已知：VCC12V，Rb600k，Rc3k ，100。 Q？,直流通路,阻容耦合单管共射放大电路的直流通
14、路和交流通路,交流通路,讨论一,画出图示电路的直流通路和交流通路。,将uS短路，即为直流通路。,应实测特性曲线,输入回路负载线,Q,IBQ,UBEQ,Q,IBQ,ICQ,UCEQ,直流负载线, 2.3.2 图解法,一、静态工作点的分析 图解二元方程,两点式:,在输出特性坐标系中，画出上式所确定的直线两点式:令ic=0；uCE=VCC,得M点(VCC，0)。令uCE =0，ic=VCC/RC得N点(0,VCC/RC)，连接，该直线为输出回路负载线，斜率为-1/C,并找到IB=IBQ的那条输出特性曲线，该曲线与直线的交点就是静态工作点，其纵坐标值为ICQ，横坐标值为UCEQ。,应指出,如果输出特性
15、曲线中没有IB=IBQ的那条输出特性曲线，则应当补测(画)该曲线。,直流负载线的画法:, 根据ui在输入特性上求i,二、动态情况分析(用图解法),附图1：利用图解法进行动态分析1, 根据i在输出特性上求iC和uCE。,附图2：利用图解法进行动态分析2, 电压放大倍数的分析,斜率不变,图2.3.5 利用图解法求解静态工作点和电压放大倍数,图2.3.7 基本共射放大电路的截止失真,三、波形非线性失真的分析,工作点偏低，易产生截止失真。,消除方法：增大VBB，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！,减小Rb能消除截止失真吗？,顶部失真,能!,工作点偏高，易产生饱和失真,图2.
16、3.8 基本共射放大电路的饱和失真,饱和失真产生于晶体管的输出回路！,底部失真,消除饱和失真的方法,Rb或或VBB ,Rc或VCC,这可不是好办法！,消除方法：增大Rb，减小VBB，减小Rc，减小，增大VCC。,最大不失真输出电压Uom:比较(UCEQ U CES )与 ( VCC UCEQ )，取其小者，除以 。,输入信号太强，使放大器的工作范围超出了晶体管特性曲线的线性范围。截止、饱和都失真。,降低ui，或增加CC可改善此种失真。,因在示波器上看的是电压输出，所以当正半周削顶(顶部失真)就是截止失真,负半周削顶(底部失真)就是饱和失真,正负半周都削顶既有截止,又有饱和失真,将来做实验要用到
17、。,在示波器上怎样判别是饱和还是截止失真呢？,四、交流负载线, 定义：动态信号遵循的负载线。, 两个特征：,四、图解法的特点, 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 参数。,图2.3.9直流负载线和交流负载线, 由于集电极动态电流iC仅决定于基极动态电流ib，而动态管压降uce等于iC与C/RL的乘积，所以交流负载线的斜率为-1/(RC/RL)=-1/RL只要过点做一条斜率为-/(RC/RL)的直线就是交流负载线。, 由于输入电压ui时,晶体管的集电极电流应为ICQ，管压降应为uCEQ，所以
18、它必过点；,交流负载线应过Q点，且斜率决定于（RcRL）,在QAB中，已知直角边QA为ICQ，斜率为-1/(RC/RL)。, 交流负载线的画法截距法：,已知直线上一点为，再寻找另一点，连接两点即可。关键求出点在横轴的坐标，设点为交流负载线在横轴上的交点。,(UCEQ+ICQ(RC/RL),0)=(6+3,0)=(9,0),B点的坐标,交流负载线反映动态时电压、电流的变化关系，输出电压的波形、幅度，以后讨论放大器的动态问题如:静态工作点的动态范围由交流负载线考虑。,i.直流负载线用来确定静态工作点。, 交、直流负载线的比较,通过、两点就可作出交流负载线。,ii.直流负载线斜率：tg=1/RC,交
19、流负载线斜率：tg=1/RL,RL= RC/RL1/RC,tgtg,交流负载线比直流负载线更陡。,说明：在相同的ui下uo的幅值将要减小，放大倍数下降。,图解法一般多适用于分析输出幅值比较大而工作频率不太高的情况。在实际应用中，多用于分析Q点位置、最大不失真输出电压和失真情况。,五、图解法的适用范围,原则：波形在放大的过程中不失真时，工作点选得低一些好，效率高，省电。(直流电消耗小), 静态工作点选择：,iii.L开路，交直流负载线重合。, 当电路的静态工作点分别为Q1Q4时，哪种情况下最易产生截止失真？哪种情况下最易产生饱和失真？哪种情况下最大不失真输出电压Uom最大?其值约为多少？,讨论二
20、:例2.3.1见书P93,在图2.2.1所示基本共射放大电路中，由于电路参数的改变使静态工作点产生如图2.3.10所示的变化。试问：, 当静态工作点从Q1移到Q2、从Q2移到Q3、从Q3移到Q4时，分别是因为电路的哪个参数变化造成的？这些参数是如何变化的？,图2.3.10 例2.3.1图,解：因为Q2与Q1都在一条输出特性上，所以基极静态电流IBQ相同，说明Rb、VBB均没变；Q2与Q1不在一条负载线上，说明RC变化了，由于负载线变陡，所,电路的静态工作点为Q4时，集电极电源VCC的值为多少伏？集电极电阻RC为多少千欧？,以静态工作点从Q1移到Q2的原因是RC减小。,因为Q3与Q2都同在一条负
21、载线上，所以RC没变；而Q3与Q2不在同一条输出特性曲线上，说明Rb、VBB均产生变化；从图上可知Q3的IBQ(20A)大于Q2的IBQ(10A)，因此从Q2移到Q3的原因是Rb减小或VBB增大，当然也可能兼而有之。,因为Q4与Q3在同一条输出特性曲线上，所以输入回路参数没有变化；而Q4所在负载线平行于Q3所在负载线，说明RC没变；从负载线与横轴交点可知，从Q3移到Q4的原因是集电极电源VCC增大。,从Q点在晶体管输出特性坐标平面中的位置可知，Q2最靠近截止区，因而易出现截止失真；Q3最靠近饱和区，因而易出现饱和失真；Q4距饱和区和截止区最远，所以在Q4下电路的最大不失真输出电压Uom最大。,
22、因为Q4下UCEQ=6V，正居负载线中点，所以其最大不失真电压有效值:,为留有一定余地，式中UCES取0.7V。,根据Q4所在负载线与横轴交点可知，集电极电源为12V；,根据Q4所在负载线与横轴交点可知，集电极电阻：RC=VCC/IC=(12/4)K=3 K,讨论三：,2.空载和带载两种情况下Uom分别为多少？3.在图示电路中，有无可能在空载时输出电压失真，而带上负载后这种失真消除？,已知：ICQ2mA，UCES0.7V。 1.在空载情况下，当输入信号增大时，电路首先出现饱和失真还是截止失真？若带负载的情况下呢？, 2.2.3 等效电路法,半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。利用线性
23、元件建立模型，来描述非线性器件的特性。,输入回路等效为恒压源,输出回路等效为电流控制的电流源,一、直流模型:适于Q点的分析,利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。,二、晶体管的h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一个二端口网络，输入回路、输出回路各为一个端口。,图2.3.13(b) 、(c) 晶体管的输入、输出特性曲线,图2.3.13（a) 将晶体管看成线性双口网络, h参数等效模型的由来,在低频、小信号作用下的关系式,交流等效模型（按式子画模型）,电阻,无量纲,无量纲,电导,图2.3.13（d) 晶体管的共射h参数等效模型,b-e间的动态电阻,内反馈系数,电
24、流放大系数,c-e间的电导,分清主次，合理近似！什么情况下h12和h22的作用可忽略不计？, h参数的定义、物理意义、图解法、数量级,图2.3.14 h参数的物理意义及求解方法,由于上述方程中四个参数的量纲不同，故称为h(混合)参数。由此得到的等效电路称为晶体管共射h参数等效模型。,定义：,物理意义：输出端交流短路时的输入电阻。,在三极管两输入端加电压uBE就产生了iB的电流，三极管的输入端就相当于有一个输入电阻存在。(动态电阻),图解法：见书P98图2.3.13(a)所示。,数量级：103=1k，小功率管。,定义：,物理意义：输入端交流开路时的电压反馈系数。,输出电压uCE变化，反馈到输入端
25、使输入电压uBE变化了多少伏。(反映了输出对输入电压影响的程度),图解法：见书P98图2.3.13(b)所示。,数量级：10-310-4 , 小,定义：,物理意义：输入电流iB变化u，输出电流iC变化了多少m。(反映了输入,电流对输出电流的控制能力)。,定义：,数量级：102 几十几百。,图解法：见书P98图2.3.13(c)所示。,物理意义：输入端交流开路时的输出电导。,在输出端加uCE的电压，产生了iC的电流，相当于晶体管输出端有一个输出电阻存在。,数量级：10-5S,图解法：见书P98图2.3.13(d)所示。,理想的输出特性是水平的，rce。,对于低频放大电路，输入回路中h12u比u小
26、得多，而输出回路中负载电阻C(或)比三极管的输出电阻h22e小得多，所以在等效电路中常常可以把h12e、h22e忽略掉，这在工程计算上不会带来显著的误差。用时采用习惯符号，即得到图2.3.15简化的h参数等效模型。,简化的h参数等效电路交流等效模型,图2.3.15 简化的h参数等效模型,简易等效法。2个：、rbe。已知，只需确定rbe。,h参数的确定,采用仪器直接测量。晶体管h参数测试仪(测四个),基区体电阻,发射结电阻,发射区体电阻数值小可忽略,图2.3.16 晶体管输入回路的分析,查阅手册,在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！,re=rbe+re rbe=26(mv)/IEQ(mA),
27、利用PN结的电流方程可求得,h参数等效模型也称为晶体管的低频小信号模型。在一些文献中，常将h参数等效模型分析放大电路动态参数的方法称为等效电路法。,二、共射放大电路的动态参数的分析,利用h参数等效模型可以求解放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。,图2.2.1 基本共射放大电路,放大电路的交流等效电路,放大电路的交流等效电路,基本共射放大电路的动态分析,阻容耦合共射放大电路的动态分析,图2.2.5 阻容耦合共射放大电路,图2.3.17 图2.2.5 (a) 所示电路的交流等效电路,电压放大倍数,在放大电路的交流通路中，用h参数等效模型取代晶体管就可得到放大电路的交流等效电路。如图2.3.
28、17所示。,当输入信号电压加到放大器的输入端时，放大器就相当于信号源的一个负载电阻，这个负载电阻就是放大器本身的输入电阻。,负号表示 与 反相。,输入电阻i,输入电阻的概念,输入电阻的计算,是ui经过放大后空载时的输出电压。o为带负载后的输出电压。ui， 就不存在了。,i是从放大电路输入端看进去的等效电阻。,输出电阻o,输出电阻的概念,整个放大器可看成是一个内阻为o，电压大小为 的电压源，这个等效电源的内阻o就是放大器的输出电阻。,应当指出，虽然利用h参数等效模型分析的是动态参数，但是由于rbe与点紧密相关，而且只有在点合适时动态分析才有意义,所以对放大电路进行分析时，总是遵循“先静态，后动态
29、”的原则，也只有点合适才可以进行动态分析。,要求i大一些，o小一些好。,Ri大，, 输出电阻的计算,Ro小，可以给负载提供大电流，而输出电压变化不大(或下降不多)，即:带负载能力强。,Ri大，提供的信号电流Ii小，减小了信号源的负担。,为什么Ro小，提供大电流 ，而电压下降不多？,例1：单管放大电路如图所示。已知三极管的电流放大系数:=50，rbb=300，(1)估算静态工作点(2)画出简化h参数等效,Uo1=1.58/(2+8)=1.2v,Uo2=1.58/(0.02+8)=1.496v,Uo1=1.54/(2+4)=1v,Uo2=1.54/(0.02+4)=1.4925v,又如：收音机用时
30、间长了就不响了。开始内阻小，电压变化不大，后来内阻大了，它不管你内阻大小，我要响就要提供大电流,所以电压就下降很多,收音机也就不响了。,电路；(3)估算三极管的输入电阻rbe；(4)求放大器的输入电阻Ri，输出电阻Ro;(5)计算 及 。,解：估算工作点,附图：例1的电路图, 画h参数等效电路,估算三极管的输入电阻rbe,放大器的输入电阻Ri,| |的数值总是小于| |的数值，输入电阻愈大，| |愈接近| |，| |也愈接近| |。,应当指出，放大电路的输入电阻与信号源内阻无关，输出电阻与负载无关。,讨论四：基本共射放大电路的静态分析,IBQ35A,UBEQ0.65V,为什么用图解法求解IBQ
31、和UBEQ？,讨论四：基本共射放大电路的动态分析,讨论五：阻容耦合共射放大电路的静态分析,为什么可忽略？,讨论五：阻容耦合共射放大电路的动态分析,工作点高,易产生饱和失真， ICPCTICPC恶性循环，三极管容易烧，我们就要解决这个问题。,返回,工作点不稳定。T IC,固定偏置电路明显的缺点：,从前面的分析可以看出，静态工作点不但决定了电路是否会产生失真，而且还影响着电压放大倍数、输入电阻等动态参数。实际上，电源电压波动，元件的老化以及因温度变化所引起晶体管参数的变化，都会造成静态工作点的不稳定，从而使动态参数不稳定，有时电路甚至无法正常工作。在引起Q点不稳定的诸多因素中，温度对晶体管参数的影
32、响是最为主要的。,2.4 放大电路静态工作点的稳定, 2.4.1 静态工作点稳定的必要性,温度对静态工作点的影响,所谓Q点稳定，是指ICQ和UCEQ在温度变化时基本不变，这是靠IBQ的变化得来的。,T( )ICQ,若温度升高时要Q回到Q，则只有减小IBQ, Q,向饱和区变化；,图2.4.1 晶体管在不同环境温度下的输出特性曲线线, 2.4.2 典型的静态工作点稳定电路,（射极偏置电路，分压式偏置电路）,一、电路组成和Q点稳定原理,电路组成：见书P105图2.4.2所示。,Ce为旁路电容，在交流通路中可视为短路,图2.4.2 静态工作点稳定电路,设计：IRb1IBQ，Rb1、Rb2看作串联。,不
33、变；,工作点稳定原理 见图2.4.2(b), 数学分析,设计：UBQUBEQ,所谓稳定不是一点不变，只是TIC很小。,不变看作稳定的。,例:IC1=1mA,当 T10, IC2=1.02mA,以前的放大器，温度升高10, IC由1mA2mA,(很不好)。,这个过程不以人的意志为转移，不用你管，电路自动完成。,物理分析,工作点稳定：Au稳定，波形稳定，放大器性能稳定批量生产，收音机在25时能工作,50也能工作,零下多少度也能工作。,无论是数学还是物理分析这个电路工作点是稳定的。,修理收音机很重要。因为工作点稳定IC与无关，不同的，晶体管放大器工作点一样，所以无论多大的安上去，收音机都工作正常。,
34、Re 的作用,T()ICUE UBE(UB基本不变) IB IC,Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。,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，反之称为正反馈。,Re有上限值吗？,二、静态工作点的估算（先求ICQ）,什么条件下成立？,分压式电流负反馈工作点稳定电路,利用戴维宁定理等效变换后求解Q点,Rb上静态电压可忽略不计！,利?弊?,无旁路电容Ce时：,三、动态参数的估算,画交流等效电路,图2.4.4 阻容耦合Q点稳定电路的交流等效电路,发射极回路的阻抗,折
35、合到基极回路应乘(1+)倍。,基极回路的阻抗,折合到发射极回路应除(1+)倍。,例2：电路如图所示。已知:VCC=12V，Rb1=5K，Rb2=15K，Re=2.3K，Rc=5.1K，RL=5.1K,=100, rbe=1.5K,UBEQ=0.7V。 估算静态工作点。 分别求出有、无Ce两种情况下的 和Ri。,解：求Q点。,Ri=Rb1Rb2rbe1.07K,求 和Ri。当有Ce时：,返回,当无Ce时，电路的电压放大能力很差。因此在实用电路中常常将Re分为两部分，只将其中一部分接旁路电容。,Ri=Rb1Rb2rbe+(1+)Re3.75 K,当无Ce时：,(1+)Re rbe 且1，则,引入直
36、流负反馈温度补偿：利用对温度敏感的元件，在温度变化时直接影响输入回路。例如，Rb1或Rb2采用热敏电阻。Rb1应具有负温度系数，Rb2应具有正温度系数。, 2.4.3 稳定静态工作点的措施 见书P109,讨论:,图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态工作点？,若采用了措施，则是什么措施？,2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法,输入、输出共用集电极叫共集电极放大器。,附图1:阻容耦合基本共集放大电路, 2.5.1 基本共集放大电路,共射、共集、共基是单管放大电路的三种基本接法。,一、阻容耦合基本共集放大电路组成,如图附图所示。,画交流通道：,附图2：阻容耦合基本共集放大电路的交流通道,二、静
37、态分析,由直流通路求静态工作点：,附图3：阻容耦合基本共集放大电路的直流通道,图2.5.2 基本共集放大电路的交流等效电路,求：,三、动态分析,画h参数等效电路如图2.5.2所示：,附图4 ：阻容耦合基本共集放大电路的交流等效电路, 小于近似等于1,正值,分母比分子大一点。, 同相，射极跟随器。,求Ri,求RO,画等效电路如附图5:,由等效电路知:,附图5：阻容耦合基本共集放大电路输出电阻的求解,图2.5.1 基本共集放大电路,直流通路,基本共集放大电路如图2.5.1所示。,1.静态分析,2.动态分析：电压放大倍数,故称之为射极跟随器,图2.5.2：基本共集放大电路的交流等效电路,Ri与负载有
38、关！,带负载电阻后,2.动态分析：输入电阻的分析,2.动态分析：输出电阻的分析,Ro与信号源内阻有关！,3.特点,输入电阻大，输出电阻小；只放大电流，不放大电压；在一定条件下有电压跟随作用！,令Us为零，保留Rs，在输出端加Uo，得：,图2.5.3 基本共集放大电路输出电阻的求解, 小于近似等于1； 同相。,射极输出器，输出电阻很小，带负载能力很强，对信号源要求不高，信号源负担轻，收音机，扩音机，电视机稳压电源都用射极输出器。,小结：1.射极输出器的三大特点：,进去多少mv，输出多少mv，射极跟随器，射极跟基极电位变化而变化，基极电位上升，射极电位上升，简称射随器。, R0低、小，带负载能力强
39、，对负载提供大电流。, Ri高、大，对信号源索取电流很小。,射随器：电压没放大，电流、功率都放大了。, 用途：是一个优良的阻抗变换器 。, 作多级放大器的输入级（第一级）, 作多级放大器的输出级（末级）, 作多级放大器的中间级，用它连接两电路，减小电路间直接相连所带来的影响，起缓冲作用。,例3:下图为射极输出器：已知rbb=300，求其工作点、 、Ri、Ro。(设信号源Rs=0)，并画出交流负载线HJ(要标明坐标值)。,解：求工作点,求,求Ri,RO:,AB=ICQRL =10.70.5=5.35V; OB=UCEQ+AB =9.3+5.35=14.65V,画交流负载线：,通过BQ作直线即为交
40、流负载线。,画交流通路见附图2所示：输入输出共用基极叫共基放大器。,附图1: 基本共基放大电路, 2.5.2 共基放大电路,电路组成：,如图附图1所示。e输入，c输出。,一、阻容耦合共基放大电路,附图2:基本共基放大电路的交流微变等效电路,静态分析,动态分析,画h参数等效电路。,同相。UC与UE的变化同相位，发射极电位上升，集电极电位上升。共基放大器频带宽，高频时用。,求Ro：,放大器的输入电阻：,求Ri：共基接法时，三极管的输入电阻为,求 ：,rcb比rce还大。,集电极和基极间的反向电阻很大。,小结：, 同相。UC与UE的变化同相位，UE上升，UC也上升。, Ri小，Ro中等。, 输入电流
41、为ie，输出电流为ic,所以无电流放大能力，但有足够的电压放大能力，从而实现功率放大。, 共基放大器的最大优点是频带宽，因而常用于无线电通讯等方面。,二、直接耦合基本共基放大电路 静态分析,图2.5.3 基本共基放大电路, 动态分析,3.特点：,输入电阻小，频带宽！只放大电压，不放大电流！,图2.5.4:基本共基放大电路的交流微变等效电路,共射电路：既能放大电流，又能放大电压，输入电阻在三种电路中居中，输出电阻较大。,反相，频带较窄。常做低频电压放大电路的单元电路。b输入，c输出，e为公共端。, 2.5.3 三种接法的比较（见书P115）,综上所述，晶体管单管放大电路的三种基本接法的特点归纳如
42、下：,共基电路：只能放大电压，不能放大电流， 同相。输入电阻小，电压放大倍数和输出电阻与共射电路相当，频率特性是三种接法中最好的电路，常用于宽频带放大电路。e输入,c输出,b公共端。,共集电路：只能放大电流，不能放大电压，是三种接法中输入电阻最大，输出电阻最小的电路， 同相，并具有电压跟随的特点。常用于电压放大电路的输入级和输出级，在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。b输入,e输出,c公共端。,三种接法的比较表：空载情况下,接法 共射 共集 共基 Au 大 小于1 大 Ai 1 Ri 中 大 小 Ro 大 小 大 频带 窄 中 宽 相位 反相 同相 同相,返回,三种接法的组合形式,为使单级
43、放大电路具有多方面的优良性能，有时采用组合接法。例如： 共集共基形式：输入电阻高、电压大倍数较大、频带宽 共集共射形式：输入电阻高、电压放大倍数较大,具有什么特点？是为了增强电压放大能力吗？,讨论一 图示电路为哪种基本接法的放大电路？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达式。,电路如图，所有电容对交流信号均可视为短路。,1.Q为多少？2.Re有稳定Q点的作用吗？3.电路的交流等效电路？4.V 变化时，电压放大倍数如何变化？,讨论二,复合管的组成：多只管子合理连接等效成一只管子。,不同类型的管子复合后，其类型决定于T1管。,目的：增大，减小前级驱动电
44、流，改变管子的类型。, 2.7.1 复合管放大电路,2.一个管子的两端不能和另一个管子的be相连。,利用两个晶体管组成复合管的情况。要实现值的大幅度增加，可按多级电流放大的思想提出必须遵循两条原则：,1.保证两管基极电流能流通；,按照上述原则接成的复合管见书P124图2.7.1，从图中还可看出，当这种类型的管子复合时，复合管的类型和前面管子的类型相同。由图可知：,3.复合管的类型与第一管相同。,缺点：ICEO=ICEO2+(1+2)ICEO1 穿透电流大，热稳定性差。,复合管有如下优点：,=12 ，很大。, rbe=rbe1+(1+1)rbe2 ，管子的输入电阻增大。,图2.7.1 复合管,返
45、回,讨论一判断下列各图是否能组成复合管？,在合适的外加电压下，每只管子的电流都有合适的通路，才能组成复合管。,Ri=? Ro=?,讨论二,学完本章希望能够达到以下要求： 掌握基本概念和定义：放大、静态工作点、饱和失真与截止失真、直流通路与交流通路、直流负载线与交流负载线、h参数等效模型、放大倍数、输入电阻、最大不失真输出电压、静态工作点的稳定。 掌握组成放大电路的原则和各种基本放大电路的工作原理及特点。,2.8 本章小结,掌握放大电路的分析方法，能够正确估算基本放大电路的静态工作点和动态参数Au、Ri和Ro,正确分析电路的输出波形和产生饱和失真与截止失真的原因。,返回,了解稳定静态工作点的必要性及稳定方法。,
