1、(3-1),电子技术基础,第四章 双极结型三极管及放大电路基础,模拟电路部分,(3-2),4.1 半导体三极管（BJT）,4.2 共射极放大电路,4.3 图解分析法,4.4 小信号模型分析法,4.5 放大电路的工作点稳定问题,4.6 共集电极电路和共基极电路,4.7 放大电路的频率响应,第四章 双极结型三极管及放大电路基础,(3-3),4.1.1 基本结构,基极 (Base),发射极（Emitter）,集电极 （Collector）,NPN型,PNP型,4.1 半导体三极管（BJT）,BJT常称为晶体管，种类很多。按照结构可分为NPN型和PNP型,(3-4),NPN型三极管,PNP型三极管,(
2、3-5),基区：较薄，掺杂浓度低,集电区：面积较大,发射区：掺 杂浓度较高,(3-6),发射结,集电结,(3-7),4.1.2 电流分配与放大原理,三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。外部条件：发射结正偏，集电结反偏。,1. 内部载流子的传输过程（以NPN为例）,发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子,(3-8),EB,RB,EC,进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE ，多数扩散到集电结。,发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。,(3-9),EB,RB,EC,集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。,
3、从基区扩散来的电子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。,(3-10),IB=IBE-ICBOIBE,以上看出，三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极型三极管，或BJT (Bipolar Junction Transistor)。,IE=IB+IC,(3-11),BJT的三种连接方式,(3-12),2. 电流分配关系,根据传输过程可知,IC= ICE+ ICBO,IB= IBE - ICBO,通常 IC ICBO,IE=IB+ IC,(3-13),因为,IE=IB+ IC,(3-14),3. 放大作用,若,vI = 20mV,使,当,则,电压放大倍数,VEE,VCC,VEB
4、,IB,IE,IC,vI,+vEB,+iC,+iE,+iB,iE = -1 mA，,iC = iE = -0.98 mA，,vO = -iC RL = 0.98 V，, = 0.98 时，,(3-15),VBB,VCC,VBE,IB,IE,IC,+vBE,+iC,+iE,+iB,若 vI = 20mV,则,电压放大倍数,使 iB = 20 uA,vO = -iC RL = -0.98 V，,设 = 0.98,4.共射极放大电路,(3-16),综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。 实现这一传输过程的两个条件是： （1）内部条件：发射区杂质
5、浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。 （2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。,(3-17),1. 既然BJT具有两个PN结，可否用两个二极管相联以构成一只BJT，试说明其理由。,？,思 考 题,2. 能否将BJT的e、c两个电极交换使用，为什么？,3. 为什么说BJT是电流控制器件？,(3-18),4.1.3 特性曲线,(3-19),一、输入特性,静态工作压降： 硅管VBE0.60.7V,锗管VBE0.20.3V。,门砍电压，硅管0.5V，锗管0.2V。,(3-20),二、输出特性,此区域满足iC=iB称为线性区（放大区）。,当vCE大于一定的数值时，iC只与iB有关，iC=iB。,
6、(3-21),此区域中vCEvBE,集电结正偏，iBiC，vCE0.3V称为饱和区。,(3-22),此区域中 : iB=0,iC=iCEO,VBE 门槛电压，称为截止区。,(3-23),输出特性三个区域的特点:,放大区：发射结正偏，集电结反偏。即： iC=iB , 且 iC = iB,(2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：vCEvBE ， iBiC，vCE0.3V,(3) 截止区： vBE门槛电压， iB=0 ， iC=iCEO 0,(3-24),例： =50， VCC =12V，RB =70k， RC =6k当VBB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位 于哪个区？,当V
7、BB =-2V时：,IB=0 ， IC=0,IC最大饱和电流：,Q位于截止区,(3-25),例： =50， VCC =12V，RB =70k， RC =6k当VBB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位 于哪个区？,IC ICmax (=2mA) ， Q位于放大区。,VBB =2V时：,(3-26),VBB =5V时:,例： =50， VCC =12V，RB =70k， RC =6k当VBB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位 于哪个区？,Q 位于饱和区，此时IC 和IB 已不是 倍的关系。,(3-27),iC,V,vCE,vBE,RB,iB,VCC,VB,实验线
8、路,PNP型三极管的特性曲线,iE,(3-28),一、输入特性,Q,(3-29),二、输出特性,(3-30),前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。,共射直流电流放大倍数：,工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：,1. 电流放大倍数和 ,4.1.4 主要参数,(3-31),例：UCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。,在以后的计算中，一般作近似处理： =,(3-32),2.集-基极反向饱和
9、电流ICBO,ICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。,(3-33),B,E,C,N,N,P,根据放大关系，必有电流ICBO。,集电结反偏有ICBO,3. 集-射极反向饱和电流ICEO,ICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。,(3-34),4.集电极最大电流ICM,集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。,5.集-射极反向击穿电压,当集-射极之间的电压VCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压V(BR)CEO。
10、,(3-35),6. 集电极最大允许功耗PCM,集电极电流IC 流过三极管，所发出的焦耳热为：,PC =ICVCE,必定导致结温上升，所以PC有限制。,PCPCM,ICVCE=PCM,安全工作区,(3-36),4.2 基本共射极放大电路,放大的概念,电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。,电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图：,Au,(3-37),基本放大电路的组成,三极管放大电路有三种形式,共射放大器,共基放大器,共集放大器,以共射放大器为例讲解工作原理,(3-38),共射放大电路的基本组成,放大元件iC= iB，工作在放大区，
11、要保证集电结反偏，发射结正偏。,输入,输出,？,参考点,(3-39),作用：使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。,基极电源与基极电阻,common-emitter amplifier,(3-40),集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。,common-emitter amplifier,(3-41),集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。,common-emitter amplifier,(3-42),耦合电容： 传送交流，隔离直流。 大小为10F50F,作用：隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。,common-emitter amplifier,(3-43)
12、,可以省去,电路改进：采用单电源供电,common-emitter amplifier,(3-44),(3-45),放大电路的性能指标,一、电压放大倍数Au,Vi 和Vo 分别是输入和输出电压的有效值。,Av是复数，反映了输出和输入的幅值比与相位差。,(3-46),二、输入电阻ri,放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号，那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。,定义：,即：ri越大，Ii 就越小，vi就越接近vS,(3-47),三、输出电阻ro,放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们可以将它等效为戴
13、维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。,(3-48),四、通频带,通频带：,BW=fHfL,放大倍数随频率变化曲线幅频特性曲线,耦合电容造成,三极管结电容造成,(3-49),放大电路的分析方法,放大电路分析,静态分析,动态分析,估算法,图解法,微变等效电路法,图解法,计算机仿真,(3-50),放大电路中直流通道和交流通道,放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。,但是，电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。,交流通道：只考虑交流信号的分电路。 直流通道：只考
14、虑直流信号的分电路。 信号的不同分量可以分别在不同的通道分析。,(3-51),例：,对直流信号（只有+VCC）,common-emitter amplifier,(3-52),对交流信号(输入信号vi),(3-53),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，集电结反偏。,4. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来判断；如果未给定电路的参数，则假定参数设置正确。,1. 信号能否输入到放大电路中。,2. 信号能否输出。,与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：,(3-54),？,思 考 题,1. 下列af电路哪些具有
15、放大作用？,(3-55),4.3 放大电路的分析方法,IC0,IBQ,一、静态工作点(quiescent point ),4.3.1、图解分析法(graphical analysis),(3-56),IBQ,ICQ,( ICQ,VCEQ ),(IBQ,VBEQ),(3-57),(IBQ,VBEQ) 和( ICQ,VCEQ )分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。,(3-58),1、估算法,（1）根据直流通道估算IB,RB称为偏置电阻，IB称为偏置电流。,(3-59),（2）根据直流通道估算VCE、IB,IC,VCE,+VCC,(3-60),例：用估算法计算静态工作点。,已知：VC
16、C=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。,解：,请注意电路中IB 和IC 的数量级。,(3-61),2、图解法,先估算 IB ，然后在输出特性曲线上作出直流负载线(DC load line )，与 IB 对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。,(3-62),直流负载线的作法,IC,VCE,VCEIC满足什么关系？,1. 三极管的输出特性。,2. VCE=VCCICRC 。,直流 负载线,IB,直流负载线的斜率：1/RC,(3-63),vCE怎么变化,？,假设vBE有一微小的变化,二、动态工作情况分析,1、放大电路接入正弦信号的工作情况,(3-64),vCE的变化沿一条直线,
17、vce相位如何,？,vce与vi反相！,Q,Q,线段Q和Q是工作点移动的轨迹，称为动态工作范围,(3-65),各点波形,common-emitter amplifier,(3-66),2、交流负载线,交流信号变化的轨迹称为交流负载线，它应具备两个特征：第一，经过静态工作点；第二它的斜率为-1/RL,其中：,(3-67),交流负载线的作法,已知Q点，再寻找另一点，连接两点即可。,VCEQ,在直角三角形QAB中,VCC,(3-68),波形失真分析,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，则输出信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非线性失真(Non lin
18、ear distortion)。,为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截止区或饱和区，则造成非线性失真。,下面将分析失真的原因。为简化分析，假设负载为空载(RL=)。,(3-69),vo,1. Q点过低，信号进入截止区,放大电路产生 截止失真,(3-70),2. Q点过高，信号进入饱和区,放大电路产生 饱和失真,(3-71),vo,可输出的最大不失真信号,选择静态工作点,(3-72),？,思 考 题,1. 试分析下列问题：,（2）增大RC时，负载线将如何变化？Q点怎样变化？,（1）减小RB时，负载线将如何变化？Q点怎样变化？,（3）减小VCC时
19、，负载线将如何变化？Q点怎样变化？,（4）减小RL时，负载线将如何变化？Q点怎样变化？,斜率:-1/RC,(3-73),？,思 考 题,2. 放大电路如图所示。当测得BJT的VCE 接近VCC的值时，问管子处于什么工作状态？可能的故障原因有哪些？,截止状态,答：,故障原因可能有：, RB支路可能开路，IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。, C1可能短路， VBE=0， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。,(3-74),建立小信号模型的意义,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，就可以把三极管小范围内的特性曲线
20、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。,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。,1 BJT的小信号建模,4.3.2 小信号模型分析法,(3-75),BJT低频小信号模型及其参数,(3-76),1*. 共射接法下的H参数,vBEf1（iB，vCE） iCf2（iB，vCE）,在小信号情况下，对上两式取全微分得,用小信号交流分量表示,vbe hieib hrevce ic hfeib hoevce,(3-77),vbe hieib hrevce ic hfei
21、b hoevce,2. H参数数学定义和物理意义,hie:输入电阻 rbe,hre:反向电压传输系数r,hfe:交流共射电流放大系数 ,hoe:输出电导 1/rce,四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H参数）。,(3-78),根据以上分析，可得小信号模型：,H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。,(3-79),rce很大， 一般忽略。,r很小， 一般忽略。,3. H参数模型的简化,(3-80),因为H参数是由在Q点附近变化的小信号确定的参数，因此Q点的变化会改变H参数的值。所以在计算电路之前，首先要确定给定Q点的H参数。,rbe的量级从几百欧到几千欧。,4. H参数的确定,rbe
22、= rbb + (1+ ) re, 一般用测试仪测出,rbe一般由公式估算,(3-81),用小信号模型分析共射放大电路,利用三极管的小信号模型分析放大电路，现将共射放大电路重新画出来：,(3-82),1. 画出小信号等效电路:,(3-83),2.计算电压放大倍数,特点：负载电阻越小，放大倍数越小。,(3-84),3. 输入电阻的计算,对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。,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。,(3-85),4. 输出电阻的计算,对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维南
23、等效，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。,计算输出电阻的方法：,(1) 所有电源置零，然后计算电阻（对有受控源的电路不适用）。,(2) 所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。,(3-86),所以：,用加压求流法求输出电阻：,(3-87),问题：Av 和 Avs 的关系如何？,定义：,当信号源有内阻时，电压放大倍数的求解,(3-88),4.4 放大电路的工作点的稳定问题,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态工作点。,对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由VBE、 和ICBO 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
24、体现在这一方面。,T,VBE,ICBO,Q,4.4.1 温度对静态工作点的影响,(3-89),一、温度对VBE的影响,温度T 输入特性曲线左移,(3-90),二、温度对 值及ICBO的影响,总的效果是：,温度T 输出特性曲线上移,温度每升高1 C ， 要增加0.5%1.0%,(3-91),小结：,固定偏置电路的Q点是不稳定的。 Q点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、 IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化。保持Q点基本稳定。,常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。,(3-92),4.4.2 射极偏置电路：,RE
25、射极直流负反馈电阻,CE 交流旁路电容by-pass capacitor,(3-93),本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程,1. 静态工作点稳定的原理,(3-94),2. 求静态工作点,算法一：,上述四个方程联立，可求出IE ，进而，可求出VCE 。,本算法比较麻烦，通常采用下面介绍的算法二。,(3-95),算法二：估算法,(3-96),可以认为与温度无关。,似乎I2越大越好，但是RB1、RB2太小，将增加损耗，降低输入电阻。因此一般取,(3-97),例：已知=50， VCC=12V， RB1=7.5k， RB2=2.5k， RC=2k， RE=1k， 求该电路的静态工作点。,
26、算法一的结果：,算法二的结果：,结论：两种算法的结果近似相等，但算法二的计算过程要简单得多。,(3-98),3. 求动态参数,+VCC,vo,(3-99),问题1：如果去掉CE，放大倍数怎样？,(3-100),去掉 CE 后的交流通路和微变等效电路：,(3-101),用加压求流法求输出电阻。,可见，去掉CE后，放大倍数减小、输出电阻不变，但输入电阻增大了。,对a点列节点电压方程,(3-102),问题2：如果电路如下图所示，如何分析？,(3-103),静态分析：,直流通路,(3-104),动态分析：,交流通路,(3-105),交流通路：,微变等效电路：,(3-106),4.5 共集电极和共基极电
27、路,4.5.1共集电极电路（射极跟随器emitter follower ）,(3-107),一、静态分析,(3-108),二、动态分析,(3-109),(3-110),1. 电压放大倍数,(3-111),1.,所以,但是，输出电流Ie增加了。,2.,输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器。,结论：,(3-112),2. 输入电阻,输入电阻较大，作为前一级的负载，对前一级的放大倍数影响较小且取得的信号大。,(3-113),3. 输出电阻,用加压求流法求输出电阻。,(3-114),一般：,所以：,射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。,(3-115),例：已知射极输出器的参数如下：R
28、B=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，VCC=12V,求Av 、 ri和ro 。 设：RS=1 k，求：Avs 、 ri和ro 。 3 . RL=1k时，求Av 。,(3-116),RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，VCC=12V,(3-117),RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，VCC=12V,1. 求Av 、 ri和ro 。,rbe=2.9 k，RS=0,(3-118),2. 设：RS=1 k， 求：Avs 、 ri和ro,RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，VCC=12V,rbe=2.9 k，RS=0
29、,(3-119),RL=1k时,3. RL=1k和时，求Av 。,比较：空载时, Au=0.995RL=5.6k时, Au=0.990RL=1k时, Au=0.967,RL=时,可见：射极输出器 带负载能力强。,(3-120),射极输出器的使用,1. 将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。,2. 将射极输出器放在电路的末级，可以降 低输出电阻，提高带负载能。,(3-121),4.5.2共基极电路（电流跟随器）,共基极放大电路原理图,(3-122),1. 求静态工作点,直流通路与射极偏置电路相同,(3-123),2. 动态指标,电压放大倍数,(3-124), 输入电阻,先求出ri的值,
30、输出电阻,(3-125),共基极电路的特点,1. 电压放大倍数在数值上与共射极放大电路一样，只是差了一个负号。,2. 输出电阻与共射放大电路基本一样，但输入电阻可以做得很低。,3. 电流放大系数 ，所以又称为电流跟随器。,(3-126),耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合。,4.6 组合放大电路,耦合：即信号的传送。,多级放大电路对耦合电路要求：,1. 静态：保证各级Q点设置,2. 动态: 传送信号。,要求：波形不失真，减少压降损失。,(3-127),设: 1=2=50, rbe1 = 2.9k , rbe2 = 1.7 k,4.6.1、 共集-共射放大电路,(3-128),关
31、键:考虑级间影响。,1. 静态: Q点同单级。,2. 动态性能:,方法:,ri2 = RL1,二、 性能分析,(3-129),考虑级间影响,1,(3-130),微变等效电路:,(3-131),1. ri = R1 / rbe1 +（ 1+ )RL1,其中: RL1= RE1/ ri2 = RE1/ R2 / R3 / rbe2=RE1/RL1= RE1/ri2= 27 / 1.7 1.7k, ri =1000/(2.9+511.7) 82k,2. ro = RC2= 10k,(3-132),3. 中频电压放大倍数:,其中：,(3-133),(3-134),多级阻容耦合放大器的特点：,(1) 由
32、于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，分别估算。 (2) 前一级的输出电压是后一级的输入电压。 (3) 后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。 (4) 总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积。 (5) 总输入电阻 ri 即为第一级的输入电阻ri1 。 (6) 总输出电阻即为最后一级的输出电阻。,由上述特点可知，射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电阻；接在中间级可起匹配作用，从而改善放大电路的性能。,(3-135),4.6.2 共集-共集放大电路,复合管(达林顿管),目的：实现管子参数的配对，增大电流放大系数,ib1,(1 + 1) ib1,(1 + 1
33、) (1 + 2) ib1,= (1 + 1 + 2+ 12) ib1, 1 2,2(1+1) ib1,1 ib1,ib,ic,ie,(1 + 2 + 12) ib1,(3-136),构成复合管的规则：,1)串接点,电流连续;,2) 并接点,总电流为两管电流算术和(都流入或都流出该节点)；,3) 复合管类型与第一只管子相同.,NPN + NPN,NPN,PNP + PNP,PNP,NPN + PNP,NPN,PNP + NPN,PNP,(3-137),4.7 放大电路的频率响应,在放大电路中，由于电抗原件及半导体管极间电容的的存在，当输入信号的频率过高或过低时，不但放大倍数的数值会变小，而且还
34、会产生超前或滞后的相移，说明放大倍数是信号频率的函数，这种函数关系称为频率响应或频率特性,1、放大电路中，存在电抗原件，对信号构成了高通电路，或低通电路； 2、三极管的()是频率的函数。,下面以单极RC电路的频率响应加以分析,产生频率失真的原因：,(3-138),4.7.1 单时间常数RC电路的频率响应,1. RC低通电路的频率响应,则,且令,增益频率函数,电压增益的幅值,（幅频响应）,电压增益的相角,（相频响应）,(3-139),频率响应曲线描述,斜率为 -20dB/十倍频程 的直线,幅频响应,0分贝水平线,(3-140),相频响应,H表示输出与输入的相位差，高频时，输出滞后输入,(3-14
35、1),2. RC高通电路的频率响应,则,且令,增益频率函数,电压增益的幅值,电压增益的相角,(3-142),频率响应曲线描述,幅频响应,相频响应,L表示输出与输入的相位差，低频时，输出超前输入,(3-143),4.7.2 BJT的高频小信号模型及频率参数,1. BJT的高频小信号建模,模型的引出,基区电阻,受控电流源,混合型高频小信号模型,(3-144),模型简化,集电结反偏，电阻很大,一般很大,(3-145),模型参数的获得,高频小信号模型中的元件参数在很宽的频率范围内与频率无关，所以可以通过低频H参数模型得到。,又rbe= rbb + (1+ 0 ) re,中频电流放大倍数,(3-146)
36、,模型参数的获得,(3-147),的频率响应,共发射极截止频率,特征频率,(3-148),4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应,1.高频响应,(3-149),由于Cbc跨接在输入和输出回路之间，使得电路的分析十分复杂，为此可将Cbc等效到输入和输出回路。,等效电容的求解过程略,Cbc对输出回路的影响可以忽略。,折算到输入回路,（1）求密勒电容CM,(3-150),从be向左看进去的戴维南等效电路,等效电路简化,上限截止频率,高频时有负相移,(3-151),共射放大电路高频响应,对数幅频响应：,相频响应：,(3-152),（2）增益-带宽积,在放大电路中，通频带BW=fH-fL ，对大多数放
37、大电路而言，都有fHfL ，即BW=fH-fLfH。要提高fH，须减小gmRL，以减小密勒效应。然而减小gmRL必然会使AVSM减小。所以fH的提高与AVSM的增大是相互矛盾的。,综合这两方面的性能，引出增益-带宽积，定义为中频增益与带宽的乘积。,在BJT及电路参数都选定后，增益-带宽积基本上是个常数,(3-153),2 低频响应,(3-154),输出电压：,低频响应的两个转折频率：,若两者的比值在四倍以上，取较大的为下限截止频率,(3-155),当 CB2很大时，可只考虑CB1、Ce对低频特性的影响，因此AVSL可简化为：,对数幅频响应：,相频响应：,(3-156),单级共射放大电路在整个频
38、段范围内的波特图如下：,(3-157),小结,一、在高频段，影响放大电路放大倍数的主要是BJT的结电容。 二、在低频段，影响放大电路放大倍数的主要是电路中的耦合电容，特别是发射极的旁路电容Ce 。 三、将中频电压增益与通频带相乘所得的乘积称为增益-带宽积。当电路参数及BJT都选定后，增益-带宽积基本上是一个常数。 四、共基级放大电路不存在密勒效应，因此其高频响应好。,(3-158),3. 多级放大电路的频率响应,幅频特性,相频特性,(3-159),多级放大电路的通频带一定比它的任何一级都窄，级数越多，则fL越高，fH越低。,(3-160),两级放大电路波特图：,(3-161),1.在中频区，总
39、的电压增益提高了，具体为,2.总的通频带变窄了;,4. 与 的相移扩大了，为=2 1;,5.在低、高频区，总相移特性斜率增大了，分别为+900/十倍频和-900/十倍频。,3.在低、高频区，总的幅频特性斜率增大了;,小结,(3-162),本章小结,本章是学习后面个章节的基础，因此是学习的重点之一，主要内容有：,一、放大的概念； 二、放大电路的组成原则； 三、放大电路的主要性能指标； 四、放大电路的分析方法； 五、放大电路的三种组态及其应用； 六、放大电路的频率响应。,要求掌握的概念：放大，静态工作点，饱和与截止失真，直流和交流通路，直流负载线，输入、输出电阻。,要求能用估算法计算放大电路的静态工作点，h参数等效模型计算放大电路动态参数；用图解法分析最大不失真输出电压。,要求能够判断电路是否有放大功能,主要性能指标：放大倍数，输入、输出电阻，上下限截止频率,掌握三种放大电路的构成及分析方法，三种组态放大电路各自的特点及应用,了解影响放大电路高频和低频响应的主要因素；增益-带宽积的定义；了解上限截止频率的计算；掌握下限截止频率的计算方法。,(3-163),电子技术基础,第四章 结束,模拟电路部分,
