放大電路的概念及性能指標(biāo)、基本共射放大電路的工作原理、放大電路的分析方法

1、放大電路的概念及性能指標(biāo)、基本共射放大電路的工作原理、放大放大電路的概念及性能指標(biāo)、基本共射放大電路的工作原理、放大 電路的分析方法電路的分析方法 第二章第二章 基本放大器基本放大器 2.2 2.2 基本共射放大電路的工作原理基本共射放大電路的工作原理 2.3 2.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 2.4 2.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 2.5 2.5 放大電路的三種接法放大電路的三種接法 2.6 2.6 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 2.1 2.1 放大電路的概念及性能指標(biāo)放大電路的概念及性能指標(biāo) 繼續(xù) 2.1.1 2.1.1 放大的概念放大的概念 例：

2、例： 擴(kuò)音系統(tǒng)擴(kuò)音系統(tǒng) 功功 率率 放放 大大 電電 壓壓 放放 大大 信信 號(hào)號(hào) 提提 取取 放大的作用：放大的作用： 把微弱的電信號(hào)放大把微弱的電信號(hào)放大 至負(fù)載所需的數(shù)值。至負(fù)載所需的數(shù)值。 放大的實(shí)質(zhì)：放大的實(shí)質(zhì)：小能量對(duì)大能量的控制。小能量對(duì)大能量的控制。 由小能量的輸入信號(hào)去控制放大電路中的直流由小能量的輸入信號(hào)去控制放大電路中的直流 電源，使之輸出較大的能量，然后推動(dòng)負(fù)載。電源，使之輸出較大的能量，然后推動(dòng)負(fù)載。 放大的對(duì)象：放大的對(duì)象：變化量。變化量。 放大電路的核心器件：放大電路的核心器件：BJT或或FET。 xi xo 放放 大大 器器 信信 號(hào)號(hào) 源源 負(fù)負(fù) 載載 放大的

3、基放大的基 本特征：本特征： 功率放大功率放大 放大的前提：放大的前提： 不失真不失真 基本放大電路及其模型基本放大電路及其模型 按輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的按輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的 不同組合方式，放大電路不同組合方式，放大電路 有四種基本類型：有四種基本類型： io uo io uo 輸出信號(hào)輸出信號(hào)xo 跨導(dǎo)增益跨導(dǎo)增益 ui 跨導(dǎo)放大器跨導(dǎo)放大器 跨阻增益跨阻增益 ii 跨阻放大器跨阻放大器 電流增益電流增益 ii 電流放大器電流放大器 電壓增益電壓增益 ui 電壓放大器電壓放大器 電路增益電路增益 ( 放大能力放大能力) 輸入信號(hào)輸入信號(hào)xi 類型類型 iou uuA/ ioi iiA/ io

4、r iuA/ iog uiA/ xi xo 放放 大大 器器 信信 號(hào)號(hào) 源源 負(fù)負(fù) 載載 放大放大把微弱的電信號(hào)的幅度放大把微弱的電信號(hào)的幅度放大 + + + + - uo + u + - i 放大電路 u - R + S S RL 信號(hào)源負(fù)載 i iio 說(shuō)到放大你最說(shuō)到放大你最 關(guān)心什么關(guān)心什么 ? 能放多大能放多大? 象不象象不象 ? 對(duì)信號(hào)源影對(duì)信號(hào)源影 響有多大響有多大 ? 帶負(fù)載能帶負(fù)載能 力如何力如何 ? 1、放大倍數(shù)（增益）、放大倍數(shù)（增益） 2、輸入電阻、輸入電阻 3、輸出電阻、輸出電阻 4、通頻帶、通頻帶 5、非線性失真系數(shù)、非線性失真系數(shù) 6、動(dòng)態(tài)范圍、動(dòng)態(tài)范圍 xi

5、xo 放放 大大 器器 信信 號(hào)號(hào) 源源 負(fù)負(fù) 載載 頻率響應(yīng)頻率響應(yīng) ? 2.1.2 2.1.2 放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo) 1 放大倍數(shù)（增益）放大倍數(shù)（增益）描述放大電路放大能力的指標(biāo)。描述放大電路放大能力的指標(biāo)。 放大倍數(shù)放大倍數(shù) 輸出量輸出量 輸入量輸入量 電壓放大器：電壓放大器： 電流放大器：電流放大器： 跨阻放大器：跨阻放大器： 跨導(dǎo)放大器：跨導(dǎo)放大器： iou uuA/ ioi iiA/ ior iuA/ iog uiA/ 電壓增益（無(wú)量綱）電壓增益（無(wú)量綱） 電流增益（無(wú)量綱）電流增益（無(wú)量綱） 跨阻增益（跨阻增益（ ） 跨導(dǎo)增益（跨導(dǎo)增益（S） （是復(fù)數(shù)，

6、反映兩者的幅值比和相位差）（是復(fù)數(shù)，反映兩者的幅值比和相位差） 放大倍數(shù)（增益）的放大倍數(shù)（增益）的“分貝分貝”表示方法：表示方法： 放大倍數(shù)也常用分貝作單位，其換算關(guān)系為：放大倍數(shù)也常用分貝作單位，其換算關(guān)系為： )( |lg20)(dBAdBA uu 1000| u A)(60)(dBdBA u 2/1| u A )(3)(dBdBAu 2 輸入電阻輸入電阻Ri 用來(lái)描述放大電路對(duì)信號(hào)源索取電流的大小，也表示放大用來(lái)描述放大電路對(duì)信號(hào)源索取電流的大小，也表示放大 器對(duì)信號(hào)源的影響程度。器對(duì)信號(hào)源的影響程度。 輸入為電壓源：輸入為電壓源： i i i i u R Ri ，ii ，ui就越接近

7、就越接近uS，輸入信號(hào)的利用率越高。輸入信號(hào)的利用率越高。 uS RS ui uoAu iiiO （ Ri越大越好）越大越好） 輸入為電流源：輸入為電流源： Ri ，iRS ，ii就越接近就越接近iS，輸入信號(hào)的利用率越高。輸入信號(hào)的利用率越高。 （ Ri越小越好）越小越好） iS RS Ri 從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。 3 輸出電阻輸出電阻Ro描述放大電路帶負(fù)載能力的指標(biāo)。描述放大電路帶負(fù)載能力的指標(biāo)。 放大電路對(duì)其放大電路對(duì)其負(fù)載負(fù)載而言，相當(dāng)于信號(hào)源，我們可以將它等效為而言，相當(dāng)于信號(hào)源，我們可以將它等效為 戴維南等效電路，戴維南等效電路的內(nèi)阻就

8、是輸出電阻。戴維南等效電路，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。 L R S u0 O O O i u R 輸出電阻的定義式：輸出電阻的定義式： AuuS RS Ro U S 以電壓作為輸出量的放大器以電壓作為輸出量的放大器：Ro 越小越好。越小越好。 以電流作為輸出量的放大器：以電流作為輸出量的放大器：Ro越大越好。越大越好。 AuuS RS 如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)取電路的輸出電阻如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)取電路的輸出電阻Ro ？ （1 1）將信號(hào)源置零）將信號(hào)源置零 ( (保留受控源保留受控源) )。 （2 2）將負(fù)載開(kāi)路，在輸出端加一個(gè)電壓）將負(fù)載開(kāi)路，在輸出端加一個(gè)電壓uo ，測(cè)出輸出電流，測(cè)出輸出電流io

9、 。 方法方法1 1：加壓求流法：加壓求流法 iO uo （3 3）代入定義式計(jì)算。）代入定義式計(jì)算。 注意：注意： 計(jì)算輸出電阻時(shí)必須將獨(dú)立計(jì)算輸出電阻時(shí)必須將獨(dú)立 信號(hào)源置零并保留內(nèi)阻。信號(hào)源置零并保留內(nèi)阻。 輸出電阻與負(fù)載無(wú)關(guān)。輸出電阻與負(fù)載無(wú)關(guān)。 保留內(nèi)阻保留內(nèi)阻 L R S u0 O O O i u R 輸出電阻的定義式：輸出電阻的定義式： AuuS RS 方法方法2 2：測(cè)量法：測(cè)量法 （1） 將負(fù)載開(kāi)路，測(cè)量開(kāi)路（空載）輸出電壓將負(fù)載開(kāi)路，測(cè)量開(kāi)路（空載）輸出電壓UO1。 （2） 在輸出端接入一個(gè)已知負(fù)載，測(cè)輸出電壓在輸出端接入一個(gè)已知負(fù)載，測(cè)輸出電壓UO2。 （3） 計(jì)算。計(jì)算

10、。 Uo1 RLUo2 Ro U S Ro U S L O O O R U U R) 1( 2 1 12O LO L O U RR R U ; 1OS UU L O O O R R U U 1 2 1 L O O O R U U R)1( 2 1 4 通頻帶通頻帶BW描述放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。描述放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。 f Au Aum 0.7Aum fL下限截下限截 止頻率止頻率 fH 上限截上限截 止頻率止頻率 通頻帶：通頻帶：BW=fH fL 放大倍數(shù)隨頻率變化的曲放大倍數(shù)隨頻率變化的曲 線線幅頻特性曲線幅頻特性曲線 中頻增益中頻增益 中頻區(qū)中頻區(qū) 高高 頻頻 區(qū)

11、區(qū) 低低 頻頻 區(qū)區(qū) 3dB 3dB帶寬帶寬 5 5 非線性失真系數(shù)（非線性失真系數(shù)（D D）：由于放大電路存在非線性失真，）：由于放大電路存在非線性失真， 當(dāng)輸入一定頻率的正弦波信號(hào)時(shí)，放大電路的輸出波形中，除當(dāng)輸入一定頻率的正弦波信號(hào)時(shí)，放大電路的輸出波形中，除 了由輸入信號(hào)頻率決定的基波成分外，還可能出現(xiàn)諧波。了由輸入信號(hào)頻率決定的基波成分外，還可能出現(xiàn)諧波。D D的的 定義是定義是各次諧波總量與基波分量之比各次諧波總量與基波分量之比，即，即 繼續(xù) 1 2 3 2 2 U UU D 6 6 最大輸出電壓幅度最大輸出電壓幅度 動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍UO(P-P) 表示非線性失真系數(shù)表示非線性失真

12、系數(shù)D D在允許范圍時(shí)，放大器能夠輸出的最大電在允許范圍時(shí)，放大器能夠輸出的最大電 壓的值，用峰峰值表示壓的值，用峰峰值表示，或有效值表示，或有效值表示( (U Uom om 、I Iomom) ) 7 7 最大輸出功率與效率最大輸出功率與效率 輸出信號(hào)不產(chǎn)生明顯失真的前提下，能夠向負(fù)載提輸出信號(hào)不產(chǎn)生明顯失真的前提下，能夠向負(fù)載提 供的最大輸出功率。用符號(hào)供的最大輸出功率。用符號(hào) P Pom om表示。 表示。 V om P P ：效率：效率 P PV V：直流電源消耗的功率：直流電源消耗的功率 符號(hào)規(guī)定符號(hào)規(guī)定 UA 大寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo)，表示直流量。大寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo)，表示直流量。 uA

13、小寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo)，表示全量。小寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo)，表示全量。 ua 小寫(xiě)字母、小寫(xiě)下標(biāo)，表示交流分量。小寫(xiě)字母、小寫(xiě)下標(biāo)，表示交流分量。 uAua 全量全量 交流分量交流分量 t UA直流分量直流分量 2.2 2.2 基本放大電路的組成和工作原理基本放大電路的組成和工作原理 三極管放三極管放 大電路有大電路有 三種形式三種形式 共射放大器共射放大器 共基放大器共基放大器 共集放大器共集放大器 以共射放以共射放 大器為例大器為例 講解工作講解工作 原理原理 繼續(xù) 單管共射放大電路的工作原理單管共射放大電路的工作原理 一三極管的放大原理一三極管的放大原理 三極管工作在放大區(qū)：三極管工作在放大區(qū)：

14、發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏， 集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏 UCE 放大原理：放大原理： UBEIB IC（b bIB） 電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)： u uo o i o u U U A V c R T V BB CC b R - + BE U - U CE + IC IB ui UBE+ IB+ C I+ UCE + o - u + u ui i 繼續(xù) C1 C2 EC Rb ui + iB iC RC - - EB uo + - - 當(dāng)當(dāng)ui0時(shí)，時(shí)，; BBBEBE IiUu ; CECECC UuIi t 0 ui iB t0 uCE t 0 iC t 0 uo t 0 當(dāng)當(dāng)ui 0時(shí)，時(shí)，ui

15、UBE+ubeIB+ibIC+ic uCE=EC- -iCRC UCE+uceuo =EC- -ICRC- -icRC=UCE- -icRC IBICUCE 0 o u 如果參數(shù)選擇適當(dāng)，如果參數(shù)選擇適當(dāng)， 則則uo的幅度將比的幅度將比ui大大 得多，從而達(dá)到放大得多，從而達(dá)到放大 的目的。的目的。 在輸入端加入一在輸入端加入一 個(gè)正弦電壓后，各個(gè)正弦電壓后，各 極電壓和電流極電壓和電流圍繞圍繞 各自的靜態(tài)值按正各自的靜態(tài)值按正 弦規(guī)律變化弦規(guī)律變化。 放大元件放大元件iC=b biB， 工作在放大區(qū)，要工作在放大區(qū)，要 保證集電結(jié)反偏，保證集電結(jié)反偏， 發(fā)射結(jié)正偏。發(fā)射結(jié)正偏。 二二. .

16、共共射射放大電路各元件作用放大電路各元件作用 + + b2 b - i u C + R - b1 R u T oL + C c R V CC BB V 繼續(xù) 各元件作用：各元件作用： 使發(fā)射結(jié)正偏，使發(fā)射結(jié)正偏， 并提供適當(dāng)?shù)撵o并提供適當(dāng)?shù)撵o 態(tài)態(tài)IB和和UBE 基極電源與基極電源與 基極電阻基極電阻 + + b2 b - i u C + R - b1 R u T oL + C c R V CC BB V 集電極電源，為電集電極電源，為電 路提供能量。并保路提供能量。并保 證集電結(jié)反偏證集電結(jié)反偏 集電極電阻集電極電阻RC， 將變化的電流轉(zhuǎn)將變化的電流轉(zhuǎn) 變?yōu)樽兓碾妷鹤優(yōu)樽兓碾妷?繼續(xù) 耦

17、合電容耦合電容 作用：作用：隔直通交隔直通交隔離隔離 輸入輸出與電路直流輸入輸出與電路直流 的聯(lián)系，同時(shí)能使信的聯(lián)系，同時(shí)能使信 號(hào)順利輸入輸出。號(hào)順利輸入輸出。 + + + + b2 b - i u C + R - b1 R u T oL + C c R V CC BB V 各元件作用：各元件作用： 繼續(xù) 基本放大電路的習(xí)慣畫(huà)法基本放大電路的習(xí)慣畫(huà)法 + + b2 b - i u C + R - b1 R u T oL + C c R V CC BB V + + + C T b1 CC Rb V L + uo R - u + - i b2 C c R 繼續(xù) RB 最簡(jiǎn)單的基本放大器組成最簡(jiǎn)單

18、的基本放大器組成 +EC RC C1 C2 T RL + - ui + - uo 正電源正電源 基極基極 電阻電阻 集電極集電極 電阻電阻 輸入耦輸入耦 合電容合電容 輸出耦輸出耦 合電容合電容 輸入輸入 電壓電壓 輸出輸出 電壓電壓 負(fù)載負(fù)載 電阻電阻 三極管三極管 + + 繼續(xù) 2.2.4 基本放大電路的組成原則基本放大電路的組成原則 1、典型放大電路、典型放大電路 （1）輸入信號(hào)源：）輸入信號(hào)源： uS、RS （2）輸出負(fù)載：）輸出負(fù)載： RL C1 C2 Ce Rb1 Rb2 Re RL RC RS uS EC + （4）直流電源：）直流電源： EC 為放大電路提供能量；為放大電路提供

19、能量； 為放大電路提供合適的靜態(tài)偏置，使為放大電路提供合適的靜態(tài)偏置，使BJT工作在放大狀態(tài)。工作在放大狀態(tài)。 （3）BJT： 放大電路的核心器件。放大電路的核心器件。 起電流控制和放大的作用。起電流控制和放大的作用。 （5）C1、C2：耦合電容，：耦合電容，起隔直通交的作用。起隔直通交的作用。 C1：隔斷信號(hào)源與放大電路的直流聯(lián)系，將交流輸入信號(hào)：隔斷信號(hào)源與放大電路的直流聯(lián)系，將交流輸入信號(hào) 耦合傳送到耦合傳送到BJT發(fā)射結(jié)。發(fā)射結(jié)。 C2：隔斷負(fù)載與放大電路的直流聯(lián)系，將交流輸出信號(hào)耦：隔斷負(fù)載與放大電路的直流聯(lián)系，將交流輸出信號(hào)耦 合傳送到負(fù)載上。合傳送到負(fù)載上。 （6）Ce：旁路電容

20、，：旁路電容，對(duì)對(duì)Re交流旁路，可提高增益。交流旁路，可提高增益。 2、放大電路的組成原則、放大電路的組成原則 C1 C2 Ce Rb1 Rb2 Re RL RC RS uS EC + 1）要有合適的靜態(tài)偏置）要有合適的靜態(tài)偏置 保證保證BJT發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，BJT工作在放大區(qū)，工作在放大區(qū)， 以實(shí)現(xiàn)電流的控制作用。以實(shí)現(xiàn)電流的控制作用。 2）要有交流通道）要有交流通道 輸入回路的接法輸入回路的接法應(yīng)使輸入電壓應(yīng)使輸入電壓 的變化量能夠傳送到的變化量能夠傳送到BJT的發(fā)的發(fā) 射結(jié)，并使基極電流產(chǎn)生相應(yīng)射結(jié)，并使基極電流產(chǎn)生相應(yīng) 的變化量。的變化量。 輸出回路的接

21、法輸出回路的接法應(yīng)能使放大了應(yīng)能使放大了 的信號(hào)能從電路中輸出。的信號(hào)能從電路中輸出。 例題例題判斷圖中各電路能否實(shí)現(xiàn)電壓放大？判斷圖中各電路能否實(shí)現(xiàn)電壓放大？ +EC RC Rb1 C1 C2 Rb2 + + - - uo + + - - ui +EC RC Rb C1 C2 + + - - uo + + - - ui +EC RC Rb + + - - uo + + - - ui +EC RC Rb + + - - uo+ + - - ui +EC RC Rb + + - - uo+ + - - ui 判斷方法：判斷方法： 1. 晶體管是否為放大偏置。晶體管是否為放大偏置。 2. 交流信號(hào)

22、能否輸入到發(fā)射結(jié)，能否輸出。交流信號(hào)能否輸入到發(fā)射結(jié)，能否輸出。 （看電源極性，隔直電容位置）（看電源極性，隔直電容位置） （看旁路電容）（看旁路電容） 1.靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Ui=0時(shí)電路的工作狀態(tài)時(shí)電路的工作狀態(tài) 三三. . 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) （Q Q點(diǎn)）點(diǎn)） - u + T R b2 L b1 o C R C u b1 + R + CC - . i V c ui=0時(shí)時(shí) 由于電源的由于電源的 存在，電路存在，電路 中存在一組中存在一組 直流量。直流量。 IC IB + UBE - + UCE - 繼續(xù) 由于由于(IB,UBE) 和和( IC,UCE )分別對(duì)應(yīng)于輸入、輸出特分別對(duì)應(yīng)

23、于輸入、輸出特 性曲線上的一個(gè)點(diǎn)，所以稱為性曲線上的一個(gè)點(diǎn)，所以稱為靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)。 IB UBE Q IB UBE Q UCE IC IC UCE IB 為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？ 為了使三極管工作在線性區(qū)，以保證信號(hào)不失真為了使三極管工作在線性區(qū)，以保證信號(hào)不失真 2.3 2.3放大電路的基本分析方法放大電路的基本分析方法 方法方法 圖解法圖解法 微變等效電路法微變等效電路法 2.3.1直流通路與交流通路直流通路與交流通路 任務(wù)任務(wù) 靜態(tài)分析靜態(tài)分析 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析 電路有兩個(gè)獨(dú)立信號(hào)源：電路有兩個(gè)獨(dú)立信號(hào)源： bBB iIi cCC iIi ceCECE u

24、uu uS交流信號(hào)源；交流信號(hào)源；VCC 直流電源直流電源 如果如果BJT偏置合適工作在放大區(qū)，且在交流小信號(hào)范圍工作，偏置合適工作在放大區(qū)，且在交流小信號(hào)范圍工作， BJT可近似為線性器件，放大電路為線性電路。由線性網(wǎng)絡(luò)可近似為線性器件，放大電路為線性電路。由線性網(wǎng)絡(luò) 的疊加原理，在兩電源的共同作用下，則有：的疊加原理，在兩電源的共同作用下，則有： 可將放大器分解成可將放大器分解成直流通路直流通路和和交流交流 通路通路兩個(gè)部分，進(jìn)行獨(dú)立的分析。兩個(gè)部分，進(jìn)行獨(dú)立的分析。 C1 C2 Ce Rb1 Rb2 Re RL RC RS uS VCC + iB iC 放大電路的兩大特點(diǎn)：放大電路的兩大

25、特點(diǎn)： 非線性器件和線性器件共存；非線性器件和線性器件共存； 交流和直流共存。交流和直流共存。 C1 C2 Ce Rb1 Rb2 Re RL RC RS uS VCC + iB iC 1、直流通路、直流通路直流電源單獨(dú)作用時(shí)，放大電路的等效電路，直流電源單獨(dú)作用時(shí)，放大電路的等效電路， 反映了放大電路的直流偏置電壓和電流。反映了放大電路的直流偏置電壓和電流。 2、交流通路、交流通路交流信號(hào)源單獨(dú)作用時(shí)，放大電路的等效電路，交流信號(hào)源單獨(dú)作用時(shí)，放大電路的等效電路， 反映了放大電路各處交流信號(hào)的傳輸問(wèn)題。反映了放大電路各處交流信號(hào)的傳輸問(wèn)題。 3、直流通路和交流通路的畫(huà)法、直流通路和交流通路的畫(huà)

26、法 直流通路：直流通路： 交流信號(hào)源置零（保留內(nèi)阻）；交流信號(hào)源置零（保留內(nèi)阻）； 電容開(kāi)路，電感短路。電容開(kāi)路，電感短路。 交流通路：交流通路： 直流電源置零；直流電源置零； 電容短路，電感開(kāi)路。電容短路，電感開(kāi)路。 電源置零方法：電壓源短路；電流源開(kāi)路。電源置零方法：電壓源短路；電流源開(kāi)路。 適用的頻率范圍：放大器的中頻區(qū)適用的頻率范圍：放大器的中頻區(qū) + + + C T b1 CC Rb V L + uo R - u + - i b2 C c R 直流通路的畫(huà)法直流通路的畫(huà)法 將電容開(kāi)路將電容開(kāi)路 + T CC Rb V cR 繼續(xù) 【例例】圖示單管共射放大電路中，圖示單管共射放大電路中

27、，VCC = 12 V， Rc = 3 k ，Rb = 280 k ，NPN 硅管的硅管的 b b = 50，試估算靜，試估算靜 態(tài)工作點(diǎn)。態(tài)工作點(diǎn)。 解：解：設(shè)設(shè) UBEQ = 0.7 V A 40 mA ) 280 7.012 ( b BEQCC BQ R UV I ICQ b b IBQ = (50 0.04) mA = 2 mA UCEQ = VCC ICQ Rc = (12 2 3)V = 6 V 估算靜態(tài)工作點(diǎn)的步驟：估算靜態(tài)工作點(diǎn)的步驟： （1） 畫(huà)出直流通路。出畫(huà)出直流通路。出IB、IC、UBE、UCE。 （2） 列輸入（出）回路的壓方程。列輸入（出）回路的壓方程。 （3）解方

28、程組。）解方程組。 課堂練習(xí)：求課堂練習(xí)：求p80、p83、p84三個(gè)圖的三個(gè)圖的 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) 圖解 對(duì)交流信號(hào)對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)輸入信號(hào)ui) 放大器的交流通路放大器的交流通路 交流通路交流通路分析動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況 交流通路的畫(huà)法：交流通路的畫(huà)法： - u + T + b2 V - u Rc . o b1 R L C + b1 CC C Ri 將直流電壓源短路，將電容短路。將直流電壓源短路，將電容短路。 短路短路 短路短路 置零置零 繼續(xù) 將電容短路將電容短路 + + + C T b1 CC Rb V L + uo R - u + - i b2 C c R 將直流電

29、壓源置零 + + + R - - u o T u R b R L i c + 繼續(xù) C1 C2 Ce Rb1 Rb2 Re RL RC RS uS VCC + iB iC 電源置零方法：電壓源短路；電流源開(kāi)路。電源置零方法：電壓源短路；電流源開(kāi)路。 例例畫(huà)出放大電路的直流通路和交流通路。設(shè)電容足夠大。畫(huà)出放大電路的直流通路和交流通路。設(shè)電容足夠大。 （電容開(kāi)路，電感短路；交流信號(hào)源置零（電容開(kāi)路，電感短路；交流信號(hào)源置零 ）1、直流通路：、直流通路： Rb1 Rb2 Re RC VCC （電容短路，電感開(kāi)路，恒壓源短路，恒流源開(kāi)路）（電容短路，電感開(kāi)路，恒壓源短路，恒流源開(kāi)路）2、交流通路：、

30、交流通路： Rb1 Rb2 RLRC RS uS + Rb 21 / bbb RRR C1 C2 Ce Rb1 Rb2 Re RL RC RS uS VCC + .3.2 2.3.2圖解法圖解法 在三極管的輸入、輸出特性曲線上直接用作圖的方在三極管的輸入、輸出特性曲線上直接用作圖的方 法求解放大電路的工作情況。法求解放大電路的工作情況。 一、圖解法的過(guò)程一、圖解法的過(guò)程 ( (一一) )圖解分析靜態(tài)圖解分析靜態(tài) 1. 先用估算的方法計(jì)算輸入回路先用估算的方法計(jì)算輸入回路 IBQ、 UBEQ。 2. 用圖解法確定輸出回路靜態(tài)值用圖解法確定輸出回路靜態(tài)值 方法：方法：根據(jù)根據(jù) uCE = VCC

31、iCRc 式確定兩個(gè)特殊點(diǎn)式確定兩個(gè)特殊點(diǎn) c CC CCECCCEC 0 ; 0 R V iuVui時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng) （1）確定）確定iB=IBQ的那條輸出特性曲線；的那條輸出特性曲線； （2）畫(huà)出直流負(fù)載線）畫(huà)出直流負(fù)載線 輸出回路輸出回路 輸出特性輸出特性 C CC CCE CCCEC 0 0 R V iu Vui ， ， 直流負(fù)載線直流負(fù)載線 Q 由靜態(tài)工作點(diǎn)由靜態(tài)工作點(diǎn) Q 確 定 的確 定 的 I C Q 、 UCEQ 為靜態(tài)值為靜態(tài)值 uCE = VCC iCRc 【例例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知 Rb = 280 k ，Rc =

32、3 k ，集電極直流電源，集電極直流電源 VCC = 12 V， 試用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)。試用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)。 解：解：首先估算首先估算 IBQ A 40mA) 280 7 . 012 ( b BEQCC BQ R UV I 做直流負(fù)載線，確定做直流負(fù)載線，確定 Q 點(diǎn)點(diǎn) 根據(jù)根據(jù) uCE = VCC iCRc iC = 0，uCE = 12 V ； uCE = 0，iC = 4 mA . 0 iB = 0 A 20 A 40 A 60 A 80 A 1 3 4 2 246810 12 M Q IBQ = 40 A ，ICQ = 2 mA，UCEQ = 6 V. uCE /V 由由 Q

33、 點(diǎn)確定靜態(tài)值為：點(diǎn)確定靜態(tài)值為： iC /mA ( (二二) ) 圖解分析動(dòng)態(tài)圖解分析動(dòng)態(tài) 1. 交流通路的輸出回路交流通路的輸出回路 輸出通路的外電路是輸出通路的外電路是 Rc 和和 RL 的并聯(lián)。的并聯(lián)。 2. 交流負(fù)載線交流負(fù)載線 交流負(fù)載線交流負(fù)載線 斜率為：斜率為： LCL L / 1 RRR R ，其中，其中 O IB iC / mA uCE /V Q 交流負(fù)載線的兩個(gè)特征交流負(fù)載線的兩個(gè)特征 過(guò)過(guò)Q點(diǎn)點(diǎn) 3. 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析 0.680.72 uBE iB t Q 0 0 0.7 t 60 40 20 0 uBE/V iB / A uBE/V iB U

34、BE 交流負(fù)載線交流負(fù)載線 直流負(fù)載線直流負(fù)載線 4.57.5 uCE 9 12t 0 ICQ iC / mA 0 IB = 4 0 A 20 60 80 4 Q 2 6 0 uCE/V iC / mA 0 t uCE/V UCEQ iC 輸出回路工作輸出回路工作 情況分析情況分析 4. 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) BE CE I O u u u u Au 【例例】用圖解法求圖示電路電壓放大倍數(shù)。輸入、輸用圖解法求圖示電路電壓放大倍數(shù)。輸入、輸 出特性曲線如右圖，出特性曲線如右圖，RL = 3 k 。 uCE = (4.5 7.5) V = 3 V uBE = (0.72 0.68) V = 0

35、.04 V 解：解： 求求 確定交流負(fù)載線確定交流負(fù)載線 L R k 5 . 1/ LC L RRR 取取 iB = (60 20) A = 40 A 則輸入、輸出特性曲線上有則輸入、輸出特性曲線上有 75 04. 0 3 BE CE u u Au 單管共射放大電路的電單管共射放大電路的電 壓電流波形壓電流波形 （1）輸入正弦信號(hào)時(shí)，在線性）輸入正弦信號(hào)時(shí)，在線性 范圍內(nèi)，三極管各極電壓和電范圍內(nèi)，三極管各極電壓和電 流的波形都在靜態(tài)直流量的基流的波形都在靜態(tài)直流量的基 礎(chǔ)上，疊加一個(gè)正弦交流成分礎(chǔ)上，疊加一個(gè)正弦交流成分 （2）單管共射放大電路能夠）單管共射放大電路能夠 實(shí)現(xiàn)電壓放大作用。實(shí)

36、現(xiàn)電壓放大作用。 （3）單管共射放大電路具有）單管共射放大電路具有 倒相作用。倒相作用。 輸出輸出 回路回路 B ICEC ufi| )( )( eCCCCE RRIEU EC IB UCE IC Q 直流負(fù)載線直流負(fù)載線 Rb1 Rb2 Re RC EC IB IE IC + + - - UCEUB eC C RR E 畫(huà)出畫(huà)出直流負(fù)載線直流負(fù)載線，確定工作點(diǎn)。，確定工作點(diǎn)。 練習(xí)（圖解法分析靜態(tài)）練習(xí)（圖解法分析靜態(tài)） IB用近似估算法估算。用近似估算法估算。 UCEIC滿足什么關(guān)系？滿足什么關(guān)系？ BJT的的輸出特性輸出特性; KVL方程方程 CE eCeC C eC CEC C U R

37、RRR E RR UE I 1 C1 C2 Ce Rb1 Rb2 Re RL RC RS uS VCC + 練習(xí)（圖解法分析動(dòng)態(tài)）練習(xí)（圖解法分析動(dòng)態(tài)） 1 1、畫(huà)出放大電路的交流通路。、畫(huà)出放大電路的交流通路。 Rb RL RC RS uS + ib ic + + - - uo + + - - uce C CE 交流負(fù)載線交流負(fù)載線 該直線一定經(jīng)過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)。該直線一定經(jīng)過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)。 )/( LCcce RRiu 對(duì)應(yīng)斜率為對(duì)應(yīng)斜率為- -1/(RC/ RL)的直線，的直線， 3 3、畫(huà)交流負(fù)載線。、畫(huà)交流負(fù)載線。 交流負(fù)載線是放大器動(dòng)態(tài)點(diǎn)交流負(fù)載線是放大器動(dòng)態(tài)點(diǎn) (uCE, iC )的運(yùn)

38、動(dòng)軌跡。的運(yùn)動(dòng)軌跡。 過(guò)工作點(diǎn)作一條斜率等于過(guò)工作點(diǎn)作一條斜率等于- -1/(RC/ RL)的直線。的直線。 + + - - ube 2 2、寫(xiě)輸出回路電壓方程：、寫(xiě)輸出回路電壓方程： B BE 4 4、求電壓放大倍數(shù)、求電壓放大倍數(shù)Au 。 C CE be Q( bc ce be ce u u u A bem cem U - -U UcemUbem 輸出信號(hào)與輸入信號(hào)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同頻同頻、反相反相。 Rb RL RC RS uS + ib ic + + - - uo + + - - uce 說(shuō)明：共射放大器的輸出與輸入反相。說(shuō)明：共射放大器的輸出與輸入反相。 二、圖解法的應(yīng)用二、圖解法

39、的應(yīng)用 ( (一一) )用圖解法分析非線性失真用圖解法分析非線性失真 1. Q點(diǎn)過(guò)低，引起點(diǎn)過(guò)低，引起 iB、iC、uCE 波形失真波形失真 ib ui 結(jié)論：結(jié)論：iB 波形失真波形失真 O Q O t t O uBE/V iB / A uBE/V iB / A IBQ 截止失真截止失真 iC 、 uCE ( (uo ) )波形失真波形失真 NPN 管截止失真時(shí)管截止失真時(shí) 的輸出的輸出 uo 波形。波形。 uo = uce O iC t O O Q t uCE/V uCE/V iC / mA ICQ UCEQ （頂部失真）（頂部失真） re C CE CE B BE rere （1）工作點(diǎn)

40、設(shè)置適當(dāng)，沒(méi)有出現(xiàn)失真。）工作點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)，沒(méi)有出現(xiàn)失真。 c ce be b C CE CE B BE be c b ce （2）工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)低，出現(xiàn)頂部削波失真，稱為）工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)低，出現(xiàn)頂部削波失真，稱為截止失真截止失真。 （1）工作點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)，沒(méi)有出現(xiàn)失真。）工作點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)，沒(méi)有出現(xiàn)失真。 C CE CE B BE be b c ce （3 3）工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)高，出現(xiàn)底部）工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)高，出現(xiàn)底部削波削波失真，稱為失真，稱為飽和失真飽和失真。 （2）工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)低，出現(xiàn)頂部削波失真，稱為）工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)低，出現(xiàn)頂部削波失真，稱為截止失真截止失真。 （1）工作點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)，沒(méi)有出現(xiàn)失真。）工作點(diǎn)

41、設(shè)置適當(dāng)，沒(méi)有出現(xiàn)失真。 飽和失真和截止失真是由于飽和失真和截止失真是由于BJT進(jìn)入非線性區(qū)域引進(jìn)入非線性區(qū)域引 起的，屬于起的，屬于非線性失真非線性失真。 注意：注意：PNPPNP管的失真表現(xiàn)形式，與管的失真表現(xiàn)形式，與NPNNPN管正好相反。管正好相反。 過(guò)低過(guò)低截止失真截止失真 工作點(diǎn)工作點(diǎn) 設(shè)置：設(shè)置： 過(guò)高過(guò)高飽和失真飽和失真 NPN頂部失真頂部失真 PNP底部失真底部失真 NPN底部失真底部失真 PNP頂部失真頂部失真 ( (二二) )用圖解法估算最大輸出幅度用圖解法估算最大輸出幅度 O iB = 0 Q uCE/V iC / mA A C B DE 交流負(fù)載交流負(fù)載 線線 輸出波

42、形沒(méi)有明顯輸出波形沒(méi)有明顯 失真時(shí)能夠輸出最大電失真時(shí)能夠輸出最大電 壓。即輸出特性的壓。即輸出特性的 A、 B 所限定的范圍。所限定的范圍。 若若Q 設(shè)在線段設(shè)在線段 AB 的中點(diǎn)。則的中點(diǎn)。則 AQ = QB， CD = DE，則則 22 om DECD U 若若Q設(shè)置過(guò)高或過(guò)低，則動(dòng)態(tài)工作范圍不能充分利用，設(shè)置過(guò)高或過(guò)低，則動(dòng)態(tài)工作范圍不能充分利用， 使最大輸出幅度減小，此時(shí)使最大輸出幅度減小，此時(shí)Uom由由CD和和DE中的較小者決定中的較小者決定 CESCEQcem UUU C (V) re 在基本不失真的情況下，電路能夠輸出的最大電壓。在基本不失真的情況下，電路能夠輸出的最大電壓。

43、cem C (V) cem C (V) cem 說(shuō)明：工作點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)，將會(huì)減小放大電路的動(dòng)態(tài)范圍，說(shuō)明：工作點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)，將會(huì)減小放大電路的動(dòng)態(tài)范圍， 工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線的中部時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍最大。工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線的中部時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍最大。 在保證輸出不失真的條件下，為了降低電路的功在保證輸出不失真的條件下，為了降低電路的功 耗，工作點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置低一些。耗，工作點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置低一些。 問(wèn)1：為使最大不失真輸出電壓UOM盡可能大， Q點(diǎn)該如何設(shè)置？ 問(wèn)2：放大電路帶負(fù)載后，最大不失真輸出 電壓UOM如何變化？ ( (三三) )用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影

44、響 1. 改變改變 Rb，保持，保持 VCC ，Rc ，b b 不變；不變； O IB iC uCE Q1 Rb 增大，增大， Rb 減小，減小， Q 點(diǎn)下移；點(diǎn)下移； Q 點(diǎn)上移；點(diǎn)上移； Q2 O IB iC uCE Q1 Q3 2. 改變改變 VCC，保持，保持 Rb， Rc ，b b 不變；不變； 升高升高 VCC，直流負(fù)載線平行右，直流負(fù)載線平行右 移，動(dòng)態(tài)工作范圍增大，但移，動(dòng)態(tài)工作范圍增大，但 管子的靜態(tài)功耗也增大。管子的靜態(tài)功耗也增大。 Q2 3. 改變改變 Rc，保持，保持 Rb， VCC ，b b 不變；不變； 4. 改變改變 b b，保持保持 Rb，Rc ， VCC 不變

45、；不變； 增大增大 Rc ，直流負(fù)載，直流負(fù)載 線斜率改變，則線斜率改變，則 Q 點(diǎn)向點(diǎn)向 飽和區(qū)移近。飽和區(qū)移近。 O IB iC uCE Q1 Q2 O IB iC uCE Q1 Q2 增大增大b b ，I C Q 增大， 增大， UCEQ 減小，則減小，則 Q 點(diǎn)移近飽點(diǎn)移近飽 和區(qū)。和區(qū)。 C CE 練習(xí)練習(xí) （電路參數(shù)改變對(duì)（電路參數(shù)改變對(duì)Q Q點(diǎn)的影響）點(diǎn)的影響） （1）EC的影響：的影響： e BEB B R UU I )1(b b C bb b B E RR R U 21 2 C E B I EC直流負(fù)載線右移；直流負(fù)載線右移； Q點(diǎn)移向右上方點(diǎn)移向右上方 Rb1 Rb2 RC

46、 EC IE IB IC + + - - UCEUB Re 特性曲線上移；特性曲線上移； （2）基極偏置電阻的影響：）基極偏置電阻的影響： 1 2 b b R R 工作點(diǎn)下移工作點(diǎn)下移 B I C CE 調(diào)整工作點(diǎn)一般是通過(guò)改調(diào)整工作點(diǎn)一般是通過(guò)改 變基極偏置電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。變基極偏置電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。 e BEB B R UU I )1(b b C bb b B E RR R U 21 2 Rb1 Rb2 RC EC IE IB IC + + - - UCEUB Re 1 2 b b R R 工作點(diǎn)上移工作點(diǎn)上移 B I （3）RC的影響：的影響： C R 工作點(diǎn)左移。工作點(diǎn)左移。 )( eCCCCE

47、 RRIEU 直流負(fù)載線變平坦，直流負(fù)載線變平坦， C R直流負(fù)載線變陡，直流負(fù)載線變陡， 工作點(diǎn)右移。 工作點(diǎn)右移。 C CE Rb1 Rb2 RC EC IE IB IC + + - - UCEUB Re （4） b b的影響：的影響： b b 工作點(diǎn)移向左上方。工作點(diǎn)移向左上方。 BC IIb b 特性曲線上移，特性曲線上移， b b 工作點(diǎn)移向右下方。工作點(diǎn)移向右下方。 特性曲線下移，特性曲線下移， C CE CE eCeC C eC CEC C U RRRR E RR UE I 1 例題：圖中，例題：圖中，Rb=300k ， RC=2.5k ， UBE 0.7V，交流通路中，交流通路

48、中 電容電容C1、C2的容抗可以忽略，的容抗可以忽略，b b=100。 1 1）若將輸入信號(hào)幅值逐漸增大，用示波器觀察輸出波形時(shí)，將首）若將輸入信號(hào)幅值逐漸增大，用示波器觀察輸出波形時(shí)，將首 先出現(xiàn)哪一種形式的失真現(xiàn)象？先出現(xiàn)哪一種形式的失真現(xiàn)象？ C1 C2 Rb RL RC ui VCC + - - 10k + 6.7V b BECC B R UV I mA02. 0 mAII BC 2 b b VRIVU CCCCCEQ 7 . 1 說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)，說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)， 首先出現(xiàn)飽和（底部）失真。首先出現(xiàn)飽和（底部）失真。 mA) 6.7 2.68 1.7 直流負(fù)載線直流

49、負(fù)載線 C1 C2 Rb RL RC ui VCC + - - 10k + 6.7V b BECC B R UV I 說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)，說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)， 首先出現(xiàn)飽和（底部）失真。首先出現(xiàn)飽和（底部）失真。 mA) 6.7 2.68 1.7 直流負(fù)載線直流負(fù)載線 2 2）應(yīng)改變哪個(gè)電阻值來(lái)減小失真？增大還是減??？）應(yīng)改變哪個(gè)電阻值來(lái)減小失真？增大還是減??？ 要減小工作點(diǎn)偏高引起的失真，應(yīng)調(diào)整電路參數(shù)來(lái)要減小工作點(diǎn)偏高引起的失真，應(yīng)調(diào)整電路參數(shù)來(lái) 降低工作點(diǎn)。降低工作點(diǎn)。 增大增大Rb，使，使IB減小，工作點(diǎn)下移，減小，工作點(diǎn)下移， 可減小失真?？蓽p小失真。（常用的方法）（常用

50、的方法） 也可以減小也可以減小RC，使直流負(fù)載線斜率，使直流負(fù)載線斜率 增大，遠(yuǎn)離飽和區(qū)。增大，遠(yuǎn)離飽和區(qū)。 圖解法回顧圖解法回顧 估算靜態(tài)基極電流估算靜態(tài)基極電流IB ； 畫(huà)畫(huà)直流負(fù)載線直流負(fù)載線，確定，確定Q點(diǎn)點(diǎn) ； 畫(huà)出畫(huà)出交流負(fù)載線交流負(fù)載線，求求Au 2 2、通過(guò)圖解分析飽和、截止失真、通過(guò)圖解分析飽和、截止失真 1 1、圖解法的分析步驟：、圖解法的分析步驟： 3 3、利用圖解法估算、利用圖解法估算Uom （最大不失真輸出電壓幅度）（最大不失真輸出電壓幅度） 4 4、了解電路參數(shù)對(duì)放大電路、了解電路參數(shù)對(duì)放大電路Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響 放大電路放大電路Q點(diǎn)的設(shè)置非常重要，點(diǎn)的設(shè)置非常重要

51、， Q點(diǎn)點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)，可以減小設(shè)置適當(dāng)，可以減小 放大器的截止、飽和失真，獲得最大的動(dòng)態(tài)范圍放大器的截止、飽和失真，獲得最大的動(dòng)態(tài)范圍。 在保證不失真的條件下盡量降低在保證不失真的條件下盡量降低Q點(diǎn)以減小電路的靜態(tài)功耗點(diǎn)以減小電路的靜態(tài)功耗 2.3.3 微變等效電路法微變等效電路法 晶體管在小信號(hào)晶體管在小信號(hào)( (微變量微變量) )情況下工作時(shí)，可以在工情況下工作時(shí)，可以在工 作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)用直線段近似代替三極管的特性曲線用直線段近似代替三極管的特性曲線， 三極管就可以三極管就可以等效為一個(gè)線性元件等效為一個(gè)線性元件。以將非線性元件晶。以將非線性元件晶 體管所組成的放大電路等

52、效為一個(gè)線性電路。體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。 微變等效條件微變等效條件 研究的對(duì)象僅僅是研究的對(duì)象僅僅是變化量變化量 信號(hào)的信號(hào)的變化范圍很小變化范圍很小 RC EC EB Rb iB iC iE + - - uSuBE uCE iB uBE 一、一、 BJT交流小信號(hào)模型及參數(shù)交流小信號(hào)模型及參數(shù) uS 0,相當(dāng)于在靜態(tài)工作點(diǎn)上疊加交流信號(hào)：相當(dāng)于在靜態(tài)工作點(diǎn)上疊加交流信號(hào)： ; bBB iIi beBEBE uUu ; cCC iIi ceCECE uUu UBE IB uS ib 若若工作點(diǎn)選擇適當(dāng)工作點(diǎn)選擇適當(dāng)，且，且信號(hào)電壓較小信號(hào)電壓較小 可將可將BJT在小范圍內(nèi)的特

53、性曲線看成直線在小范圍內(nèi)的特性曲線看成直線 BJT可以用一個(gè)線性電路來(lái)代替可以用一個(gè)線性電路來(lái)代替 可以將可以將BJT看成一個(gè)線性的四端網(wǎng)絡(luò)，看成一個(gè)線性的四端網(wǎng)絡(luò)， 并用線性元件組成的網(wǎng)絡(luò)來(lái)模擬并用線性元件組成的網(wǎng)絡(luò)來(lái)模擬BJT端端 口的伏安特性?？诘姆蔡匦浴?IB、 UBE、 IC、 UCE 電路如圖所示，靜態(tài)偏置電路如圖所示，靜態(tài)偏置(uS=0)時(shí)，各極電壓時(shí)，各極電壓 和電流為：和電流為： BJT交流小信號(hào)模型交流小信號(hào)模型 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) Q hre hoehfe hie BJT的的H參數(shù)模型參數(shù)模型 1、共射、共射BJT-H參數(shù)的引出參數(shù)的引出 ib ic + - - ub

54、e uce - - + 自變量?。鹤宰兞咳。?ib、uce; 應(yīng)變量?。簯?yīng)變量?。?ube、ic 輸入、輸出端口的輸入、輸出端口的VA關(guān)系分別為：關(guān)系分別為： );,( 1CEBBE uifu ),( 2CEBC uifi 對(duì)上兩式取全微分，得：對(duì)上兩式取全微分，得： CE I CE BE B U B BE BE du u u di i u du BCE CE I CE C B U B C C du u i di i i di BCE 在小信號(hào)作用下，可用交在小信號(hào)作用下，可用交 流量表示微變量，得流量表示微變量，得: cerebiebe uhihu ceoebfec uhihi hie、 、

55、 hre、 hfe、 hoe稱為共射 稱為共射BJT的的H參數(shù)參數(shù) 2、共射、共射H參數(shù)的物理意義參數(shù)的物理意義 （1） 0 ce u b be ie i u h 輸出交流短路時(shí)的輸入阻抗。輸出交流短路時(shí)的輸入阻抗。 表示輸入特性曲線在工作點(diǎn)處切線斜率的倒數(shù)。表示輸入特性曲線在工作點(diǎn)處切線斜率的倒數(shù)。 iB uBE 常數(shù)常數(shù) CE u B BE i u iB uBE uCE uBE 反映了輸出回路對(duì)輸入回路的影響。反映了輸出回路對(duì)輸入回路的影響。 （2） 0 b ice be reu u h 輸入端交流開(kāi)路時(shí)的反向電壓傳輸系數(shù)。輸入端交流開(kāi)路時(shí)的反向電壓傳輸系數(shù)。 常數(shù)常數(shù) B i CE BE

56、 u u ; cerebiebe uhihu ceoebfec uhihi ib ic + - - ube uce - - + （3） 0 ce u b c fe i i h CE U B C i i 輸出交流短路時(shí)的正向電流放大倍數(shù)。輸出交流短路時(shí)的正向電流放大倍數(shù)。 反映了反映了ib對(duì)對(duì)iC的正向控制作用。的正向控制作用。 iC uCEUCE iC iB1 iB1+ iB （4） 輸入端交流開(kāi)路時(shí)的輸出導(dǎo)納。輸入端交流開(kāi)路時(shí)的輸出導(dǎo)納。 反映了反映了uCE通過(guò)厄利效應(yīng)對(duì)通過(guò)厄利效應(yīng)對(duì)iC的影響。的影響。 iC uCE uCE iC 0 b ice c oeu i h B I CE C u

57、i b b ; cerebiebe uhihu ceoebfec uhihi ib ic + - - ube uce - - + 3、H參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路 b b hie c e + - - + - - + - - 4、簡(jiǎn)化的、簡(jiǎn)化的H參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路 H參數(shù)數(shù)量級(jí)：參數(shù)數(shù)量級(jí)：;103 ie h;1010 43 re h;10 2 fe h 4 10/1 oe h b b hie c e + - - + - - b b hie c e + - - + - - 注意：注意： （1）hfeib代表代表BJT的電流控制的電流控制 作用，為受控電流源。作用，為受控電流源。 （2）hfe

58、ib的方向必須與的方向必須與ib的方向的方向 保持一致。保持一致。 ; cerebiebe uhihu ceoebfec uhihi 5、物理模型與、物理模型與H參數(shù)模型參數(shù)模型 b b b rce c e rbb e rbe gmube 物理物理模型模型 + + ube - - b b hie c e + - - + - - H參數(shù)參數(shù)模型模型 ebbb rr oece hr/1 ;b b fe h beie rh b b c e rbe + - - + - - b b c e rbe + - - + - - BJT的小信號(hào)模型的小信號(hào)模型 rbe的計(jì)算：的計(jì)算： 由由PN結(jié)的電流公式：結(jié)的

59、電流公式： )1(e T EB / SE UU II EB E e 1 dU dI r T E / T S )(e T EB U I U IUU EE T e mV26 II U r （常溫下）（常溫下） beb bbb e be bbe bb (1) (1) r ui i r rrr ii 其中：其中：rbb=200 + + + b c e b e r bb rB I C I I E be r 26mV 200(1) be (mA) EQ r I 所以：所以： 前提：研究的對(duì)象是交流量，且信號(hào)的變化范圍較小，則可以前提：研究的對(duì)象是交流量，且信號(hào)的變化范圍較小，則可以 將放大電路中的將放大電

60、路中的BJT用用H模型代替，將電路線性化。模型代替，將電路線性化。 用微變等效電路法分析：放大電路的交流傳輸（動(dòng)態(tài)特性）用微變等效電路法分析：放大電路的交流傳輸（動(dòng)態(tài)特性） 問(wèn)題，主要是計(jì)算放大電路的問(wèn)題，主要是計(jì)算放大電路的輸入、輸出電阻和電壓、電流、功輸入、輸出電阻和電壓、電流、功 率增益等動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)率增益等動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)。 BJT的小信號(hào)模型：的小信號(hào)模型： E bbbe I rr 26 )1 (b b rce很大，?？梢院雎院艽?，常可以忽略 b bc e + - - + - - rbe b bibrce 分析 C1 C2 Ce Rb1 Rb2 Re RL RC RS uS VCC +R