極管及放大電路課件

1、極管及放大電路課件 2 2 晶體三極管及放大電路基礎(chǔ)晶體三極管及放大電路基礎(chǔ) 2.1 晶體三極管 2.2 放大電路的基本組成和主要性能指標(biāo)放大電路的基本組成和主要性能指標(biāo) 2.3 放大電路的分析法放大電路的分析法 2.4 晶體管偏置電路晶體管偏置電路 2.5 放大電路三種組態(tài)放大電路三種組態(tài) 2.6 多級放大電器多級放大電器(理解理解) 4.7 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng)(了解了解) 三極管及放大電路三極管及放大電路 極管及放大電路課件 2.1 晶體三極管晶體三極管 一、一、 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) N N P NPN型型 P N P 集電極集電極 集電極集電極 基極基極 基極基極 發(fā)射極發(fā)射

2、極 發(fā)射極發(fā)射極 B B CC EE PNP型型 基區(qū)：較薄，基區(qū)：較薄， 摻雜濃度低摻雜濃度低 集電區(qū)：集電區(qū)： 面積較大面積較大 發(fā)射區(qū)：發(fā)射區(qū)： 摻雜濃度較高摻雜濃度較高 極管及放大電路課件 B E C N N P 基極基極 發(fā)射極發(fā)射極 集電極集電極 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié) 集電結(jié)集電結(jié) 極管及放大電路課件 B E C N N P B E C P P N E B C B E C * 三極管的符號三極管的符號 NPN型三極管型三極管 PNP型三極管型三極管 極管及放大電路課件 二、二、IE， IB， IC 電流形成電流形成 B E C N N P EB RB EC IE 進入進入P區(qū)的電子區(qū)的電子

3、 少部分與基區(qū)的少部分與基區(qū)的 空穴復(fù)合，形成空穴復(fù)合，形成 電流電流IB ，多數(shù)擴，多數(shù)擴 散到集電結(jié)。散到集電結(jié)。 發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏， 發(fā)射區(qū)電子發(fā)射區(qū)電子 不斷向基區(qū)不斷向基區(qū) 擴散，形成擴散，形成 發(fā)射極電流發(fā)射極電流 IE。 I IB B 極管及放大電路課件 B E C N N P EB RB EC IE 集電結(jié)反偏，有集電結(jié)反偏，有 少子形成的反向少子形成的反向 電流電流ICBO。 ICBO IC=ICE+ICBO ICE ICE 從基區(qū)擴從基區(qū)擴 散到集電散到集電 區(qū)的電子，區(qū)的電子， 被收集，被收集， 形成形成ICE。 內(nèi)部載流子的傳輸過程：內(nèi)部載流子的傳輸過程：（1）E

4、區(qū)向區(qū)向B區(qū)注入電子區(qū)注入電子,形成形成 I IE E （2）電子在）電子在B區(qū)復(fù)合，形成區(qū)復(fù)合，形成I IB B （3） C區(qū)收集電子，形成區(qū)收集電子，形成I IC C I IB B 極管及放大電路課件 三、三、 V-IV-I特性曲線及結(jié)特性曲線及結(jié) 論論 iC mA A VVuCEuBE RB iB EC EB 實驗線路實驗線路 極管及放大電路課件 三、三、 V-IV-I特性曲線及結(jié)特性曲線及結(jié) 論論 iC mA A VVuCEuBE RB iB EC EB 實驗線路實驗線路 極管及放大電路課件 (一一)、輸入特性輸入特性: : uCE 1V iB( A) uBE(V) 20 40 60

5、80 0.40.8 發(fā)射結(jié)壓降：發(fā)射結(jié)壓降： 硅管硅管UBE 0.60.8V,鍺鍺 管管UBE 0.20.3V。 uCE=0V uCE =0.5V 死區(qū)電壓死區(qū)電壓: 硅硅 管約管約0.5V，鍺，鍺 管約管約0.1V。 () BBECE if uu 常數(shù) 極管及放大電路課件 (二二)、輸出特性輸出特性: : iC(mA ) 1 2 3 4 uCE(V)3 6912 IB=0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A uBuE和和uCuB ， iC 只與只與iB有關(guān)且有關(guān)且iC= iB， 稱為放大區(qū)稱為放大區(qū) () BECCE if uu 常數(shù) uCE 0.3V, uBuE和和 uBu

6、C ， ，稱 稱 為飽和區(qū)。為飽和區(qū)。 iB=0,iC=iCEO, uB uE和和 uBiC，uCE 0.3V (3) 截止區(qū)：截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏， iB=0 ， iC=iCEO 0 1、三極管工作在三個區(qū)域的條件及特點、三極管工作在三個區(qū)域的條件及特點: C C、E E間相當(dāng)于短路間相當(dāng)于短路 C C、E E間相當(dāng)于開路間相當(dāng)于開路 極管及放大電路課件 C B I I 直流電流放大系數(shù)： 2、電流的放大作用及分配、電流的放大作用及分配 C B I I 交流電流放大系數(shù)： ，大約為10-100 電流分配關(guān)系 (1) CB EBCB I III I I IB=0

7、 20 A 40 A 60 A 80 A iC(mA) 1 2 3 4 uCE(V) 36912 極管及放大電路課件 思考：思考：處于放大區(qū)時，處于放大區(qū)時，NPN型、型、PNP型兩種三極管的各型兩種三極管的各 電極電位如何？電極電位如何？ E B C B E C N N N N P P P P P P N N UB、UC、UE大于零大于零 UB、UC、UE小于零小于零 且且UC UBUE 且且-UC - UB-UE 總的來說總的來說:處于放大區(qū)時，處于放大區(qū)時，NPN型、型、PNP型兩種三極管，型兩種三極管， 滿足滿足 CBE U U U 極管及放大電路課件 四、主要參數(shù)四、主要參數(shù) 前面的

8、電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的 公共點，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共公共點，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共 集接法。集接法。共射共射直流電流放大倍數(shù)直流電流放大倍數(shù)： B C I I _ 工作于動態(tài)的三極管，真正的信號是疊加在工作于動態(tài)的三極管，真正的信號是疊加在 直流上的交流信號?；鶚O電流的變化量為直流上的交流信號?；鶚O電流的變化量為 IB， 相應(yīng)的集電極電流變化為相應(yīng)的集電極電流變化為 IC，則則交流電流放交流電流放 大倍數(shù)大倍數(shù)為：為： B I IC 1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)和和 _ 極管及放大電路課件 四、主要參數(shù)四、主要參數(shù) 前

9、面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的 公共點，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共公共點，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共 集接法。集接法。共射共射直流電流放大倍數(shù)直流電流放大倍數(shù)： B C I I _ 工作于動態(tài)的三極管，真正的信號是疊加在工作于動態(tài)的三極管，真正的信號是疊加在 直流上的交流信號?；鶚O電流的變化量為直流上的交流信號?；鶚O電流的變化量為 IB， 相應(yīng)的集電極電流變化為相應(yīng)的集電極電流變化為 IC，則則交流電流放交流電流放 大倍數(shù)大倍數(shù)為：為： B I IC 1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)和和 _ 極管及放大電路課件 2.集集- -基極反向飽

10、和電流基極反向飽和電流ICBO A ICBO ICBO是集是集 電結(jié)反偏電結(jié)反偏 由少子的由少子的 漂移形成漂移形成 的反向電的反向電 流，受溫流，受溫 度的變化度的變化 影響。影響。 極管及放大電路課件 B E C N N P ICBO ICEO= IBE+ICBO IBE IBE ICBO進入進入N 區(qū)，形成區(qū)，形成 IBE。 根據(jù)放大關(guān)系，根據(jù)放大關(guān)系， 由于由于IBE的存的存 在，必有電流在，必有電流 IBE。 集電結(jié)反集電結(jié)反 偏有偏有ICBO 3. 集集- -射極反向飽和電流射極反向飽和電流ICEO ICEO受溫度影響受溫度影響 很大，當(dāng)溫度上很大，當(dāng)溫度上 升時，升時，ICEO增

11、加增加 很快，所以很快，所以IC也也 相應(yīng)增加。相應(yīng)增加。三極三極 管的溫度特性較管的溫度特性較 差差。 極管及放大電路課件 4.集電極最大電流集電極最大電流ICM 集電極電流集電極電流IC上升會導(dǎo)致三極管的上升會導(dǎo)致三極管的 值的下降，值的下降， 當(dāng)當(dāng) 值下降到正常值的三分之二時的集電極電值下降到正常值的三分之二時的集電極電 流即為流即為ICM 。 。 5.集集-射極反向擊穿電壓射極反向擊穿電壓U(BR)CEO 當(dāng)集當(dāng)集-射極之間的電壓射極之間的電壓UCE超過一定的數(shù)值超過一定的數(shù)值 時，三極管就會被擊穿。手冊上給出的數(shù)值是時，三極管就會被擊穿。手冊上給出的數(shù)值是 25 C、基極開路時的擊穿

12、電壓?；鶚O開路時的擊穿電壓。 極管及放大電路課件 6. 集電極最大允許功耗集電極最大允許功耗PCM 集電極電流集電極電流IC 流過三極管，流過三極管， 所發(fā)出的焦耳所發(fā)出的焦耳 熱為：熱為： PC =ICUCE 必定導(dǎo)致結(jié)溫必定導(dǎo)致結(jié)溫 上升，所以上升，所以PC 有限制。 有限制。 PC PCM IC UCE ICUCE=PCM ICM U(BR)CEO 安全工作區(qū)安全工作區(qū) 極管及放大電路課件 五、溫度對五、溫度對參數(shù)及特性參數(shù)及特性的影響的影響 T 、 ICEO 、 ICBOIC iC uCE 溫度上升時，溫度上升時， 輸出特性曲輸出特性曲 線上移線上移 極管及放大電路課件 六、常見三極管

13、實物外形六、常見三極管實物外形 極管及放大電路課件 三極管放三極管放 大電路有大電路有 三種形式三種形式 共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路 共基極放大電路共基極放大電路 共集電極放大電路共集電極放大電路 以共發(fā)射以共發(fā)射 極放大電極放大電 路為例講路為例講 解工作原解工作原 理理 一、放大電路的分類一、放大電路的分類 2.2 放大電路的基本組成和放大電路的基本組成和 主要性能指標(biāo)主要性能指標(biāo) 極管及放大電路課件 二、二、 共發(fā)射極放大電路的基本組成共發(fā)射極放大電路的基本組成 iC iB Rs uS C1 uBE EC RC T RB EB C2 RB +EC uo t uS t ui t iC

14、 t u0 t 未加電容未加電容 加電容加電容 ui u0 極管及放大電路課件 三、三、 符號規(guī)定符號規(guī)定 IB :大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。 iB :小寫字母、大寫下標(biāo)，表示交直小寫字母、大寫下標(biāo)，表示交直 流量流量(全量全量)。 ib : 小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量。小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量。 iB 全量全量 i ib交流分量交流分量 t IB直流分量直流分量 極管及放大電路課件 四、四、 放大的概念、放大器的組成框圖放大的概念、放大器的組成框圖 、放大就是將微弱的、放大就是將微弱的變化信號變化信號放大成較大的放大成較大的 信號，包括對電

15、壓、電流的放大。信號，包括對電壓、電流的放大。 、放大器的一般組成框圖：、放大器的一般組成框圖： 電壓放大電壓放大功率放大功率放大負(fù)載負(fù)載 輸輸 入入 信信 號號 放大器放大器 極管及放大電路課件 五、五、 放大電路的性能指標(biāo)放大電路的性能指標(biāo) 、靜態(tài)性能指標(biāo)：、靜態(tài)性能指標(biāo)： 靜態(tài)值：靜態(tài)值：I 、 、IC 、 、UCE 靜態(tài)值決定了三極管的直流偏置，從而決定了放大靜態(tài)值決定了三極管的直流偏置，從而決定了放大 電路能否正常工作，也決定了放大電路能否不失真電路能否正常工作，也決定了放大電路能否不失真 地放大信號。地放大信號。 放大電路的性能指標(biāo)主要包括靜態(tài)性能指標(biāo)和放大電路的性能指標(biāo)主要包括靜

16、態(tài)性能指標(biāo)和 動態(tài)性能指標(biāo)動態(tài)性能指標(biāo) RB +C RC C1 C2 T Rs uS RLu0 極管及放大電路課件 2、動態(tài)性能指標(biāo)：、動態(tài)性能指標(biāo)： (1)、輸入電阻、輸入電阻i 輸入電阻輸入電阻是衡量放是衡量放 大電路從其前級信大電路從其前級信 號源獲取信號大小號源獲取信號大小 的參數(shù)。輸入電阻的參數(shù)。輸入電阻 越大，從其前級取越大，從其前級取 得的信號越大。得的信號越大。 i i i u R i RS Us Ri . ui ii Ro u0 RL uo i0 RB +EC RC C1 C2 T Rs uS RL u0 0 i 放大電路放大電路 放大電路放大電路 定義為：定義為： 輸入電阻

17、的意義：輸入電阻的意義： iS S i i uu R RR 極管及放大電路課件 ()、輸出電阻、輸出電阻Ro 放大電路的輸出對其放大電路的輸出對其 負(fù)載負(fù)載而言，相當(dāng)于信而言，相當(dāng)于信 號源，其內(nèi)阻就是輸號源，其內(nèi)阻就是輸 出電阻。出電阻。 輸出電阻輸出電阻是衡量放大電路是衡量放大電路 帶動負(fù)載能力大小的參數(shù)。帶動負(fù)載能力大小的參數(shù)。 輸出電阻越小，帶動負(fù)載輸出電阻越小，帶動負(fù)載 的能力越大。的能力越大。 0 0 0 u R i RB +EC RC C1 C2 T Rs uS RL u0 R0 Ri放大電路放大電路 RS us Ri ui ii Ro u0 RL uo i0 放大電路放大電路

18、定義為：定義為： 輸入電阻的意義：輸入電阻的意義： 00 0 L L uu R RR 極管及放大電路課件 0 00 iS u i ii usu ssi RR u u uuu A uuu A R A a、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)Au 、Aus RS us Riui ii Ro Auui RL uo i0 放大放大 電路電路 ii uS ui RLuo i0RS （3）、放大倍數(shù)）、放大倍數(shù) 極管及放大電路課件 放大倍數(shù)放大倍數(shù) b、電流放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)Ai 0 00 iS i i is isi ssi RR i i iii A iii A R A RSis Riui ii Ro Auui

19、 RL uo i0 極管及放大電路課件 (4)、通頻帶、通頻帶 f Av Avm 0.7Avm 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：fbw=fhfl 放大倍數(shù)放大倍數(shù) 隨頻率變隨頻率變 化曲線化曲線 極管及放大電路課件 放大放大 電路電路 分析分析 靜態(tài)分析靜態(tài)分析 動態(tài)分析動態(tài)分析 估算法估算法 圖解法圖解法 微變等效法微變等效法 圖解法圖解法 計算機仿真計算機仿真 2.3 放大電路分析方法放大電路分析方法 極管及放大電路課件 一、靜態(tài)分析一、靜態(tài)分析 放大電路中各點的電壓或電流都是在直流上放大電路中各點的電壓或電流都是在直流上 附加了小的交流信號

20、。附加了小的交流信號。 在令交流信號在令交流信號us=0,只考慮直流信號單獨作用時只考慮直流信號單獨作用時 放大電路的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。放大電路的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。 靜態(tài)分析靜態(tài)分析著重計算靜態(tài)值（著重計算靜態(tài)值（I Q Q、 、ICQ Q、UCEQ Q）和）和 畫出靜態(tài)工作點畫出靜態(tài)工作點Q Q。 估算法：估算法： 圖解法：圖解法： 主要用于計算靜態(tài)值（主要用于計算靜態(tài)值（I Q Q、 、ICQ Q、UCEQ Q） 主要用于畫出靜態(tài)工作點主要用于畫出靜態(tài)工作點Q Q并找出最佳并找出最佳Q Q。 極管及放大電路課件 步驟：原電路步驟：原電路 直流通道直流通道 RB +EC RC (一一)、靜態(tài)

21、、靜態(tài)(估算法估算法) 分析的步驟分析的步驟 直流通道直流通道計算計算I Q Q、 、ICQ Q、UCEQ Q 開路開路 開路開路 RB +EC RC C1 C2 T Rs uS 原電路原電路 令令uS=0 極管及放大電路課件 根據(jù)直流通道估算根據(jù)直流通道估算IBQ Q、 、 ICQ Q、 UCEQ Q、 IBQ Q UBEQ Q E C CB BE EQ Q B BQ Q B B - -U U I I = = R R 0.7 C B E R （RB稱為稱為偏置電阻偏置電阻，IB稱為稱為 偏置電流偏置電流） 估算法估算法 ICQ UCEQ Q CQBQ II CECCC UEI R 直流負(fù)直流

22、負(fù) 載線的載線的 方程方程 +EC RB RC CEQCCCQ UER I C B E R 極管及放大電路課件 IC UCE EC C C E R 直流直流 負(fù)載線負(fù)載線 與輸出與輸出 特性的特性的 交點就交點就 是是Q點點 IB (二二)、靜態(tài)、靜態(tài)(圖解法圖解法) 分析的步驟及應(yīng)用分析的步驟及應(yīng)用 1、步驟：、步驟： 畫出三極管畫出三極管 的輸出特性的輸出特性 畫出直流負(fù)載線畫出直流負(fù)載線 （UCE=ECICRC） 計算計算I 直流負(fù)載線與直流負(fù)載線與 i iB B=I=IB B的輸出特性的輸出特性 的交點就是的交點就是Q Q點點 Q Q iB 極管及放大電路課件 iC、 uCE變化，使工

23、作點將移動 變化，使工作點將移動 iB uBE vI t iB t IBQ iC t ICQ Q Q iC uCE Q Q2 2 Q Q1 1 UCEQ t iB iC uO iB Rs uS C1 uBE RC T ui i C2 RB +EC （1）、分析）、分析uS造成工作點造成工作點 在在Q點上下移動的原因點上下移動的原因 uS的變化，使的變化，使ui 、 uBE有一有一 微小的變化微小的變化,從而造成從而造成iB、 2 2、圖解法的應(yīng)用、圖解法的應(yīng)用 極管及放大電路課件 （2）、運用圖解法選擇最佳的靜態(tài)工作點）、運用圖解法選擇最佳的靜態(tài)工作點 可輸出的可輸出的 最大不失最大不失 真信

24、號真信號 iC uCE uo uBE Q iB t ui iB t vi t EC a、 Q點在直流負(fù)載線的中點：點在直流負(fù)載線的中點： 可輸出的最大不失真信號可輸出的最大不失真信號 u0= uCE 極管及放大電路課件 b、 Q點過低：點過低： 放大電路放大電路 產(chǎn)生截止產(chǎn)生截止 失真失真 iC uCE vo uBE iB t ui iB t ui Q t 放大電路產(chǎn)生截止失真放大電路產(chǎn)生截止失真 u0= uCE 極管及放大電路課件 c、 Q點過高：點過高： 放大電路放大電路 產(chǎn)生飽和產(chǎn)生飽和 失真失真 iC uCE uo uBE iB t ui t iB t ui Q t 放大電路產(chǎn)生飽和失

25、真放大電路產(chǎn)生飽和失真 u0= uCE 極管及放大電路課件 思考：思考： 電源電壓電源電壓VCC，電阻，電阻RB，RC，溫度的變化，溫度的變化 對靜態(tài)工作點的影響如何？對靜態(tài)工作點的影響如何？ iC uCE EC C C E R IB 1 C C E R Q Q Q Q1 1 I1B E1C 以以EC降低為例降低為例 以以RB降低為例降低為例 Q Q3 3 IB I2B Q Q2 2 以以RC增大為例增大為例 Q Q4 4 以溫度上升為例以溫度上升為例 極管及放大電路課件 例：例： 已知：已知：EC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5。用用 估算法計算靜態(tài)工作點估算法計算靜態(tài)

26、工作點 解：解： 12 0.0440 300 C BQ B E I R m mA AA A 37.5 0.041.5 CQBQ II m mA A 12 1.5 46 CEQCCQC UEIR V V RB +EC RC C1 C2 T Rs uS IBQ UBEQ +EC RB RC ICQ UCEQ 極管及放大電路課件 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析 放大電路中各點的電壓或電流都是在直流上放大電路中各點的電壓或電流都是在直流上 附加了小的交流信號。附加了小的交流信號。 在令直流信號在令直流信號EC=0,只考慮交流信號單獨作用時只考慮交流信號單獨作用時 放大電路的工作狀態(tài)稱為動態(tài)。放大電路的工作狀

27、態(tài)稱為動態(tài)。 微變等效法：微變等效法： 圖解法：圖解法： 用于計算動態(tài)值用于計算動態(tài)值 略略 動態(tài)分析動態(tài)分析著重計算動態(tài)值（著重計算動態(tài)值（ Au 、Aus 、Ri、R0） 分析分析 方法方法 極管及放大電路課件 (一一)、三極管的微變等效電路、三極管的微變等效電路 1、 輸入回路的等效輸入回路的等效（b、e間的等效）間的等效） 從輸入特性可知，當(dāng)從輸入特性可知，當(dāng) 工作點圍繞工作點圍繞Q點作小點作小 幅波動時，可將幅波動時，可將Q1、 Q2曲線近似為線段。曲線近似為線段。 26 2001 26 200 beie EQ BQ rh I I () ()( ) () () () ( ) () 或

28、或 m mV V m mA A m mV V m mA A rbe (hie)的量級從幾百歐到幾千歐。的量級從幾百歐到幾千歐。 c ube ib uce ic b e iB uBE uBE iBQ Q2 Q1 三極管的三極管的b、e間間 可等效為電阻可等效為電阻 rbe (或或hie) 等等 效效 h hie ie ib b e (rbe) 極管及放大電路課件 iC uCE 從輸出特性從輸出特性 可知，三極可知，三極 管處于放大管處于放大 區(qū)時，區(qū)時，i iC C與與uce 無關(guān)無關(guān) 2、 輸出回路的等效輸出回路的等效（c、e間的等效）間的等效） 三極管的微變?nèi)龢O管的微變 等效電路等效電路 c

29、 ube ib uce ic b e 三極管的三極管的c、e間間 可等效為一個受可等效為一個受 ib 控制的電流源控制的電流源 c e 簡易等效簡易等效 完全等效完全等效 c hoe e rce (hoe) 很大很大 可認(rèn)為可認(rèn)為 開路開路 (rce) hfeib ( ib) ( ib) hfeib 極管及放大電路課件 三極管的微變等效電路三極管的微變等效電路 等等 效效 c ube ib uce ic b e hoe (rce )很大，很大， 可認(rèn)為開路可認(rèn)為開路 ibic c e hfeib ( ib) ic hie (rbe ) ib b 簡易等效簡易等效 c hoe e (rce) (

30、 ib) hfeib hie (rbe) b 完全等效完全等效 極管及放大電路課件 (二二)、動態(tài)分析的步驟、動態(tài)分析的步驟 步驟：原電路步驟：原電路交流通道交流通道 短路短路 短路短路 置零置零 Rs uS RB +EC RC C1 C2 T RL u0 ui RB T Rs uS uiRL u0 RB C1 RC C2 RC 原電路原電路 交流通路交流通路 極管及放大電路課件 方法方法:將交流通道中的三極管用微變等效電路代替將交流通道中的三極管用微變等效電路代替 hie 步驟：原電路步驟：原電路交流通道交流通道微變等效電路微變等效電路 交流通路交流通路 RB RCRL ui uo b c

31、e 微變等效電路微變等效電路 iiib Rs uS RB RC RL b c u0 ui us Rs hfeib ic e 動態(tài)分析的步驟動態(tài)分析的步驟 (rbe) ( ib) 極管及放大電路課件 1、電壓放大倍數(shù)的計算、電壓放大倍數(shù)的計算 ib be ui r ocL ui R LLC RRR/令令 特點：特點：負(fù)載電阻越小，放負(fù)載電阻越小，放 大倍數(shù)越小。大倍數(shù)越小。 步驟：原電路步驟：原電路交流通道交流通道 計算動態(tài)值計算動態(tài)值 微變等效電路微變等效電路 hie iiib RB RC RL b c u0 ui us Rs ic e bL i R 0 u i L be uR A ur 動態(tài)

32、分析的步動態(tài)分析的步 驟驟 (rbe) ( ib) hfeib 極管及放大電路課件 2、輸入電阻、輸入電阻Ri及放大倍數(shù)及放大倍數(shù)Aus的計算的計算 beB rR / be r i i i u R i rbe iiib RB RC RL b c u0 ui Rs us ib ic e Ri 26 2001 be EQ r I (mV) ( ) () (mA) 式中：式中： i i S L be RR R r R 動態(tài)分析的步驟動態(tài)分析的步驟 00 iS ii usu ssi RR uuu A uuu R A 極管及放大電路課件 微變等效法微變等效法 3、輸出電阻的計算、輸出電阻的計算 R 0

33、0 0 C u RR i rbe ii ib RB RC b c u0 vi Rs ib ic e R i0 求求R0的無源二端網(wǎng)絡(luò)的無源二端網(wǎng)絡(luò) 置零置零 rbe iiib RB RC RL b c u0 ui us Rs ib ic e 極管及放大電路課件 2.4 晶體管偏置電路晶體管偏置電路 放大電路的性能與放大電路的靜態(tài)工作點有著放大電路的性能與放大電路的靜態(tài)工作點有著 密切的關(guān)系。而靜態(tài)工作點由偏置電路所決定，故密切的關(guān)系。而靜態(tài)工作點由偏置電路所決定，故 偏置電路決定了放大電路的性能。偏置電路決定了放大電路的性能。 偏置電路偏置電路 固定偏置電路（基本共射放大電路）固定偏置電路（基

34、本共射放大電路） 分壓式偏置分壓式偏置共射放大共射放大電路電路 電流源偏置電路電流源偏置電路 極管及放大電路課件 CBEQ C BQ BB EU E I RR iC vO iB Rs vS C1 vBE RC T vI I C2 RB +VCC IB VBE +VCC RB RC IC VCE .固定偏置電路固定偏置電路 一、固定偏置電路（基本共射放大電路）一、固定偏置電路（基本共射放大電路） 極管及放大電路課件 1、溫度對固定偏置電路（基本共射放大電路）靜態(tài)、溫度對固定偏置電路（基本共射放大電路）靜態(tài) 工作點的影響工作點的影響 T 、 ICEOIC iC uCE Q Q 總的效果是：溫度上升

35、時，總的效果是：溫度上升時，Q點上移；點上移； 溫度下降時，溫度下降時，Q點下移；點下移； 溫度上升溫度上升 時，輸出時，輸出 特性曲線特性曲線 上移，造上移，造 成成Q點上移。點上移。 極管及放大電路課件 2、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的措施、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的措施 固定偏置電路的固定偏置電路的Q點是不穩(wěn)定的。點是不穩(wěn)定的。 Q點點 不穩(wěn)定可能會導(dǎo)致靜態(tài)工作點靠近飽和區(qū)或不穩(wěn)定可能會導(dǎo)致靜態(tài)工作點靠近飽和區(qū)或 截止區(qū)，從而導(dǎo)致飽和失真或截止失真。為截止區(qū)，從而導(dǎo)致飽和失真或截止失真。為 此，需要改進偏置電路，使此，需要改進偏置電路，使IC不隨溫度變化不隨溫度變化 而變化，而變化， 即做到即做到IC固定，從

36、而就可以抑制固定，從而就可以抑制Q 點的變化，保持點的變化，保持Q點基本穩(wěn)定。點基本穩(wěn)定。 （3）、常采用電流源偏置電路。）、常采用電流源偏置電路。 具體方法有具體方法有: （1）、采用熱敏電阻的補償電路。）、采用熱敏電阻的補償電路。 （2）、常采用分壓式偏置共射極放大電路）、常采用分壓式偏置共射極放大電路 極管及放大電路課件 uO Rs uS C1 RC T ui i C2 RB +EC 0C 采用熱敏電阻的補償電路采用熱敏電阻的補償電路分壓式偏置分壓式偏置共射極放大共射極放大電路電路 uo RB1 +EC RC C1 C2 RB2 CE RE RL ui Rs uS 極管及放大電路課件 二

37、、分壓式偏置電路二、分壓式偏置電路 （一）、靜態(tài)分析（一）、靜態(tài)分析 I1 I2 IBQ RB1 +EC RC RB2 RE 直流通路直流通路 UCEQ uo RB1 +EC RC C1 C2 RB2 CE RE RL ui Rs uS 極管及放大電路課件 1212BQBQ IIIIII， 、 12 II B2 BQC B1B2 E R U= R+R EBQBEQEQ UUIR BQBEQBQ CQEQ EE UUU II RR 靜態(tài)值計算靜態(tài)值計算 ICQ Q可以認(rèn)為與溫度無關(guān)，可以認(rèn)為與溫度無關(guān)， Q Q點基本穩(wěn)定。點基本穩(wěn)定。 CCCECEQEQCQ UUIRIR I1 I2 IBQ Q

38、 RB1 +EC RC RB2 RE 直流通路直流通路 U UCEQ CEQ UBQ Q UBEQ 極管及放大電路課件 （二）、動態(tài)分析（二）、動態(tài)分析 iBbebe RRrr | oC RR L u be R A r +C uo RB1RC C1 C2 RB2 CE RE RL ui Rs uS uo RB1 RC RL ui RB2 交流通路交流通路 Rs uS rbe RC RL o u i u i i b i c i b i RB 微變等效電路微變等效電路 Rs us 極管及放大電路課件 CE的作用：交流通路中，的作用：交流通路中， CE將將RE短路，短路， RE對交流不起作用，放大倍

39、數(shù)、輸入電對交流不起作用，放大倍數(shù)、輸入電 阻不受影響。阻不受影響。 問題問題1：如果去掉如果去掉CE， 靜態(tài)值會變化嗎？靜態(tài)值會變化嗎？ +EC uo RB1RC C1 C2 RB2 CE RE RL ui Rs uS 問題問題2：如果去掉如果去掉CE， 放大倍數(shù)、輸入電放大倍數(shù)、輸入電 阻會變化嗎？阻會變化嗎？ 極管及放大電路課件 去掉去掉 CE 后的交流通路和微變等效電路：后的交流通路和微變等效電路： rbe 1 () Eib beb ui ri R oLb ui R 1 () o i L Ebe u uR A urR uo RB1 RC RL ui RB2 RE Rs uS b c e

40、 RC RL o u RE i u i i b i c i RB Rs us b c e b I 交流通路交流通路 微變等效電路微變等效電路 (1)、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù) .電壓放大倍數(shù)降低電壓放大倍數(shù)降低 極管及放大電路課件 1 / ()/ beEiBiB rRRRRR 1 () Eib beb ui ri R Ri Ri 1 / () i b Ebei rR u R i RC RL o u RE i u i i b i c i RB Rs us b c e rbe b i iiicib RB RC b c ui Rs e R rbe b i RE 0 0 0 C u RR i （2）

41、、輸入電阻）、輸入電阻 （3）、輸出電阻）、輸出電阻 .輸入電阻增大輸入電阻增大 .輸出電阻不變輸出電阻不變 極管及放大電路課件 RB1 +EC RC C1 C2 T RB2 CE RE1 RL uiuo RE2 問題問題3：如果電路如下圖所示，如何分析？如果電路如下圖所示，如何分析？ 極管及放大電路課件 （一）、電流源在放大（一）、電流源在放大電路中作為直流偏置的應(yīng)用及作用電路中作為直流偏置的應(yīng)用及作用 RC uO C2 +EC ui C1 RB ro Is RC uO C2 +EC ui C1 RB 作用作用: :. .提供穩(wěn)定偏置電流提供穩(wěn)定偏置電流 I IE E和和I IC C , ,

42、穩(wěn)定靜態(tài)工作點； 穩(wěn)定靜態(tài)工作點； 2.2.提高電壓放大倍數(shù)。提高電壓放大倍數(shù)。 ro Is 作用作用: :. .提供穩(wěn)定偏置電流提供穩(wěn)定偏置電流 I IE E和和I IC C , ,穩(wěn)定靜態(tài)工作點； 穩(wěn)定靜態(tài)工作點； 2.2.提高輸入電阻，提高輸入電阻， 1 ()/ beoiB rrRR 三、電流源偏置電路三、電流源偏置電路 極管及放大電路課件 1 1、基本電流源、基本電流源 ( (鏡像電流源鏡像電流源) ) 2C I (1).(1).參數(shù)計算參數(shù)計算: : ( (二）、用晶體三極管構(gòu)成電流源二）、用晶體三極管構(gòu)成電流源 12BEBEBE UUU ， 1 2 CB III 2() B I 1

43、 1 2 2 1 CB IIII CBEC EUE I RR 12BBB III 12CCB III （當(dāng)很大時）（當(dāng)很大時） RoI I IC2 C2I I與三極管參數(shù)及溫 與三極管參數(shù)及溫 度無關(guān)，相當(dāng)于電流源度無關(guān)，相當(dāng)于電流源, , 且電流較大。且電流較大。 因為因為T T1 1、T T2 2參數(shù)完全相同參數(shù)完全相同 I R T1 T2 2IB Ic2 Ic1 +EC I UBE1 UBE2 IB1IB2 極管及放大電路課件 (2)(2)、電流源在放大電路的應(yīng)用、電流源在放大電路的應(yīng)用 電流源在電路中，一方面提供集電極電流；另一方電流源在電路中，一方面提供集電極電流；另一方 面它也起集

44、電極電阻面它也起集電極電阻 的作用。 的作用。 由于電流源的交流電阻大，常常在由于電流源的交流電阻大，常常在ICIC中作為有源負(fù)中作為有源負(fù) 載，提高電壓放大倍數(shù)。載，提高電壓放大倍數(shù)。 R RL L T T1 1 T T2 2 +EC I T3 u ui u u0 極管及放大電路課件 2、威爾遜電流源、威爾遜電流源 R Ic3 +EC I T2 T1 2IB Ic1 UBE2 UBE2 IB1IB1 T3 IC2 IB3 IE3 12BEBEBE UUU ， 3 13 1 E CBB I IIII CBEC EUE I RR 12BBB III 12 , CCB III 因為因為T T1 1

45、、T T2 2參數(shù)完全相同參數(shù)完全相同 32 222() , ECBBBB IIIIII 2 22 1 B I 3 3 2 11 () E CB I II 2 1 22 B II 2 2 2 21 2 22 1 2 II （當(dāng)（當(dāng)較較大時）大時）I 極管及放大電路課件 、微電流源、微電流源 12CC III 2212e Ce EBEBE RIRIUU e R用用不不大大的的 2c I就就可可到到得得微微小小的的 T T1 1、T T2 2參數(shù)不要求對稱參數(shù)不要求對稱 特點：特點： Ic c1 IR T1 T2 Ic c2 +EC UBE1 UBE2 Re Ie2 1 , CBEC EUE I

46、RR 12 , BEBE UU 1 1 111 ,ln C BE CESBET T S I U III eUU U I 2 2 222 ,ln C BE CESBET T S I U III eUU U I 12 12 lnln CC BEBETT SS II UUUU II 1 2 22 lnln C e CTT CC II RIUU II 極管及放大電路課件 3 3、多路電流源、多路電流源 . 21CC II 、可獲得多個恒定電流可獲得多個恒定電流 （1 1）、電路結(jié)構(gòu)：）、電路結(jié)構(gòu)： REF I用用一一個個基基準(zhǔn)準(zhǔn)電電流流 R T1 T3 IBIc3 Ic1 + +C C I Re1 R

47、e2Re3Re4 Ic4 Ic2 T2 T4 極管及放大電路課件 11ECB IIIII BE U 、相相同同 11223344EeeEeEeEe IRIRIRIRIR 11 1 , e CE e R I II R 22 2 , e CE e R I II R 33 3 . e CE e R I II R （2 2）、參數(shù)計算）、參數(shù)計算 R T1 T3 IBIc3 Ic1 + +C C I Re1 Re2Re3Re4 Ic4 Ic2 T2 T4 1CBEC EUE I RR . 21CC II、電流電流可獲得不同比例的輸出可獲得不同比例的輸出 極管及放大電路課件 2.5 放大器三種基本組態(tài)放

48、大器三種基本組態(tài) 放大器有放大器有 三種組態(tài)三種組態(tài) 共基極放大電路共基極放大電路 共集電極放大電路共集電極放大電路 共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路 一、共發(fā)射極放大電路一、共發(fā)射極放大電路 共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路 基本型共發(fā)射極放大電路基本型共發(fā)射極放大電路 分壓偏置型共發(fā)射極放大電路分壓偏置型共發(fā)射極放大電路 極管及放大電路課件 二、共基極放大電路二、共基極放大電路 （一）、靜態(tài)分析（一）、靜態(tài)分析 Rs uS +EC RC C1C2 u0 ui Cb RB1 RB2 RE +EC RC RB1 RB 2 RE 直流通路直流通路 I1 I2 IBQ RB1 +EC RC RB2

49、 RE UCEQ 極管及放大電路課件 （二）、動態(tài)分析（二）、動態(tài)分析 Rs uS +EC RC C1C2 u0ui Cb RB1 RB 2 RE Rs uS RCu0 ui RE ec b Rs uS RCu0 ui RE e c b b i 交流通路交流通路 微變等效電路微變等效電路 ib RL RL RL rbe 極管及放大電路課件 1、電壓放大倍數(shù)的計算、電壓放大倍數(shù)的計算 ib be ui r obL ui R LLC RRR/令令 0 u i L be uR A ur Rs uS RCu0 ui RE e c b b i ibRL r rbe be 同相電壓放大 同相電壓放大 RC

50、u0 ui RE e c b b i ibRL r rbe be Ri Ri 2、輸入電阻的計算、輸入電阻的計算 ie ib be ui r 1() ib be i eb ui r R ii 1 be r 1 R /R / ieie be RR r 輸入電阻很小 輸入電阻很小 求求i的電路的電路 極管及放大電路課件 Rs uS RCu0 ui RE ec b b i ibRL r rbe be Rs RCu0 ui RE ec b b i ib r rbe be R 求求0的電路的電路 、輸出電阻的計算、輸出電阻的計算 Rs uS +EC RC C1C2 u0ui Cb RB1 RB 2 RE

51、 0C .輸出電阻較大 輸出電阻較大 思考思考:共基極放大電路是否共基極放大電路是否 有電流放大作用有電流放大作用? Ai1 極管及放大電路課件 三三 、共集電極放大電路共集電極放大電路 RB +EC RE 直流通道直流通道 RB +EC C1 C2 RE RL uiuo Rs uS （一）、靜態(tài)分析（一）、靜態(tài)分析 (又稱為射極輸出器、電壓跟隨器）又稱為射極輸出器、電壓跟隨器） 極管及放大電路課件 I IBQ BQ I IEQ EQ 1 () C CB BB BQ QE EB BQ QB BE EQ Q E ER R I IR R I IU U C CQ QB BQ Q I II I C C

52、E EQ QC CE EQ QE E U UE EI I R R R RB B + +E EC C R RE E 直流通道直流通道 1 () C CB BE EQ Q B BQ Q B BE E E EU U I I R RR R U UBEQ BEQ I ICQ CQ U UCEQ CEQ 靜態(tài)分析靜態(tài)分析 1() CBQECBQE EIREIR 極管及放大電路課件 (二二)、動態(tài)分析、動態(tài)分析 RB +EC C1 C2 RE RL uiuo Rs uS 交流通路交流通路 i u b i RERL RB o u e i i i Rs us b c e c i 極管及放大電路課件 動態(tài)分析動態(tài)

53、分析 rbe 微變等效電路微變等效電路 us RE RL RB Rs b c e b i i u b i o u c i i i e i o i 交流通路交流通路 i u b i RERL RB o u e i i i Rs us b c e c i 極管及放大電路課件 微變等效電路微變等效電路 RB +EC C1 C2 RE RL u i uo Rs uS 交流通路交流通路 i u b i RERL RB o u e i i i Rs us b c e c i rbe us RE RL RB Rs b c e b i i u b i o u c i i i e i o i 極管及放大電路課件

54、 oeL u i R / LEL RRR 1 bL i R （） ib beeL ui r i R 1 () b bebL i ri R 1 1 () () bL u b bebL i R A i ri R 1 (1) L beL R rR （） 1. 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)動態(tài)分析動態(tài)分析 令：令： 1(1), beL rR 、 所以所以 1 u A ， 但電流但電流ie增加了、故輸出電流增加了、故輸出電流io被放大了被放大了 。 2、輸入輸出同相且即輸出電壓跟輸入輸出同相且即輸出電壓跟 隨輸入電壓，故稱隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器電壓跟隨器。 結(jié)論：結(jié)論： 1 u A ， rbe us R

55、E RL RB Rs b c e b i i u b i o u c i i i e i o i 極管及放大電路課件 2. 輸入電阻輸入電阻 1 / /() iBbeL RRrR Ri Ri Ri 1 / () Lib beb ui ri R 1 / () i b Lbei rR u R i / / LEL RRR 令令： 動態(tài)分析動態(tài)分析 輸入電阻較大輸入電阻較大 rbe RE RL RB b c e b i i v b i o u c i i i e i o i rbe us RE RL RB Rs b c e b i i u b i o u c i i i e i o i 極管及放大電路

56、課件 3. 輸出電阻輸出電阻: 用加壓求流法求輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。 :/ ssB RRR 設(shè)設(shè) R b bes u i rR 動態(tài)分析動態(tài)分析 置零置零 rbe RE RB Rs b c e b i b i u c i i i e ii R iRE rbe us RE RL RB Rs b c e b i i u b i o u c i i i e i o i 極管及放大電路課件 3. 輸出電阻輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。用加壓求流法求輸出電阻。 1 () REeREb i iiii 11 Ebes i uRrR 0 1 / bes E rR RR 動態(tài)分析動態(tài)分析 11 Eb

57、es uu RrR 1 o R 11 1 bes E rR R 1 bes rR 輸出電阻很小輸出電阻很小 rbe RE RB Rs b c e b i b i u c i i i e ii R iRE :/ ssB RRR 設(shè)設(shè) b bes u i rR 極管及放大電路課件 四、共射、共集、共基放大電路的比較四、共射、共集、共基放大電路的比較 共射放大電路共射放大電路: 具有反相電壓放大和電流放大，輸具有反相電壓放大和電流放大，輸 入、輸出電阻適中，可用于輸入級入、輸出電阻適中，可用于輸入級 和中間級。和中間級。 共集放大電路共集放大電路:只對電流放大，對電壓有跟隨作用，只對電流放大，對電壓

58、有跟隨作用， 輸入電阻大、輸出電阻小，可用于輸入電阻大、輸出電阻小，可用于 輸入級、中間級、輸出級。輸入級、中間級、輸出級。 共集放大電路共集放大電路:只對電壓同相放大，對電流有跟隨作只對電壓同相放大，對電流有跟隨作 用，輸入電阻小、輸出電阻大，高頻用，輸入電阻小、輸出電阻大，高頻 特性好，可用于高頻放大電路。特性好，可用于高頻放大電路。 （一）、特點比較（一）、特點比較 極管及放大電路課件 （二）、使用比較（二）、使用比較 1.1.由于輸入電阻大，可將共發(fā)射極、共集電極放大電由于輸入電阻大，可將共發(fā)射極、共集電極放大電 路放在放大電路的首級（輸入級），提高信號的獲路放在放大電路的首級（輸入級

59、），提高信號的獲 取能力。取能力。 .由于輸出電阻小，可將共集電極放大電路放在放大電路由于輸出電阻小，可將共集電極放大電路放在放大電路 的末級（輸出級），提高帶負(fù)載能力。的末級（輸出級），提高帶負(fù)載能力。 4. 可將共集電極放大電路放在放大電路的中間（緩沖可將共集電極放大電路放在放大電路的中間（緩沖 級），可以起到電路的阻抗匹配作用。級），可以起到電路的阻抗匹配作用。 放大放大 電路電路1 負(fù)載負(fù)載 放大放大 電路電路2 放大放大 電路電路3 放大放大 電路電路n 輸入輸入 信號信號 .由于電壓放大倍數(shù)大，可將共發(fā)射極放大電路放在由于電壓放大倍數(shù)大，可將共發(fā)射極放大電路放在 放大電路的中間（中間級），起電壓放大作用。放大電路的中間（中間級），起電壓放大作用。 極管及放大電路課件 （三）、共集電極放大電路作為緩沖級，起阻抗匹配作（三）