共射極基本放大電路

1、基本放大電路基本放大電路1 1 共射放大電路共射放大電路2 2 共集電極電路與共基極電路共集電極電路與共基極電路3 3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路4 4 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路5 5 放大電路的頻率特性放大電路的頻率特性6 6 小信號(hào)調(diào)諧放大器小信號(hào)調(diào)諧放大器三極管對(duì)信號(hào)實(shí)現(xiàn)放大作用時(shí)在電路中可有三極管對(duì)信號(hào)實(shí)現(xiàn)放大作用時(shí)在電路中可有三種不同的連接方式（或稱三種組態(tài)），即共三種不同的連接方式（或稱三種組態(tài)），即共（發(fā)）射極、共集電極和共基極接法，這三種接（發(fā)）射極、共集電極和共基極接法，這三種接法分別以發(fā)射極、集電極、基極作為輸入回路和法分別以發(fā)射極、集電極、基極作為輸入回路和

2、輸出回路的交流公共端，而構(gòu)成不同組態(tài)的放大輸出回路的交流公共端，而構(gòu)成不同組態(tài)的放大電路，如電路，如圖圖1 1所示。所示。共射放大電路共射放大電路下一頁 返回圖圖 1 放大電路中三極管的三種連接放大電路中三極管的三種連接方式方式返回一、一、 共射放大電路的組成及放大作用共射放大電路的組成及放大作用1. 1. 電路基本組成及各元件作用電路基本組成及各元件作用共發(fā)射極基本放大電路的組成如共發(fā)射極基本放大電路的組成如圖圖2 2所示，本所示，本電路采用的是電路采用的是NPNNPN管。為保證放大電路能夠不失管。為保證放大電路能夠不失真地放大交流信號(hào)，放大電路的組成應(yīng)遵循以下真地放大交流信號(hào)，放大電路的組

3、成應(yīng)遵循以下原則：原則：共射放大電路共射放大電路下一頁 返回圖圖2 共（發(fā)）射極放大電路共（發(fā)）射極放大電路 返回1) 1) 保證三極管工作在放大區(qū)保證三極管工作在放大區(qū) 2) 2) 保證信號(hào)有效的傳輸保證信號(hào)有效的傳輸2. 2. 放大電路中電壓、電流的方向及符號(hào)規(guī)定放大電路中電壓、電流的方向及符號(hào)規(guī)定1) 1) 電壓、電流正方向的規(guī)定電壓、電流正方向的規(guī)定為了便于分析，規(guī)定：電壓的正方向都以輸入、為了便于分析，規(guī)定：電壓的正方向都以輸入、輸出回路的公共端為負(fù)，其他各點(diǎn)均為正；電流方輸出回路的公共端為負(fù)，其他各點(diǎn)均為正；電流方向以三極管各電極電流的實(shí)際方向?yàn)檎较?。向以三極管各電極電流的實(shí)際方

4、向?yàn)檎较颉９采浞糯箅娐饭采浞糯箅娐废乱豁?返回上一頁圖圖 3 共（發(fā)）射極放大電路的簡(jiǎn)化共（發(fā)）射極放大電路的簡(jiǎn)化畫法畫法 返回圖圖 4 三極管集電極的電流波形三極管集電極的電流波形返回3. 3. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析1 1） 直流通路及靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路及靜態(tài)工作點(diǎn)所謂直流通路，是指當(dāng)輸入信號(hào)所謂直流通路，是指當(dāng)輸入信號(hào)u ui i=0=0時(shí)，電路在時(shí)，電路在直流電源直流電源V VCCCC的作用下，直流電流所流過的路徑。在的作用下，直流電流所流過的路徑。在畫直流通路時(shí)，將電路中的電容開路，電感短路。畫直流通路時(shí)，將電路中的電容開路，電感短路。圖圖2-32-3所對(duì)應(yīng)的直流通路如所對(duì)應(yīng)的直流通路如

5、圖圖5(5(a a) )所示。所示。共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁2) 2) 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算由圖由圖5(5(a a) )所示的直流通路，直流電源所示的直流通路，直流電源+ +V VCCCC經(jīng)經(jīng)基極偏置電阻基極偏置電阻R Rb b為三極管發(fā)射結(jié)提供正向偏置電為三極管發(fā)射結(jié)提供正向偏置電壓，壓，共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁圖圖 5 基本共射放大電路的靜態(tài)情況基本共射放大電路的靜態(tài)情況返回經(jīng)集電極電阻經(jīng)集電極電阻R Rc c為三極管集電結(jié)提供反向偏置電為三極管集電結(jié)提供反向偏置電壓。由直流通路得基極靜態(tài)電流壓。由直流通路得基極靜態(tài)電流I I

6、BQBQ： 根據(jù)三極管的電流放大特性，得集電極靜態(tài)電流根據(jù)三極管的電流放大特性，得集電極靜態(tài)電流I ICQCQ：共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁bBEQCCBQRUVIBQCQII共射放大電路共射放大電路再根據(jù)集電極回路可求出集電極再根據(jù)集電極回路可求出集電極- -發(fā)射極之間發(fā)射極之間的電壓的電壓U UCEQCEQ ：當(dāng)三極管處于臨界飽和狀態(tài)時(shí)，仍然滿足當(dāng)三極管處于臨界飽和狀態(tài)時(shí)，仍然滿足I IC C= =IIB B，此時(shí)的基極電流稱為基極臨界飽和電流，此時(shí)的基極電流稱為基極臨界飽和電流，用用I IBSBS表示，則表示，則 下一頁 返回上一頁cCCCSBSRVIIcCQCCCEQRI

7、VU4. 4. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析所謂動(dòng)態(tài)，是指放大電路輸入信號(hào)所謂動(dòng)態(tài)，是指放大電路輸入信號(hào)u ui i不為零不為零時(shí)的工作狀態(tài)。當(dāng)放大電路中加入正弦交流信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)。當(dāng)放大電路中加入正弦交流信號(hào)u ui i時(shí)，電路中各極的電壓、電流都是在直流量的時(shí)，電路中各極的電壓、電流都是在直流量的基礎(chǔ)上發(fā)生變化，即瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流都是由基礎(chǔ)上發(fā)生變化，即瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流都是由直流量和交流量疊加而成的。直流量和交流量疊加而成的。共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁在圖在圖3 3中，輸入信號(hào)中，輸入信號(hào)u ui i通過耦合電容通過耦合電容C C1 1傳送到三傳送到三極管的基極與發(fā)射極之間，使得

8、基極與發(fā)射極之間極管的基極與發(fā)射極之間，使得基極與發(fā)射極之間的電壓為的電壓為輸入信號(hào)輸入信號(hào)u ui i變化時(shí)，會(huì)引起變化時(shí)，會(huì)引起u uBEBE隨之變化，相應(yīng)的隨之變化，相應(yīng)的基極電流也在原來基極電流也在原來I IBQBQ的基礎(chǔ)上疊加了因的基礎(chǔ)上疊加了因u ui i變化產(chǎn)生變化產(chǎn)生的變化量的變化量i ib b。共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁iBEQBEuUu當(dāng)放大電路中在交流輸入信號(hào)當(dāng)放大電路中在交流輸入信號(hào)u ui i的作用下，只有交的作用下，只有交流電流所流過的路徑，稱為交流通路。畫交流通路時(shí)，流電流所流過的路徑，稱為交流通路。畫交流通路時(shí)，放大電路中的耦合電容短路；由于直流

9、電源放大電路中的耦合電容短路；由于直流電源V VCCCC的內(nèi)阻的內(nèi)阻很小（理想電壓源內(nèi)阻近似為零），對(duì)交流變化量幾很小（理想電壓源內(nèi)阻近似為零），對(duì)交流變化量幾乎不起作用，所以直流電源對(duì)交流視為短路。圖乎不起作用，所以直流電源對(duì)交流視為短路。圖3 3所所示基本共射放大電路的交流通路如示基本共射放大電路的交流通路如圖圖6 6所示。所示。共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁圖圖 6 共射放大電路的交流通路共射放大電路的交流通路返回這時(shí)，基極的總電流則為直流和交流的疊加，這時(shí)，基極的總電流則為直流和交流的疊加，即即經(jīng)三極管放大后得集電極電流經(jīng)三極管放大后得集電極電流集電極集電極- -發(fā)射極之間

10、的電壓發(fā)射極之間的電壓 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁bBQBiIicCQbBQBCiIiIiiceCEQccCEQccCQCCcCCCCE)(uURiURiIVRiVu二、二、 放大電路圖解分析法放大電路圖解分析法由于三極管屬于非線性器件，故用圖解法進(jìn)行分析比較直由于三極管屬于非線性器件，故用圖解法進(jìn)行分析比較直觀。觀。1. 1. 靜態(tài)圖解法靜態(tài)圖解法以以圖圖7(7(a a) )所示共射放大電路為例，分析靜態(tài)時(shí)，電容所示共射放大電路為例，分析靜態(tài)時(shí)，電容C C1 1和和C C2 2視為開路，這時(shí)電路可畫成圖視為開路，這時(shí)電路可畫成圖7(7(b b) )所示的直流通路。三極管所示的

11、直流通路。三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)的四個(gè)量，在基極回路中有的靜態(tài)工作點(diǎn)的四個(gè)量，在基極回路中有I IBQBQ和和U UBEQBEQ，在集電極，在集電極回路中有回路中有I ICQCQ和和U UCEQCEQ，下面分別進(jìn)行討論。，下面分別進(jìn)行討論。共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁圖圖7 圖解法分析靜態(tài)圖解法分析靜態(tài)返回1) 1) 基極回路基極回路如圖如圖7(7(b b) )示的直流通路，由電源示的直流通路，由電源V VCCCC 、電阻、電阻R Rb b和發(fā)和發(fā)射結(jié)構(gòu)成基極回路，射結(jié)構(gòu)成基極回路，V VCCCC和和R Rb b是線性電路部分，而發(fā)射是線性電路部分，而發(fā)射結(jié)的伏安特性是非線性部分，如

12、圖結(jié)的伏安特性是非線性部分，如圖7(7(c c) )所示。由圖所示。由圖7(7(c c) )的三極管輸入特性曲線可解出的三極管輸入特性曲線可解出U UBEQBEQ和和I IBQBQ。U UBEQBEQ為發(fā)為發(fā)射結(jié)正向電壓，三極管導(dǎo)通時(shí)，射結(jié)正向電壓，三極管導(dǎo)通時(shí)，u uBEBE= =U UBEQBEQ變化很小，硅變化很小，硅管管U UBEQBEQ=0.6=0.60.8V0.8V，取，取0.7V0.7V；鍺管；鍺管U UBEQBEQ= =0.10.10.3V0.3V，取，取0.3V0.3V。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁2) 2) 集電極回路集電極回路對(duì)于集電極回路，三極管的管壓降

13、對(duì)于集電極回路，三極管的管壓降U UCEQCEQ與集電極電流與集電極電流I ICQCQ的關(guān)系符合的關(guān)系符合三極管自身的輸出特性，即三極管自身的輸出特性，即I IBQBQ=40A=40A的那條曲線，如的那條曲線，如8 8所示。電源所示。電源V VCCCC和和R Rc c的關(guān)系是線性關(guān)系，即滿足的關(guān)系是線性關(guān)系，即滿足 利用上式在三極管輸出特性曲線上作一直線，如圖利用上式在三極管輸出特性曲線上作一直線，如圖8 8所示，它與橫所示，它與橫軸和縱軸分別相交于軸和縱軸分別相交于M M (12V(12V，0mA)0mA)和和N N (0V(0V，3mA)3mA)兩點(diǎn)，其斜率為兩點(diǎn)，其斜率為- -1/1/R

14、 Rc c，是由集電極電阻，是由集電極電阻R Rc c決定的。由于所討論的是靜態(tài)工作情況，電路決定的。由于所討論的是靜態(tài)工作情況，電路中的電壓、電流都是直流量，所以直線中的電壓、電流都是直流量，所以直線MNMN稱為直流負(fù)載線。稱為直流負(fù)載線。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁CcCCCEiRVu圖圖8 直流負(fù)載線直流負(fù)載線返回2. 2. 動(dòng)態(tài)圖解法動(dòng)態(tài)圖解法1) 1) 輸入回路的動(dòng)態(tài)圖解分析輸入回路的動(dòng)態(tài)圖解分析以基本共射放大電路為例，其輸入特性如以基本共射放大電路為例，其輸入特性如9 9所示。所示。當(dāng)輸入端加入信號(hào)當(dāng)輸入端加入信號(hào)u ui i=20sin=20sintt(mV(mV

15、）時(shí)，由于有隔直電容）時(shí)，由于有隔直電容C C1 1的存在，的存在，加在三極管發(fā)射結(jié)上的電壓就是靜態(tài)值加在三極管發(fā)射結(jié)上的電壓就是靜態(tài)值U UBEQBEQ與與u ui i的疊加值，即的疊加值，即 利用利用u uBEBE值在三極管輸入特性曲線上可對(duì)應(yīng)作出值在三極管輸入特性曲線上可對(duì)應(yīng)作出i iB B值，值，i iB B是靜態(tài)電流是靜態(tài)電流I IBQBQ與交流電流與交流電流i ib b的疊加值，即的疊加值，即共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁iBEQBEuUubBQBiIi圖圖9圖解法分析動(dòng)態(tài)圖解法分析動(dòng)態(tài)返回2) 2) 輸出回路的動(dòng)態(tài)圖解分析輸出回路的動(dòng)態(tài)圖解分析隨著隨著i iB B的變

16、動(dòng)的變動(dòng)i iC C也相應(yīng)的變動(dòng)，放大電路的工作點(diǎn)以也相應(yīng)的變動(dòng)，放大電路的工作點(diǎn)以Q Q點(diǎn)為中點(diǎn)，點(diǎn)為中點(diǎn)，在直流負(fù)載線上變動(dòng)。當(dāng)輸入信號(hào)在直流負(fù)載線上變動(dòng)。當(dāng)輸入信號(hào)u ui i為正半周，為正半周，i iB B由由4040A A向向6060A A變動(dòng)時(shí)，放大電路的工作點(diǎn)先由變動(dòng)時(shí)，放大電路的工作點(diǎn)先由Q Q移動(dòng)到移動(dòng)到Q Q1 1，再回到，再回到Q Q。當(dāng)輸入信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)u ui i負(fù)半周，負(fù)半周，i iB B由由4040A A向向2020A A變動(dòng)時(shí)，放大電路的工作點(diǎn)先由變動(dòng)時(shí)，放大電路的工作點(diǎn)先由Q Q移動(dòng)移動(dòng)到到Q Q2 2，再回到，再回到Q Q。即放大電路的工作點(diǎn)隨著。即放大電

17、路的工作點(diǎn)隨著i iB B的變動(dòng)將沿著直流負(fù)載的變動(dòng)將沿著直流負(fù)載線在線在Q Q1 1與與Q Q2 2之間移動(dòng)，因此，直線段之間移動(dòng)，因此，直線段Q Q1 1 Q Q2 2是工作點(diǎn)移動(dòng)的軌跡，通是工作點(diǎn)移動(dòng)的軌跡，通常稱為動(dòng)態(tài)工作范圍。常稱為動(dòng)態(tài)工作范圍。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁3. 3. 交流負(fù)載線交流負(fù)載線放大電路在工作時(shí)，輸出端總要接上一定的負(fù)載，如圖放大電路在工作時(shí)，輸出端總要接上一定的負(fù)載，如圖( (a a) )所示電所示電路，這時(shí)放大電路的工作情況是否會(huì)因?yàn)槁?，這時(shí)放大電路的工作情況是否會(huì)因?yàn)镽 RL L的接入而受到影響呢？的接入而受到影響呢？在靜態(tài)時(shí)，由于隔直

18、電容在靜態(tài)時(shí)，由于隔直電容C C2 2的作用，的作用，R RL L對(duì)直流通路無影響，故電路對(duì)直流通路無影響，故電路的直流負(fù)載線同前面的空載情況一樣。對(duì)交流來說，電容的直流負(fù)載線同前面的空載情況一樣。對(duì)交流來說，電容C C2 2可看作短路，可看作短路，直流電源直流電源V VCCCC內(nèi)阻近似為零，也可看作短路，這時(shí)輸出回路的交流等效電內(nèi)阻近似為零，也可看作短路，這時(shí)輸出回路的交流等效電路如圖路如圖( (b b) )所示。所示。如果輸入信號(hào)不變，仍為如果輸入信號(hào)不變，仍為u ui i=20sin=20sintt(mV)(mV)，則，則i ib b也不變，經(jīng)過三極也不變，經(jīng)過三極管的電流放大，管的電流

19、放大，i ic c和負(fù)載開路時(shí)相同。和負(fù)載開路時(shí)相同。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁圖圖10 圖解法分析放大電路圖解法分析放大電路(有載有載)返回(a) 基本共射電路 (b) 交流通路 這時(shí)電流的關(guān)系仍然滿足這時(shí)電流的關(guān)系仍然滿足i iC C= =I ICQCQ+ + i ic c。其。其中直流中直流I ICQCQ只流經(jīng)只流經(jīng)R Rc c支路，而交流分量支路，而交流分量i ic c流經(jīng)流經(jīng)R Rc c和和R RL L的并聯(lián)支路。這時(shí)的管壓降滿足下式的并聯(lián)支路。這時(shí)的管壓降滿足下式經(jīng)經(jīng)C C2 2的隔直作用，輸出交流電壓的隔直作用，輸出交流電壓u uo o為為 共射放大電路共射放大

20、電路下一頁 返回上一頁LccCQCCLcccCQCCCE)/(RiRIVRRiRIVuLcoRiu4 4圖解法分析靜態(tài)工作點(diǎn)的位置對(duì)放圖解法分析靜態(tài)工作點(diǎn)的位置對(duì)放大質(zhì)量的影響大質(zhì)量的影響1) 1) 非線性失真非線性失真因?yàn)槿龢O管是非線性器件，當(dāng)靜態(tài)工作因?yàn)槿龢O管是非線性器件，當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)點(diǎn)Q Q定得偏低，也就是定得偏低，也就是I IBQBQ和和I ICQCQ偏小時(shí)，會(huì)偏小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致不能正常放大輸入信號(hào)導(dǎo)致不能正常放大輸入信號(hào)u ui i。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁 圖圖11 靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響返回如圖如圖1111( (a a) )所示，輸入

21、信號(hào)所示，輸入信號(hào)u ui i負(fù)半周會(huì)負(fù)半周會(huì)使工作點(diǎn)進(jìn)入三極管輸出特性曲線的截止使工作點(diǎn)進(jìn)入三極管輸出特性曲線的截止區(qū)，從而不能被正常放大，此種失真稱為區(qū)，從而不能被正常放大，此種失真稱為截止失真。由于輸入信號(hào)和輸出信號(hào)是反截止失真。由于輸入信號(hào)和輸出信號(hào)是反相的，由圖也可觀察到，輸出信號(hào)相的，由圖也可觀察到，輸出信號(hào)u uo o的正的正半周產(chǎn)生失真，截止失真也稱頂部失真。半周產(chǎn)生失真，截止失真也稱頂部失真。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁2) 2) 選擇靜態(tài)工作點(diǎn)的原則選擇靜態(tài)工作點(diǎn)的原則(1) (1) 若使放大電路的輸出電壓不失真，并且盡若使放大電路的輸出電壓不失真，并且盡可

22、能地大，靜態(tài)工作點(diǎn)可能地大，靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q應(yīng)設(shè)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)應(yīng)設(shè)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)附近。附近。(2) (2) 如果輸入信號(hào)幅值很小，在保證波形不失如果輸入信號(hào)幅值很小，在保證波形不失真的前提下，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選低些，可減少電路真的前提下，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選低些，可減少電路的功耗。的功耗。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁3) 3) 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響在實(shí)際工作中，由于半導(dǎo)體材料的熱敏在實(shí)際工作中，由于半導(dǎo)體材料的熱敏性，三極管的參數(shù)幾乎都與溫度有關(guān)，從性，三極管的參數(shù)幾乎都與溫度有關(guān)，從而導(dǎo)致放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)而導(dǎo)致放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q不穩(wěn)定，影不穩(wěn)

23、定，影響放大電路的正常工作。響放大電路的正常工作。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁5. 5. 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路 1) 1) 分壓式偏置電路分壓式偏置電路分壓式偏置電路如分壓式偏置電路如圖圖a a) )所示，與固定偏置式電所示，與固定偏置式電路不同的是：基極直流偏置電位路不同的是：基極直流偏置電位U UBQBQ是由基極偏置電是由基極偏置電阻阻R Rb1b1和和R Rb2b2對(duì)對(duì)V VCCCC分壓來取得的，故稱這種電路為分分壓來取得的，故稱這種電路為分壓式偏置電路；電路中增加了發(fā)射極電阻壓式偏置電路；電路中增加了發(fā)射極電阻R Re e，用來，用來穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點(diǎn)

24、。穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁(2) (2) 靜態(tài)工作點(diǎn)的估算靜態(tài)工作點(diǎn)的估算直流通路如圖直流通路如圖( (b b) )所示。所示。當(dāng)三極管工作在放大區(qū)時(shí)，當(dāng)三極管工作在放大區(qū)時(shí)，I IBQBQ很小。當(dāng)滿很小。當(dāng)滿足足I I1 1I IBQBQ時(shí)，時(shí)，I I1 1I I2 2，則有：，則有： 共射放大電路共射放大電路CCb2b1b2BQVRRRUeBEQBEQRUUIEQCQIICQBQII)(ecCQCCCEQRRIVU(3) (3) Q Q點(diǎn)的穩(wěn)定過程點(diǎn)的穩(wěn)定過程當(dāng)滿足當(dāng)滿足I I1 1I IBQBQ時(shí)，時(shí)，U UBQBQ固定，假如溫度上升，固定，假如

25、溫度上升， 2) 2) 帶有發(fā)射極電阻帶有發(fā)射極電阻R Re e 的固定偏置電路的固定偏置電路(1) (1) 電路組成電路組成電路如圖電路如圖2-162-16所示。所示。(2) (2) 靜態(tài)工作點(diǎn)的估算靜態(tài)工作點(diǎn)的估算根據(jù)電路有根據(jù)電路有 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁CQBQBEQEQEQCQIIUUIITebBEQCCBQ)1 (RRUVIBQCQII)(ecCQCCCEQRRIVU圖圖12 帶有發(fā)射極電阻帶有發(fā)射極電阻Re的固定偏置式直流電路的固定偏置式直流電路返回三、三、 微變等效電路法微變等效電路法1. 1. 放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)放大電路放大的對(duì)象

26、是變化量，研究放大電放大電路放大的對(duì)象是變化量，研究放大電路除了要保證放大電路具有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)外，路除了要保證放大電路具有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)外，更重要的是研究其放大性能。衡量放大電路性能更重要的是研究其放大性能。衡量放大電路性能的主要指標(biāo)有放大倍數(shù)、輸入電阻的主要指標(biāo)有放大倍數(shù)、輸入電阻r ri i和輸出電阻和輸出電阻r ro o。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁圖圖 13 放大電路四端網(wǎng)絡(luò)表示放大電路四端網(wǎng)絡(luò)表示返回1) 1) 放大倍數(shù)放大倍數(shù)放大倍數(shù)是指輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之比放大倍數(shù)是指輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之比, ,有電壓放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)和功率放大有電壓放大倍數(shù)、電流放大

27、倍數(shù)和功率放大倍數(shù)等表示方法，其中電壓放大倍數(shù)最常用。倍數(shù)等表示方法，其中電壓放大倍數(shù)最常用。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁io/uuAuio/iiAiio/ PPAp2) 2) 輸入電阻輸入電阻r ri i它等于放大電路輸出端接實(shí)際負(fù)載電阻它等于放大電路輸出端接實(shí)際負(fù)載電阻R RL L后，后，輸入電壓輸入電壓u ui i與輸入電流與輸入電流i ii i之比，即之比，即對(duì)于信號(hào)源來說，對(duì)于信號(hào)源來說，r ri i就是它的等效負(fù)載就是它的等效負(fù)載 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁iii/iur isisirrruu圖圖14 放大電路輸入等效電路放大電路輸入等效電路返回3)

28、 3) 輸出電阻輸出電阻r ro o等效輸出電阻用戴維南定理分析：將輸?shù)刃л敵鲭娮栌么骶S南定理分析：將輸入信號(hào)源入信號(hào)源u us s短路（電流源開路），但要保短路（電流源開路），但要保留其信號(hào)源內(nèi)阻留其信號(hào)源內(nèi)阻r rs s，用電阻串并聯(lián)方法加，用電阻串并聯(lián)方法加以化簡(jiǎn)，計(jì)算放大電路的等效輸出電阻。以化簡(jiǎn)，計(jì)算放大電路的等效輸出電阻。共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁oooiur圖圖15 放大電路輸出等效電路放大電路輸出等效電路返回2. 2. 三極管的微變等效模型三極管的微變等效模型 當(dāng)三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)正常，并且輸入微小變當(dāng)三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)正常，并且輸入微小變化的交流信號(hào)時(shí)，三極管

29、的電壓和電流近似為線性化的交流信號(hào)時(shí)，三極管的電壓和電流近似為線性關(guān)系關(guān)系，為計(jì)算方便，將三極等效為一個(gè)線性元件，為計(jì)算方便，將三極等效為一個(gè)線性元件，稱為三極管的微變等效模型；將放大電路等效為線稱為三極管的微變等效模型；將放大電路等效為線性電路，通常稱為微變等效電路。性電路，通常稱為微變等效電路。共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁1) 1) 三極管基極與發(fā)射極間的等效三極管基極與發(fā)射極間的等效放大電路正常工作時(shí)，基極與發(fā)射極之間相當(dāng)于放大電路正常工作時(shí)，基極與發(fā)射極之間相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)通的一個(gè)導(dǎo)通的PNPN結(jié)。三極管的輸入二端口等效為一個(gè)結(jié)。三極管的輸入二端口等效為一個(gè)交流電阻交流電阻r

30、 rbebe，它是三極管輸入特性曲線上工作點(diǎn)，它是三極管輸入特性曲線上工作點(diǎn)Q Q附近的電壓微小變化量與電流微小變化量之比。附近的電壓微小變化量與電流微小變化量之比。根據(jù)三極管輸入回路結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)三極管輸入回路結(jié)構(gòu)分析，r rbebe的數(shù)值可以的數(shù)值可以用下列公式計(jì)算：用下列公式計(jì)算：共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁bebbEQ26mV(1)(mA)rrIrrbbbb是基區(qū)體電阻，對(duì)低頻小功率管，是基區(qū)體電阻，對(duì)低頻小功率管，rrbbbb約約為為100100500500，如無特別說明，一般取，如無特別說明，一般取rrbbbb=300=300。2) 2) 三極管集電極與發(fā)射極間的等效

31、三極管集電極與發(fā)射極間的等效當(dāng)三極管工作在放大區(qū)時(shí)，當(dāng)三極管工作在放大區(qū)時(shí)，i ic c= =iib b即實(shí)現(xiàn)了三極即實(shí)現(xiàn)了三極管的受控恒流特性管的受控恒流特性，所以，三極管集電極與發(fā)射極所以，三極管集電極與發(fā)射極間可等效為一個(gè)理想受控電流源，大小為間可等效為一個(gè)理想受控電流源，大小為iib b，如圖，如圖( (c c) )所示。將圖所示。將圖( (b b) )和圖和圖( (c c) )組合，即可得到三極管的組合，即可得到三極管的微變等效模型，如圖微變等效模型，如圖( (d d) )所示。所示。 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁圖圖16 三極管微變等效過程三極管微變等效過程返回3.

32、3. 利用微變等效電路分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)利用微變等效電路分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)共射放大電路如圖共射放大電路如圖( (a a) )所示，為了分析動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，首先畫出所示，為了分析動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，首先畫出放大電路的交流通路，如圖放大電路的交流通路，如圖( (b b) )所示。然后將電路中的非線性元件所示。然后將電路中的非線性元件三極管用微變等效模型代換，則得到圖三極管用微變等效模型代換，則得到圖( (c c) )所示的放大電路的微變所示的放大電路的微變等效電路。等效電路。1) 1) 電壓放大倍數(shù)（有載），由圖電壓放大倍數(shù)（有載），由圖( (c c) )可得可得 得得 共射放大電路共射放

33、大電路下一頁 返回上一頁LbLcoRiRiuLcL/ RRRbebiriu beLbebLbiorRriRiuuAu圖圖17共射放大電路共射放大電路返回2) 2) 輸入電阻輸入電阻r ri i 當(dāng)當(dāng)R Rb br rbebe時(shí)，時(shí)， 3) 3) 輸出電阻輸出電阻r ro o在圖在圖2-21(2-21(c c) )中，根據(jù)戴維南定理等效電阻的計(jì)算方中，根據(jù)戴維南定理等效電阻的計(jì)算方法，將信號(hào)源法，將信號(hào)源u us s=0=0，則，則i ib b=0=0，iib b=0=0，可得輸出電阻，可得輸出電阻 共射放大電路共射放大電路下一頁 返回上一頁bebiii/ rRiurbeirr coRr 4)

34、4) 源電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù)圖圖2-21(2-21(d d) )所示為考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的微變等效電路?？傻迷措娝緸榭紤]信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的微變等效電路?？傻迷措妷悍糯蟊稊?shù)壓放大倍數(shù)A Ausus為為又由圖可得又由圖可得代入，得代入，得 共射放大電路共射放大電路返回上一頁sisiiosouuAuuuuuuAuussbebesiisirrrrrruusbeLsorrRuuAus2.2.1 2.2.1 共集電極電路共集電極電路電路如電路如圖圖2-23(2-23(a a) )所示，所示，圖圖2-23(2-23(b b) )、( (c c) )分別是它的直流通路分別是它的直流通路和交流通路。由交流通路

35、可以看到，信號(hào)從基極輸入、發(fā)射極輸出，和交流通路。由交流通路可以看到，信號(hào)從基極輸入、發(fā)射極輸出，集電極是交流接地，是輸入回路和輸出回路的公共端，故該電路稱集電極是交流接地，是輸入回路和輸出回路的公共端，故該電路稱為共集電極電路。由于共集電極電路的輸出信號(hào)取自發(fā)射極，故該為共集電極電路。由于共集電極電路的輸出信號(hào)取自發(fā)射極，故該電路又稱為射極輸出器。電路又稱為射極輸出器。1. 1. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析1) 1) 共集電極放大電路的直流通路如圖共集電極放大電路的直流通路如圖2-23(2-23(b b) )所示。所示。2.2 2.2 共集電極電路與共基極電路共集電極電路與共基極電路下一頁 返回2)

36、2) 靜態(tài)工作點(diǎn)的估算靜態(tài)工作點(diǎn)的估算 2. 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析1) 1) 共集電極放大電路的交流通路如圖共集電極放大電路的交流通路如圖2-23(2-23(c c) )所示，微變等效所示，微變等效電路如圖電路如圖2-23(2-23(d d) )所示。所示。2.2 2.2 共集電極電路與共基極電路共集電極電路與共基極電路下一頁 返回上一頁2) 2) 動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算(1)(1)電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)A Au u的估算的估算（其中（其中 ) )則則由于由于(1+(1+) ) R RLrLrbebe，所以，所以AuAu11，但略小于，但略小于1 1。AuAu為正值，為正值，所以所以

37、u uo o與與u ui i同相。由此說明同相。由此說明u uoou ui i ，即輸出信號(hào)的變化跟隨輸入信，即輸出信號(hào)的變化跟隨輸入信號(hào)的變化，故該電路又稱為射極跟隨器。號(hào)的變化，故該電路又稱為射極跟隨器。2.2 2.2 共集電極電路與共基極電路共集電極電路與共基極電路下一頁 返回上一頁LbLeo)1 (RiRiuLcL/ RRR Lbbebobebi)1 (RiriuriuLbeLLbbebLbio)1 ()1 ()1 ()1 (RrRRiriRiuuAu(2) (2) 輸入電阻輸入電阻r ri i的估算。由圖的估算。由圖2-23(2-23(d d) )可得可得 則則 R RL L上流過的

38、電流是上流過的電流是i ib b的的(1+(1+) )倍，為了保證等效前后的電壓倍，為了保證等效前后的電壓不變，故把不變，故把R RL L折算到基極回路時(shí)應(yīng)擴(kuò)大折算到基極回路時(shí)應(yīng)擴(kuò)大(1+(1+) )倍?？梢姡布姳??？梢?，共集電極電路的輸入電阻比共發(fā)射極電路大得多，對(duì)信號(hào)源影響程度小，極電路的輸入電阻比共發(fā)射極電路大得多，對(duì)信號(hào)源影響程度小，這是射極輸出器的特點(diǎn)之一。這是射極輸出器的特點(diǎn)之一。2.2 2.2 共集電極電路與共基極電路共集電極電路與共基極電路下一頁 返回上一頁ibi/ rRr LbebLbbebbii)1 ()1 (RriRiriiur)1 (/LbebiRrRr(3) (3

39、) 輸出電阻輸出電阻r ro o的估算的估算根據(jù)放大電路輸出電阻的定義，在圖根據(jù)放大電路輸出電阻的定義，在圖2-23(2-23(d d) )中，令中，令u us s=0=0，并去，并去掉負(fù)載掉負(fù)載R RL L，在輸出端外加一測(cè)試電壓，在輸出端外加一測(cè)試電壓u uP P，可得如，可得如圖圖2-242-24所示的微變所示的微變等效電路。等效電路。由圖可得由圖可得 可知，基極回路的總電阻可知，基極回路的總電阻r rbebe+ +r rs s/R Rb b折算到發(fā)射極回路，需除以折算到發(fā)射極回路，需除以(1+(1+) )。射極輸出器的輸出電阻由較大的。射極輸出器的輸出電阻由較大的R Re e和很小的和

40、很小的r ro o并聯(lián)，因并聯(lián)，因而而r ro o很小，射極輸出器帶負(fù)載能力比較強(qiáng)。很小，射極輸出器帶負(fù)載能力比較強(qiáng)。2.2 2.2 共集電極電路與共基極電路共集電極電路與共基極電路下一頁 返回上一頁綜上所述，射極輸出器是一個(gè)具有高輸入電阻、低輸出電阻、綜上所述，射極輸出器是一個(gè)具有高輸入電阻、低輸出電阻、電壓放大倍數(shù)近似為電壓放大倍數(shù)近似為1 1的放大電路。射極輸出器在多級(jí)放大電路中常的放大電路。射極輸出器在多級(jí)放大電路中常用來作輸入級(jí)，提高電路的帶負(fù)載能力，也可作為緩沖級(jí)，用來隔用來作輸入級(jí)，提高電路的帶負(fù)載能力，也可作為緩沖級(jí)，用來隔離前后兩級(jí)電路的相互影響。離前后兩級(jí)電路的相互影響。2

41、.2.2 2.2.2 共基極放大電路共基極放大電路共基極放大電路如共基極放大電路如圖圖2-252-25所示，所示，圖圖2-262-26、2-272-27分別是它的直流分別是它的直流通路和微變等效電路。交流信號(hào)通路和微變等效電路。交流信號(hào)u ui i經(jīng)耦合電容經(jīng)耦合電容C C1 1從發(fā)射極輸入，放從發(fā)射極輸入，放大后從集電極經(jīng)耦合電容大后從集電極經(jīng)耦合電容C C2 2輸出，輸出，C Cb b為基極旁路電容，使基極交流為基極旁路電容，使基極交流接地，基極是輸入回路和輸出回路的公共端，因此稱為共基極放大接地，基極是輸入回路和輸出回路的公共端，因此稱為共基極放大電路。電路。2.2 2.2 共集電極電路

42、與共基極電路共集電極電路與共基極電路下一頁 返回上一頁1. 1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的估算靜態(tài)工作點(diǎn)的估算由圖由圖2-262-26的直流通路可知，該放大電路的直流偏置方式為分壓的直流通路可知，該放大電路的直流偏置方式為分壓式偏置電路，靜態(tài)工作點(diǎn)的估算略。式偏置電路，靜態(tài)工作點(diǎn)的估算略。2. 2. 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的估算動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的估算由圖由圖2-272-27的微變等效電路，得的微變等效電路，得電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) 輸入電阻輸入電阻 輸出電阻輸出電阻2.2 2.2 共集電極電路與共基極電路共集電極電路與共基極電路返回上一頁cLbe(/)uRRAr1/beeirRrcoRr 由于場(chǎng)效應(yīng)管也具有放大作用，

43、如不考慮物理本質(zhì)上的區(qū)別，由于場(chǎng)效應(yīng)管也具有放大作用，如不考慮物理本質(zhì)上的區(qū)別，可把場(chǎng)效應(yīng)管的柵極可把場(chǎng)效應(yīng)管的柵極(G)(G)、源極、源極(S)(S)、漏極、漏極(D)(D)分別與晶體三極管的基分別與晶體三極管的基極極(B)(B)、發(fā)射極、發(fā)射極(E)(E)、集電極、集電極(C)(C)相對(duì)應(yīng)，所以場(chǎng)效應(yīng)管也可構(gòu)成三種相對(duì)應(yīng)，所以場(chǎng)效應(yīng)管也可構(gòu)成三種基本組態(tài)電路，分別稱為共源基本組態(tài)電路，分別稱為共源(CS(CS，Common Source)Common Source)、共漏、共漏(CD(CD，Common Drain)Common Drain)和共柵和共柵(CG(CG，Common Gate

44、)Common Gate)極放大電路。本節(jié)主要介極放大電路。本節(jié)主要介紹共源和共漏兩種放大電路。紹共源和共漏兩種放大電路。2.3.1 2.3.1 共源放大電路共源放大電路1. 1. 直流偏置及靜態(tài)分析直流偏置及靜態(tài)分析場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的組成原則和晶體管放大電路一樣，為了使場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的組成原則和晶體管放大電路一樣，為了使輸出波形不失真，輸出波形不失真，2.3 2.3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路下一頁 返回管子也必須工作在輸出特性曲線的放大區(qū)域內(nèi)，即也要設(shè)置合管子也必須工作在輸出特性曲線的放大區(qū)域內(nèi)，即也要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。為此，柵源之間要加上合適的直流電壓，通常稱適的靜態(tài)

45、工作點(diǎn)。為此，柵源之間要加上合適的直流電壓，通常稱為柵極偏置電壓。常用的偏置電路有下面兩種形式。為柵極偏置電壓。常用的偏置電路有下面兩種形式。1 1）固定偏壓電路）固定偏壓電路圖圖2-28(2-28(a a) )是由是由N N溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管組成的共源放大電路，溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管組成的共源放大電路，C C1 1、C C2 2為耦合電容為耦合電容, , R Rd d為漏極負(fù)載電阻，為漏極負(fù)載電阻，R Rg g為柵極電阻，為柵極電阻，R Rs s為源極電阻，為源極電阻，C Cs s為源極旁路電容。該電路利用漏極電流為源極旁路電容。該電路利用漏極電流I IDQDQ在源極電阻在源極電阻R Rs s上

46、產(chǎn)生的上產(chǎn)生的壓降來獲得所需的偏置電壓。由于場(chǎng)效應(yīng)管的柵極不吸取電流，壓降來獲得所需的偏置電壓。由于場(chǎng)效應(yīng)管的柵極不吸取電流，R Rg g中無電流通過，因此柵極中無電流通過，因此柵極g g和源極和源極s s之間的偏壓之間的偏壓U UGSQGSQ=-=-I IDQDQR Rs s。這種偏置。這種偏置方式稱為自給偏壓，也稱自偏壓電路。方式稱為自給偏壓，也稱自偏壓電路。2.3 2.3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路下一頁 返回上一頁2. 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析也可以采用圖解法和微變等對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析也可以采用圖解法和微變等效電路法。圖解法分析過程

47、與晶體管放大電路相同，這里不再介紹。效電路法。圖解法分析過程與晶體管放大電路相同，這里不再介紹。下面主要討論微變等效電路法。下面主要討論微變等效電路法。1) 1) 場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效模型場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效模型在小信號(hào)作用下，工作在恒流區(qū)的場(chǎng)效應(yīng)管可用一個(gè)線性有源在小信號(hào)作用下，工作在恒流區(qū)的場(chǎng)效應(yīng)管可用一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)來等效。從輸入回路看，由于場(chǎng)效應(yīng)管輸入電阻很高，可二端網(wǎng)絡(luò)來等效。從輸入回路看，由于場(chǎng)效應(yīng)管輸入電阻很高，可看作開路；從輸出回路看，由于看作開路；從輸出回路看，由于i id d= =g gm mu ugsgs，可等效為受控電流源，這，可等效為受控電流源，這樣場(chǎng)效應(yīng)管的等效模型

48、如樣場(chǎng)效應(yīng)管的等效模型如圖圖2-292-29所示。所示。2.3 2.3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路下一頁 返回上一頁2) 2) 共源放大電路的微變等效電路共源放大電路的微變等效電路分壓式偏置共源放大電路的微變等效電路如分壓式偏置共源放大電路的微變等效電路如圖圖2-302-30所示。所示。由圖由圖2-302-30的微變等效電路，可得電壓放大倍數(shù)為：的微變等效電路，可得電壓放大倍數(shù)為： 輸入電阻為：輸入電阻為： 可以看出，可以看出，R Rg3g3是用來提高放大電路的輸入電阻的。是用來提高放大電路的輸入電阻的。2.3 2.3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路下一頁 返回上一頁L

49、mgsLgsmgsLddio)/(RguRuguRRiuuAu)/(g2g1g3iRRRr輸出電阻：由戴維南定理可知，當(dāng)輸出電阻：由戴維南定理可知，當(dāng)u ui i =0 =0，即，即u ugsgs =0 =0時(shí)，受控電時(shí)，受控電流源流源g gm mu ugsgs =0 =0，相當(dāng)于開路，所以得放大電路的輸出電阻為，相當(dāng)于開路，所以得放大電路的輸出電阻為 2.3.2 2.3.2 共漏放大電路共漏放大電路共漏放大電路又稱源極輸出器，電路如共漏放大電路又稱源極輸出器，電路如圖圖2-31(2-31(a a) )所示，該電路所示，該電路的偏置方式和圖的偏置方式和圖2-28(2-28(b b) )相同，因

50、而靜態(tài)分析方法和分壓式偏置共源相同，因而靜態(tài)分析方法和分壓式偏置共源放大電路相同。下面主要進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，該電路的微變等效電路如放大電路相同。下面主要進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，該電路的微變等效電路如圖圖2-31(2-31(b b) )所示。所示。1) 1) 電壓放大倍數(shù)：由圖電壓放大倍數(shù)：由圖2-31(2-31(b b) )得得 2.3 2.3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路下一頁 返回上一頁doRr 11)1 ()/(LmLmiogsLmogsiLgsmLsdRgRguuAuRguuuRugRRiuuo即即u uo ou ui i，說明輸出電壓具有跟隨輸入電壓的作用，所以共漏，說明輸出電壓具有跟

51、隨輸入電壓的作用，所以共漏放大電路又稱為源極跟隨器。放大電路又稱為源極跟隨器。2) 2) 輸入電阻：由于柵極輸入電阻無窮大，故輸入電阻由輸入電阻：由于柵極輸入電阻無窮大，故輸入電阻由R Rg1g1、R Rg2g2及及R Rg3g3決定，于是有決定，于是有 3) 3) 輸出電阻：由戴維南定理可得輸出電阻：由戴維南定理可得 顯然，共漏極放大電路的輸出電阻很小。顯然，共漏極放大電路的輸出電阻很小。2.3 2.3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路下一頁 返回上一頁g3g2g1i)/(RRRrmSo1/gRr 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的主要優(yōu)點(diǎn)是輸入電阻大，噪聲低、熱穩(wěn)定場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的主要優(yōu)點(diǎn)是輸入

52、電阻大，噪聲低、熱穩(wěn)定性好等，由于場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)性好等，由于場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)g gm m較小，所以場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的電較小，所以場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的電壓放大倍數(shù)較低，它常用作多級(jí)放大器的輸入級(jí)。壓放大倍數(shù)較低，它常用作多級(jí)放大器的輸入級(jí)。2.3 2.3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路返回上一頁一般情況下，單管放大電路的電壓放大倍數(shù)只能達(dá)到幾十幾一般情況下，單管放大電路的電壓放大倍數(shù)只能達(dá)到幾十幾百倍，放大電路的其他技術(shù)指標(biāo)也難以達(dá)到實(shí)際工作中提出的要求。百倍，放大電路的其他技術(shù)指標(biāo)也難以達(dá)到實(shí)際工作中提出的要求。因此，實(shí)際的電子設(shè)備中，大多采用各種形式的多級(jí)放大電路。因此，實(shí)際的電子設(shè)備

53、中，大多采用各種形式的多級(jí)放大電路。2.4.1 2.4.1 多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合方式多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合方式多級(jí)放大電路的組成可用多級(jí)放大電路的組成可用圖圖2-322-32所示的框圖來表示。其中，輸所示的框圖來表示。其中，輸入級(jí)和中間級(jí)的主要作用是實(shí)現(xiàn)電壓放大，輸出級(jí)的主要作用是功入級(jí)和中間級(jí)的主要作用是實(shí)現(xiàn)電壓放大，輸出級(jí)的主要作用是功率放大，以推動(dòng)負(fù)載工作。率放大，以推動(dòng)負(fù)載工作。 在多級(jí)放大電路中，通常把級(jí)與級(jí)之間的連接方式稱為耦合方在多級(jí)放大電路中，通常把級(jí)與級(jí)之間的連接方式稱為耦合方式。級(jí)與級(jí)之間耦合時(shí)，需要滿足：式。級(jí)與級(jí)之間耦合時(shí)，需要滿足：(1) (1) 耦合后，各級(jí)放大電

54、路的靜態(tài)工作點(diǎn)合適；耦合后，各級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)合適；2.4 2.4 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路下一頁 返回(2) (2) 耦合后，多級(jí)放大電路的性能指標(biāo)滿足實(shí)際工作要求；耦合后，多級(jí)放大電路的性能指標(biāo)滿足實(shí)際工作要求；(3) (3) 前一級(jí)的輸出信號(hào)能夠順利地傳輸?shù)胶笠患?jí)的輸入端。前一級(jí)的輸出信號(hào)能夠順利地傳輸?shù)胶笠患?jí)的輸入端。為了滿足上述要求，一般常用的耦合方式有阻容耦合、直接耦為了滿足上述要求，一般常用的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、變壓器耦合。合、變壓器耦合。1) 1) 阻容耦合阻容耦合放大電路級(jí)與級(jí)之間通過電容連接的耦合方式稱為阻容耦合。放大電路級(jí)與級(jí)之間通過電容連接的耦合方式稱為

55、阻容耦合。電路如電路如圖圖2-332-33所示，電容所示，電容C C3 3連接第一級(jí)放大電路的輸出端和第二級(jí)連接第一級(jí)放大電路的輸出端和第二級(jí)放大電路的輸入端，即將放大電路的輸入端，即將T T1 1集電極的輸出信號(hào)耦合到集電極的輸出信號(hào)耦合到T T2 2的基極。阻的基極。阻容耦合多級(jí)放大電路的特點(diǎn)：容耦合多級(jí)放大電路的特點(diǎn)：2.4 2.4 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路下一頁 返回上一頁優(yōu)點(diǎn)：因電容的優(yōu)點(diǎn)：因電容的“隔直流隔直流”作用，前后兩級(jí)放大電路的靜態(tài)作用，前后兩級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，互不影響，所以阻容耦合放大電路的分析、設(shè)計(jì)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，互不影響，所以阻容耦合放大電路的分析、設(shè)計(jì)

56、和調(diào)試方便。此外，阻容耦合電路還有體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。和調(diào)試方便。此外，阻容耦合電路還有體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：因耦合電容對(duì)交流信號(hào)具有一定的容抗，在傳輸過程缺點(diǎn)：因耦合電容對(duì)交流信號(hào)具有一定的容抗，在傳輸過程中，信號(hào)會(huì)受到一定的衰減。特別對(duì)于變化緩慢的信號(hào)，其容抗很中，信號(hào)會(huì)受到一定的衰減。特別對(duì)于變化緩慢的信號(hào)，其容抗很大，不便于傳輸。此外，在集成電路中，制造大容量的電容很困難，大，不便于傳輸。此外，在集成電路中，制造大容量的電容很困難，所以阻容耦合多級(jí)放大電路不便于集成。所以阻容耦合多級(jí)放大電路不便于集成。2) 2) 直接耦合直接耦合將放大電路級(jí)與級(jí)之間用導(dǎo)線直接連接，這種連接方式

57、稱為直將放大電路級(jí)與級(jí)之間用導(dǎo)線直接連接，這種連接方式稱為直接耦合。電路如接耦合。電路如圖圖2-342-34所示。所示。2.4 2.4 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路下一頁 返回上一頁直接耦合多級(jí)放大電路的特點(diǎn)：直接耦合多級(jí)放大電路的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：既可以放大交流信號(hào)，又可以放大直流和變化緩慢的優(yōu)點(diǎn)：既可以放大交流信號(hào)，又可以放大直流和變化緩慢的信號(hào)；電路便于集成，所以集成電路中多采用直接耦合方式。信號(hào)；電路便于集成，所以集成電路中多采用直接耦合方式。缺點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)存在相互牽制和零點(diǎn)漂移問題（零點(diǎn)缺點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)存在相互牽制和零點(diǎn)漂移問題（零點(diǎn)漂移問題將在本書后續(xù)章節(jié)中詳細(xì)討論）。漂移問題將在

58、本書后續(xù)章節(jié)中詳細(xì)討論）。 3) 3) 變壓器耦合變壓器耦合 放大電路級(jí)與級(jí)之間通過變壓器連接的耦合方式稱為變壓器耦放大電路級(jí)與級(jí)之間通過變壓器連接的耦合方式稱為變壓器耦合。電路如合。電路如圖圖2-352-35所示。變壓器耦合多級(jí)放大電路的特點(diǎn)：所示。變壓器耦合多級(jí)放大電路的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：因變壓器只能傳輸交流信號(hào)和進(jìn)行阻抗變換，所以各優(yōu)點(diǎn)：因變壓器只能傳輸交流信號(hào)和進(jìn)行阻抗變換，所以各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，互不影響。級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，互不影響。2.4 2.4 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路下一頁 返回上一頁通過改變變壓器的匝數(shù)比可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換，從而獲得較大的通過改變變壓器的匝數(shù)比可以

59、實(shí)現(xiàn)阻抗變換，從而獲得較大的輸出功率。輸出功率。缺點(diǎn)：變壓器體積大、重量大，不便于集成。同時(shí)，頻率特缺點(diǎn)：變壓器體積大、重量大，不便于集成。同時(shí)，頻率特性差，也不能傳送直流和變化非常緩慢的信號(hào)。性差，也不能傳送直流和變化非常緩慢的信號(hào)。2.4.2 2.4.2 多級(jí)放大電路的性能指標(biāo)多級(jí)放大電路的性能指標(biāo)1. 1. 多級(jí)電壓放大倍數(shù)多級(jí)電壓放大倍數(shù)現(xiàn)以圖現(xiàn)以圖2-332-33所示的兩級(jí)阻容耦合放大電路為例，說明多級(jí)放大所示的兩級(jí)阻容耦合放大電路為例，說明多級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算方法。電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算方法。2.4 2.4 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路下一頁 返回上一頁在圖在圖2-332-3

60、3中，由中，由 ， ，且，且 ，得兩級(jí)，得兩級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)為放大電路電壓放大倍數(shù)為 推廣到推廣到n n級(jí)放大電路，其電壓放大倍數(shù)為級(jí)放大電路，其電壓放大倍數(shù)為 即多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為各級(jí)電壓放大倍數(shù)之乘積。即多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為各級(jí)電壓放大倍數(shù)之乘積。2. 2. 輸入電阻與輸出電阻輸入電阻與輸出電阻輸入電阻：多級(jí)放大電路的輸入電阻，就是輸入級(jí)的輸入電阻。輸入電阻：多級(jí)放大電路的輸入電阻，就是輸入級(jí)的輸入電阻。輸出電阻：多級(jí)放大電路的輸出電阻，就是輸出級(jí)的輸出電阻。輸出電阻：多級(jí)放大電路的輸出電阻，就是輸出級(jí)的輸出電阻。2.4 2.4 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路返回上一頁i