Chp04電子技術(shù)電路(模擬部分)康華光版課件_第04章

1、14.1 半導(dǎo)體三極管（半導(dǎo)體三極管（BJT） 4.2 共射極放大電路共射極放大電路 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題4.5 共集電極和共基極放大電路共集電極和共基極放大電路4.6 組合放大電路組合放大電路4.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)4 半導(dǎo)體三極管及基本電路半導(dǎo)體三極管及基本電路24.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介4.1 半導(dǎo)體三極管（半導(dǎo)體三極管（BJT）4.1.2 放大放大狀態(tài)下?tīng)顟B(tài)下BJT的工作原理的工作原理4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)4.1.

2、5 溫度對(duì)溫度對(duì)BJT參數(shù)參數(shù)及特性的影響及特性的影響3三三極管極管（Bipolar Junction Transistor)圖片圖片 3.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介4 4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極NPN型型PNP集電極集電極基極基極發(fā)射極發(fā)射極BCEPNP型型5BECNPN型三極管型三極管BECPNP型三極管型三極管三極管符號(hào)三極管符號(hào)NPNCBEPNPCBE 4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介6發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極+ + + + + + + + + +_ _ _ _ _ _ _

3、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _+ + + + + + + + + + 4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介7BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極基區(qū)基區(qū)(base) ：較：較薄，摻雜濃度低薄，摻雜濃度低集電區(qū)集電區(qū)(collector) ：面積較大面積較大發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)(emitter) ：摻：摻雜濃度較高雜濃度較高 4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介8集電集電結(jié)外結(jié)外加反加反壓壓發(fā)射發(fā)射結(jié)外結(jié)外加正加正壓壓BECNNPVBBRBVCCIE由于基區(qū)摻雜濃由于基區(qū)摻雜濃度很低，基區(qū)空度很低，基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散電流可忽略。散電流可忽略。IBE進(jìn)入進(jìn)入

4、P區(qū)的電子少區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電穴復(fù)合，形成電流流IBE ，多數(shù)擴(kuò)散，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。到集電結(jié)。發(fā)射結(jié)正發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射偏，發(fā)射區(qū)電子不區(qū)電子不斷向基區(qū)斷向基區(qū)擴(kuò)散，形擴(kuò)散，形成發(fā)射極成發(fā)射極電流電流IE。 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理BJTBJT起放大作用的條件：內(nèi)部條件和外部條件起放大作用的條件：內(nèi)部條件和外部條件1. BJT內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程9BECNNPVBBRBVCCIE集電結(jié)反偏，有集電結(jié)反偏，有少子形成反向電少子形成反向電流流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBO ICEIBEICE從基區(qū)擴(kuò)散

5、從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的電子作來(lái)的電子作為集電結(jié)的為集電結(jié)的少子，漂移少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)進(jìn)入集電結(jié)而被收集，而被收集，形成形成ICE。 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理10IB=IBE-ICBO IBEIBBECNNPVBBRBVCCIEICBOICEIC=ICE+ICBO ICEIBE反向飽和電流反向飽和電流ICBO，這個(gè)電流對(duì)放大這個(gè)電流對(duì)放大沒(méi)有貢獻(xiàn)沒(méi)有貢獻(xiàn) 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理11 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理BJT的三種連接方式的三種連接方式共集電極接法共集電極接法：集電極作為公共電極，用集電極作為

6、公共電極，用CC表示表示共基極接法共基極接法：基極作為公共電極，用基極作為公共電極，用CB表示表示共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法：發(fā)射極作為公共電極，用：發(fā)射極作為公共電極，用CE表示表示12 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理iC與與iB之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)： 1)1(EEBCiiii對(duì)于正向偏置的發(fā)射結(jié)：對(duì)于正向偏置的發(fā)射結(jié)：)1e (BEESE TVvIi集電結(jié)收集的電子流是發(fā)射結(jié)的總電子流的一部分：集電結(jié)收集的電子流是發(fā)射結(jié)的總電子流的一部分：EBEC)1(,iiii 共基極電流放大倍數(shù)共基極電流放大倍數(shù) 一般在一般在0.98以上，共射極以上，共射

7、極電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 一般為一般為101002. BJT的電流分配關(guān)系的電流分配關(guān)系13 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理3. BJT在電壓放大電路中的應(yīng)用舉例在電壓放大電路中的應(yīng)用舉例RLecb1k VEEVCCVEBIBIEIC+- vI+ vEB vO+-+ iC+ iE+ iB若若 vI = 20mV，電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mVV98. 0IO vvAV使使 iE = -1 mA，則則 iC = iE = -0.98 mA，當(dāng)當(dāng) = 0.98 時(shí)，時(shí)，141. 共射極連接時(shí)的共射極連接時(shí)的VI 特性曲線特性曲線 4.1.3 BJT的特性曲線的特

8、性曲線mA AVVvCE vBERBi iBVCCVBB共射極接法的實(shí)驗(yàn)線路共射極接法的實(shí)驗(yàn)線路15v vCE 1ViB( A)v vBE(V)204060800.40.8工作壓降：工作壓降： 硅管硅管v vBE 0.60.7V,鍺管鍺管v vBE 0.20.3V。一般。一般用這一條曲線。用這一條曲線。v vCE=0Vv vCE =0.5V 死區(qū)電壓，死區(qū)電壓，硅管硅管0.6V，鍺管鍺管0.2V。（1）輸入特性輸入特性(input characteristic) 4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線16IC(mA )1234VCE(V)3691240 A60 AQQ = IC / IB =2

9、 mA/ 40 A=50 = IC / IB =(3-2)mA/(60-40) A=50 = IC / IB =3 mA/ 60 A=50（2）輸出特性輸出特性(output characteristic) 4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線17（2）輸出特性輸出特性(output characteristic) 4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線對(duì)共射極電路有：對(duì)共射極電路有：BECBCEvvv vBE不變，不變，vCE vCB反壓反壓 集電結(jié)的空間電荷區(qū)寬度集電結(jié)的空間電荷區(qū)寬度 基區(qū)的有效寬度基區(qū)的有效寬度 基區(qū)內(nèi)的載流子復(fù)合的機(jī)會(huì)基區(qū)內(nèi)的載流子復(fù)合的機(jī)會(huì) 增大增大在基極電流不變

10、的情況下，集電極電流將隨在基極電流不變的情況下，集電極電流將隨vCE的增大而增的增大而增大，輸出特性比較平坦的部分隨著大，輸出特性比較平坦的部分隨著vCE的增加略向上傾斜，的增加略向上傾斜，稱(chēng)為稱(chēng)為Early效應(yīng)效應(yīng)基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)18 4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線（2）輸出特性輸出特性(output characteristic)QQ1Q2vCE/ViC/mA放大區(qū)放大區(qū)0iB=40uA80uA120uA160uA200uA飽和區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)截止區(qū)當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí)，將產(chǎn)生非線性失真當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí)，將產(chǎn)生非線性失真。飽和區(qū)特點(diǎn)：飽和區(qū)特點(diǎn)：

11、iC不再隨不再隨iB的增加而線性增加，即的增加而線性增加，即BCii 此時(shí)此時(shí)CBii 截止區(qū)特點(diǎn)：截止區(qū)特點(diǎn)：iB=0， iC= ICEOvCE= VCES ，典型值為，典型值為0.3V19輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)：輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)：a.放大區(qū)放大區(qū)(amplifier region) BE結(jié)正偏結(jié)正偏，BC結(jié)反偏結(jié)反偏， IC= IB , 且且 IC = IB。b.飽和區(qū)飽和區(qū)(saturation region) BE結(jié)正偏結(jié)正偏，BC結(jié)正偏結(jié)正偏 ，即即VCE VBE ， IBIC，VCE 0.3V。 c. 截止區(qū)截止區(qū)(cut-off region) VBE 死區(qū)電壓死區(qū)電壓，

12、IB=0 ， IC=ICEO 0 。 4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線（2）輸出特性輸出特性(output characteristic)20 4.1.3 BJT的特性曲線的特性曲線 iE=f(vBE) vCB=constiC=f(vCB) iE=const2. 共基極電路的特性曲線共基極電路的特性曲線21 前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn)，稱(chēng)為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。則共點(diǎn)，稱(chēng)為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。則共射直流電流放大倍數(shù)為：射直流電流放大倍數(shù)為：BCII _ 工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流

13、工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的交流信號(hào)。基極電流的變化量為上的交流信號(hào)。基極電流的變化量為 iB，相應(yīng)的集相應(yīng)的集電極電流變化為電極電流變化為 iC，則交流電流放大倍數(shù)為：則交流電流放大倍數(shù)為：BiiC 1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)22例：例：VCE=6V時(shí)時(shí)：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。5 .3704. 05 . 1_ BCII4004. 006. 05 . 13 . 2 BCII在以后的計(jì)算中，一般作近似處理：在以后的計(jì)算中，一般作近似處理： = 一般放大電路采用一般放大

14、電路采用 =3080。1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)23（1）集集- -基極反向截止電流基極反向截止電流ICBO AICBOICBO是集電結(jié)是集電結(jié)反偏由少子反偏由少子的漂移形成的漂移形成的反向電流，的反向電流，受溫度變化受溫度變化的影響。的影響。2. 極間反向電流極間反向電流 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)24ECNNPIB=0B由由BJTBJT的電流分的電流分配規(guī)律，此處配規(guī)律，此處電流為電流為 ICBO集電結(jié)反偏，空集電結(jié)反偏，空穴漂移到基區(qū)。穴漂移到基區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，電發(fā)射結(jié)正偏，電子擴(kuò)散到基區(qū)。子擴(kuò)散到基區(qū)。復(fù)合形復(fù)合形成成ICBO（1

15、）ICBO（2）集集- -射極反向截止電流射極反向截止電流ICEO2. 極間反向電流極間反向電流 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)25（1）集電極最大允許電流）集電極最大允許電流ICM BJT BJT的參數(shù)變化不超過(guò)允許值時(shí)集電極允許的最的參數(shù)變化不超過(guò)允許值時(shí)集電極允許的最大電流大電流即為即為ICM。當(dāng)電流超過(guò)時(shí)，管子的性能將顯著。當(dāng)電流超過(guò)時(shí)，管子的性能將顯著下降，甚至有燒壞管子的可能。下降，甚至有燒壞管子的可能。3. 極限參數(shù)極限參數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)26 集電結(jié)上允許集電結(jié)上允許損耗功率的最損耗功率的最大值。大值。 PC PCMICVCEICVCE=PCMI

16、CMV(BR)CEO安全工作區(qū)安全工作區(qū)（2）集電極最大）集電極最大允許功耗允許功耗PCM3. 極限參數(shù)極限參數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)27（3）反向擊穿電壓）反向擊穿電壓3. 極限參數(shù)極限參數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)V(BR)EBO，集電極開(kāi)路時(shí)，發(fā)射極基極間的反向擊穿電壓。，集電極開(kāi)路時(shí)，發(fā)射極基極間的反向擊穿電壓。V(BR)CBO，發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電極基極間的反向擊穿電壓。，發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電極基極間的反向擊穿電壓。V(BR)CEO，基極開(kāi)路時(shí)，集電極發(fā)射極間的反向擊穿電壓。，基極開(kāi)路時(shí)，集電極發(fā)射極間的反向擊穿電壓。28當(dāng)當(dāng)VCEICEO集電結(jié)出現(xiàn)集電結(jié)

17、出現(xiàn)雪崩擊穿雪崩擊穿V(BR)CEO V(BR)CES V(BR)CER V(BR)CEO射基間射基間有電阻時(shí)有電阻時(shí)射基間射基間短路時(shí)短路時(shí)基極開(kāi)基極開(kāi)路時(shí)路時(shí)（3）反向擊穿電壓）反向擊穿電壓3. 極限參數(shù)極限參數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) V(BR)CEO與與ICEO的大小有關(guān)：的大小有關(guān)：29 4.1.5 溫度對(duì)溫度對(duì)BJT參數(shù)及特性的影響參數(shù)及特性的影響（1）溫度對(duì)）溫度對(duì)ICBO的影響的影響)()C25CBO(CBO00eTTkTII （2）溫度對(duì)）溫度對(duì) 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1oC， 增加增加0.5% 1%1. 溫度對(duì)溫度對(duì)BJT參數(shù)的影響參數(shù)的影響溫度每

18、升高溫度每升高10oC，ICBO約增加一倍約增加一倍（3）溫度對(duì)反向擊穿電壓）溫度對(duì)反向擊穿電壓V(BR)CBO、V(BR)CEO的影響的影響集電結(jié)的反向擊穿為雪崩擊穿，具有正的溫度系集電結(jié)的反向擊穿為雪崩擊穿，具有正的溫度系數(shù)，溫度升高，反向擊穿電壓提高數(shù)，溫度升高，反向擊穿電壓提高30 4.1.5 溫度對(duì)溫度對(duì)BJT參數(shù)及特性的影響參數(shù)及特性的影響2. 溫度對(duì)溫度對(duì)BJT特性曲線的影響特性曲線的影響V102 . 2)(30)C25BE(BE0 TTVVT溫度溫度T輸出特性曲線上移，輸出特性曲線上移，曲線族間距增大曲線族間距增大溫度溫度T 輸入特輸入特性曲線左移性曲線左移QvCE/ViC/m

19、AiB =0IBQ1溫度每升高溫度每升高1oC，vBE減小減小2mV2.5mV314.2 共射極放大電路共射極放大電路 電路組成電路組成 共射極放大電路的工作原理共射極放大電路的工作原理321. 電路組成電路組成 4.2 共射極放大電路共射極放大電路放大元件放大元件iC= iB，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。+iB+b2b-ivC+R-b1vTo+CcRVCCBBViCiEcommonemitter configuration331. 電路組成電路組成 4.2 共射極放大電路共射極放大電路+iB+b2b-ivC+R-b1vTo+CcRV

20、CCBBViCiE基極電源與基極電源與基極電阻基極電阻使發(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oIB和和VBE。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?。變?yōu)樽兓碾妷骸＜姌O電源，為集電極電源，為電路提供能量。電路提供能量。并保證集電結(jié)反并保證集電結(jié)反偏。偏。34簡(jiǎn)化電路及習(xí)慣畫(huà)法簡(jiǎn)化電路及習(xí)慣畫(huà)法 4.2 共射極放大電路共射極放大電路+iB+b2b-ivC+R-b1vTo+CcRVCCBBViCiE+CTb1CCRbV+vov+ib2CcR35 4.2 共射極放大電路共射極放大電路2. 基本共射極放大電路的工作原理基本共射極放大電路的工作原理cCC

21、CCEBCbBECCBRIVVIIRVRVVIBCC 根據(jù)直流通路可知：根據(jù)直流通路可知：采用該方法，必須已知三極管的采用該方法，必須已知三極管的 值值。一般硅管一般硅管VBE=0.7V，鍺管，鍺管VBE=0.2V。+CTb1CCRbV+vov+ib2CcRa.靜態(tài)靜態(tài)(直流工作狀態(tài)直流工作狀態(tài))36 放大電路如圖所示。已知放大電路如圖所示。已知BJT的的 =80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求：求： （1）放大電路的）放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？工作在哪個(gè)區(qū)域？（2）當(dāng)）當(dāng)Rb=100k時(shí)，放大電路的時(shí)，放大電路的Q點(diǎn)。此點(diǎn)。此時(shí)時(shí)BJT工作在

22、哪個(gè)區(qū)域？（忽略工作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略BJT的飽的飽和壓降）和壓降）解：解：（1）uA40300k2V1bBECCB RVVI（2）當(dāng)）當(dāng)Rb=100k時(shí)，時(shí)，3.2mAuA4080BC II 5.6V3.2mA2k-V12CcCCCE IRVV靜態(tài)工作點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)為Q（40uA，3.2mA，5.6V），），BJT工作在放大區(qū)。工作在放大區(qū)。其最小值也只能為其最小值也只能為0，即，即IC的最大電流為：的最大電流為：uA120100k2V1bCCB RVImA6 . 9uA12080BC II V2 . 79.6mA2k-V12CcCCCE IRVVmA62k2V1cCESCCCM RVVIC

23、MB II 由由于于所以所以BJT工作在飽和區(qū)。工作在飽和區(qū)。VCE不可能為負(fù)值，不可能為負(fù)值，此時(shí)，此時(shí)，Q（120uA，6mA，0V），），+CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR+37 4.2 共射極放大電路共射極放大電路2. 基本共射極放大電路的工作原理基本共射極放大電路的工作原理b.動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)+CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR+TRbL+voR-v+-icR輸入信號(hào)不為零時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，即輸入信號(hào)不為零時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，即交流工作狀態(tài)交流工作狀態(tài) 耦合電容：通交流、隔直流耦合電容：通交流、隔直流 直流電源：內(nèi)阻為零直流電源：內(nèi)阻為零 直流電源和耦

24、合電容對(duì)交直流電源和耦合電容對(duì)交流相當(dāng)于短路流相當(dāng)于短路38vi=0vi=Vsin t先靜態(tài)：確定靜態(tài)工作點(diǎn)先靜態(tài)：確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q（IBQ 、ICQ、VCEQ）后動(dòng)態(tài)：確定性能指標(biāo)后動(dòng)態(tài)：確定性能指標(biāo)（AV 、Ri 、Ro 等）等） 4.2 共射極放大電路共射極放大電路2. 基本共射極放大電路的工作原理基本共射極放大電路的工作原理39 4.2 共射極放大電路共射極放大電路2. 基本共射極放大電路的工作原理基本共射極放大電路的工作原理工作點(diǎn)合適工作點(diǎn)合適工作點(diǎn)偏低工作點(diǎn)偏低合適的靜合適的靜態(tài)工作點(diǎn)態(tài)工作點(diǎn)保證保證Je正偏，正偏， Jc反偏反偏保證有較大的線性工作范圍保證有較大的線性工作范圍40

25、 T VBB Cb Rc Rb (a) T VCC Cb1 Rc Cb2 (b)1. 下列下列af電路哪些具有放大作用？電路哪些具有放大作用？(c) T -VCC Cb1 Rc Cb2 Rb T +VCC Cb1 Rc Cb2 Rb (d)(f) T VCC Cb1 Rc Cb2 VBB Rb T -VCC Cb1 Rc Cb2 (e)414.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析 BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 用小信號(hào)模型分析共射極放大電路用小信號(hào)模型分析共射極放大電路 小信號(hào)模型分析法

26、的適用范圍小信號(hào)模型分析法的適用范圍 4.3.1 圖解分析法圖解分析法 4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法 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424.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法放放大大電電路路分分析析靜態(tài)分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法估算法圖解法圖解法微變等效電路法微變等效電路法圖解法圖解法計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真放大電路性能指標(biāo)的定義放大電路性能指標(biāo)的定義放大電路中各個(gè)元件的作用放大電路中各個(gè)元件的作用放大電路的直流通路與交流通路放大電路的直流通路與交流通路本本節(jié)節(jié)重重點(diǎn)點(diǎn)43 采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極管的輸入采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，

27、必須已知三極管的輸入輸出特性曲線。輸出特性曲線。 共射極放大電路共射極放大電路+CTb1CCRbV+vov+ib2CcR直流通路直流通路TCCRbVcRVBEVCEIBIC+1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析 4.3.1 圖解分析法圖解分析法441. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析 4.3.1 圖解分析法圖解分析法VCE=VCCICRC直流負(fù)載線直流負(fù)載線由估算法求出由估算法求出I IB B，I IB B對(duì)應(yīng)的輸對(duì)應(yīng)的輸出特性與直流出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)負(fù)載線的交點(diǎn)就是工作點(diǎn)就是工作點(diǎn)Q Q斜率斜率 -1RcQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQV

28、CEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQIBQRcVCCVCCvCEiC直流通路直流通路TCCRbVcRVBEVCEIBIC+452. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析 4.3.1 圖解分析法圖解分析法斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜斜率率1Rc/ RL+CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR+由交流通路得純交流負(fù)載線：由交流通路得純交流負(fù)載線：vce= -ic (Rc /RL) 因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過(guò)因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過(guò)Q點(diǎn)，點(diǎn)，則交流負(fù)載線為則交流負(fù)

29、載線為+TRbL+voR-v+-icR462. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析 4.3.1 圖解分析法圖解分析法QQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uA通過(guò)圖解分

30、析，可得如下結(jié)論：通過(guò)圖解分析，可得如下結(jié)論： 1. 1. vo與與vi相位相反；相位相反； 2. 2. 可以測(cè)量出放大電路的電壓放大倍數(shù)；可以測(cè)量出放大電路的電壓放大倍數(shù)； 3. 3. 可以確定最大不失真輸出幅度可以確定最大不失真輸出幅度。473. 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 4.3.1 圖解分析法圖解分析法在放大電路中，輸出信號(hào)應(yīng)該成比例地放大輸入信號(hào)（即在放大電路中，輸出信號(hào)應(yīng)該成比例地放大輸入信號(hào)（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號(hào)不能反映輸入線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號(hào)不能反映輸入信號(hào)的情況，放大電路產(chǎn)生信號(hào)的情況，放大電路產(chǎn)生非線性失真

31、非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把Q設(shè)置在交流負(fù)載線的設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，則設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，則造成非線性失真。造成非線性失真。483. 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 4.3.1 圖解分析法圖解分析法iCvCEvoiCvCEvo對(duì)于對(duì)于PNP管，由于管，由于是負(fù)電源供電，失是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn)形式，與真的表現(xiàn)形式，與NPN管正好相反管正好相反Vom=ICQRcVom=VCEQ-VCES49 4.3.1 圖解分析法圖解分析法放大電路的動(dòng)態(tài)范圍放大電路

32、的動(dòng)態(tài)范圍iCvCEvo可輸出的最大不失可輸出的最大不失真信號(hào)真信號(hào)工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q要設(shè)置在輸出特要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位性曲線放大區(qū)的中間部位要有合適的交流負(fù)載線要有合適的交流負(fù)載線信號(hào)幅度不大，不產(chǎn)生失真和保證信號(hào)幅度不大，不產(chǎn)生失真和保證一定的電壓增益，一定的電壓增益，Q可選得低些可選得低些501. 試分析下列問(wèn)題：試分析下列問(wèn)題：斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 共射極放大電路共射極放大電路（1）增大）增大Rc時(shí)，負(fù)載線將如時(shí)，負(fù)載線將如何變化？何變化？Q點(diǎn)怎樣變化？點(diǎn)怎樣變化？（2）增大）增大Rb時(shí)，負(fù)載線將如時(shí)，負(fù)載線將如何變化？何變化？

33、Q點(diǎn)怎樣變化？點(diǎn)怎樣變化？（3）減?。p小VCC時(shí)，負(fù)載線將時(shí)，負(fù)載線將如何變化？如何變化？Q點(diǎn)怎樣變化？點(diǎn)怎樣變化？斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQICQIBQRcVCCVCCvCEiC（4）減?。p小RL時(shí)，負(fù)載線將如時(shí)，負(fù)載線將如何變化？何變化？Q點(diǎn)怎樣變化？點(diǎn)怎樣變化？51 共射極放大電路共射極放大電路2. 放大電路如圖所示。當(dāng)測(cè)得放大電路如圖所示。當(dāng)測(cè)得BJT的的VCE 接近接近VCC=的值時(shí)，的值時(shí)

34、，問(wèn)管子處于什么工作狀態(tài)？可問(wèn)管子處于什么工作狀態(tài)？可能的故障原因有哪些？能的故障原因有哪些？截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)答：答：故障原因可能有：故障原因可能有： Rb支路可能開(kāi)路，支路可能開(kāi)路，IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。 C1可能短路，可能短路， VBE=0， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。524. 圖解分析法的適用范圍圖解分析法的適用范圍 4.3.1 圖解分析法圖解分析法特別適用于分析信號(hào)幅度較大而工作頻率不太高的情況特別適用于分析信號(hào)幅度較大而工作頻率不太高的情況直觀、形象，有助于一些重要概念的建立和理解，如交直流共

35、直觀、形象，有助于一些重要概念的建立和理解，如交直流共存、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)等存、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)等能全面分析放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)工作情況，有助于理解正確選能全面分析放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)工作情況，有助于理解正確選擇電路參數(shù)、合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性擇電路參數(shù)、合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性不能分析信號(hào)幅值太小或工作頻率較高時(shí)的電路工作狀態(tài)，也不不能分析信號(hào)幅值太小或工作頻率較高時(shí)的電路工作狀態(tài)，也不能用來(lái)分析放大電路的輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)能用來(lái)分析放大電路的輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)534.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法 BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)建模參數(shù)及小信號(hào)建模共射極放大電路的

36、小信號(hào)模型分析共射極放大電路的小信號(hào)模型分析 H參數(shù)的引出參數(shù)的引出 H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型 小信號(hào)模型的簡(jiǎn)化小信號(hào)模型的簡(jiǎn)化 利用直流通路確定利用直流通路確定Q點(diǎn)點(diǎn) 畫(huà)小信號(hào)等效電路畫(huà)小信號(hào)等效電路 H參數(shù)的確定參數(shù)的確定 求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)小信號(hào)模型分析小信號(hào)模型分析法的適用范圍法的適用范圍54 BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)建模參數(shù)及小信號(hào)建模建立小信號(hào)模型建立小信號(hào)模型(small signal model)的意義的意義建立小信號(hào)模型建立小信號(hào)模型(small signal model)的思路的思路 當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，就可以把三當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓

37、很小時(shí)，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來(lái)代替，從而極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來(lái)代替，從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來(lái)處理。電路來(lái)處理。 由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號(hào)模型，就是將非線性器件作分析非常困難。建立小信號(hào)模型，就是將非線性器件作線性化處理，從而簡(jiǎn)化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。線性化處理，從而簡(jiǎn)化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。551. H參數(shù)的引出參數(shù)的引出),(CEBBEvifv 在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得在小信號(hào)情況

38、下，對(duì)上兩式取全微分得CECEBEBBBEBEBCEdvvvdiivdvIV 用小信號(hào)交流分量表示用小信號(hào)交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce 對(duì)于對(duì)于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，我們雙口網(wǎng)絡(luò)，我們已經(jīng)知道輸入輸出特性曲線已經(jīng)知道輸入輸出特性曲線如下：如下：iB=f(vBE) vCE=constiC=f(vCE) iB=const可以寫(xiě)成：可以寫(xiě)成：),(CEBCvifi CECECBBCCBCEdvvidiiidiIV BJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)vBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)+T+-+-56CEBBEievivh BCEBEreivvh iBv

39、BE vBE iB輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻，用輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻，用rbe表示。表示。輸入端開(kāi)路時(shí)的電壓反饋系數(shù)，用輸入端開(kāi)路時(shí)的電壓反饋系數(shù)，用uT表示。表示。iBvBE vBE vCE1. H參數(shù)的引出參數(shù)的引出57CEBCfeviih BCECoeivih iC iBiCvCE輸出端交流短路時(shí)的電流放大輸出端交流短路時(shí)的電流放大 系數(shù)系數(shù)，用用表示。表示。輸入端開(kāi)路時(shí)的輸出電導(dǎo)，用輸入端開(kāi)路時(shí)的輸出電導(dǎo)，用1/rce表示。表示。iCvCE iC vCE1. H參數(shù)的引出參數(shù)的引出58 H H參數(shù)都是小信號(hào)參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。參數(shù)都是小信號(hào)參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。 H

40、 H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。 H H參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對(duì)交流信號(hào)的分析。參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對(duì)交流信號(hào)的分析。2. H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型根據(jù)根據(jù)可得小信號(hào)模型可得小信號(hào)模型vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevcevBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)+T+-+-BJT的的H參數(shù)模型參數(shù)模型v-+ ceebccbiiiehv-+be+-hfeibhrevceoeh159即即 rbe= hie = hfe uT = hre rce= 1/hoe一般采用習(xí)慣符號(hào)一般采用習(xí)慣符號(hào)則則BJ

41、T的的H參數(shù)模型為參數(shù)模型為uT很小，一般為很小，一般為10-3 10-4 ， rce很大，很大，約約100k 。故一般可忽略它們的故一般可忽略它們的影響，得到簡(jiǎn)化電路影響，得到簡(jiǎn)化電路v-+ ceebccbibi iberv-+be ceuT vcev-+ebccbibi iberv-+becer+-3. 小信號(hào)模型的簡(jiǎn)化小信號(hào)模型的簡(jiǎn)化604. H參數(shù)的確定參數(shù)的確定 一般用萬(wàn)用表測(cè)出；一般用萬(wàn)用表測(cè)出； rbe 與與Q點(diǎn)有關(guān)，可用示點(diǎn)有關(guān)，可用示波器測(cè)出。波器測(cè)出。一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe rbe= rb + (1+ ) re其中對(duì)于低頻小功率管其中對(duì)于低頻小功率管 rb

42、200 則則 )mA()mV(26)1(200EQbeIr )mA()mV()mA()mV(EQEQTeIIVr26而而 (T=300K) v-+ ceebccbibi iberv-+be61 用用H參數(shù)小信號(hào)模型分析共參數(shù)小信號(hào)模型分析共 射極基本放大電路射極基本放大電路1. 利用直流通路求利用直流通路求Q點(diǎn)點(diǎn)bBECCBRVVI 一般硅管一般硅管VBE=0.7V，鍺管，鍺管VBE=0.2V， 已知已知。BCII cCCCCERIVV +CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR+622. 畫(huà)小信號(hào)等效電路畫(huà)小信號(hào)等效電路共射極放大電路共射極放大電路.H參數(shù)小信號(hào)等效電路參數(shù)小信號(hào)等效

43、電路.+ebcVo-i-+VcbI+.bI IcLbbeRrRR+CTb1CCRbVL+voR-v+-ib2CcR+交流通路交流通路+TRbL+voR-v+-icR633. 求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)根據(jù)根據(jù)bebirIV bcII )/(LccORRIV 則電壓增益為則電壓增益為.+ebcVo-i-+VcbI+.bI IcLbbeRrRRbeLcbebLcciOVrRRrIRRIVVA)/()/( 64對(duì)于為放大電路提供信號(hào)的信號(hào)源來(lái)說(shuō)，放大電路是負(fù)對(duì)于為放大電路提供信號(hào)的信號(hào)源來(lái)說(shuō)，放大電路是負(fù)載，這個(gè)負(fù)載的大小可以用輸入電阻來(lái)表示。載，這個(gè)負(fù)載的大小可以用輸入電阻來(lái)表示。輸入電

44、阻的定義：輸入電阻的定義：TTiIVr 是動(dòng)態(tài)電阻。是動(dòng)態(tài)電阻。berR /b ber TTiIVr 電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。一般總是希望得到較大的的輸入電阻。3. 求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)ebccbIbI I.cLbbeRrRRV-+ T.TI.Ri653. 求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)CTToRIVR V-+ T.ebccbIbI I.cbbeRrRTRsI.Ro 對(duì)于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號(hào)源，可以將它進(jìn)行對(duì)于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號(hào)源，可以將它進(jìn)行戴維南

45、等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。戴維南等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。 計(jì)算輸出電阻的方法：所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，計(jì)算輸出電阻的方法：所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求電流法。加壓求電流法。66 小信號(hào)模型分析法的適用范圍小信號(hào)模型分析法的適用范圍 用圖解法定出靜態(tài)工作點(diǎn)用圖解法定出靜態(tài)工作點(diǎn) 當(dāng)輸入電壓幅度較小或當(dāng)輸入電壓幅度較小或BJT基本工作在線性基本工作在線性區(qū)，放大電路較復(fù)雜，可用小信號(hào)模型分析區(qū)，放大電路較復(fù)雜，可用小信號(hào)模型分析 當(dāng)輸入電壓幅度較大，當(dāng)輸入電壓幅度較大，BJT的工作點(diǎn)延伸到的工作點(diǎn)延伸到特性曲線的非線性部分，需要采用圖解法。特性曲線的非線

46、性部分，需要采用圖解法。分析放大電路輸出電壓的最大幅值等應(yīng)用圖分析放大電路輸出電壓的最大幅值等應(yīng)用圖解法較方便解法較方便67CECCCc121.6m A4k5.6VVVI R CB4040A1.6m AI I A40k300V12bCCbBECCB RVRVVIbeEC26(mV)26(mV)200(1)200(1)866(mA)(mA)rII ibbebe/866RRrr k4coRRioVVAV soSVVAV 放大電路如圖所示。試求：（放大電路如圖所示。試求：（1）Q點(diǎn)；（點(diǎn)；（2）oi RR 、（已知（已知 =40）68空載時(shí)的電壓放大系數(shù)：空載時(shí)的電壓放大系數(shù)：ocOibe184.8

47、VVRAVr ocLibe(/)92.4VVRRAVr 有載時(shí)的電壓放大系數(shù)：有載時(shí)的電壓放大系數(shù)：iSis866( 92.4)58.6866500VVRAARR 694.4 放大電路工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題放大電路工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì)ICBO的影響的影響 溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì) 的影響的影響 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路 含有雙電源的射極偏置電路含有雙電源的射極偏置電路4.4.1 溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路 含有恒流源的射極偏置電路含有恒流源的射極偏置電路70 4.

48、4.1 溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響1. 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì)ICBO的影響的影響2. 溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度溫度T 輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移)()C25CBO(CBO00TTkTeII V102 . 2)(30)C25BE(BE0 TTVVT溫度溫度T 輸入特性曲線左移輸入特性曲線左移3. 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì) 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1 C ， 要增加要增加0.5% 1.0%溫度溫度T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1QvCE/ViC/mAiB =0IBQ171 4.4.1 溫

49、度對(duì)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響小結(jié)：小結(jié)： 固定偏置電路的固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的。點(diǎn)是不穩(wěn)定的。 Q點(diǎn)不穩(wěn)定可能會(huì)點(diǎn)不穩(wěn)定可能會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高、此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高、 IC增加時(shí)，能夠自增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少動(dòng)減少I(mǎi)B，從而抑制，從而抑制Q點(diǎn)的變化。保持點(diǎn)的變化。保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。點(diǎn)基本穩(wěn)定。常采用分壓式偏置電路來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見(jiàn)下常采用分壓式偏置電路來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見(jiàn)下頁(yè)。頁(yè)。 ICBO ICEO T VBE IB IC 72 4.4.2 射極

50、偏置電路射極偏置電路（1）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理穩(wěn)定工作點(diǎn)原理目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使IC維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時(shí)，如果溫度變化時(shí)，b b點(diǎn)電位能基點(diǎn)電位能基本不變本不變，則，則射極偏置電路射極偏置電路(four-resistor circuit) 可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。的穩(wěn)定。T 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： IC IE IC VE 、VB不變不變 VBE IB （反饋控制）（反饋控制）CCb2b1b2BVRRRV +CTb1CCRb1VL+voR-v+-ib2CcR+eRb2R1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路73（2） 放大電路指標(biāo)分析放大電

51、路指標(biāo)分析靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII +CTb1CCRb1VL+voR-v+-ib2CcR+eRb2R 4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路74電壓增益電壓增益)/(LcboRRIV ebbebeebebi)1(RIrIRIrIV ebeLcebebLcbioV)1()/()1()/(RrRRRrIRRIVVA )mA()mV(26)1(200EQbeIr .Voi-+VcbI.I+ebcRRb1berRc+-LRb2RbI eeI. 4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路75輸入電阻輸入

52、電阻)1(/ebeb2b1TTiRrRRIVR 根據(jù)定義根據(jù)定義則輸入電阻則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻TTiIVR VcbII.+ebcRRb1berRcLRb2RbI eRbI.Rib-+TR.TI. 4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路76輸出電阻輸出電阻輸出電阻輸出電阻oco/ RRR 0)()(ecbsbeb RIIRrI0)()(ebccebcT RIIrIIV 其中其中b2b1ss/RRRR )1(esbeececToRRrRrIVR 當(dāng)當(dāng)coRR 時(shí)，時(shí)，一般一般cceoRrR （） 可見(jiàn)三極管電流源的內(nèi)阻比三極管的輸出電阻可

53、見(jiàn)三極管電流源的內(nèi)阻比三極管的輸出電阻rce還要大。還要大。coRR .IRc.cbII.ebcRRsberRcbRbI esV-+TR .TI.rceoRoR 4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路77 4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路2. 含有雙電源的射極偏置電路含有雙電源的射極偏置電路RcRsReRLvs+VCCT+-VEERcRsCb1Cb2RbRe1RLvs+VCCT+-VEERe2Ce78 4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路3. 含有恒流源的射極偏置電路含有恒流源的射極偏置電路+VCCRcRsCbRbRLvsT+-VEECerbeRbRCRL ib+-voicib-+-vi79

54、4.5 共集電極電路和共基極電路共集電極電路和共基極電路 靜態(tài)分析靜態(tài)分析 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析 靜態(tài)分析靜態(tài)分析 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析4.5.1 共集電極電路共集電極電路4.5.2 共基極電路共基極電路4.5.3 三三種組態(tài)的比較種組態(tài)的比較80 4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路1. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析該電路也稱(chēng)為射極跟隨器該電路也稱(chēng)為射極跟隨器(emitter follower)。ebBECCB)1(RRVVI eCCCeECCCERIVRIVV BCII eEBEbBCCRIVRIV BE)1(II 由由得得+-RvRVevib-+CCoTRL+-RSsv+812. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析+

55、-RvRVevib-+CCoTRL+-RSsv+ebcRberLRi-+VbIcbIRV-+SseR.bI .+Vo-+ 4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路82電壓增益電壓增益LbbebLbbbebi)1( )(RIrIRIIrIV 1)1()1()1()1(LbeLLbeLLbebLbioV RrRRrRRrIRIVVA 其中其中LeL/ RRR LbLbbo)1()(RIRIIV 一般一般beLrR ，則電壓增益接近于，則電壓增益接近于1 1，1V A即即同同相相與與ioVV電壓跟隨器電壓跟隨器ebcRberLRi-+VbIcbIRV-+SseR.bI .+Vo-+ 4.5.1

56、共集電極放大電路共集電極放大電路83輸入電阻輸入電阻)1(/LbebTTiRrRIVR bRTbIII LbbebT)1(RIrIV bRTbRIV 根據(jù)定義根據(jù)定義由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻TTiIVR LeL/ RRR 當(dāng)當(dāng)beLrR 1 ，時(shí)，時(shí)，輸入電阻大輸入電阻大Lbi/RRR +ebcRiRberLRbIcbIV-+TeR.bI .TI.IRb. 4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路84輸出電阻輸出電阻由電路列出方程由電路列出方程eRbbTIIII )(sbebTRrIV eRTeRIV 其中其中bss/ RRR 則則輸出電阻輸出電阻 besbeseT

57、To1/rRrRRIVR.+ebcRberVT-bTbI+RseRbI I.ReI.RoRs 4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路85 4.5.1 共集電極放大電路共集電極放大電路射極輸出器的輸入輸出同相，電壓增益小于射極輸出器的輸入輸出同相，電壓增益小于1而近似于而近似于1，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱(chēng)輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱(chēng)電壓跟隨器電壓跟隨器。沒(méi)有電壓放大。沒(méi)有電壓放大能力，仍具有電流和功率放大能力能力，仍具有電流和功率放大能力輸入電阻大，作為前一級(jí)的負(fù)載，對(duì)前一級(jí)的放大倍數(shù)影輸入電阻大，作為前一級(jí)的負(fù)載，對(duì)前一級(jí)的放大倍數(shù)影響較小且取得的信號(hào)大。常用作放大器的輸入級(jí)響較小且取得

58、的信號(hào)大。常用作放大器的輸入級(jí)輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)，用于輸出級(jí)輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)，用于輸出級(jí)用于中間級(jí)起阻抗變換的作用，隔離前后級(jí)間的影響用于中間級(jí)起阻抗變換的作用，隔離前后級(jí)間的影響86 4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路+s+Vb11b2vi-v+2SCbCbR-RCCRcRR+vLo-eRCB+T共基極放大電路共基極放大電路(common-base amplifier)如圖所示。如圖所示。87 1 又設(shè)又設(shè)ECII 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系當(dāng)當(dāng) = 0.98 時(shí)，時(shí)，4998. 0198. 01 +s+Vb11b2vi-v+2SCbCbR-RCCRcRR+vLo-eR

59、CB+T 4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路88直流通路：直流通路：CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII +b2Rb1RRVRceCC1. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析+s+Vb11b2vi-v+2SCbCbR-RCCRcRR+vLo-eRCB+T 4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路89bebirIV beLbebLbioVrRrIRIVVA LbLcoRIRIV LcL/ RRR 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析+s+Vb11b2vi-v+2SCbCbR-RCCRcRR+vLo-eRCB+T+ebcRiberi-+VeRiI

60、ceIIiRV-+SSR+oVLR-RcIb.電壓增益電壓增益 4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路90coRR beibeieirVrVRVIi 11/bebeeiiirrRIVR輸入電阻輸入電阻輸出電阻輸出電阻+ebcRiberi-+VeRiIceIIiRV-+SSR+oVLR-RcIb. 4.5.2 共基極放大電路共基極放大電路914.5.3 三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的比較電壓增益：電壓增益：beLc)/(rRR 輸入電阻：輸入電阻：beb/rR輸出電阻：輸出電阻：cR)/)(1()/()1(LebeLeRRrRR )/)(1(/LebebRRrR 1)/(/bebserRRRbeLc