電子技術(shù)chapter基本放大電路(含場效應(yīng)管)

1、第2章 基本放大電路2.1 基本放大電路概述 2.2 放大電路的靜態(tài)分析2.4 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定2.5 射極輸出器2.8 互補(bǔ)對稱功率放大電路2.6 場效應(yīng)管及其放大電路2.3 放大電路的動態(tài)分析2.7 阻容耦合多級放大電路本章要求：1. 理解單管交流放大電路的放大作用和共發(fā)射極放大電路的性能特點;掌握靜態(tài)工作點的估算方法和放大電路的微變等效電路分析法，掌握放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入、輸出電阻的計算;3. 了解多級放大的概念， 了解互補(bǔ)功率放大電路的工作原理。第2章 基本放大電路本章作業(yè) P60: 2.4 P61: 2.7 2.9 2.10 2.11 2.12 2.17 一、放大的概念放大的對

2、象：變化量放大的本質(zhì)：能量的控制放大的特征：功率放大放大的基本要求：不失真放大的前提判斷電路能否放大的基本出發(fā)點VCC至少一路直流電源供電電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號放大成較大的信號。二、性能指標(biāo)1. 放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比電壓放大倍數(shù)是最常被研究和測試的參數(shù)信號源信號源 內(nèi)阻輸入電壓輸入電流輸出電壓輸出電流對信號而言，任何放大電路均可看成二端口網(wǎng)絡(luò)。2. 輸入電阻和輸出電阻 將輸出等效成有內(nèi)阻的電壓源，內(nèi)阻就是輸出電阻?？蛰d時輸出電壓有效值帶RL時的輸出電壓有效值輸入電壓與輸入電流有效值之比。從輸入端看進(jìn)去的等效電阻3. 通頻帶4. 最大不失真輸出電壓Uom：交流有效值。 由于

3、電容、電感及放大管PN結(jié)的電容效應(yīng)，使放大電路在信號頻率較低和較高時電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降，并產(chǎn)生相移。衡量放大電路對不同頻率信號的適應(yīng)能力。下限頻率上限頻率5. 最大輸出功率Pom和效率：功率放大電路的參數(shù)按工作頻率直流放大器交流放大器按電路結(jié)構(gòu)分立元件放大器集成放大器放大電路的分類 本章主要討論電壓放大電路。按用途電流放大器功率放大器電壓放大器2.1 基本放大電路概述2.1.1 共發(fā)射極放大電路組成晶體管T-放大元件, iC= iB。要保證集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏,使晶體管工作在放大區(qū) 。基極電源EB與基極電阻RB-使發(fā)射結(jié) 處于正偏，并提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。ECRSesRBEBRCC1C2

4、T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE共發(fā)射極基本電路Common-Emitter Amplifier集電極電源EC -為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。集電極電阻RC-將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。耦合電容C1 、C2 -隔離輸入、輸出與放大電路直流的聯(lián)系，同時使信號順利輸入、輸出。共發(fā)射極基本電路Common-Emitter AmplifierECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE2.1.1 共發(fā)射極放大電路組成2.1 基本放大電路概述單電源供電時常用的畫法共發(fā)射極基本電路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCi

5、BiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE2.1 基本放大電路概述2.1.2 直流通路和交流通路 因電容對交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認(rèn)為它對交流分量不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路。這樣，交直流所走的通路是不同的。直流通路：無信號時電流（直流電流）的通路， 用來計算靜態(tài)工作點。交流通路：有信號時交流分量（變化量）的通路， 用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、 輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。DC channel and AC channelUBEIBICUCE無輸入信號(ui = 0)時: uo = 0uBE = UBEuC

6、E = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO2.1.3 共發(fā)射極基本放大電路的工作原理ICUCEOIBUBEO結(jié)論： (1) 無輸入信號電壓時，三極管各電極都是恒定的 電壓和電流:IB、UBE和 IC、UCE 。 (IB、UBE) 和(IC、UCE)分別對應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個點，稱為靜態(tài)工作點。QIBUBEQUCEICUBEIB無輸入信號(ui = 0)時: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？有輸入信號(ui 0)時 uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UC

7、E+ uoIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO2.1.3 共發(fā)射極基本放大電路的工作原理結(jié)論：(2) 加上輸入信號電壓后，各電極電流和電壓的大 小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了 一個交流量，但方向始終不變。+集電極電流直流分量交流分量動態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析結(jié)論：(3) 若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比輸入電壓大， 即電路具有電壓放大作用。(4) 輸出電壓與輸入電壓在相位上相差180， 即共發(fā)射極電路具有反相作用。uitOuotO信號放大過程靜態(tài)：未加輸入信號時放大器的工作狀態(tài)

8、。 動態(tài)：加上輸入信號時放大器的工作狀態(tài)。 總結(jié)：放大電路的組成原則(4) 輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集 電極電壓，經(jīng)電容耦合只輸出交流信號。根據(jù)晶體管的類型提供直流電源，以使晶體管 工作在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。(2) 正確設(shè)置靜態(tài)工作點，使晶體管工作于放大區(qū)。(3) 輸入信號必須作用于輸入回路，且輸入信號將 變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。2.2 放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)：放大電路無信號輸入（ui = 0）時的工作狀態(tài)。分析方法：估算法、圖解法。分析對象：各極電壓、電流的直流分量。所用電路：放大電路的直流通路。設(shè)置Q點的目的： (1) 使放大電路的放大信號不失真； (2)

9、 使放大電路工作在較佳的工作狀態(tài)，靜態(tài)是動態(tài)的基礎(chǔ)。靜態(tài)工作點Q：IB、IC、UCE 。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。(Static Analysis)直流通路通路的畫法：直流通路直流通路用來計算靜態(tài)工作點Q ( IB 、 IC 、 UCE )對直流信號電容 C 可看作開路（即將電容斷開）斷開斷開+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE2.2 放大電路的靜態(tài)分析1.估算法:用放大電路的直流通路確定靜態(tài)值1. 直流通路估算 IB根據(jù)電流放大作用2. 由直流通路估算UCE、IC當(dāng)UBE UCC時，+UCCRBRCT+

10、UBEUCEICIB由KVL: UCC = IB RB+ UBE由KVL: UCC = IC RC+ UCE所以 UCE = UCC IC RC 例1：用估算法計算靜態(tài)工作點。已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k， =37.5。解：注意：電路中IB 和 IC 的數(shù)量級不同+UCCRBRCT+UBEUCEICIB例2：用估算法計算圖示電路的靜態(tài)工作點。 由例1、例2可知，當(dāng)電路不同時，計算靜態(tài)值的公式也不同。由KVL可得：由KVL可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB2. 圖解法用作圖的方法確定靜態(tài)值步驟： 1. 用估算法確定IB 優(yōu)點： 能直觀地分析和了解靜 態(tài)值的變化

11、對放大電路 的影響。2. 由輸出特性確定IC 和UCCUCE = UCC ICRC 直流負(fù)載線方程+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiE2. 圖解法直流負(fù)載線斜率ICQUCEQUCCUCE =UCCICRCUCE /VIC/mA直流負(fù)載線Q由IB確定的那條輸出特性與直流負(fù)載線的交點就是Q點O2.3 放大電路的動態(tài)分析動態(tài)：放大電路有信號輸入（ui 0）時的工作狀態(tài)。分析方法： 微變等效電路法，圖解法。所用電路： 放大電路的交流通路。 動態(tài)分析: 計算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。分析對象： 各極電壓和電流的交流分量。目的： 找出Au、ri、ro與電路

12、參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計打基礎(chǔ)。(Dynamic Analysis)UA : 大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。uA: 小寫字母、大寫下標(biāo)，表示全量。ua: 小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量。uAua全量交流分量tUA直流分量 符號約定2.3.1 微變等效電路法 微變等效電路(Small-signal equivalent circuits)： 把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個線性元件。線性化的條件： 晶體管在小信號（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。微變等效電路法： 利用放大電路的微變等效電路分析計

13、算放大電路電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。 晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。 當(dāng)信號很小時，在靜態(tài)工作點附近的輸入特性在小范圍內(nèi)可近似線性化。1. 晶體管的微變等效電路UBEIB2.3.1 微變等效電路法(1) 輸入回路Q輸入特性晶體管的輸入電阻 晶體管的輸入回路(B、E之間)可用rbe等效代替，即由rbe來確定ube和 ib之間的關(guān)系。IBUBEOBECrbeibBEubeubeibrbe一般為幾百歐到幾千歐。 對輸入的小交流信號而言，三極管B、E間等效于電阻rbe。對于小功率三極管：(2) 輸出回路rce愈大，恒流特性愈好因rce阻值很高，一般忽略不計。晶體管的

14、輸出電阻輸出特性ICUCEQ 輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距的平行直線。晶體管的電流放大系數(shù) 晶體管的輸出回路(C、E之間)可用一受控電流源 ic= ib等效代替，即由來確定ic和 ib之間的關(guān)系。一般在20200之間，在手冊中常用hfe表示。OIBICICIBuCEiCCibicicBCEibib晶體三極管微變等效電路ube+-uce+-ube+-uce+-1. 晶體管的微變等效電路rbeBE 晶體管的B、E之間可用rbe等效代替。 晶體管的C、E之間可用一受控電流源ic=ib等效代替。 XC 0，C 可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對交流可看作短路。短路短路對地短

15、路交流通路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE2. 放大電路的微變等效電路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii2. 放大電路的微變等效電路 將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效電路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微變等效電路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii 用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。 分析時假設(shè)輸入為正弦交流，所以等效電路中的電壓與電流可用相量表示。微變等效電路2. 放大電路的微變等效電路ibiceSrbeibR

16、BRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3. 電壓放大倍數(shù)的計算當(dāng)放大電路輸出端開路(未接RL)時，因rbe與IE有關(guān)，故放大倍數(shù)與靜態(tài) IE有關(guān)。負(fù)載電阻愈小，放大倍數(shù)愈小。 式中的負(fù)號表示輸出電壓的相位與輸入相反。例1：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3. 電壓放大倍數(shù)的計算rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2： 由例1、例2可知，當(dāng)電路不同時，計算電壓放大倍數(shù) Au 的公式也不同。要根據(jù)微變等效電路找出 ui與ib的關(guān)系、 uo與ic 的關(guān)系。4. 放大電路輸入電阻的計算放大電路對信號源(或?qū)η凹壏糯箅娐?來說，是一個負(fù)載，

17、可用一個電阻來等效代替。這個電阻是信號源的負(fù)載電阻,也就是放大電路的輸入電阻。定義： 輸入電阻是對交流信號而言的，是動態(tài)電阻。+-信號源Au放大電路+-輸入電阻是表明放大電路從信號源吸取電流大小的參數(shù)。電路的輸入電阻愈大，從信號源取得的電流愈小，因此一般總是希望得到較大的輸入電阻。放大電路信號源+-+-rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE 例2：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例1：riri 5. 放大電路輸出電阻的計算放大電路對負(fù)載(或?qū)蠹壏糯箅娐?來說，是一個信號源，可以將它進(jìn)行戴維寧等效，等效電源的內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻。+_RLro+_定義： 輸出電阻是動態(tài)電阻，

18、與負(fù)載無關(guān)。 輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時輸出電壓的變化愈小，因此一般總是希望得到較小的輸出電阻。RSRL+_Au放大電路+_rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS共射極放大電路特點： 1. 放大倍數(shù)高;2. 輸入電阻低;3. 輸出電阻高。例3：求ro的步驟：1) 斷開負(fù)載RL3) 外加電壓4) 求外加2) 令 或所有獨立電源置零，保留受控源，加壓求流法。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加例4：求ro的步驟：1) 斷開負(fù)載RL3) 外加電壓4) 求2) 令 或總結(jié)：動態(tài)分析的基本思路 (1)找出放大器的的交流通道 (2)用三極管的小信號模型

19、取代三極管上一頁下一頁 直流負(fù)載線(UCE = UCC ICRC)：反映靜態(tài)時電流IC和UCE的變化關(guān)系, 由于C2的隔直作用, 不考慮負(fù)載電阻RL。2.3.2 圖解法分析動態(tài)特性1. 交流負(fù)載線 交流負(fù)載線：反映動態(tài)時電流 iC和uCE的變化關(guān)系, 視C2為短路，RL與RC并聯(lián)，所以交流負(fù)載線比直流負(fù)載線要陡些。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEiCuCEQUCE=UCCICRC直流負(fù)載線帶負(fù)載時的交流負(fù)載線此直線過Q點，斜率為交流負(fù)載線+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE0iBAuBE/VQ1QQ260402

20、000604020IB0.580.60.62UBEttAiBiBibubeuBE/V2. 交流工作狀態(tài)的圖解分析(1) 在輸入特性上作圖uBE = UBE+ uiiB = IB+ ib0IB= 40A2060803Q1. 5612N0Mt00Q 12.250.752.251.50.75ICicUCEUcemuce (uo)39uCE /VuCE /Vt369(2) 在輸出特性上作圖iC= iBQ 2iC / mAiC / mA輸入輸出反相 uCE = UCE+ uceiC = IC+ icuBE/Vic 由uo和ui的峰值（或峰峰值）之比可得放大電路的電壓放大倍數(shù)。QuCE/VtttiC/mA

21、ICiB/AuBE/VtUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQQ1Q2uiuoiB/AIBibQ1Q22. 交流工作狀態(tài)的圖解分析結(jié) 論(1) 交流信號的傳輸情況ui (即ube)ibiCu0（即uce ）(2) 電壓和電流都含有直流分量和交流分量uBE = UBE+ ubeuCE = UCE+ uceiB = IB+ ibiC = IC+ ic (4) 電壓放大倍數(shù)等于圖中輸出正弦電壓的 幅值與 輸入正弦電壓的幅值之比。RL的阻值小，交流負(fù) 載線愈陡，電壓放大倍數(shù)下降得也愈多。 (3) 輸入信號電壓ui和輸出電壓u0相位相反 2.3.3 非線性失真 (nonliear distort

22、ion) 如果Q設(shè)置不合適，晶體管進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)工作，將造成非線性失真。輸出波形較輸入波形發(fā)生畸變，稱為失真。若Q設(shè)置過高， 晶體管進(jìn)入飽和區(qū)工作，造成飽和失真。Q2uo 適當(dāng)減小基極電流可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1用圖解法進(jìn)行放大器失真分析 2.3.3 非線性失真若Q設(shè)置過低， 晶體管進(jìn)入截止區(qū)工作，造成截止失真。 適當(dāng)增加基極電流可消除失真。uiuotiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE 如果Q設(shè)置合適，信號幅值過大也可產(chǎn)生失真，減小信號幅值可消除失真。2.4 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定

23、 合理設(shè)置靜態(tài)工作點是保證放大電路正常工作的先決條件。但是放大電路的靜態(tài)工作點常因外界條件的變化而發(fā)生變動。 前述的固定偏置放大電路，簡單、容易調(diào)整，但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動等外部因素的影響下，將引起靜態(tài)工作點的變動，嚴(yán)重時將使放大電路不能正常工作，其中影響最大的是溫度的變化。(Stabilization of static operating point)1. 溫度變化對ICBO的影響2. 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度T 輸出特性曲線上移溫度T 輸入特性曲線左移3. 溫度變化對 的影響溫度每升高1 C ， 要增加0.5%1.0%溫度T 輸出特性曲線族間距增大溫度變化對靜態(tài)工

24、作點的影響溫度變化對靜態(tài)工作點的影響 在固定偏置放大電路中，當(dāng)溫度升高時，UBE、 、 ICBO 。 上式表明，當(dāng)UCC和 RB一定時， IC與 UBE、 以及 ICEO 有關(guān)，而這三個參數(shù)隨溫度而變化。溫度升高時， IC將增加，使Q點沿負(fù)載線上移。iCuCEQ溫度升高時，輸出特性曲線上移Q 固定偏置電路的工作點Q點是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。當(dāng)溫度升高使 IC 增加時，能夠自動減少IB，從而抑制Q點的變化，保持Q點基本穩(wěn)定。結(jié)論： 當(dāng)溫度升高時，IC將增加，使Q點沿負(fù)載線上移，容易使晶體管T進(jìn)入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。O2.4.1 靜態(tài)分析1. 穩(wěn)定Q點的原理 基極

25、電位基本恒定，不隨溫度變化。VBRB1RCC1C2RB2RERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+1. 穩(wěn)定Q點的原理 集電極電流基本恒定，不隨溫度變化。VBRB1RCC1C2RB2RERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+2.4.1 靜態(tài)分析從Q點穩(wěn)定的角度來看似乎I2、VB越大越好。但 I2 越大，RB1、RB2必須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。而VB過高必使VE也增高，在UCC一定時，勢必使UCE減小，從而減小放大電路輸出電壓的動態(tài)范圍。在估算時一般選取：I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。參數(shù)的選擇V

26、BRB1RCC1C2RB2RERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+旁路電容Q點穩(wěn)定的過程TUBEIBICVEICVB 固定 RE：溫度補(bǔ)償電阻 對直流：RE越大,穩(wěn)定Q點效果越好； 對交流：RE越大,交流損失越大,為避免交流損失加旁路電容CE。本電路穩(wěn)壓的過程實際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過程UBE =VB VEVBRB1RCC1C2RB2RERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+CE+2. 靜態(tài)工作點的計算估算法:VB+C2RLuo+C1ui+RSeS+RB1RCRB2CEREI1I2IB+UCCIC斷開斷開斷開2.4.2 動態(tài)分析 對交流：旁路電容 CE 將RE 短路

27、， RE不起作用， Au，ri，ro與固定偏置電路相同。如果去掉CE ，Au，ri，ro ？ 旁路電容 Bypass capacitorRB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+ 去掉CE后的微變等效電路短路對地短路如果去掉CE ，Au，ri，ro ?rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE無旁路電容CE有旁路電容CEAu減小分壓式偏置電路ri 提高ro不變對信號源電壓的放大倍數(shù)？信號源考慮信號源內(nèi)阻RS 時RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+例1: 在圖示放大電路中，已知UC

28、C=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶體管=50， UBE=0.6V, 試求:(1) 靜態(tài)工作點 IB、IC 及 UCE；(2) 畫出微變等效電路；(3) 輸入電阻ri、ro及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB(2) 由微變等效電路求Au、 ri 、 ro。微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE12.5 射極輸出器 因?qū)涣餍盘柖?，集電極是輸入與輸出

29、回路的公共端，所以是共集極放大電路(common-collector amplifier)。 因從發(fā)射極輸出，所以稱射極輸出器。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS(Emitter Followers)RBRERLuiuoBCE求Q點：2.5.1 靜態(tài)分析直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS2.5.2 動態(tài)分析1. 電壓放大倍數(shù) 電壓放大倍數(shù)Au1 且輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。微變等效電路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRErbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2. 輸入電阻 射極輸

30、出器的輸入電阻高，對前級有利。 ri 與負(fù)載有關(guān)3. 輸出電阻射極輸出器的輸出電阻很小，具有恒壓輸出特性，帶負(fù)載能力強(qiáng)。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加共集電極放大電路(射極輸出器)的特點：1. 電壓放大倍數(shù)小于1，約等于1;2. 輸入電阻高；3. 輸出電阻低；4. 輸出與輸入同相。射極輸出器的應(yīng)用主要利用它具有輸入電阻高和輸出電阻低的特點。 1. 因輸入電阻高，它常被用在多級放大電路的第一級，可以提高輸入電阻，減輕信號源負(fù)擔(dān)。 2. 因輸出電阻低，它常被用在多級放大電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。 3. 利用 ri 大、 ro小以及 Au 1 的特點，也可將射極輸出

31、器放在放大電路的兩級之間，起到阻抗匹配作用，這一級射極輸出器稱為緩沖級或中間隔離級。例1: 在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶體管=60， UBE=0.6V, 信號源內(nèi)阻RS= 100，試求:(1) 靜態(tài)工作點 IB、IE 及 UCE；(2) 畫出微變等效電路；(3) Au、ri 和 ro 。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBIC(2) 由微變等效電路求Au、 ri 、 ro。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE微變等效電路總結(jié)：1.

32、 固定偏置放大電路下一節(jié)上一頁下一頁返 回上一節(jié)(1) 靜態(tài)分析下一節(jié)上一頁下一頁返 回上一節(jié)1. 固定偏置放大電路(2) 動態(tài)分析(1) 靜態(tài)分析下一節(jié)上一頁下一頁返 回上一節(jié)2. 分壓式偏置放大電路(2) 動態(tài)分析下一節(jié)上一頁下一頁返 回上一節(jié)(1) 靜態(tài)分析下一節(jié)上一頁下一頁返 回上一節(jié)3. 共集電極放大電路(2) 動態(tài)分析下一節(jié)上一頁下一頁返 回上一節(jié)3. 共集電極放大電路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2.6 場效應(yīng)管放大電路 場效應(yīng)晶體管具有輸入電阻高、噪聲低等優(yōu)點，常用于多級放大電路的輸入級以及要求噪聲低的放大電路。 場效應(yīng)管的源極、漏極、柵極相當(dāng)于雙極型晶體管的發(fā)射極、

33、集電極、基極。 場效應(yīng)管的共源極放大電路和源極輸出器與雙極型晶體管的共發(fā)射極放大電路和射極輸出器在結(jié)構(gòu)上也相類似。 場效應(yīng)管放大電路的分析與雙極型晶體管放大電路一樣，包括靜態(tài)分析和動態(tài)分析。 1. 自給偏壓式偏置電路15.9.2 場效應(yīng)管放大電路 柵源電壓UGS是由場效應(yīng)管自身的電流提供的，故稱自給偏壓。UGS = RSIS = RSID+UDD RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS +_UGST為N溝道耗盡型場效應(yīng)管 增強(qiáng)型MOS管因UGS=0時， ID 0，故不能采用自給偏壓式電路。+UDD RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS +_UGS靜態(tài)分析可以用估算法或圖解

34、法( 略 )估算法：UGS = RSID將已知的UGS(off)、IDSS代入上兩式，解出UGS、ID; 由 UDS= UDD ID(RD+ RS) 解出UDS列出靜態(tài)時的關(guān)系式 對增強(qiáng)型MOS管構(gòu)成的放大電路需用圖解法來確定靜態(tài)值。+UDD RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS +_UGS例：已知UDD =20V、RD=3k、 RS=1k、 RG=500k、UGS(off)= 4V、IDSS=8mA，確定靜態(tài)工作點。解：用估算法UGS = 1 IDUDS= 20 2（ 3 + 1 ）= 12 V列出關(guān)系式解出 UGS1 = 2V、UGS2 = 8V、ID1=2mA、ID2=8mA

35、 因UGS2 UGS(off) 故舍去 ，所求靜態(tài)解為UGS = 2V ID=2mA、2. 分壓式偏置電路(1) 靜態(tài)分析+UDD RSCSC2C1RG1RDRG2RG+RLuiuo估算法：將已知的UGS(off)、IDSS代入上兩式，解出UGS、ID; 由 UDS= UDD ID(RD+ RS) 解出UDS列出靜態(tài)時的關(guān)系式流過 RG 的電流為零(2) 動態(tài)分析電壓放大倍數(shù)RG1RDRG2RG+RL+SDGT交流通路輸入電阻輸出電阻RGRDRLSDG+-+-RG1RG2+-RG是為了提高輸入電阻ri而設(shè)置的。3. 源極輸出器(共漏極放大電路）+UDD RSC2C1RG1RG2RG+RLuiu

36、o+RG1RSRG2RG+RL+SDGT+交流通路特點與晶體管的射極輸出器一樣2. 輸入電阻1. 電壓放大倍數(shù)RGRSRLSDG+-+-RG1RG2+-3. 輸出電阻結(jié)論：1、場效應(yīng)管與晶體管相比，最突出的優(yōu)點是可以組成高輸入電阻的放大電路。2、場效應(yīng)管的放大能力比晶體管差，因此，共源放大電路的放大能力比共射放大電路差得多。 2.7 阻容耦合多級放大電路 耦合方式：信號源與放大電路之間、兩級放大電路之間、放大器與負(fù)載之間的連接方式。 常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合、光電耦合。動態(tài): 傳送信號減少壓降損失 靜態(tài)：保證各級有合適的Q點波形不失真第二級 推動級 輸入級 輸出級輸入輸出

37、多級放大電路的框圖對耦合電路的要求Multistage amplifier and coupled between stage阻容耦合第一級第二級負(fù)載信號源兩級之間通過耦合電容 C2 與下級輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+T1T2resistance-capacitance coupled1. 靜態(tài)分析 由于電容有隔直作用，所以每級放大電路的直流通路互不相通，每級的靜態(tài)工作點互相獨立，互不影響，可以各級單獨計算。兩級放大電路均為共發(fā)射極分壓式偏置電路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+

38、T1T22. 動態(tài)分析微變等效電路第一級第二級rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1例2: 如圖所示的兩級電壓放大電路， 已知1= 2 =50, T1和T2均為3DG8D。(1) 計算前、后級放大電路的靜態(tài)值(UBE=0.6V);(2) 求放大電路的輸入電阻和輸出電阻； (3) 求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k解: (1) 兩級放大電路的靜態(tài)值可分別計算。第一級是射極輸出器:RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k

39、51010k斷開斷開斷開斷開第二級是分壓式偏置電路解:RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k第二級是分壓式偏置電路解:RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k(2) 計算 r i和 r 0 由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻 ri 等于第一級的輸入電阻ri1。第一級是射極輸出器，它的輸入電阻ri1與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)載即是第二級輸入電阻 ri2。微變等效電路rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2) 計算 r i和 r0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+

40、_+_(2) 計算 r i和 r 0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(3) 求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)第一級放大電路為射極輸出器rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(3) 求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_第二級放大電路為共發(fā)射極放大電路總電壓放大倍數(shù)(1) 由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點相互獨立，可以分別估算；(2) 前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓；(3) 后一級的輸入電阻是前一級的交流負(fù)載電阻；(4) 總電壓放大倍數(shù)各級放大倍數(shù)的乘積；(5) 總輸入電阻ri 即為第一級的輸入電阻ri1；(6) 總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻。多級阻容耦合放大器特點：2.8 互補(bǔ)對稱功率放大電路2.8.1 對功率放大電路的基本要求 功率放大電路的作用：是放大電路的輸出級，去推動負(fù)載工作。例如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉(zhuǎn)、電動機(jī)旋轉(zhuǎn)等。(1) 在不失真的情況下能輸出盡可能大的功率。(2) 由于功率較大，就要求提高效率。(power amplifier)小功率晶體管大功率晶體管功率管的三個主要參數(shù)（1）集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓 U(BR)CEO（2）集電極最大電流 ICmax（3）集電極最大