第5章晶體三極管及其基本放大電路

第5章晶體三極管及其基本放大電路第1頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/222BJT：BipolarJunctionTransistor——雙極型晶體管——（晶體三極管、半導(dǎo)體三極管）﹡雙極型器件兩種載流子（多子、少子）第2頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/223幾種常見(jiàn)晶體管的外形第3頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2245.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)及其類(lèi)型ecb發(fā)射極基極集電極發(fā)射結(jié)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)NPNcbeNPN(a)NPN管的原理結(jié)構(gòu)示意圖(b)電路符號(hào)（base）（collector

）（emitter）符號(hào)中發(fā)射極上的箭頭方向，表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)電流的流向。第4頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/225晶體管的結(jié)構(gòu)第5頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/226PNPcbe(b)電路符號(hào)(a)PNP型三極管的原理結(jié)構(gòu)符號(hào)中發(fā)射極上的箭頭方向，表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)電流的流向。第6頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/227圖2-3平面管結(jié)構(gòu)剖面圖＊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、三區(qū)兩結(jié)2、基區(qū)很薄3、e區(qū)重?fù)诫s

c區(qū)輕摻雜

b區(qū)摻雜最輕4、集電區(qū)的面積則比發(fā)射區(qū)做得大，這是三極管實(shí)現(xiàn)電流放大的內(nèi)部條件。第7頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2285.1.2晶體管的電流分配與放大作用

（以NPN管為例）一、放大狀態(tài)下晶體管中載流子的運(yùn)動(dòng)BJT處于放大狀態(tài)的條件：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)重?fù)诫s(故管子e、c極不能互換)基區(qū)很薄(幾個(gè)m)集電結(jié)面積大外部條件：發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏第8頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/229NPN型晶體管的電流關(guān)系

第9頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2210外加偏置電壓要求

對(duì)NPN管UC＞UB＞UEUCUEUB對(duì)PNP管要求UC＜UB＜UEUCUEUB第10頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2211共射極直流電流放大系數(shù)一般1、直流電流放大系數(shù)第11頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22125.1.3晶體管的共射特性曲線晶體管特性曲線：描述晶體管各極電流與極間電壓關(guān)系的曲線。icebiBC輸出回路輸入回路ecbiBiEceiEiCb(a)共發(fā)射極(b)共集電極(c)共基極

第12頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2213下面以共射極電路為測(cè)試電路μAmAVViBiCUCCUBBRCRB＋－uBE＋－uCE＋－第13頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22145.1.3.1共射極輸入特性曲線共射組態(tài)晶體管的輸入特性：μAmAVViBiCUCCUBBRCRB＋－uBE＋－uCE＋－

它是指一定集電極和發(fā)射極電壓UCE下，三極管的基極電流IB與發(fā)射結(jié)電壓UBE之間的關(guān)系曲線。第14頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2215cICeIENPNIBRCUCCUBBRBbIBNIENICN第15頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22165.1.3.2共射極輸出特性曲線共射組態(tài)晶體管的輸出特性：

它是指一定基極電流IB下，三極管的輸出回路集電極電流IC與集電結(jié)電壓UCE之間的關(guān)系曲線。第16頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2217uCE/V5101501234iC/mAIB＝40A30A20A10A0AcICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIENICN第17頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2218

共射輸出特性曲線第18頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2219一、放大區(qū)★發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置1、基極電流iB

對(duì)集電極電流iC

的控制作用很強(qiáng)uCE/V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)iB＝－ICBO放大區(qū)iC/mAuCE＝uBEIB＝40A30A20A10A0A在數(shù)值上近似等于β問(wèn)題：特性圖中β=？β=100第19頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22202、uCE

變化時(shí),iC

影響很小（恒流特性）uCE/V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)iB＝－ICBO放大區(qū)iC/mAuCE＝uBEIB＝40A30A20A10A0A即：iC

僅決定于iB

，與輸出環(huán)路的外電路無(wú)關(guān)。放大區(qū)第20頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2221二、飽和區(qū)★發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正向偏置uCE/V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)iB＝－ICBO放大區(qū)iC/mAuCE＝uBEIB＝40A30A20A10A0A臨界飽和：uCE=uBE，uCB=0(集電結(jié)零偏)第21頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2222IcCeIENPNIBRCUCCUBBRBIbIBNIEPIENICNC1飽和區(qū)（1）iB一定時(shí)，iC比放大時(shí)要小

三極管的電流放大能力下降，通常有iC<βiB（2）uCE一定時(shí)iB增大，iC基本不變圖2-6飽和區(qū)載流子運(yùn)動(dòng)情況第22頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2223三、截止區(qū)★發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反向偏置iB=-iCBO

（此時(shí)iE=0）以下稱為截止區(qū)。

工程上認(rèn)為：iB=0以下即為截止區(qū)。第23頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2224ciCeiENPNiBRCUCCUBBRBICBO15VbIEBO圖2-7截止區(qū)載流子運(yùn)動(dòng)情況※若不計(jì)穿透電流ICEO，有iB、iC近似為0；♀三個(gè)電極的電流都很小，三極管類(lèi)似于一個(gè)開(kāi)關(guān)“斷開(kāi)”。截止區(qū)第24頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22255.1.4晶體管的主要參數(shù)一、電流放大系數(shù)1、共射直流放大倍數(shù)2、共射交流放大倍數(shù)常認(rèn)為：第25頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2226二、極間反向電流ICBOcICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIENICNICBO集電極基極間的反向飽和電流第26頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2227集電極發(fā)射極間的穿透電流ICEOcICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIENICNICBO第27頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2228

2、集電極最大允許電流ICMICM：β下降到正常值的2/3時(shí)的iC。當(dāng)iC>ICM時(shí)，雖然管子不致于損壞，但β值已經(jīng)明顯減小。第28頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22293、集電極最大允許耗散功率PCM

晶體管的安全工作區(qū)

功耗線PCM=iC·uCE第29頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22305.2放大電路的組成和放大原5.2.1放大電路概述第30頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22315.2.2.基本共射極放大電路給T提供適當(dāng)?shù)钠眉姌O電阻，將集電極電流轉(zhuǎn)換成集電極電壓基極電阻，決定基極電流放大電路的核心輸入交流電壓信號(hào)基極電源，提供適當(dāng)偏置輸出電壓信號(hào)地第31頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2232

靜止?fàn)顟B(tài)（靜態(tài)）：

ui=0時(shí)

電路中各處的電壓、電流都是不變的直流。

若UBB和UCC能使T的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏

→三極管工作在放大狀態(tài)，則：第32頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2233當(dāng)時(shí)ib含有交流分量→ic也有交流分量→uce產(chǎn)生變化→uO變化uO與ui相比：①

uO幅度＞ui幅度

②波形形狀相同第33頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2234＊電壓、電流等符號(hào)的規(guī)定①直流量：大寫(xiě)字母+大寫(xiě)下標(biāo)，如IB②交流量：小寫(xiě)字母+小寫(xiě)下標(biāo)，如ib③交流量有效值：大寫(xiě)字母+小寫(xiě)下標(biāo)，如Ib④瞬時(shí)值（直流分量和交流分量之和）：小寫(xiě)字母+大寫(xiě)下標(biāo)，如iB，iB=IB+ib第34頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2235uBEube疊加量交流分量tUBE直流分量第35頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2236

重要：靜態(tài)工作點(diǎn)的作用靜態(tài)工作點(diǎn)Q（Quiescent）：靜態(tài)時(shí)，晶體管的IB、IC、UBE和UCE

記作：IBQ、ICQ、UBEQ和UCEQ第36頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2237?

動(dòng)態(tài)時(shí)（ui≠0）：︱ui︱

＜UBE（ON）→發(fā)射結(jié)無(wú)法正偏→三極管一直在截止區(qū)→uo=UCE=UCC即使

︱ui︱＞

UBE（ON），

輸出仍然嚴(yán)重失真。

只有在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在放大狀態(tài)，輸出信號(hào)才不會(huì)產(chǎn)生失真。為什么要設(shè)計(jì)靜態(tài)工作點(diǎn)？第37頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2238靜態(tài)工作點(diǎn)的作用：

保證放大電路中的三極管正常工作，保證放大電路輸出不產(chǎn)生失真。放大電路的基本要求：①輸出不失真②輸出能夠放大

第38頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2239

晶體管放大電路的放大原理當(dāng)ui≠0→iB=IBQ+ib→iC=ICQ+ic=ICQ+βib→uCE=UCEQ+uce→uo=uce

∵ic↑→uCE↓

ic↓→uCE↑∴方向和ic相反第39頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2240第40頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2241結(jié)論設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，讓交流信號(hào)承載在直流分量之上，保證晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài)，輸出電壓波形才不會(huì)產(chǎn)生非線性失真?；竟采浞糯箅娐返碾妷悍糯笞饔檬抢镁w管的電流放大作用，并依靠RC將電流的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第41頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2242組成放大電路必須遵守的原則設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使三極管偏置于放大狀態(tài)。輸入信號(hào)能夠作用于的輸入回路(基極-發(fā)射極回路)。必須設(shè)置合理的信號(hào)通路。第42頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2243

基本放大電路的組成原則RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1UCC：直流電源RB：基極偏置電阻RC：集電極偏置電阻RL：負(fù)載電阻Ui：正弦信號(hào)源電壓及內(nèi)阻C1、C2：耦合電容第43頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2244直接耦合：電路中信號(hào)源與放大電路，放大電路與負(fù)載電阻均直接相連。RCVRBUCCuoRL＋－＋－ui

直接耦合共射放大電路

阻容耦合：電路中信號(hào)源與放大電路，放大電路與負(fù)載電阻均通過(guò)電容相連。RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

第44頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2245電容C1、C2（一般幾微法到幾十微法）：隔離直流通過(guò)交流RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

作用：靜態(tài)工作點(diǎn)與信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載電阻無(wú)關(guān)，且不受輸入交流信號(hào)的影響。第45頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2246補(bǔ)：直流通路和交流通路直流通路：直流電源作用下直流電流流經(jīng)的道路畫(huà)直流通路的原則①C開(kāi)路②L短路③輸入信號(hào)為0（保留內(nèi)阻）RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

第46頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2247RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

RBUCCRC(a)直流通路直流通路第47頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2248交流通路：只考慮交流信號(hào)的分電路畫(huà)交流通路的原則①C短路②直流電源對(duì)地短路（恒壓源處理）RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

交流通路第48頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2249RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

RCuous＋－RsRBRL＋－IiIo(b)交流通路交流通路第49頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2250練習(xí)：請(qǐng)畫(huà)出下面電路的直流通路的交流通路。(a)(c)第50頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2251直流通路交流通路第51頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2252直流通路交流通路第52頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2253

由于交流信號(hào)均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上，且交流信號(hào)幅度很小，因此對(duì)工作在放大模式下的電路進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行直流分析，后進(jìn)行交流分析。5.3放大電路的分析直流分析法分析指標(biāo)：IBQ、ICQ、UCEQ分析方法：圖解法、估算法

交流分析法分析指標(biāo)：Au

、Ri、Ro分析方法：圖解法、微變等效電路法

第53頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2254例1：晶體管電路如圖(a)所示。若已知晶體管工作在放大狀態(tài)，試計(jì)算晶體管的IBQ，ICQ和UCEQ。(a)電路ICQ＋－UCEQRBUBBIBQUCCRCeRBUBE(on)bIBQβIBQcICQUCCRC＋－UCEQUBB(b)直流等效電路圖：晶體管直流電路分析5.3.1放大電路的靜態(tài)分析第54頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2255

解：因?yàn)榫w管工作在放大狀態(tài)。這時(shí)用圖(b)的模型代替晶體管，便得到圖)所示的直流等效電路。由圖可知故有第55頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22562靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析法圖解法：在已知放大管的輸入特性、輸出特性以及放大電路中其它各元件參數(shù)的情況下，利用作圖的方法對(duì)放大電路進(jìn)行分析。優(yōu)點(diǎn)：直觀、形象第56頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2257靜態(tài)工作點(diǎn)：IBQ、UBEQ和ICQ、UCEQ1、IBQ、UBEQ的求解一般不用圖解法確定，而用估算法。

UBEQ=0.7V（硅管）或0.3V（鍺管）

RBUCCRC

共射放大器的直流通路第57頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22582、ICQ、UCEQ的求解輸出特性曲線與輸出回路方程的交點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)Q。RBUCCRCiB＝IBQuCE0NQMiCUCEQUCCICQUCCRC(a)直流負(fù)載線與Q點(diǎn)直流負(fù)載線第58頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2259例2：在圖2―20(a)電路中，若RB=300kΩ,RC=4kΩ,UCC=12V，?=40若晶體管的輸出特性曲線如圖2―21(b)所示，試用圖解法確定直流工作點(diǎn)。RBUCCRCIBQICQ＋－UCEQ(a)直流通路輸出回路滿足：UCC=UCEQ+ICQ×RC

放大器的直流圖解分析第59頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2260

放大器的直流圖解分析(b)Q點(diǎn)與RB、RC的關(guān)系uCE/V21012012340μA30μA20μA10μAiC/mA4684MNQ①②RBQ3Q2Q4RCRBQ1RCRBUCCRCIBQICQ＋－UCEQ第60頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2261總結(jié)——輸出特性曲線，由晶體管的特性決定——直流負(fù)載線，由外電路特性決定靜態(tài)工作點(diǎn)為下面兩條曲線的交點(diǎn)：第61頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2262補(bǔ)充：晶體管工作狀態(tài)的判斷方法例3電路如下圖所示。已知β=50，試求ui分別為０Ｖ和３Ｖ時(shí)輸出電壓uo的值。RＣ3kUCC5VRB39kui＋－＋－uo

例３電路圖第62頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2263解：①u(mài)i=0V第一步：判斷晶體管是否截止∵ui=0V∴ui＜UBE(on)∴e結(jié)反偏又∵ui

＜UCC∴c結(jié)反偏∴晶體管處于截止區(qū)RＣ3kUCC5VRB39kui＋－＋－uo

例３電路圖此時(shí)：

IBQ=ICQ=IEQ=０，

UBEQ=0，

UCEQ=UCC。

第63頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2264解：②ui=３V第一步：判斷晶體管是否截止∵ui=３V∴ui＞UBE(on)∴e結(jié)正偏∴晶體管不截止∴判斷ｃ結(jié)是正偏還是反偏RＣ3kUCC5VRB39kui＋－＋－uo

例３電路圖第64頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2265第二步：判斷晶體管處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)方法：假設(shè)法設(shè)：晶體管處于放大狀態(tài)則RＣ3kUCC5VRB39kui＋－＋－uo

例３電路圖RBｕｉRＣUCCUBE(on)βIBQ第65頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2266R33kUCC5VRB39kui＋－＋－uo

例３電路圖即：UCEQ＜UBE(on)∴ｃ結(jié)正偏與放大區(qū)的要求不符∴晶體管處于飽和區(qū)RBｕｉRＣUCCUBE(on)βIBQ第66頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2267R33kUCC5VRB39kui＋－＋－uo

例３電路圖∵臨界飽和時(shí)，ｃ結(jié)零偏∴UBC=UBE(on)－UCE(sat)臨界=0，即UCE(sat)臨界=UBE(on)飽和時(shí)硅管UCEＱ=0.3V

鍺管UCEＱ=0.1V第67頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2268晶體管工作狀態(tài)的判斷步驟UBE≤UBE(on)且UBE＜UCE，則晶體管截止1、首先判斷晶體管是否截止；此時(shí)：IBQ=ICQ=IEQ=0，若UBB>UBE(on),則發(fā)射結(jié)正偏，下面關(guān)鍵是判斷集電結(jié)是正偏還是反偏。第68頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22692、判斷晶體管是處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)：方法：假設(shè)法（假設(shè)處于放大區(qū)，計(jì)算Ｑ點(diǎn)參數(shù)）。則晶體管處于放大狀態(tài)；則晶體管處于飽和狀態(tài)；硅管UCEＱ=0.3V，鍺管UCEＱ=0.1V第69頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2270補(bǔ)充例題1電路補(bǔ)充例題1、晶體管電路如下圖所示。已知β=100，試判斷晶體管的工作狀態(tài)。5VRBUBBRERCUCC500KΩ1KΩ2KΩ12V第70頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22711.先判斷晶體管是否處于截止?fàn)顟B(tài)：∴晶體管不處于截止?fàn)顟B(tài)；2.再判斷晶體管是處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)：∴晶體管處于放大狀態(tài)；第71頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2272補(bǔ)充例題2電路補(bǔ)充例題2晶體管電路如下圖所示。已知β=100，試判斷晶體管的工作狀態(tài)。5VRBUBBRCUCC500KΩ50KΩ2KΩ12V第72頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22731.先判斷晶體管是否處于截止?fàn)顟B(tài)：∴晶體管不處于截止?fàn)顟B(tài)；2.再判斷晶體管是處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)：∵UBB-UBE(on)=IBQRB第73頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2274∴晶體管不可能處于放大區(qū)，而應(yīng)工作在飽和區(qū)；第74頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2275

5.3.2共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析

1微變等效電路法所謂放大電路的微變等效電路，就是把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路，就是把晶體管等效為一個(gè)線性元件。第75頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2276晶體管的微變等效電路模型第76頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2277第77頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2278＊

rbb’：基區(qū)體電阻，不能忽略。＊

rb’c：很大（幾十M），可做開(kāi)路處理。＊若rce＞＞RL’或︱UA︱=∞，可忽略rce。gmube＋－ucerce＋－uberb’ebceb′rbb’

共射低頻混合π型模型第78頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2279說(shuō)明①只適用小信號(hào)交流分析（不能用來(lái)求Q點(diǎn)）②只針對(duì)低頻③參數(shù)與Q有關(guān)先求Q點(diǎn)

Q點(diǎn)變化→參數(shù)變化第79頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2280

等效電路法分析共射放大電路根據(jù)直流通路估算直流工作點(diǎn)確定放大器交流通路、交流等效電路計(jì)算放大器的各項(xiàng)交流指標(biāo)第80頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2281＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2

共射極放大器及其交流等效電路(a)電路第81頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2282解：首先根據(jù)直流通路以及直流大信號(hào)等效電路求解出放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。第二步畫(huà)放大器的交流通路。然后將通路中的晶體管用等效小信號(hào)模型代替。分析各性能指標(biāo)。主要包括以下性能指標(biāo)：求Q點(diǎn)

畫(huà)直流通路畫(huà)交流通路畫(huà)等效通路計(jì)算交流參數(shù)第82頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2283(b)交流等效電路

共射極放大器及其交流等效電路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1Us第83頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2284一、電壓放大倍數(shù)------無(wú)量綱參數(shù)UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1Us第84頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2285關(guān)于電壓放大倍數(shù)Au的討論3.輸出電壓與輸入電壓反相。當(dāng)忽略rbb’時(shí)，第85頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2286

二、輸入電阻Ri定義：從放大器輸入端看進(jìn)去的電阻，即：＋－UsAuoUiRL＋－RsUiRi＋－Ro＋－UoRi表征放大器從信號(hào)源獲得信號(hào)的能力。第86頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2287UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1Us第87頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2288＋－UsAuoUiRL＋－RsUiRi＋－Ro＋－Uo三、輸出電阻Ro定義：從放大器輸出端看進(jìn)去的電阻。根據(jù)戴維南定理，可得：Ro是一個(gè)表征放大器帶負(fù)載能力的參數(shù)。第88頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2289UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1Us第89頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2290對(duì)于電壓輸出。Ro越小，帶負(fù)載能力越強(qiáng)，即負(fù)載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)載的電壓基本不變。對(duì)于電流輸出。Ro越大，帶負(fù)載能力越強(qiáng)，即負(fù)載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)載的電流基本不變。＋－UsAuoUiRL＋－RsUiRi＋－Ro＋－Uo第90頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2291四、源電壓放大倍數(shù)Aus若Ri>>Rs,則：UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1Us第91頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2292＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RERLUCCRCRB1＋C2

共射極放大器及其交流等效電路(a)電路

五、帶有射極電阻RE時(shí)的交流指標(biāo)CE＋第92頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2293

發(fā)射極接電阻時(shí)的交流等效電路Ri=RB1‖RB2‖Ri′Ri′第93頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2294例：下圖電路中，若RB1=75kΩ，RB2=25kΩ,RC=RL=2kΩ，RE=1kΩ,UCC=12V，晶體管的β=80，rbb′=100Ω,信號(hào)源內(nèi)阻Rs=0.6kΩ,試求直流工作點(diǎn)ICQ、UCEQ及Au，Ri，Ro和Aus。＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2第94頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2295

解：按估算法計(jì)算Q點(diǎn)：RB2REUCCRCRB1直流通路

第95頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2296UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1Us第96頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2297UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1Us第97頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/2298＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RE1CE＋RLUCCRCRB1＋C2RE2例：在上例中，將RE變?yōu)閮蓚€(gè)電阻RE1和RE2串聯(lián)，且RE1=100Ω,RE2=900Ω，而旁通電容CE接在RE2兩端，其它條件不變，試求此時(shí)的交流指標(biāo)。第98頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22991解：由于RE=RE1+RE2=1kΩ，所以Q點(diǎn)不變。對(duì)于交流通路，現(xiàn)在射極通過(guò)RE1接地。交流等效電路為：第99頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221001第100頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22101可見(jiàn)，RE1的接入，使得Au減小了約10倍。但是，由于輸入電阻增大，因而Aus與Au的差異明顯減小了。第101頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221025.3.3放大電路的動(dòng)態(tài)范圍和非線性失真2交流圖解分析法RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

RCuous＋－RsRBRL＋－IiIo交流通路

RBUCCRC直流通路

第102頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22103iBIBQtiBIBQuBEuBEtiBmaxiBminQUBEQ(a)輸入回路的工作波形uCEiCiB第103頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22104iB＝IBQuCE0NQMiCUCEQUCCICQUCCRCiB變化時(shí)，在輸出特性曲線上瞬時(shí)工作點(diǎn)（uCE和iC）移動(dòng)的軌跡稱為交流負(fù)載線。uCEiCiB第104頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22105，其中RL’=RC//RL

RCUoUi＋－RBRL＋－ibic＋－uceRL’因此：----交流負(fù)載方程交流量瞬時(shí)值直流量第105頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22106uCE-UCEQ=-(iC-ICQ)RL’

特點(diǎn):RCUoUi＋－RBRL＋－ibic＋－uceRL’第106頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22107

放大器的交流圖解分析(b)輸出回路的工作波形QiCiBmaxiBminiCICQtuCEtuCEUCCUCEQICQUCCRCQ1Q2IBQICQRL′A交流負(fù)載線k＝－RL′1交流負(fù)載線：uCE=UCEQ-(iC-ICQ)RL’第107頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22108

共射極放大器的電壓、電流波形①疊加交流信號(hào)后，晶體管各極電流方向、極間電壓極性與靜態(tài)時(shí)相同。②放大器的輸出與輸入信號(hào)是反相（或稱倒相）的。結(jié)論：第108頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22109③直流量保證了交流量的不失真。

共射極放大器的電壓、電流波形uCEiCiB第109頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22110兩種分析方法特點(diǎn)比較放大電路的圖解分析法：其優(yōu)點(diǎn)是形象直觀，適用于Q點(diǎn)分析、非線性失真分析、最大不失真輸出幅度的分析，能夠用于大、小信號(hào)；其缺點(diǎn)是作圖麻煩，只能分析簡(jiǎn)單電路，求解誤差大，不易求解輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。第110頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22111

微變等效電路分析法：其優(yōu)點(diǎn)是適用于任何復(fù)雜的電路，可方便求解動(dòng)態(tài)參數(shù)如放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等；其缺點(diǎn)是只能用于分析小信號(hào)，不能用來(lái)求解靜態(tài)工作點(diǎn)Q。實(shí)際應(yīng)用中，常把兩種分析方法結(jié)合起來(lái)使用。第111頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221125.3.3放大電路的動(dòng)態(tài)范圍和非線性失真第112頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22113Q交流負(fù)載線iC0t0iCiBuCEuCE0t(a)截止失真Q點(diǎn)過(guò)低→動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)入截止區(qū)，出現(xiàn)截止失真。對(duì)NPN管的共射極放大器，發(fā)生截止失真時(shí)，其輸出電壓出現(xiàn)“胖頂”的現(xiàn)象（頂部限幅），ICQRL′UCEQ第113頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22114Q點(diǎn)不合適產(chǎn)生的非線性失真(b)飽和失真Q交流負(fù)載線iCiCiB0tuCEuCE0t0Q點(diǎn)過(guò)高→動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)，出現(xiàn)飽和失真。對(duì)NPN管的共射極放大器，發(fā)生飽和失真時(shí)，其輸出電壓出現(xiàn)“削底”現(xiàn)象（底部限幅）UCEQUCES第114頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22115Q交流負(fù)載線iC0t0iCiBuCEuCE0t(a)截止失真受截止失真限制，其最大不失真輸出電壓的幅度為ICQRL′UCEQ第115頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22116Q點(diǎn)不合適產(chǎn)生的非線性失真(b)飽和失真Q交流負(fù)載線iCiCiB0tuCEuCE0t0因飽和失真的限制，最大不失真輸出電壓的幅度為UCEQUCES第116頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22117

Uopp=2Uom放大器輸出動(dòng)態(tài)范圍：受截止失真限制，其最大不失真輸出電壓的幅度為因飽和失真的限制，最大不失真輸出電壓的幅度為其中較小的即為放大器最大不失真輸出電壓的幅度，而輸出動(dòng)態(tài)范圍Uopp則為該幅度的兩倍，即第117頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22118

例：UCC=12V，RC=2kΩ，RL=2kΩ

，RB=360kΩ，β=60求：①UP-P=？②靜態(tài)工作點(diǎn)，放大倍數(shù)，輸入輸出電阻

解題思路：第一步：求出ICQ

比較Uom1=ICQRL′和Uom2=UCEQ-UCES臨界大小

UCES臨界=-0.5VRCVRB-UCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1第118頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22119比較Uom1和Uom2大小第二步：若Uom1

＜

Uom2，Uopp=2Uom1

若Uom2

＜

Uom1，Uopp=2Uom2

結(jié)論：動(dòng)態(tài)范圍決定于Uom1、

Uom2

中的小者。當(dāng)Uom1=Uom2時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍最大。（Q點(diǎn)在有效交流負(fù)載線中央）第119頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22120RCVRB-UCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1第120頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22121UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1Us第121頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221225.4晶體管放大電路的三種接法5.4.1靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射級(jí)放大電路偏流：當(dāng)電源電壓和集電極電阻確定后，放大電路的Q點(diǎn)由基極電流IB來(lái)確定，這個(gè)電流叫偏流。偏置電路：獲得偏流的電路特點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便偏置下的工作點(diǎn)在環(huán)境溫度變化或更換管子時(shí)，應(yīng)力求保持穩(wěn)定，應(yīng)始終保持在放大區(qū)。對(duì)信號(hào)的傳輸損耗應(yīng)盡可能小。第122頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22123一、固定偏流電路單電源供電。UEE=0，UBB由UCC提供只要合理選擇RB，RC的阻值，晶體管將處于放大狀態(tài)。

固定偏流電路第123頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22124

固定偏流電路缺點(diǎn)：工作點(diǎn)穩(wěn)定性差。（∵IBQ固定，當(dāng)β、ICBO等變化→ICQ、UCEQ的變化→工作點(diǎn)產(chǎn)生較大的漂移→使管子進(jìn)入飽和或截止區(qū)）優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。第124頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221251、分壓式電流負(fù)反饋偏置電路的分析二、分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路（a）固定偏流電路（b）直流負(fù)反饋偏置電路（c）分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路

分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路第125頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22126（a）固定偏流電路（b）直流負(fù)反饋偏置電路負(fù)反饋機(jī)制的作用：克服Q點(diǎn)的漂移現(xiàn)象，保證Q點(diǎn)的穩(wěn)定。T↑→β↑→IC↑→UBE↓→UE↑（∵UE=

UBQ﹣UBE，且UBQ基本不變）→IB↓（擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)↓）→IC↓(∵IC=βIB)第126頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22127（b）直流負(fù)反饋偏置電路（c）分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路RB1：上偏置電阻RB2：下偏置電阻為了保證ｂ極電壓的穩(wěn)定若IBQ<<I1、I2，

I1≈I2第127頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22128計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q：前提IBQ<<I1、I2

（c）分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路第128頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22129例4：電路如右圖所示

已知：

UCC=28V，RC=6.8kΩ,Re=1.2kΩ,

RB1=90kΩ,RB2=10kΩ

求：①β=60的Q點(diǎn)

②β=150的Q點(diǎn)例4電路圖結(jié)論：β從60變化到150，各個(gè)Q點(diǎn)參數(shù)值基本沒(méi)有變化，說(shuō)明電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q的穩(wěn)定性。第129頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221302、分壓式電流負(fù)反饋偏置電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)注意點(diǎn)：①RB1、RB2選取適當(dāng)小的數(shù)值②RＥ選取足夠大的數(shù)值（c）分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路第130頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22131

為確保UB固定，要求RB1、RB2的取值愈小愈好。但是RB1、RB2過(guò)小，將增大電源UCC的無(wú)謂損耗，因此要二者兼顧。通常選取并兼顧UCEQ而?。╟）分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路第131頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22132例5：UCC=12V，β=200要求：ICQ=1mA設(shè)計(jì)：RB1、RB2

、RE解：取UEQ=2VIEQ=ICQ=1mARE=2kΩ

UBEQ=0.7VUBQ=UEQ+UBEQ=2+0.7=2.7VIBQ=IEQ/β=1m/200=0.005mAI1=I2=10×IBQ=0.05mARB2=

UBQ/I2=54ΩRB1=(UCC－UBQ)/I1=246Ω（c）分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路第132頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22133練習(xí)：教材P144例5.4.1和P145例5.4.2第133頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221345.4.2共集放大電路（射極輸出器）＋－－＋UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRB1＋C2(a)電路第134頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22135

共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′IieRL’第135頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22136一、電壓放大倍數(shù)Au因而式中：

Au≤1，而且Uo與Ui同相。射極跟隨器第136頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22137

共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie二、輸入電阻RiRL’第137頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22138Ri顯著增大，所以共集電極電路的具有高輸入電阻的特性UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′IieRi與RL’有關(guān)第138頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22139

共集電極放大器及交流等效電路(b)交流等效電路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie三、輸出電阻Ro第139頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22140

求共集放大器Ro的等效電路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie第140頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22141式中：Ro與Rs有關(guān)第141頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22142是基極支路的電阻折合到射極的等效電阻輸出電阻小。第142頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22143共集電路的特點(diǎn)：①電壓放大倍數(shù)小于1而近于1；②輸出電壓與輸入電壓同相；③輸入電阻高；④輸出電阻低。第143頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221445.4.3共基放大電路C1－＋Ui＋RE＋C2RCRB1RB2＋CB－＋UoRLUCC(a)共基極放大電路第144頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22145

共基極放大器及其交流等效電路(b)交流等效電路Ii－＋UiRERiIerbeRi′βIbRCRoRLIo－＋UoIbecb第145頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22146Ii－＋UiRERiIerbeRi′βIbRCRoRLIo－＋UoIbecb一、1.電壓放大倍數(shù)Au式中：

Au與共射電路大小相等，但同相。第146頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22147二、輸入電阻Ri三、輸出電阻RoIi－＋UiRERiIerbeRi′βIbRCRoRLIo－＋UoIbecb第147頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22148

三種基本放大器性能比較第148頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221495.5放大電路的頻率響應(yīng)第149頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221505.5.1頻率響應(yīng)概述頻率響應(yīng)：放大倍數(shù)隨信號(hào)頻率變化的關(guān)系稱為放大電路的頻率特性，也叫頻率響應(yīng)。（1）待放大的信號(hào)不一定是單一頻率的，而是有一定的頻率范圍。（2）實(shí)際的放大器中存在電抗元件（管子的極間電容：Cb’e，Cb’c，以及電路的耦合電容，分布電容引線電感等）使得放大器對(duì)不同頻率的信號(hào)放大倍數(shù)和延遲時(shí)間不同。第150頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22151頻率失真：在輸入信號(hào)的幅度不變而改變其頻率時(shí)，輸出信號(hào)的幅度和相位都會(huì)隨著頻率改變，由此產(chǎn)生的失真。屬于線性失真。（1）幅頻失真：對(duì)各頻率分量放大倍數(shù)不同，使輸出信號(hào)各頻率分量幅度比例與輸入信號(hào)不同所引起的失真。（2）相頻失真：對(duì)不同頻率分量到達(dá)輸出端延時(shí)不同所引起的失真。第151頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22152

頻率失真現(xiàn)象第152頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22153原因：電抗元件的阻抗值與f

有關(guān)。特點(diǎn)：不產(chǎn)生新的頻率分量。非線性失真和線性失真的比較（1）非線性失真原因：伏安特性的非線性如：三極管特點(diǎn)：產(chǎn)生新的頻率分量輸入正弦輸出非正弦（2）線性失真如：L、C飽和失真和截止失真屬于那種失真？非線性失真第153頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22154失真的種類(lèi)、原因和特征第154頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22155幅頻特性：放大電路放大倍數(shù)的幅度與頻率的關(guān)系。相頻特性：放大電路放大倍數(shù)的相位與頻率的關(guān)系。頻率響應(yīng)（頻響）幅頻特性相頻特性第155頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22156放大電路的幅頻響應(yīng)和幅頻失真AuIfAuIfAuI(a)理想幅頻特性(b)直接耦合放大電路的幅頻特性fH

幅頻特性第156頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22157AuI(c)阻容耦合放大電路的幅頻特性中頻放大倍數(shù)上限頻率fH：為高頻區(qū)放大倍數(shù)下降為中頻區(qū)的1/時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率。第157頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22158下限頻率fL：為低頻區(qū)放大倍數(shù)下降為中頻區(qū)的1/時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率。AuI(c)阻容耦合放大電路的幅頻特性第158頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22159AuI(c)阻容耦合放大電路的幅頻特性通頻帶BW(BandWidth)：fH和fL之間形成的頻帶為中頻區(qū)，中頻區(qū)的頻帶寬度。BW=fH-fL描述電路對(duì)不同頻率信號(hào)適應(yīng)能力的動(dòng)態(tài)參數(shù)第159頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22160AuI增益頻帶積中頻區(qū)增益AuI與通頻帶BW是放大器的兩個(gè)重要指標(biāo)，希望兩者越大越好，但兩者往往又是一對(duì)矛盾的指標(biāo)，所以又引進(jìn)增益頻帶積來(lái)表征放大器的性能。第160頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22161

放大電路的相頻響應(yīng)和相頻失真fH(a)理想相頻特性(b)直接耦合電路的相頻特性

相頻特性第161頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22162fHfL(c)阻容耦合電路的相頻特性延遲時(shí)間初始相移理想情況下：第162頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22163

波特圖波特圖：采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)且進(jìn)行折線化近似的頻率特性曲線。波特圖對(duì)數(shù)幅頻特性對(duì)數(shù)相頻特性第163頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221645.5.2簡(jiǎn)單RC電路的頻率特性（a）高通電路令（以高通電路為例）

高通電路的頻響及其波特圖第164頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22165（a）高通電路（b）頻率響應(yīng)

高通電路的頻響及其波特圖第165頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22166f0.01fL00.1fLfL10fL-20-40最大誤差-3dB斜率為-20dB/十倍頻程的直線幅頻響應(yīng)：20dB/十倍頻（c）波特圖第166頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22167f0.01fL00.1fLfL10fL-20-4020dB/十倍頻相頻響應(yīng)f0.01fL0°0.1fLfL10fL90°45°

可見(jiàn)：當(dāng)頻率較高時(shí)，

≈1，輸出與輸入電壓之間的相位差=0。隨著頻率的降低，下降，相位差增大，且輸出電壓是超前于輸入電壓的，最大超前90o。（c）波特圖第167頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22168（b）頻率響應(yīng)

高通電路的頻響及其波特圖低通電路的波特圖則：（a）低通電路第168頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22169最大誤差-3dB0分貝水平線斜率為-20dB/十倍頻程的直線幅頻響應(yīng)：f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍頻程（c）波特圖第169頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22170相頻響應(yīng)f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍頻程f0.1fH0°fH10fH100fH-45°-90°（c）波特圖

可見(jiàn)：當(dāng)頻率較低時(shí)，

≈1，輸出與輸入電壓之間的相位差=0。隨著頻率的提高，下降，相位差增大，且輸出電壓是滯后于輸入電壓的，最大滯后90o。第170頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22171結(jié)論①電路的截止頻率決定于電容所在回路的時(shí)間常數(shù)。②當(dāng)信號(hào)頻率等于fL或fH時(shí)，放大電路的增益下降3dB

，且產(chǎn)生+45°或-45°相移。③近似分析中，可以用折線化的近似波特圖表示放大電路的頻率特性。第171頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221725.5.3晶體管的高頻等效模型1晶體管的高頻小信號(hào)模型圖4.6晶體管的高頻小信號(hào)混合π模型擴(kuò)散電容（幾~幾十PF）勢(shì)壘電容（小，0.1~幾PF）第172頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22173晶體管的高頻參數(shù)一、共射電流放大系數(shù)及其上限頻率fβ第173頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22174第174頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22175第175頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22176

波特圖第176頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22177二、特征頻率fT定義：|

|下降到1所對(duì)應(yīng)的頻率。因此：第177頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22178三、共基短路電流放大系數(shù)α(jω)及fα第178頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22179例：由手冊(cè)查得：某晶體管在工作點(diǎn)ICQ=5mA，UCEQ=6V時(shí)的參數(shù)為：β0=150，rbe=1K，UA=250V，fT=350MHz，Cb’c=4PF，求高頻混合型電路，并標(biāo)出參數(shù)值。解：第179頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22180所以：又因?yàn)椋核裕旱?80頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/221815.5.4放大電路的頻率響應(yīng)分析低頻區(qū)：考慮耦合電容（或旁路電容）的影響中頻區(qū)：高頻區(qū)：耦合電容（或旁路電容）看作短路極間電容看作開(kāi)路耦合電容（或旁路電容）看作短路極間電容看作開(kāi)路考慮極間電容的影響第181頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22182Rs＋－C1＋RB2RB1RE＋C3＋C2RCRL＋－Uo.Us.UCC試畫(huà)出該電路低頻區(qū)、中頻區(qū)和高頻區(qū)的小信號(hào)等效電路。第182頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22183RBC3低頻區(qū)小信號(hào)等效電路Rs＋－C1＋RB2RB1RE＋C3＋C2RCRL＋－Uo.Us.UCCC1、C2、C3：考慮Cb’e、Cb’c：開(kāi)路第183頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22184UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1中頻區(qū)小信號(hào)等效電路。Rs＋－C1＋RB2RB1RE＋C3＋C2RCRL＋－Uo.Us.UCCC1、C2、C3：短路Cb’e、Cb’c：開(kāi)路第184頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22185高頻區(qū)小信號(hào)等效電路rbe′b′rbb′RsUsrceRCRL＋－Uo.beRL′Cbc′Cbe′cUbe′gm..RBRs＋－C1＋RB2RB1RE＋C3＋C2RCRL＋－Uo.Us.UCCC1、C2、C3：短路Cb’e、Cb’c：考慮第185頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22186共射放大電路的頻率響應(yīng)一、共射放大電路的高頻響應(yīng)1、高頻小信號(hào)等效電路及其簡(jiǎn)化模型Rs＋－C1＋RB2RB1RE＋C3＋C2RCRL＋－Uo.Us.UCC

共射電路及其高頻小信號(hào)模型（a）電路第186頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22187rbe′b′rbb′RsUsrceRCRL＋－Uo.beRL′Cbc′Cbe′cUbe′gm..RB

共射電路及其高頻小信號(hào)模型（b）高頻等效電路設(shè)RB1//RB2>>rb’e第187頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22188rbe′b′rbb′RsUsrceRCRL＋－Uo.beRL′Cbc′Cbe′cUbe′gm..（b）高頻等效電路第188頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22189密勒等效和單向化等效電路單向化：將Cb’c等效在輸入回路和輸出回路設(shè)Cb’c折合到b’-e間的電容為CM設(shè)Cb’c折合到c-e間的電容為CM’保證CM上流過(guò)的電流仍為，但它的端電壓為保證CM’上流過(guò)的電流仍為，但它的端電壓為第189頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22190rbb′RsUs.＋－rbe′Cbe′CMb′CM′′RL＋－Uo.beUbe′gm.c(a)單向化模型第190頁(yè)/共217頁(yè)2023/4/22191rbb′RsUs.＋－rbe′