1场效晶体管基本场效晶体管基本双极型晶体管基本双极型晶体管基本 下一章下一章 上一章上一章 返回主页返回主页 2BCERBRCUCCUBBUCCBCERBRCRBRC+UCC uo ui C1C2两个电源的放大电路两个电源的放大电路一个电源的放大电路一个电源的放大电路3iB uBE ui=0，直流电源单独作用直流电源单独作用输入信号输入信号 ui，Oui t iC uCE 输出信号输出信号 uo=uce=ic RC RBRC+UCC uo ui C1C2O t ui t uo O t UBEOIB tO t UCEO t ICO t uoO4 在输入特性曲线上在输入特性曲线上IC IBUBE UCEUCCUCC RC 已知已知 IB,可确定可确定 Q 点点,可知可知 UBE在输出特性曲线上在输出特性曲线上 已知已知 IB,可确定可确定 Q 点，点，可知可知 IC,UCEUBE IBOUCEICO5RBRC+UCC uo ui C1C2 ui=0,直流电源单独作用直流电源单独作用直流通路的做法：直流通路的做法：(1)信号源中的电动势短路；信号源中的电动势短路；(2)电容开路电容开路根据根据KVL定律：定律：IBRB+UBE=UCC IC=IBUCE=UCCRCIC UCCUBERBIB=IB RBRC+UCCUBE6例例 9.2.1 在如图所示的固定偏置放大电路中，已在如图所示的固定偏置放大电路中，已知知 UCC=6 V，Rs=180 k，RC=2 k,=50，晶体，晶体管为硅管。
试求放大电路的静态工作点管为硅管试求放大电路的静态工作点RBRC+UCC uo ui C1C2 解解 IC=IBUCE=UCCRC IC UCCUBE RBIB=60.7 180=mA=0.029 4 mA=500.029 4 mA=1.47 mA=(621.47)V=3.06 V 71.当当 IB 太小，太小，Q 点很低，引起后半周截止失真点很低，引起后半周截止失真2.当当 IB 太大，太大，Q 点很高，引起前半周饱和失真点很高，引起前半周饱和失真截止失真和饱和失真统称为非线形失真截止失真和饱和失真统称为非线形失真UCEuCEO t IBiBO t ICiCO t UCEuCEO t ICiCO t IBiBO t 截止失真截止失真uOO t uOO t 饱和失真饱和失真8其分贝值其分贝值:|Au|(dB)=20lg|Au|定义：定义：Uo UiAu=Uo UiAu=Uo Ui 绝对值绝对值:|Au|=Uom Uim=当输入信号为正弦交流信号时当输入信号为正弦交流信号时,9在放大电路中在放大电路中:定义：定义：Ui Ii ri=Ui Ii ri=当输入信号为正弦交流信号时：当输入信号为正弦交流信号时：ri RSri Ui=Us Us RSri Ii=Ui+_UsIiRS放放大大电电路路ri10 ri 大大 Ui 大大 Uo 大；大；ri 大大 Ii 小小 可减轻信号源的负担；可减轻信号源的负担；ri RSri Ui=Us Us RSri Ii=ri 越大越好，越大越好，ri RS。
可见：可见：Ui+_UsIiRS放放大大电电路路ri11UOC ISC ro=UOC ISC ro=当输入信号为正弦交流信号时：当输入信号为正弦交流信号时：定义：定义：其中其中:Ues=UOC =A0Ui RL RLroUoL=UOC RL RLro|Au|=|A0|Uo+_UesIoro RL12 若若 ro 小，带载能力强；反之带载能力差小，带载能力强；反之带载能力差RL RLroUoL=UOC RL RLro|Au|=|A0|可见：可见：ro 越小越好，越小越好，ro RLUo+_UesIoro RL13 幅频特性幅频特性:270o180o 90oO f 相频特性相频特性:|Am|f O|Au|f1f2 通频带通频带0.707|Am|14解解 (1)ri RSri Ui=Us 9103(19)103=10 mV =9 mV UOC=|A0|Ui =1009 10-3 V=0.9 V=900 mV 例例 9.3.1 某放大电路的空载电压放大倍数某放大电路的空载电压放大倍数|A0|=100，输入电阻，输入电阻 ri=9 k ，输出电阻，输出电阻 ro=1 k，试问，试问:(1)输入端接到输入端接到 Us=10 mV，Rs=1 k 的信号源上，开的信号源上，开路电压路电压 UOC 应等于多少？应等于多少？(2)输出端再接上输出端再接上 RL=9 k 的的负载电阻时，负载上的电压负载电阻时，负载上的电压 UoL 应等于多少？这时电压应等于多少？这时电压放大倍数放大倍数|Au|是多少？是多少？15 RL RLro|Au|=|A0|(2)=810 mV=0.81 V RL RLroUoL=UOC 9103 (19)103=900 10-3 V 9103(19)103=100=90 16 输入端电压和电流的关系输入端电压和电流的关系 UBE IB 为一个常数。
为一个常数IB IB UBE 称为晶体管的输入电阻称为晶体管的输入电阻rbe=iBuBEOQiC uCE uBE iBBEC17 晶体管从输入端看，可以用一个等效的动态电晶体管从输入端看，可以用一个等效的动态电 阻阻 rbe代替rbe 可以估算：可以估算：rbe=200+26 ICiC uCE uBE iBBEC be BErbe Ib 18 ce CIcE Ib端电压和电流的关系端电压和电流的关系 在放大区在放大区:IC=IB，从输出端看，可以用一个从输出端看，可以用一个 受控电流源代替受控电流源代替iC uCE uBE iBBEC be BErbe Ib 晶体管的小信号模型晶体管的小信号模型 ce CIc IbBErbe Ib be ce CIc Ib 晶体管的小信号模型晶体管的小信号模型 Ie19BErbe IbCIc IbRBRC+UCC uo ui C1C2 交流通路交流通路 IiIbIcIoRBRC Uo Ui Ie 微变等效电路微变等效电路 +_UsRsRL BEC作法作法:C 短路，短路，UCC 短路IbIc IiUo Ui BrbeCRBRCEIo Ib20Au=Uo Ui其中：其中：RL=RCRL Ic(RC RL)Ib rbe=RL rbe =ri Ui Ii =Ii(RBrbe)Ii=RB rbe rbe UOC ISC ro=Ic RC Ic=RC +_UsRsRL IbIc IiUo Ui BrbeCRBRCEIo Ib21 例例9.3.2 求求例例9.2.1放大电路的空载电压放大倍放大电路的空载电压放大倍数、输入电阻数、输入电阻 和输出电阻和输出电阻 。
1)空载电压放大倍数空载电压放大倍数 解解26 ICrbe=200+=20050 261.47=1084 Ao=RC rbe=502 1.084=92.25 ri=RB rbe(2)输入电阻输入电阻 =k 1801.0841801.084=1.078 k(3)输出电阻输出电阻 ro=RC =2 k RBRC+UCC uo ui C1C222(1)增加一个偏流电阻增加一个偏流电阻 RB2，可以固定基极电位可以固定基极电位只要满足只要满足:I2 IB RB2 RB1RB2 UB=UCC 选择参数时，一般取选择参数时，一般取 I2(510)IBRB1RC+UCC uo ui C1C2RB2RECE23(2)增加发射极电阻增加发射极电阻 RE，可以稳定可以稳定 IC只要满足只要满足 UB UBE UBREUEREIE=IC=1 IE 选择参数时选择参数时,一般取一般取 UB(510)UBET ICEO IE URE IC IC UBE (3)增加增加 CE,避免避免 Au下降RB1RC+UCC uo ui C1C2RB2RECE24RB1RC+UCC uo ui C1C2RB2RECE直流通路：直流通路：RB1RC+UCCRB2RE UBUBE REIE=IB=1 1 IE IC=IB UCE=UCCRC ICRE IE UCC(RCRE)IC RB2 RB1RB2 UB=UCC 25RB1RC+UCC uo ui C1C2RB2RECE(1)交流通路交流通路 (2)微变等效电路微变等效电路 +_USRSRL IiIbIcIoRB2RC Uo Ui IeRB1 E B rbe C IbBEC Ib IiIcIoBrbeC IbRB1RCEUo Ui RB226 Au=Uo Ui其中：其中：RL=RCRL Ic(RCRL)Ib rbe=RL rbe=ri Ui Ii =Ii(RB1RB1rbe)Ii=RB1RB1rbe rbe UOC ISC ro=IcRC Ic=RC +_USRSRL Ib IiIcIoBrbeC IbRB1RCEUo Ui RB227RB+UCC uO ui C1C2RERB+UCCRERBIBUBERE(1)IB=UCCIC=IB UCE=UCCREIE =UCCRE(1 )IB UCCUBERB+(1 )RE IB=直流通路直流通路28 uo RB+UCC ui C1C2RE 交流通路交流通路 微变等效电路微变等效电路 RE Uo Ui RB BEC+_USRS Ib Io Ii Ib Ui BrbeE RE Uo RB C RL EBrbeC IbEBrbeC IbEBrbeC Ib29Au=Uo Ui其中：其中：RL=RERL ri Ui Ii =UOC ISC ro=(1 )RL rbe(1 )RL =1 RBrbe(1 )RL =(RS RB)rbe 1 =RE+_USRS Ib Io Ii Ib Ui BrbeE RE Uo RB C RL 30RB1RC+UCC uo ui CBC2RB2REC1 IC=IB UCE=UCCRC ICRE IE UCC(RCRE)IC RB2 RB1RB2 UB=UCC 直流通路直流通路RB1RC+UCCRB2REIB=1 1 IE 31RB1RC+UCC uo ui CBC2RB2REC1IiRERC Uo Ui IoBEC 交流通路交流通路 微变等效电路微变等效电路 +_USRSEBrbeC IbEBrbeC IbRL IbIiRERC Uo Ui IoBECrbe Ib32Au=Uo Ui RL rbe =ro UOC ISC =RC ri Ui Ii =rbe 1 =RE 其中：其中：RL=RCRL +_USRSRL IbIiRERC Uo Ui IoBECrbe Ib33DRG1RD+UDD uo ui C1C2RG2RSRGGSRG2 RG1RG2 UG=UDD 当当UGS UGS(th)时时,才能建立起反型层导电沟道。
才能建立起反型层导电沟道ID=IS UGS=UGRSIS UD=UDDRDID34uo=idRD uG=UG ui uD=UDDiDRD uGS=UGS ugs iD=IDid uGS uG Oui t iD uD t uo O t UGOUGS tO t UDO t IDO35 只要只要 UGS UGS(off),导电沟道都不会消失导电沟道都不会消失IG=0 uGS=RS IS 与增强型一样与增强型一样RD+UDD uO ui C1C2RGRSGDS36 级间级间耦合方式耦合方式 阻容耦合、直接耦合、变压器耦合阻容耦合、直接耦合、变压器耦合耦合耦合 RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+UCC uO C3RE2 前、后两级静态工作点彼此独立，互不影响前、后两级静态工作点彼此独立，互不影响37US+_RS微变等效电路微变等效电路:RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+UCC uO C3RE2RL UO Io IbIoIc IbUi rbe IbRE2RB Ii Ib IirbeRB1RCRB238 Au=Au1Au2 其中其中：RL1=ri2,ri=ri1 ro=ro2 RL1=RC1ri2。
US+_RSRL UO Io IbIoIc IbUi rbe IbRE2RB Ii Ib IirbeRB1RCRB2 阻容耦合放大电路，只能放大交流信号，阻容耦合放大电路，只能放大交流信号，无法传递直流信号无法传递直流信号39 前后级静态工作点相互影响，相互制约；不能前后级静态工作点相互影响，相互制约；不能独立设置独立设置分析方法同直接耦合放大电路分析方法同直接耦合放大电路可以放大直流信号可以放大直流信号RB1RC ui C1RB2RE1RB3+UCC uo RE240 例例 9.6.1 如图所示放大电路如图所示放大电路,已知已知 RB1=33 k，RB2=RB3=10 k,RC=2 k,RE1=RE2=1.5 k,两晶体两晶体管的管的 1=2=60,rbe1=rbe2=0.6 k求总电压放大倍数求总电压放大倍数RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+UCC uO C3RE2RL1=ri2 解解第一级为共射放大电路第一级为共射放大电路,它的负载电阻即第它的负载电阻即第二级的输入电阻二级的输入电阻RB3rbe2(1 2)RE2 41=k 100.6(160)1.5100.6(160)1.5=9.02 k=k 21039.0210321039.02103=1.64 k Au1=1RL1 rbe1.640.6=60 =164 第二级为共集放大电路第二级为共集放大电路,可取可取 Au=1，Au=Au1Au2=1641 =164 RL1=RCRL1 RL1=RB3rbe2(1 2)RE2 解解42 IC1IC2 UC1=UC2 Uo=UC1UC2 =0 ui1=ui2=0 RC+UCC uo ui1 RERC ui2 UEE T1T243 ui1=ui2 uc1=uc2 uo=uc1uc2=0 对共模信号无放大作用；对共模信号无放大作用；即即Ac=0。
RE抑制零点漂移的过程抑制零点漂移的过程T i RE uRE iB1 iB2 iC1 iC2uBE uBERC+UCC uo ui1 RERC ui2 UEE T1T244 ui1=ui2 uc1=uc2 uo=uc1 uc2 =2uc1对差模信号有放大作用对差模信号有放大作用,即即Ad0RE 对对 Ad 是否有影响是否有影响?ic1=ic2，ie1=ie2 uRe=RE iRe=0 不影响不影响 AdAd AcKCMRR=共模抑制比：共模抑制比：RC+UCC uo ui1 RERC ui2 UEE T1T245RC+UCC uo ui RERCUEE 双端输入双端输入 单端输入单端输入双端输出双端输出 单端输出单端输出 双端输入双端输出双端输入双端输出双端输入单端输出双端输入单端输出单端输入双端输出单端输入双端输出 单端输入单端输出单端输入单端输出ui1=ui/2+_ube1ui2=ui/2+_ 设设 ui 增加，增加，ui 0 uBE1 0 ic1 0 uo 0可见可见:输入和输出电压输入和输出电压的相位相反，故的相位相反，故称反相称反相输入46ui1=ui/2+_ube1ui2=ui/2+_ ui 0 ube1 0 ic1 0 uo 0设设 ui 增加增加 ui RC+UCC uo RERCUEE 双端输出时，双端输出时，uo=2uc1；单端输出时，单端输出时，uo=uc1。
可见可见:输入和输出电压输入和输出电压的相位相同，故的相位相同，故称同相输入称同相输入47 特点是输出功率大；效率高特点是输出功率大；效率高PO PE=100%，但波形严重失真但波形严重失真界于以上二者之间界于以上二者之间波形不失真波形不失真,但但低甲类放大甲类放大 乙类放大乙类放大 uCE iC t Iav=IC t UCE OOUCE=UCCIC=0iC t tIavOOuCE48+UCCRL ui UCCRL ui 两个独立的共集放大电路两个独立的共集放大电路 乙类放大互补对称电路乙类放大互补对称电路 +UCC ui UCCRL ui=0 IB=0，IC=0；iL=0，uo=0故为乙类放大故为乙类放大49负半周负半周 ui 0，NPN管截止管截止,PNP管放大正半周正半周 ui 0,NPN管放大管放大,PNP管截止；管截止；iL1iL2交越失真交越失真+UCC ui UCCRL IB 和和 IC 不宜为不宜为 0，应将静态，应将静态 工作点提高一点，以避开输工作点提高一点，以避开输 入特性的死区入特性的死区ui tOuo tO50 有一个合适的有一个合适的 IB；IB 0，IC0；故为甲乙类放大故为甲乙类放大。
当当 ui0，T1管截止，管截止，T2管放大当当 ui0，T1管放大，管放大，T2管截止；管截止；T1+UCC ui UCCRLRB2RB1D1D2 uo T2iL1iL251 下一章下一章 上一章上一章 返回主页返回主页 。