1、2.1 放大電路的基本概念電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號放大成較大的信號。放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)，如圖：XiXoAv擴音機是怎樣工作的 直流供電電源前置放大器功率放大器 第2章 放大器基礎(chǔ) 2-1 放大器的基本概念放大就是將信號的幅度由小變大。用放大電路來完成對信號的放大作用。放大的實質(zhì)是一種能量的轉(zhuǎn)換過程。有源器件在輸入信號的控制下，將直流電源提供的能量轉(zhuǎn)換成輸出的交流信號。放大器的主要功能是放大電信號，即把微弱的輸入信號（電流、電壓或功率）通過電子器件的控制作用，將直流功率轉(zhuǎn)換成一定強度的、隨輸入信號變化的輸出信號。直流放大器音頻放大器視頻放大器脈沖放大器信號的特征

2、寬帶放大器諧振放大器信號的大小小信號放大器大信號放大器（功率放大器）放大器的分類2.1.1 放大器的基本組成 輸入信號源：提供輸入信號，它既可以是前一級電路的輸出， 也可以是將非電量的物理量變換為電信號的換能器;輸出負載:是放大器輸出端呈現(xiàn)的輸出特性，它可能成為下一級電路的輸入 電阻，也可能是一些終結(jié)設(shè)備的阻抗。直流電源：提供功率；偏置電路:為半導(dǎo)體器件提 供合適的靜態(tài)工作點，保證 其正常 的工作狀態(tài)。根據(jù)半導(dǎo)體器件其交流接地電極的不同,三種基本的放大電路: 共發(fā)射極 共基極 共集電極輸入信號源輸出負載直流電源及偏置電路1、設(shè)置合適靜態(tài)工作點 偏置電路2、輸入信號、輸出負載、放大器三者之間的連

3、接方式 耦合方式偏置電路的要求：1)提供放大器所需要的工作點。2)工作點在外部條件變化時保持不變。放大器必須解決的問題2.1.2 共發(fā)射極放大電路 1.電路形式電路構(gòu)成三極管工作在放大區(qū)： 發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當?shù)撵o態(tài)工作點。集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸ｑ詈想娙?，起到隔離直流、耦合交流的作用集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。+BCE參考零電位點放大作用原理+*放大作用的實質(zhì)：放大器的能量控制作用，而且放大作用是針對變化量而言的。+RLviRBVCCVBBRCCBCCT另一種放大電路形式解決直接耦合所帶來直流電位相互牽制問題耦合電容應(yīng)足夠大（幾u

4、F到幾十uF）2.1.2 共發(fā)射極放大電路 各元件的作用 保證發(fā)射結(jié)正偏； 一方面保證集電結(jié)反偏，另一方面為整個放大器提供能源； 一方面形成集電極的直流通路，另一方面把晶體管放大的集電極電流轉(zhuǎn)化為輸出電壓； 一方面起隔直流的作用，另一方面又起著耦合交流的作用，保證交流信號能夠正常傳輸。為放大器的負載；2.1.2 共發(fā)射極放大電路2.電路分析 放大器的輸入信號通常是不規(guī)則信號，但可以將其分解為正弦波信號的疊加信號 分析放大器時總是分為靜態(tài)和動態(tài)兩種狀態(tài)來分析，靜態(tài)是分析放大器的直流特性，動態(tài)是分析放大器的交流特性。瞬態(tài)：直流交流2.1.2 共發(fā)射極放大電路 2.電路分析 靜態(tài)：是指s0時放大器所

5、處的工狀態(tài)，即直流工作狀態(tài)。 瞬態(tài)：s0時的工作狀態(tài)，是在直流工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上疊加有交流信號時，半導(dǎo)體三極管各電極電流、電壓的變化情況。假設(shè)輸入信號電壓 2.1.2 共發(fā)射極放大電路2.電路分析2.1.2 共發(fā)射極放大電路2.電路分析 倒相2.1.2 共發(fā)射極放大電路 2.電路分析輸出與輸入電壓之間的相位關(guān)系 iBEiBiCCE（VCCiCRc）反之iCE，即輸出與輸入電壓是反相位的，這種現(xiàn)象稱為放大器的“倒相”作用。 3.放大器的能量分配關(guān)系靜態(tài)時，直流電源提供的功率集電極損耗功率集電極電阻RC上消耗的功率可以看出 動態(tài)能量分配關(guān)系動態(tài)時，電源功率未變，在輸入信號的作用下，原來消耗在集電結(jié)的

6、功率的一部分轉(zhuǎn)換為RC上的功率，若RC為負載，即在輸入信號的作用下，電源提供的功率轉(zhuǎn)換為輸出功率。 集電結(jié)上消耗的功率RC上消耗的功率電源提供的功率RBVCCVBBRCC1C2Tvi+-vo+-RBVCCVBBC1C2TRCvivoVCCC1C2TRCRBvivo幾伏到 幾十伏2.1.2 共發(fā)射極放大電路4. 電路的通常畫法 2.1.2 共發(fā)射極放大電路4. 電路的通常畫法 加入單一頻率信號后的波形如圖所示 2.1.2 共發(fā)射極放大電路4. 電路的通常畫法直流通路：令交流電源為零將電容斷開即可得到直流通路Rb：稱為基極偏流電阻，這種偏置稱為固定偏置電路。 2.1.2 共發(fā)射極放大電路4. 電路

7、的通常畫法交流通路：直流電源為零；耦合電容Cb、Cc短路，分布電容及結(jié)電容可視為開路。 2.1.2 共發(fā)射極放大電路 交流通路是在直流的基礎(chǔ)上作出的一種等效電路，對于小信號放大器，若將三極管用線性網(wǎng)絡(luò)表示，則可利用該等效電路計算小信號放大器的各種性能指標。 將三極管用方框圖表示，輸入端口 、輸出端口 2.1.3 放大器的主要指標 放大器主要性能指標為：增益，輸入、輸出阻抗，頻率響應(yīng)，非線性失真等。 1.增益電壓增益電流增益互導(dǎo)增益源電壓增益源電流增益互阻增益：放大倍數(shù)A，是放大器輸出量與輸入量的比值，反映放大器放大電信號的能力。功率增益 增益常采用分貝數(shù)表示，便于對多級放大器的分析運算由于 、

8、 ，四種增益可以轉(zhuǎn)換*RLRo時，Av達到最大，且與RL無關(guān)。2.1.3 放大器的主要指標 2.輸入、輸出電阻 1）輸入電阻Ri（或輸入阻抗 ）若 滯后于 ，則 呈容性； 若 超前 則 呈感性； 在中頻段 與 同相，則 Ri為純電阻。2.1.3 放大器的主要指標 2.輸入、輸出電阻 1）輸入電阻Ri對輸入電阻的要求（a）若要求輸入端得到較大而穩(wěn)定的輸入信號電壓 ，要求RiRs（b）若要求輸入端得到穩(wěn)定的輸入信號電流 要求RiRs。（c）當采用傳輸線送入信號時，應(yīng)使放大器的輸入阻抗等于傳輸線的特性阻抗，輸入端可得到較大的輸入信號功率。 2.1.3 放大器的主要指標 2.輸入、輸出電阻 2）輸出電

9、阻Ro（或輸出阻抗 ） 將輸出端的RL斷開，在輸出端口外加一個信號 ；令輸入信號為零，若輸入信號為電壓源應(yīng)將其短路（若為電流源應(yīng)將其開路），但保留內(nèi)阻Rs，產(chǎn)生電流 ，則放大器的輸出阻抗（中頻時為輸出電阻Ro ）為 2.1.3 放大器的主要指標 2.輸入、輸出電阻 2）輸出電阻Ro對放大器輸出電阻Ro的要求： （a）當負載RL變化，且需要得到穩(wěn)定的輸出電壓信號，則要求放大器具有較小的輸出電阻Ro（放大器輸出等效為恒壓輸出）。 （b）若負載需要得到穩(wěn)定的輸出信號電流，則要求放大器具有較大的輸出電阻（放大器的輸出等效為恒流輸出）。 輸入阻抗輸出阻抗為有效傳輸信號，若需要得到較大輸入電壓，希望若需要

10、得到較大輸入電流，希望若需要得到穩(wěn)定輸出電壓，希望若需要得到穩(wěn)定輸出電流，希望2.1.3 放大器的主要指標 3.頻率響應(yīng)（頻率特性） 例：放大器的電壓增益可表示為 頻率特性放大器中的電抗性元件對不同頻率的信號呈現(xiàn)出不同的阻抗，使放大器對不同頻率的輸入信號具有不同的增益，把放大器這種增益隨輸入信號頻率變化的特性稱為頻率特性。增益函數(shù) 在實驗中，曲線可采用逐點描繪的方法得到，即在放大器的輸入端加上幅度恒定，而頻率逐點改變的信號，分別測出對應(yīng)的輸出電壓幅度，根據(jù)輸出與輸入之間的關(guān)系，就可描繪出幅頻特性曲線 中頻增益低頻段中頻段高頻段通頻帶：增益函數(shù)取對數(shù)用dB來表示，則幅頻特性曲線又叫波特圖，當從下

11、降到中頻增益的0.707時，在波特圖上則正好下降3（dB） 4.頻率失真(線性失真) 信號通過放大器時，若放大器對不同頻率分量的增益不同，輸出信號將出現(xiàn)頻率失真。其中幅頻特性而產(chǎn)生的失真稱為幅度失真；相頻特性產(chǎn)生的失真稱為相位失真。頻率失真為線性失真，失真信號中不會產(chǎn)生新的頻率成分。非線性失真：輸出信號中會產(chǎn)生新的頻率成分的失真。線性失真：輸出信號中不會產(chǎn)生新的頻率成分2.1.3 放大器的主要指標5.非線性失真 產(chǎn)生：非線性失真是另一種波形失真，它主要是由半導(dǎo)體器件中伏安特性曲線的非線性產(chǎn)生的?；鶚O電流比輸入信號的頻率多出了許多頻率分量，即ib為非正弦波 2.1.3 放大器的主要指標 5.非線

12、性失真 非線性失真系數(shù) :輸出信號中由失真引起的諧波功率的總和對基波功率之比的平方根，即 非線性失真與線性失真的區(qū)別;放大器的非線性失真:由放大器件的非線性特性所帶來的一種失真，它最大的特點是在輸出信號中產(chǎn)生了輸入信號中所沒有的新的頻率成份 放大器的線性失真:放大器頻率特性帶來的失真2.1.3 放大器的主要指標2.1.4 放大器的偏置電路設(shè)置靜態(tài)工作點的電路稱為放大器的偏置電路，它的主要作用有二個：一是為半導(dǎo)體器件提供所需的靜態(tài)工作點(Q點)；二是在外界因素（溫度、電源電壓等）變化時保持Q點的穩(wěn)定。 為得到所需要的靜態(tài)工作點，可有不同的偏置方式，分立元件電路中多采用電壓偏置，集成電路中多采用電

13、流偏置。1)固定偏置電路靜態(tài)工作點的圖解分析靜態(tài)分析+幾千到 幾百千歐直流通路幾千到 幾十千歐2.1.4 放大器的偏置電路1.固定偏置電路圖解法確定Q點線性線性A、將電路分為三部分非線性線性部分直線方程 輸入回路方程: 輸出回路方程:vBE = VBB iBRBvCE = VCC iCRC直流負載線B、作非線性部分的VA特性三極管輸入、輸出特性曲線iC /mAC、作線性部分VA特性直線直流負載線斜率為1/RCICQvBE = VBB iBRBQQ直流負載線斜率為1/RBIBQvCE = VCC iCRc特性曲線的交點即為Q點， IBQ 、VBEQ 、ICQ 、VCEQ2.1.4 放大器的偏置電

14、路 1.固定偏置電路 2）靜態(tài)工作點的近似計算 近似計算，給出以下兩個假定：（1）在放大區(qū)，假定VBEQ為定值（硅為0.60.7V，鍺為0.20.3V）。 （2）在放大區(qū)，假定iC與CE無關(guān)，對于共發(fā)、共基、共集電路、輸出與輸入之間的關(guān)系服從直流電流傳輸方程2.1.4 放大器的偏置電路 1.固定偏置電路2）靜態(tài)工作點的近似計算 具體步驟為 （1）畫出放大器對應(yīng)的直流通路，標出各支路電流。 （2）由輸入偏置電路根據(jù)基爾霍夫電壓定律確定輸入回路的電壓方程。 （3）由輸出回路根據(jù)基爾霍夫電壓定律確定輸出回路電壓方程。 （4）求解方程，確定IBQ、ICQ、VCEQ值（VBEQ為已知）。 2.1.4 放

15、大器的偏置電路 1.固定偏置電路例：在圖2-1-11（a）所示的直流通路中，當RB470k，Rc3.9k，電源電壓VCC12V，三極管的VBEQ0.6V，50。試用工程近似計算法求出該電路的靜態(tài)工作點。解：列出回路方程求 直流通路2.1.4 放大器的偏置電路偏置電路的要求：1)提供放大器所需要的工作點。2)工作點在外部條件(主要是溫度)變化時保持不變。晶體管放大器的偏置電路固定偏置電路VCCTRCRB+12V4k300kTVBEICEOQ改進偏置電路，當溫度升高、 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。 利用Rb1和Rb2組成的分壓器固定基極電位 若 I1 I2I

16、B VB=I2Rb2=2.分壓式偏置電路Rb1+VCCRCRb2ReRLvivoI1I2VEICIEIBVB1)電路基本特點(1+)Re10Rb1|Rb2I1 IBVB VBEI1=(510)IB (硅)I1=(1020)IB(鍺)VB =3V5V (硅)VB =1V3V (鍺) 利用Re將IE的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化 VE IEVBE 穩(wěn)定過程 TBEIBICIE=IC+IBICIEVBE=VB-IERe加入Re形成了負反饋過程，使電路穩(wěn)壓Rb1+CRCRb2 ReRLvivoI1I2VEICIEIBB負反饋：就是指將輸出電壓或輸出電流，通過一定方式反送回輸 入電路中去的過程。如果反饋量和原輸

17、入量相位相反，反饋 量起削弱原輸入量的作用，這種反饋稱為負反饋。2.電流負反饋偏置電路2.1.4 放大器的偏置電路 2.電流負反饋偏置電路 2)靜態(tài)工作點的求解：方法（一）:先畫出直流通路，根據(jù)戴維南定理畫等效電路 Rb1+CRCRb2 ReRLvivo2.1.4 放大器的偏置電路 2.電流負反饋偏置電路 列出輸入回路方程為 ICQIBQ VCEQVCCICQRcIEQRe 這樣便求得放大器的靜態(tài)工作點Q（IBQ，VBEQ，ICQ，VCEQ）。 Rb1+CRC Rb2 ReRLvivo靜態(tài)分析Rb1+CRCRb2 Re直流通路方法（二）:在I1I2IBQ的條件下，可直接求出B點、E點電壓 2.

18、1.4 放大器的偏置電路 2.電流負反饋偏置電路1）I1也不能太大 若I1太大會損耗過多的電源功率； Rb1，Rb2過?。↖1大）對信號電流 有分流作用。 2）射極電阻Re越大，效果越好。但保持一定靜態(tài)電流ICQ的情況下，Re越大，VEQ越高，就會造成VCEQ的減小使放大器靜態(tài)工作點不合適。Rb1+CRCRb2 Re直流通路2.1.4 放大器的偏置電路 2.電流負反饋偏置電路實際I1（510）IBQ VBQ（510）VBEQ 或：VEQ（1/31/5）VCC ， VBQVEQVBEQ 如果按照上述原則確定相互之間的電壓電流關(guān)系，則放大電路的工作點是穩(wěn)定的 Rb1+CRCRb2 Re直流通路2.

19、1.4 放大器的偏置電路 3.電壓負反饋偏置電路穩(wěn)定工作點的過程是TICQVCEQRbIBQICQ以維持ICQ保持不變。靜態(tài)工作點的計算 2.1.4 放大器的偏置電路 4.場效應(yīng)管放大器的靜態(tài)工作點 靜態(tài)工作點的分析方法:圖解法; 似計算法1)自偏壓電路 VG0，VGSVGVSIDRs 2.1.4 放大器的偏置電路4.場效應(yīng)管放大器的靜態(tài)工作點 1)自偏壓電路 若已知管子的轉(zhuǎn)移特性曲線，也可用圖解法確定工作點Q，偏置電路方程式VGSVGVSIDRs 為一條過原點的直線，其斜率為1Rs，此直線稱為偏置負載線 VDSQVDDIDQ（RdRs）自偏置方式只能用于耗盡型場效應(yīng)管和結(jié)型場效應(yīng)管。 2.1

20、.4 放大器的偏置電路4.場效應(yīng)管放大器的靜態(tài)工作點 2）混合偏置電路柵極電壓由電源電壓VDD經(jīng)Rg1、Rg2分壓得到，Rg是為了提高輸入電阻用的，Rs構(gòu)成自偏壓電路。可得正向固定偏壓VG為 自偏壓:VSIDQRs2.1.4 放大器的偏置電路2.2 放大器的基本分析方法和基本放大電路 分析放大器的基本方法有二種：圖解分析法：它是以器件的特性曲線為基礎(chǔ)，用作圖 的方法在特性曲線上來分析放大器的工作過程。 圖解法的特點是比較直觀，反映器件的非線性特 性，清楚地顯示放大信號的物理過程。圖解法適用于大信號時的分析，既可分析放大器的直流狀態(tài)，又能分析放大器的動態(tài)情況。缺點：不能計算技術(shù)指標2.2 放大器

21、的基本分析方法和基本放大電路 分析放大器的基本方法有二種：等效電路分析法又稱為微變等效電路分析法:在小信號輸入的 條件下，將放大器件用等效參數(shù)模型來代替，再加上外部 電路元件，將整個放大器轉(zhuǎn)化為與之等效的線性等效電路， 再采用線性網(wǎng)絡(luò)理論來分析放大器的各種性能。這種方法的特點是可以方便計算放大器的各種性能指標，用于分析放大器的交流小信號工作特性。應(yīng)該指出，無論是圖解法還是等效電路分析法，都是在靜態(tài)工作點Q的基礎(chǔ)上來分析放大器的交流特性。 2.2.1 放大器的圖解分析法1.共發(fā)射極放大器動態(tài)時的圖解分析+交流通路+1）輸入正弦電壓 輸入特性輸出特性負載線不變 工作點沿負載線上下移動輸入特性不變工

22、作點沿輸入特性上下移動輸入回路vBE = VBEQ + viiBiCvo vBE vCE信號通路： vi+iC /mAQA、在輸入曲線上求iBB、根據(jù)iB在輸出特性上求iC和vCE最大不失真范圍稱為動態(tài)范圍vivo共射電路為反相放大器交流負載線斜率為Q交流通路+2.2.1 放大器的圖解分析法1.共發(fā)射極放大器動態(tài)時的圖解分析直流負載線方程：交流負載線方程： 從交流負載線方程可見：交流負載線必通過點Q，點Q既可理解為無信號輸入時的靜態(tài)工作點，又可以理解為當輸入信號瞬時值變?yōu)榱銜r的動態(tài)工作點。當RL（RL開路）時，AB與MN重合。放大器的動態(tài)范圍:放大器所能輸出的不失真交流電壓最大幅度 ；交流負載

23、線與橫軸的交點與VCEQ的間距為 ,而VCEQ與交流負載線和臨界飽和線的交點所對應(yīng)電壓的間距為VCEQVCES，這兩個間距中最小的一個間距所決定的電壓值。 2.分析放大器的非線性失真iCQ飽和失真截止失真 Q點選擇在交流負載線的中心點，可獲得最大不失真輸出，當信號幅度不大時，為降低電源消耗，在保證不失真且得到一定電壓增益的條件下，可選擇低一點。交流負載線ICQQ2.2.1 放大器的圖解分析法2.分析放大器的非線性失真如靜態(tài)工作點的位置不適合，信號又比較大，將會產(chǎn)生嚴重的非線性失真。 工作點太低，產(chǎn)生截止失真。工作點太高，產(chǎn)生飽和失真。輸入太大，輸出超出動態(tài)范圍 產(chǎn)生上下削頂失真2.2.2 放大

24、器的等效電路分析法 RbRb1/Rb2， ICQIBQ VCEQVCCICQRcIEQRe 1.共發(fā)射極放大器直流通路:分壓式偏置電路2.2.2 放大器的等效電路分析法1.共發(fā)射極放大器交流通路三極管的輸入電阻 共發(fā)放大器的輸入電阻，小于共發(fā)放大器三極管的輸入電阻rbe，它受rbe與 Rb的限制，其阻值較小 放大器的輸入電阻 2.2.2 放大器的等效電路分析法1.共發(fā)射極放大器 負號表示輸出電壓與輸入電壓之間反相180 電壓增益與三極管的靜態(tài)電流有密切的聯(lián)系。 IEQreVTIEQ（1）reA 電壓增益Av2.2.2 放大器的等效電路分析法1.共發(fā)射極放大器 電流增益功率增益 2.2.2 放大

25、器的等效電路分析法1.共發(fā)射極放大器 輸出電阻 先令s0，保留其內(nèi)阻Rs，斷開RL，并加入電壓 ，可求出輸出電阻。放大器的輸出電阻 三極管的輸出電阻2.2.2 放大器的等效電路分析法1.共發(fā)射極放大器特點：1）電壓增益2）電流增益 3）功率增益4)輸入電阻 5）輸出電阻電路的特點是：既可以對電壓放大也可以對電流放大，其交流輸出電壓與輸入電壓反相，常用作中間放大級和功放級。 2.2.2 放大器的等效電路分析法 2.共基極放大器 輸入信號i增加時，發(fā)射極電壓E增加，由于基極電位不變，因而BE減小，三個電極的電流相應(yīng)減小，即集電極電流ic減小，從而使得集電極電位升高，輸出信號與輸入信號的相位相同。+

26、VCCRB2RCRsRB1CERERLvs一、電路形式vi+VCCRB2RCRsRB1CERERLvsvo二、分析計算1、Q點+VCCRB2RCRB1REI1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE2.共基極放大器Rsvs RERLRCrbeib+VCCRB2RCRsRB1CERERLvsvivovsRs RERLRCiiieiciovivo短路ibRCRL2、動態(tài)分析Rsvs RErbeibiiie iciovivoibRL（1）電壓放大倍數(shù) Av=vo/vi2.2.2 放大器的等效電路分析法 2.共基極放大器 2）電流增益為 （4）求Ro 當輸入端短路時，電流源ib不再輸出電流，故 Ro=R

27、C（3）求RiRiRoRsvs RErbeibRLRC Voiiieicio2.2.2 放大器的等效電路分析法 2.共基極放大器 4）輸出電阻 2.2.2 放大器的等效電路分析法 2.共基極放大器1）電壓增益2）電流增益3）功率增益4)輸入電阻 5）輸出電阻+VCCRb2RCRsRb1CeReRLvivivo3、特點：(1)vo與vi同相，Av的大小與共發(fā)射極電路相同。(2)輸入電阻小，輸出電阻大，具有電流跟隨作用。(3)工作頻帶寬，適用于高頻電路。 3.共集電極放大器（射極跟隨器） RB+VCCC1C2RERLvivoRB+VCCRE直流通路一、電路形式 二、電路分析 1、畫直流通路圖射極輸

28、出器共集電極放大器RB+VCCRE直流通道IBIE折算由基極回路：VCC=IBRB+VBE+IERE =IBRB+VBE+(1+)IBRE2、求Q點RB+VCCC1C2RERLvivoviRBREibicRLvoecIeio3、求參數(shù)viRBibRLvoibierbeviRBREibRLvoibrbe2.2.2 放大器的等效電路分析法3.共集電極放大器（射極跟隨器） 1）輸入電阻（忽略rce的作用） 三極管的輸入電阻為 放大器的輸入電阻為RiIeioviRBREibRLvoibrbeRoii2)電壓增益RiIeioviRBREibRLvoibrbeRoii2.2.2 放大器的等效電路分析法3.

29、共集電極放大器（射極跟隨器） 3）電流增益 4)功率增益RiIeioviRBREibRLvoibrbeRoii2.2.2 放大器的等效電路分析法3.共集電極放大器（射極跟隨器）5）輸出電阻求輸出電阻的等效電路見圖，根據(jù)輸出電阻的定義，三極管的輸出電阻為 當考慮到發(fā)射極電阻Re后，共集放大器的輸出電阻為 vi02.2.2 放大器的等效電路分析法3.共集電極放大器（射極跟隨器）1）電壓增益: 電壓增益近似為12）電流增益:3）功率增益:4)輸入電阻 :5）輸出電阻:1、Av小于1而接近于1，且vo與vi同相，即輸出電壓與輸入電壓差不多，故又稱為射極跟隨器。射極跟隨器通常用作隔離級，以及多級放大器的

30、輸入級和輸出級。 三、特點：3、 輸入電阻高、輸出電阻低。2、射極跟隨器有電流放大能力。四、 應(yīng)用 電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：電流增益：三種組態(tài)的比較2. 場效應(yīng)管的小信號等效電路2.2.4 場效應(yīng)管放大電路 式中1VA （厄爾利電壓 ）利用定義可求出各參數(shù)：2.2.4 場效應(yīng)管放大電路 場效應(yīng)管放大器和半導(dǎo)體三極管放大器類似，也分為共源放大器、共漏放大器和共柵放大器三種，其分析方法也是先畫電路的直流通路，分析電路的靜態(tài)工作點，再畫出電路的交流通路，用微變等效電路分析法分析電路的交流特性。 1.共源放大器 2.2.4 場效應(yīng)管放大電路 輸入、輸出電阻，電壓增益2.2.4 場效應(yīng)管放大電路

31、2.共柵放大器 2.2.4 場效應(yīng)管放大電路2.共柵放大器 忽略rds ，則由圖可見電流增益 電壓增益 2.2.4 場效應(yīng)管放大電路 3.共漏放大器 2.2.4 場效應(yīng)管放大電路3.共漏放大器(1) 場效應(yīng)管放大器輸入電阻很大。(2) 場效應(yīng)管共源極放大器(漏極輸出)輸入輸出反相，電壓放大倍數(shù)大于1；輸出電阻=RD。(3) 場效應(yīng)管源極跟隨器輸入輸出同相，電壓放大倍數(shù)小于1且約等于1；輸出電阻小。場效應(yīng)管放大電路小結(jié) 組態(tài)對應(yīng)關(guān)系：CEBJTFETCSCCCDCBCGBJTFET電壓增益：CE：CC：CB：CS：CD：CG：三種基本放大電路的性能比較輸出電阻：BJTFET輸入電阻：CE：CC：

32、CB：CS：CD：CG：CE：CC：CB：CS：CD：CG：共射極和共源極電路：電壓增益高，輸入電阻大，適于多級放大器的中間級共集電極和共漏極電路輸入電阻高、輸出電阻低，可作阻抗變換，用于輸入級、輸出級或緩沖級共基極和共柵極電路輸入電阻小，適于高頻、寬帶電路2.2.4 場效應(yīng)管放大電路場效應(yīng)管三種基本組態(tài)放大器的性能與半導(dǎo)體極管放大器非常相似，但：只因場效應(yīng)管的ig=0，所以共源和共漏放大器的輸入電阻均較大；又由于場效應(yīng)管的gm比三極管的小得多，所以共源、共柵放大器的電壓增益遠比相應(yīng)的共發(fā)和共基放大器小；共柵放大器的輸入電阻和共漏放大器的輸出電阻遠比相應(yīng)的共基和共集放大器大。 2.3 多級小信

33、號放大器 輸入級和中間級都屬于前置放大器，工作于小信號狀態(tài)，因此又叫小信號放大器，末前級和輸出級工作于大信號狀態(tài)，都屬于功率放大器。輸入級常采用射極輸出器或源極輸出器,中間級應(yīng)有較大的電壓放大倍數(shù)，一般采用共發(fā)射極放大電路，末前級和輸出級都屬于功率放大器 輸入級中間級末前級輸出級負載多級放大器組成框圖小信號放大器功率放大器輸入級中間級末前級輸出級負載多級放大器組成框圖小信號放大器功率放大器關(guān)注問題：耦合：信號的傳送。1、級間的連接（耦合方式） 。2、各級放大器組態(tài)的選擇（放大倍數(shù)）。3、靜態(tài)點的設(shè)置和影響。4、頻率響應(yīng)。2.3.1 多級放大器的基本概念“級”:多級放大器的每一個單元。耦合:信號

34、源與放大器之間、級與級之間、或放大器與負載之 間信號傳遞的方式，前級的輸出信號就是本級的輸入信 號源，本級的輸入電阻就是前級的負載。對耦合方式的要求: 既要有效地、盡可能不失真地傳送信號，又要減小級與級之間靜態(tài)工作點的相互影響。通常采用的耦合方式有三種: 直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。 2.3.1 多級放大器的基本概念 1.直接耦合放大電路 直接耦合:級與級之間通過導(dǎo)線（或電阻）直接連接傳遞交流 信號的耦合方式叫直接耦合 優(yōu)點:放大電路中沒有電抗元件，便于集成，而且頻率響應(yīng)好，低頻端可以延伸到直流。缺點:1)級與級之間的靜態(tài)工作點彼此不獨立; 2.3.1 多級放大器的基本概念 1.直接耦合放

35、大電路缺點:2) VCQ會一級一級地被提高，當VCC一定時，Rc也就相應(yīng)越小，而Av=gm(RLRc)也會越小，因此在直接耦合電路中必須在某些級接入電平位移電路2.3.1 多級放大器的基本概念 阻容耦合：級與級之間通過電容連接將交流信號耦合到下一級的輸入電阻上優(yōu)點：阻容耦合放大器中的耦合電容既可以傳遞交流信號又可以起到隔離直流電流的作用，使各級之間的靜態(tài)工作點彼此獨立，互不牽制，只要電容的容量較大，則在一定范圍內(nèi)可以將一定頻率范圍的交流信號有效地傳輸?shù)较乱患墶?缺點：尤其不利用低頻 信號傳輸2.阻容耦合放大器2.3.1 多級放大器的基本概念 3)變壓器耦合放大器 (阻抗變換）變壓器耦合：級與級

36、之間通過變壓器傳遞交流信號。由于交流信號是變化的信號，所以可以通過變壓器中磁通量的變化將交流信號傳遞到下一級，而且級與級之間直流是斷開的，因此靜態(tài)工作點也彼此獨立。 優(yōu)點：可在傳送信號的同時實現(xiàn)阻抗變換，以獲得較大的輸出功率。另一方面，各級直流通道相互隔離。v1i2i1RLv2N1N2阻抗的變換：缺點：頻帶窄，體積、重量大。用途：多用于功放、中頻調(diào)諧放大器以及多級放大器的輸出級。 對于理想的變壓器：P1=P2即 i1v1=i2v2 則 i2/i1=v1/v2 （1）而則（1）式變?yōu)?3)變壓器耦合2.3.2 多級放大器的阻抗和增益多級放大器的輸入輸出阻抗受各級參數(shù)影響，計算方法與單級的參數(shù)計算

37、方法相同。多級放大器的電壓總增益為：2.3.2 多級放大器的阻抗和增益結(jié)論：1）多級放大器的總電壓增益等于各級電壓增益的乘積，總的相位移動等于各級相位移動之和。如果增益用分貝表示，則總的分貝數(shù)等于各級分貝數(shù)的代數(shù)和。2)總輸入阻抗是第一級的輸入阻抗，總輸出阻抗是末級的輸出阻抗。3）和輸入電阻、輸出電阻的計算一樣，在計算多級放大器增益時也要考慮級與級之間的相互影響。例如下一級的輸入電阻就是本級的負載，即本級的輸出電阻又是下一級的輸入信號源的內(nèi)阻等。 例2-3-1 求圖所示多級放大器的中頻增益，輸入電阻和輸出電阻 (1.計算靜態(tài)工作點 )例2-3-1(續(xù)） 2.交流通路和交流等效電路 例題 為提高

38、放大電路的帶負載能力，多級放大器的末級常采用共集電路。共射-共集兩級阻容耦合放大電路如圖所示。已知電路中1=2=50，VBE=0.7V。 (1) 求各級的靜態(tài)工作點； (2) 求電路的輸入電阻Ri和輸出電阻Ro； (3) 試分別計算RL接在第一級輸出端和第二級輸出端時，電路的電壓放大倍數(shù)。 各級靜態(tài)工作點彼此獨立，可分級計算。解： (1) 求各級的靜態(tài)工作點； 第二級：射極偏置第一級： 分壓式射極偏置電容開路，所以RiRoRo1(2) 求Ri和Ro； =Ri= Ri1= R1/R2/rbe1+ (1+ 1)R42.66k (3) 分別計算RL接在第一級輸出端和第二級輸出端時的電壓增益 =Ri2

39、=R6/rbe2+ (1+)(R7/RL) =150/104=61.11k Ri22.3.3改進型放大器 1.發(fā)射極接電阻的共射放大器Rb1+VCCRCRb2CEReRLvivoI1I2VEICIEIBVB2.3.3 改進型放大器 1.發(fā)射極接電阻的共發(fā)放大器 2)交流分析 2、組合放大器理想的電流放大器： 輸入電阻為0，輸出電阻為無窮大的放大器。共基放大器相似理想的電壓放大器： 輸入電阻無窮大，輸出電阻為零的放大器。共集放大器相似 共發(fā)射極放大器既有電壓增壓，又有電流增益，但是其輸入電阻和輸出電阻和理想的電壓放大器和電流放大器相差較大，經(jīng)過組合可以達到理想放大器相似的性質(zhì)。2.3.3 改進型放大器2、組合放大器 例：共射-共基組態(tài) 電壓增益仍取決于第一級輸入電阻、輸出電阻、頻率特性改變電流放大倍數(shù)為第一級的放大器的放大倍數(shù)，但是輸