第10章第二章共發(fā)射極放大電路1

電路組成2

靜態(tài)分析3

動態(tài)分析4

靜態(tài)工作點的穩(wěn)定上頁返回1第10章第二章共發(fā)射極放大電路1電路組成上頁返回1第10章第二章1 電路組成直流電源1.合理的直流偏置電路：發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)

反偏。2.能使交流信號有效的輸入、輸出。組成原則基極電阻輸入電容RCU+BE－－+UCE+UCCRBC1+C2++－ui+－u0集電極電阻三極管：電流放大輸出電容上頁返回2第10章第二章1 電路組成直流1.合理的直流偏置電路：發(fā)射結(jié)第10章第二章各部件的作用三極管—核心元件，電流放大。Ucc—提供直流能量，保證各級偏置。RB—

基極電阻調(diào)節(jié)基極電流，一般較大，幾十到幾百千歐姆。Rc

—集電極電阻將電流放大轉(zhuǎn)化為電壓放大，一般幾千歐姆到幾十千歐姆。負載信號源RBRCUCEU+BE－－++UCC++C1C2+－ui+u0－RL上頁返回3第10章第二章各部件的作用三極管—核心元件，電流放大。負信第10章第二章耦合電容的作用C1

用來隔斷放大電路與信號源之間的直流通路。C2

用來隔斷放大電路與負載之間的直流通路。

C1、C2

同時又起到耦合交流的作用，其電容值應(yīng)足夠大，以保證在一定的頻率范圍內(nèi)，耦合電容上的負載信號源RBRCUCEU+BE－－++UCC++C1C2+－ui+u0－R交流壓降達到可以忽略不計，即對交流信號可視為短路上頁返回L4第10章第二章耦合電容的作用C1用來隔斷放大電路與信號源之第10章第二章IB，IC，UBE，UCEib，iC，ube，uce

Ib，IC，Ube，Uce直流分量交流分量交流分量有效值0iBtIBibIbm各種符號關(guān)系：符號含義：RBRCUCEU+BE－－++UCC+C1C2++－ui+u0－RiB，iC，uBE，uCE上頁總 量返回L5第10章第二章IB，IC，UBE，UCEib，iC，ube，第10章第二章直流通路電容開路直流通路和交流通路RBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCEUBE+－－++UCC+C1+C2+－ui+u0－RL上頁返回6第10章第二章直流通路電容開路直流通路和交流通路RBRCIB第10章RBRCUCEUBE+－－+第二章+UCC+C1+C2+－ui+u0－RL交流通路電容短路

直流電源短路RB+－－++－ui+u0－RLRCubeuceicib上頁返回ii7第10章RBRCUCEUBE+－－+第二章+C1C2+－ui第10章第二章2

靜態(tài)分析當(dāng)放大器沒有輸入信號（ui=0)時，電路中各處的電壓電流都是直流恒定值，稱為直流工作狀態(tài)，簡稱靜態(tài)。靜態(tài)分析內(nèi)容：在直流電源作用下，確定三極管基極電流、集電極電流和集電極與基極之間的電壓值（IB、IC

、UCE）。估算法靜態(tài)分析方法：圖解法RBRCUCEUBE+－－++UCC+C1+2+－ui+u0－RLiBiCC上頁返回8第10章第二章2靜態(tài)分析當(dāng)放大器沒有輸入信號（ui第10章第二章直流通路靜態(tài)估算法：（求解

IB、IC 、UCE）UCC=RBIB+

UBECCCEU =

U +

RIC CIB =RBIC =

βIBUCE

=

UCC

－

RC

ICUCCRBRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCEUBE+U—CC—－—－U—BE－

++UCC+C1+C2+－ui+u－0RLiBiC上頁返回9第10章第二章直流通路靜態(tài)估算法：（求解IB、IC 、UC第10章第二章[例3.1.1

]在圖示放大電路中，已知UCC=12V，RC=3KΩ，RB=240

kΩ，β=40。試求放大電路的靜態(tài)工作點。解：根據(jù)直流通路可得出：IB≈

—— = ——=

50μAUCCRB12240IC=βIB=40×50=

2mAUCE=UCC－RCIC=12－3×2=

6VRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCE+UBE－－++UCC+C1+C2+－ui+－u0RLiBiC上頁返回10第10章第二章[例3.1.1]在圖示放大電路中，已知UCC第10章第二章靜態(tài)圖解法輸入回路靜態(tài)圖解：UBE =UCC-

RBIBiB =

?（uBE）UBE =

UBEQ

IB =

IBQ線性部分

非線性部分

線性部分

UCC RBUBEQIBQiBuBEUCCRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCUCCUCCUCEIC+－IB+RBRCUBE－QB0上頁返回11第10章第二章輸入回路靜態(tài)圖解：UBE =UCC-RBI第10章第二章IB=

IBQICQUCEQQUCC—UC—CRCiCuCE0IC

=

f（UCE）

IB

=常量UCE=UCC－

RCIC輸出回路靜態(tài)圖解IC=

ICQCEU =

UCEQ直流負載線UCCUCCIC+UCE－IB+RBRCUBE－上頁返回12第10章第二章IB=IBQICQUCEQQUCC—UC第10章iCuCEIB

=IBQICQQUCC—UC—CRC0第二章輸入、輸出回路靜態(tài)圖解分析UBE=UBEQ

IB =

IBQUCEQUCE

=

UCEQ

IC=

ICQUCCRBIBQiBuBEUCCQUBEQ上頁返回13第10章iCuCEIB=IBQICQQUCC—UC—CRC第10章第二章時，電路中各處的電壓電流都處于變動工作狀態(tài)，簡稱

動態(tài)。當(dāng)放大器有輸入信

號（ui＝

0)

動態(tài)分析任務(wù)：在靜態(tài)值確定后，當(dāng)接入變化的輸入信號時，分析電路中各種變化量的變動情況和相互關(guān)系。

動態(tài)分析方法：圖

解法微變等效電路分析3

動態(tài)分析RBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u－0RLiBiCC上頁返回14第10章第二章時，電路中各處的電壓電流都處于變動第10章第二章1.圖解法：uBE=UBE+

UimsinωtωtUBEuBEUim輸入電路的動態(tài)圖解在輸入特性曲線上uBE和iB是如何變化呢？RBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u0－RLiBiCC上頁返回15第10章第二章1.圖解法：uBE=UBE+Uimsi第10章第二章第3章輸入電路的動態(tài)圖解動態(tài)工作范圍：Q1~Q2上頁返回16第10章第二章第3章輸入電路的動態(tài)圖解上頁返回16第10章第二章輸出回路的動態(tài)圖解uCE=UC2+

u0=

UCEQ+

u0uO=

－（RC//RL）icRBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u0－RLiBiCCR+－+－ui B+－u0RLRCube－uceic+ibii上頁返回17第10章第二章輸出回路的動態(tài)圖解uCE=UC2+u0=第10章第二章上頁返回18第10章第二章上頁返回18第10章第二章小結(jié)當(dāng)輸入交流信號時，iB、ic、uCE都含有交、直流兩個分量，分別由輸入信號ui和直流電源

UCC引起。從波形圖可以看出動態(tài)分量是在靜態(tài)基礎(chǔ)上疊加上去的,所以各個量的瞬時值大小在變化，但極性不變。僅分析動態(tài)信號：從相位上看，ui

、

ib、

ic

同相

,

ui與

uo反相,且輸出電壓uo的幅度比輸入電壓ui大得多。從

瞬時極性看，如設(shè)晶體管的發(fā)射極電位為零，則b與c電

位一正一負或一高一低，兩者總是相反。必須選擇合適的靜態(tài)工作點，否則放大器將不能正常工作。上頁返回19第10章第二章上頁返回19第10章N`uCE第二章iCiBUBEICmICIBQQICEO0M`0ωtIB=0UCEuCE工作點與波形失真iBQ點過低引起的截止失真上頁返回20第10章第二章iBUBEICmIBQQICEOM`0ωtIB第10章OOuCEuBEUCESUCEIBICQQM`N`第二章iciciBωtuiOuCEUomQ點過高引起的飽和失真上頁返回21第10章OOuCEuBEUCESUCEIBICQQM`N`第第10章圖(b)中，有靜態(tài)偏置,但ui

被EB短路，不能引起iB的變

化，所以不能放大。RCC1C2TRLuoui(a)圖(a)中，沒有設(shè)置靜態(tài)偏置，不能放大。+_+_RBCCRCC1C2TRLuouiEB(b)__++如圖所示電路，能否放大交流信號？請說明理由。第二章思考與練習(xí)+UCC+U上頁返回22第10章圖(b)中，有靜態(tài)偏置,但ui被EB短路，不能第10章圖(c)中，有靜態(tài)偏置,有變化的iB和ic,

但因沒有RC，不能把集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化送到輸出端,所以不能放大

交流電壓信號。T C2RLuouRB(c)+ C1i_+_第二章+

UCC++上頁返回23第10章圖(c)中，有靜態(tài)偏置,有變化的iB和ic,第10章第二章ic三極管的微變等效電路uceubeibibb＋－e －＋

cbube

rbeecibibicrceuce＋__＋2.微變等效電路分析法：上頁返回24第10章第二章ic三極管的微變等效電路uceubeibi第10章第二章由于rce阻值比輸出端的負載大很多,通?？梢暈殚_路,從而得到簡化的微變等效電路三極管簡化的微變等效電路三極管的微變等效電路只能用來分析放大電路變化量之間的關(guān)系。ubebrbeecibibicuce＋__＋上頁返回25第10章第二章由于rce阻值比輸出端的負載大很多,通常可視為第10章第二章放大電路的微變等效電路先畫出放大電路的交流通路。將交流通路中的三極管用其微變等

效電路來代替。RBRCUCE+－－++UCC++C1C2－+ui+－RLiBiCRB+－+－ui+－u0RLRCube－uceic+ibiiui＋_rbeUiBbEibicRCRBuuo0_＋RL上頁返回26第10章第二章先畫出放大電路RBRCUCE+－－++UCC+第10章第二章1、電壓放大倍數(shù)（1）帶負載時的電壓放大倍數(shù)=RC//RL）?–I（brbe?=

–（RC//RL）rbe（2）不帶負載時的電壓放大倍數(shù)Au

=Ui Ib?Uo?Au

=?Uo

Ui?=

– RC rbe?Ui＋_rbeIbIbIcRCRBUo_＋RL?上頁返回???27第10章第二章1、電壓放大倍數(shù)（1）帶負載時的電壓放大倍數(shù)=第10章第二章2、放大電路的輸入電阻ri=RB//

rbe對基本放大電放大電路Ii?放大電路的輸入電阻定義為：

ri

=Ui?riUi＋_rbeIbIcRCRBUo_＋RL?????Ii Ib?上頁返回28第10章第二章ri=RB//rbe對基本放大電放大電第10章第二章3、放大電路的輸出電阻對負載而言,放大電路相

當(dāng)于一個具有內(nèi)阻的信號源，信號源的內(nèi)阻就是放大電路的

輸出電阻。RS放大電路I?S?U =0?Cro=U=

RI?roro?+U－rbeIbIcRCRBo可用外加電壓法

求ro＋RL?U_＋US

_???? ?Ii IbRS上頁返回29第10章第二章RS放I?S?U =0?Cro=U第10章第二章ICUCE0UCC—UC—CRCQ11.

靜態(tài)工作點的漂移IB=

80μAIB=

80μAIB=

60μAIB=

60μAIB=40μA

IB=40μA

IB=20μA

IB=

20μAQ2Q1為25?C時

的靜態(tài)工作點Q

為65?C時2的靜態(tài)工作點4

靜態(tài)工作點的穩(wěn)定溫度升高時，靜態(tài)工作點將沿直流負載線上移。上頁返回30第10章第二章ICUCE0UCC—UC—CRCQ11.靜態(tài)第10章第二章穩(wěn)定靜態(tài)工作點的物理過程：溫度升高ICIE UE（=VB

－UE）IBIC2.

分壓式偏置電路UBEI1>>IBVB>>UBEI1

=（5~10）IBI1

=（10~20）IB，VB=3~5V（硅管），VB=1~3V

（鍺管）RB2+－ui+－RLRCicibT+C2RB1C1

+CERE+UCCRCICIBTRB1RE+UCCVBRB2IE+_UEUBE+_I1上頁返回31第10章第二章穩(wěn)定靜態(tài)工作點的物理過程：溫度升高ICIE U第10章第二章靜態(tài)工作點的估算VB=

——RB—2 —

UCCIC

≈IE=

——VB—－—U—BERERB1+

RB2UCE≈UCC－（RC+

RE）ICBI = ——βICRB2+－ui+－RLRCicibT+C2RB1C1

+CERE+UCCRCCIBRB1RE+UCCVBRB2上頁返回IEUBE+_I+_UCE32第10章第二章靜態(tài)工作點的估算VB=——RB—2 —第10章第二章[例10.1.2] 用估算法計算圖示電路的靜態(tài)工作點

。20+10RB1

+RB2VB=————UCC=——×12=

4VRB210解：靜態(tài)工作點為：IC≈IE=————=————=

1.65mAREVB

－UBE24－

0.7UCE≈UCC－（RC+RE）IC=12－（2+2）1.65=

5.4VIB=

— = ——=

0.044mA1.65β37.

5IC+－ui+－RLicibTC1上頁返回+C2+10KΩCE12V

+UCC2KΩRC20KΩRB1RB210KΩRE2KΩB33第10章第二章20+10RB1+RB2VB=————第10章第二章[例10.1.3] 已知

UCC

=

20V，RC=5.1kΩ，RL=5.1kΩ,β=

80(1)

放大電路的電壓放大倍數(shù)Au,輸入電阻ri和輸出電阻ro (2)如果無旁路電容CE，求電壓放大倍數(shù)Au,

輸入電阻ri和輸出電阻ro解：晶體管的靜態(tài)基極電位為VB=————UCC=————×20=

4.62VRB2 30RB1+

RB2 100+

30設(shè)靜態(tài)時晶體管基極發(fā)射極間電壓為0.7V，則發(fā)射極電流為IE

=————=

———— = 1.96mAVB

－UBE 4.62－0.7RE2+－RB2ui+－RLicibTC1+C2+RB1CERE+UCC30KΩ100kΩ

RC2KΩB試求:上頁返回34第10章第二章[例10.1.3] 已知UCC=20V第10章第二章rbe

=200+（1+β）—— =

200+（1+80）×

—— 1.27kΩIE26261.96uA =－

—— =

－———————— =

－148.9β

R`Lrbe80×（5.1//5.1）1.27ri=RB1//RB2//rbe=100//30//1.27=

1.29kΩrO=

RC =

5.1kΩrbeIbIcRCRB2RL?Uo_＋?Ui＋_???RB1上頁返回be Ibc35第10章第二章rbe=200+（1+β）—— =20第10章第二章（2）如果無旁路電容CE，求電壓放大倍數(shù)Au

,

輸入電阻ri和輸出電阻ro解：如

圖（a）所示，因為靜態(tài)工作點無變化，所以rbe

= 1.27kΩ。（

RC

//

RL）rbe+（1+β）

RE80×（5.1//5.1）1.27+（1+80）×2UiAu=

U—.

O =－—β

—————— =－————————=－

1.25.rbeIbIcRCRB2RL?Uo_＋?Ui＋_???RB1be IbcRE上頁返回36第10章第二章（2）如果無旁路電容CE，求電壓放大倍數(shù)Au第10章第二章由圖可得：.r'i=U—.i

=rbe+

（1+β）RE輸入電阻rbeIbIcRCRB2RL?Uo_＋?Ui＋_???RB1be IbcREr'iri輸出電阻Ib=1.27+（1+80）×2=

163.37kΩri=RB1//RB2//r`i=100//30//163.37=

20.22kΩro

= RC=

5.1kΩrO上頁返回37第10章第二章由圖可得：.r'i=U—.i=rbe第10章第二章10.1.5

頻率特性|Au（f）|fofLfHfBW|Aum|

|Aum| √2f270

1800900

0（a）幅頻特性 （b）幅頻特性共發(fā)射極放大電路的頻率特性上頁返回38第10章第二章10.1.5頻率特性|Au（f）|fofLf第10章第二章UCC=RBIB+UBE+

RE(1+β）IBIB=

———————UCC

－UBERB

+（1+β）REIE=

（1+β）IBUCE

=

UCC－RE

IE10.2

共集電極放大電路（射極輸出器）靜態(tài)分析RLiCiBTC2C1++RBRE+UCCRS+uS－+uO－上頁返回39第10章第二章UCC=RBIB+UBE+RE(1第10章第二章射極輸出器動態(tài)分析交流通路RLiCiBC1+T C2+RBRE+UCC+RSuS－+uO－cRS+－uSRBRERL+uO－be上頁返回40第10章第二章射極輸出器動態(tài)分析交流通路RLiCiBC1+T第10章第二章微變等效圖的另一種畫法微變等效電路圖. .UORSRLbc.eIeREri r`i.USIi..βIbRB+－+－.IC.Ibrbe.Uo.RBRERLbec.IeIb.rbe.βIbRS.+US－.Uo－+上頁返回41第10章第二章微變等效圖的另一種畫法微變等效電路圖. .RS第10章電壓放大倍數(shù)=

————————（1+β）RL'rbe+（1+β）

RL'=rbe

+（1+β）RL'UirbeIb

+（1+β）IbRL'...Ibri'=——.

= ————.

————UO.AU=

——=.Ui（1+β）RL'Ib rbeIb+

（1+β）RL'Ib. .RL`= RE

// RL.ri == RB//ri'=RB//［rbe

+（1+β）RL'］. IbUi.Ii輸入電阻.. .UORSRLebcIeRE.ri r'i.US第二章

Ii.βIbRB+－+－.IC.Ibrbe.Uo.+－.Ui上頁返回42第10章電壓放大倍數(shù)=————————（1+β）RL'rb第10章第二章輸出電阻US =0

，當(dāng)

.輸出端外加電壓U時.RSRBIe'I.REcbe.βIb'Ib'

rbe+－.U. .RSRERLbec.Ie.Ibrbe.βIb++ RB.US－.Uo－上頁返回43第10章第二章輸出電阻當(dāng).輸出端外加電壓U時.RSRBIe第10章輸出電阻.U.=（1+β）Ib'+

—U第二章...I = Ie'+

—RERErbe+（RS//

RB）RE=————U———+

—U———————1+β———————+

——rbe+（RS//

RB）111.I∴

— =

—.UrO—————1+βREbeSBr +（R

//

R ）OEr =

R

// ——————1+βO計算r

的等效電路∴

I

=

———————

+

——rbe+（RS.//

RB）（1+β）U.R.EU...Urbe+（RS//

RB）.Ib'

= ———————RSRBI.REce.βIb'b Ib' rbe

Ie'.+－.U.上頁返回44第10章輸出電阻.U.=（1+β）Ib'+—U第二章..第10章第二章射極輸出器的基本特點：電壓放大倍數(shù)Au＜≈1輸入電阻ri大輸出電阻

rO小上頁返回45第10章第二章射極輸出器的基本特點：電壓放大倍數(shù)Au＜1輸入第10章第二章[例10.2.1]

在射極輸出器中已知UCC=

12V，RB=

240kΩ，RE

=3kΩ，

RL=6kΩ，

RS=

150Ω，β=50 。試求（1）靜態(tài)工作點；（2）Au、ri

和

rO

。RLiCiBC1+T C2+RBRE+UCC+RSuS－上頁返回+uO－46第10章第二章[例10.2.1]在射極輸出器中已知UCC第10章第二章（1）靜態(tài)工作點IB=————————=—————————=

0.029mAUCC

－UBE12－7RB

+（1+β）RE240

+（1+50）×3IE=（1+β）IB

= （1+50）×0.029=

1.48mAUCE=UCC－REIE=12－3×1.48=

7.56VRLiCiBC1+T C2+RBRE+UCC+RSuS－上頁返回+uO－47第10章第二章（1）靜態(tài)工作點IB=————————第10章第二章（2）Au、ri和

r0IErbe=200+

（1+β）—26Au=———————=————————————=

0.99（1+β）R'Lrbe（1+β）R'L（1+50）（3//6）1.20+（1+50）（3//6）ri

= RB//［rbe+（1+β）R'L

］= 240

//

［1.2+

（1+50）（2//6）

］=

72.17kΩOr = ————=

—————— =

26.47Ωrbe+

RS1+β1200+

1501+50. . .UORLbcIb.eIeREICrberi r'iUS.Ii.βIbRB+－RS+－...Uo.= 1.20kΩ= 200+（1+50）×—2—61.48上頁返回48第10章第二章IErbe=200+（1+β）—26A第10章第二章[例10.2.2]

多級阻容耦合放大電路的分析+－RLiC2T2C3+RB3RE2+UCCuORB2RCibT1C2C1++RB1CERS+uS－RC+iC2TC3+RB3C2

+RE2+UCC+.U－01.RL

U0－R'E1RE1RB2－+－RCTC2C1

++RB1CE+UCCri2.U01+.UiR'E1RE1上頁返回49第10章第二章[例10.2.2]多級阻容耦合放大電路的分析第10章第二章電壓放大倍數(shù)A1=－

————————β1（RC

//ri2），rO2=

RE2// ————————rbe2

+（RB3//RC）1+β2rbe1

+（1+β1）R'E1ri1=RB1//RB2//（1+β1）R'E1

輸入電阻：ri=ri1

，輸出電阻：rO

=

rO2 ，UO?Ui?UO UO1?UO1 UiAu=—?—=—?—?—?—=A2?

A1－+－RCTC2+RB1C1

+CE+UCCri2.U01+.Ui

RB2，A2

= ———————————rbe2

+（1+β2）（RE2//RL）β2

（RE2//RL）RC+LiC2C3T

+RB3C2

+RE2+UCC－+.U01.R U－0R'E1RE1上頁返回50第10章第二章A1=－————————β1（RC第10章第二章10.3 共源極放大電路10.3.1 靜態(tài)分析10.3.2 動態(tài)分析上頁返回51第10章第二章10.3 共源極放大電路10.3.1 靜態(tài)分析第10章第二章RDRGSRSGDC2C110.3.1只適合于耗盡型場效應(yīng)管∵UGS=－RSID＜

0+CS靜態(tài)分析+UDD自給式偏置電路+uO－+++ui－上頁返回52第10章第二章RDRGSGDC2C110.3.1只適合于耗盡第10章∵UGS=

—————UDD－RSIDRG2UGSRG1+

RG2可正可負，適合于耗盡型、增強型場效應(yīng)管第第二二章章分壓式自偏置放大電路+UDDRDRG2RSSGDC2C1CSRG3RG1++ui－上頁返回uO－53第10章∵UGS=—————UDD－RSIDRG2U第10章10.3.2 動態(tài)分析場效應(yīng)管等效模型iDDGSgmugSidDGS（a）實際MOS管（b）MOS管簡化的小信號模型第第二二章章+－udSugS+－+ugS－+－udS上頁返回54第10章10.3.2 動態(tài)分析場效應(yīng)管等效模型iDDGSgm第10章動態(tài)參數(shù)計算輸入電阻ri=RG3+

（RG1//RG2）輸出電阻∴rO

=RD. .令

Ugs=0 則ID=

0，第第二二章章電壓放大倍數(shù)u=

－gm（RD//RL）.Ui.UO－gm（RD//RL）

UgsUgsA = — = ————．—————RGRLRDS．gmUgS．IDD．Ii G微變等效電路．i+．U+．U0－+．UgS－－RG1

RG2上頁返回55第10章動態(tài)參數(shù)計算輸入電阻ri=RG3+（RG1第10章第二章10.4

分立元件組成的基本門電路概述10.4.1 二極管與門電路10.4.2 二極管或門電路10.4.3 晶體管非門電路上頁返回56第10章第二章10.4分立元件組成的基本門電路概述上頁返回第10章第二章概述門電路的特點：門電路是數(shù)字電路最基本的邏輯元件。“門”本身的概念就是“開關(guān)”，所以門電路又稱

開關(guān)電路。門電路的輸出與輸入之間存在著一定的因果關(guān)系即邏輯關(guān)系，門電路又稱邏輯電路。門電路處理的信號都是數(shù)字信號。其輸入、輸出用電位的高低表示。即用

1和

0兩種狀態(tài)區(qū)別。稱邏輯1、邏輯0。若規(guī)定高電平為

1

，低電平為

0

稱之正邏輯系統(tǒng)，否則為負邏輯系統(tǒng)。上頁返回57第10章第二章上頁返回57第10章第二章晶體管的開關(guān)作用晶體管的輸出特性曲線表明，當(dāng)靜態(tài)工作點的位置發(fā)生變化時，晶體管的工作狀態(tài)有三種：放大、飽和、截止。UCE（V）截止區(qū)Ic（mA）飽和區(qū)放大區(qū)IB=80μA

IB

=

60μA

IB

=

40μA

IB=

20μAIB=

0QcEBIBIc+

Ucc

R+RB+UcE－－0上頁返回58第10章第二章晶體管的開關(guān)作用晶體管的輸出特性曲線表明，當(dāng)靜第10章第二章三種狀態(tài)的晶體管CUCE

≈0IBBICE飽和狀態(tài)閉合狀態(tài)開關(guān)晶體管的開關(guān)作用IBBUBECE放大狀態(tài)+IC+UCE－－CIC≈0E截止狀態(tài)

打開狀態(tài)開關(guān)UBE

≤0B++－UCE

≈UCC－上頁返回59第10章第二章三種狀態(tài)的晶體管UCE≈0IBICE晶體管的第10章第二章門是數(shù)字電路中最基本的邏輯元件，門規(guī)定了輸入信號與輸出信號之間的邏輯關(guān)系?；鹃T分類：

“與”門；“或”門；“非”門組；合門分類：

“與非”門；“或非”門；“異或”門；基本邏輯門電路上頁返回60第10章第二章門是數(shù)字電路中最基本的邏輯元件，基本邏輯門電路第10章第二章A B F開關(guān)電路實現(xiàn)邏輯“與”運算：A · B=

F由開關(guān)組成的基本邏輯門電路上頁返回ABF開開暗開閉暗閉開暗閉閉亮61第10章第二章A B F開關(guān)電路實現(xiàn)由開關(guān)組成的基本邏輯門電第10章B第二章AF+－開關(guān)電路實現(xiàn)邏輯“或”運算：

A+B

=

F上頁返回ABF開開暗開閉亮閉開亮閉閉亮62第10章B第二章+－開關(guān)電路實現(xiàn)邏輯“或”運算：A+B=第10章第二章AA電路實現(xiàn)邏輯“非”運算：A=

FFA A F閉 開

暗開 閉

亮上頁返回63第10章第二章AAFA A F上頁返回63第10章第二章12VRDADBDCF設(shè)：A=B=C=1，VA=VB=VC=3V則：DA

、

DB

、

DC

導(dǎo)通，VF≈

3V， F=

1設(shè)：

A、B、C 不全為

1如：

VA=0V、

VB=3V、VC=3V則：DA

優(yōu)先導(dǎo)通，10.4.1

二極管與門電路3VA3VB3VC0VVF≈0V，B C上頁返回D 、

D 截止。F=

064第10章第二章12VRDADBDCF設(shè)：A=B=C=1，VA第10章第二章“與”門符號ABCF與門邏輯狀態(tài)表F=

ABC上頁返回CBAF0000001001000110100010101100111165第10章第二章“與”門符號AF與門邏輯狀態(tài)表F=ABC上第10章第二章10.4.2 二極管或門電路ABCFR－U－12VDADBDC設(shè)：VA=VB=VC=

0VA=B=C=

0則：DAFV ≈

0V，DB DC 導(dǎo)通F=

0設(shè)：

A、B、C 不全為

0如：VA=3V，VB=VC=

0V則：

DA優(yōu)先導(dǎo)通DB DC 截止VF≈3V，F(xiàn)=

10V0V0V3V上頁返回66第10章第二章10.4.2 二極管或門電路ABCFR－UDA第10章第二章“或”門符號ABCF“或”門邏輯狀態(tài)表F=A+

B +

C上頁返回CBAF0000001101010111100110111101111167第10章第二章“或”門符號ABCF“或”門邏輯狀態(tài)F第10章第二章10.4.3 晶體管“非”門電路RBRC+UCC－UBBFT設(shè)：A

=

0

，

VA

=

0V則：T 截止VF≈+UCC，F(xiàn)=

1設(shè)：A

=1

，

VA

=

3V則：T 飽和VF ≈

0V，F(xiàn)=

00VA RK3V上頁返回68第10章第二章10.4.3 晶體管“非”門電路RBRC+UC第10章第二章“非”

門符號AF“非”門邏輯狀態(tài)

表A F0110F = A上頁返回69第10章第二章“非”門符號AF“非”門邏輯狀態(tài)表01F第10章第二章“與非” 門電路+12VABCRKRKRCRB－12VTF二極管D保證晶

體管截止時箝位

輸出電平，使輸

出、輸入1電平一

致。+12V

+3VD上頁返回70第10章第二章“與非” 門電路+12VABCRKRKRCRB第10章第二章“與非”

門邏輯狀態(tài)表C B A F“與非” 門符號ABCFF = AB

C上頁返回0000011101010111100110111101111071第10章第二章“與非” 門符FF = ABC上頁返回0072

剛才的發(fā)言，如有不當(dāng)之處請多指正。謝謝大家！72剛才的發(fā)言，如有不當(dāng)之處請多指正。謝謝大家！第10章第二章共發(fā)射極放大電路1

電路組成2

靜態(tài)分析3

動態(tài)分析4

靜態(tài)工作點的穩(wěn)定上頁返回73第10章第二章共發(fā)射極放大電路1電路組成上頁返回1第10章第二章1 電路組成直流電源1.合理的直流偏置電路：發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)

反偏。2.能使交流信號有效的輸入、輸出。組成原則基極電阻輸入電容RCU+BE－－+UCE+UCCRBC1+C2++－ui+－u0集電極電阻三極管：電流放大輸出電容上頁返回74第10章第二章1 電路組成直流1.合理的直流偏置電路：發(fā)射結(jié)第10章第二章各部件的作用三極管—核心元件，電流放大。Ucc—提供直流能量，保證各級偏置。RB—

基極電阻調(diào)節(jié)基極電流，一般較大，幾十到幾百千歐姆。Rc

—集電極電阻將電流放大轉(zhuǎn)化為電壓放大，一般幾千歐姆到幾十千歐姆。負載信號源RBRCUCEU+BE－－++UCC++C1C2+－ui+u0－RL上頁返回75第10章第二章各部件的作用三極管—核心元件，電流放大。負信第10章第二章耦合電容的作用C1

用來隔斷放大電路與信號源之間的直流通路。C2

用來隔斷放大電路與負載之間的直流通路。

C1、C2

同時又起到耦合交流的作用，其電容值應(yīng)足夠大，以保證在一定的頻率范圍內(nèi)，耦合電容上的負載信號源RBRCUCEU+BE－－++UCC++C1C2+－ui+u0－R交流壓降達到可以忽略不計，即對交流信號可視為短路上頁返回L76第10章第二章耦合電容的作用C1用來隔斷放大電路與信號源之第10章第二章IB，IC，UBE，UCEib，iC，ube，uce

Ib，IC，Ube，Uce直流分量交流分量交流分量有效值0iBtIBibIbm各種符號關(guān)系：符號含義：RBRCUCEU+BE－－++UCC+C1C2++－ui+u0－RiB，iC，uBE，uCE上頁總 量返回L77第10章第二章IB，IC，UBE，UCEib，iC，ube，第10章第二章直流通路電容開路直流通路和交流通路RBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCEUBE+－－++UCC+C1+C2+－ui+u0－RL上頁返回78第10章第二章直流通路電容開路直流通路和交流通路RBRCIB第10章RBRCUCEUBE+－－+第二章+UCC+C1+C2+－ui+u0－RL交流通路電容短路

直流電源短路RB+－－++－ui+u0－RLRCubeuceicib上頁返回ii79第10章RBRCUCEUBE+－－+第二章+C1C2+－ui第10章第二章2

靜態(tài)分析當(dāng)放大器沒有輸入信號（ui=0)時，電路中各處的電壓電流都是直流恒定值，稱為直流工作狀態(tài)，簡稱靜態(tài)。靜態(tài)分析內(nèi)容：在直流電源作用下，確定三極管基極電流、集電極電流和集電極與基極之間的電壓值（IB、IC

、UCE）。估算法靜態(tài)分析方法：圖解法RBRCUCEUBE+－－++UCC+C1+2+－ui+u0－RLiBiCC上頁返回80第10章第二章2靜態(tài)分析當(dāng)放大器沒有輸入信號（ui第10章第二章直流通路靜態(tài)估算法：（求解

IB、IC 、UCE）UCC=RBIB+

UBECCCEU =

U +

RIC CIB =RBIC =

βIBUCE

=

UCC

－

RC

ICUCCRBRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCEUBE+U—CC—－—－U—BE－

++UCC+C1+C2+－ui+u－0RLiBiC上頁返回81第10章第二章直流通路靜態(tài)估算法：（求解IB、IC 、UC第10章第二章[例3.1.1

]在圖示放大電路中，已知UCC=12V，RC=3KΩ，RB=240

kΩ，β=40。試求放大電路的靜態(tài)工作點。解：根據(jù)直流通路可得出：IB≈

—— = ——=

50μAUCCRB12240IC=βIB=40×50=

2mAUCE=UCC－RCIC=12－3×2=

6VRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCRBRCUCE+UBE－－++UCC+C1+C2+－ui+－u0RLiBiC上頁返回82第10章第二章[例3.1.1]在圖示放大電路中，已知UCC第10章第二章靜態(tài)圖解法輸入回路靜態(tài)圖解：UBE =UCC-

RBIBiB =

?（uBE）UBE =

UBEQ

IB =

IBQ線性部分

非線性部分

線性部分

UCC RBUBEQIBQiBuBEUCCRBRCIBUCEUBE+－ －IC++UCCUCCUCCUCEIC+－IB+RBRCUBE－QB0上頁返回83第10章第二章輸入回路靜態(tài)圖解：UBE =UCC-RBI第10章第二章IB=

IBQICQUCEQQUCC—UC—CRCiCuCE0IC

=

f（UCE）

IB

=常量UCE=UCC－

RCIC輸出回路靜態(tài)圖解IC=

ICQCEU =

UCEQ直流負載線UCCUCCIC+UCE－IB+RBRCUBE－上頁返回84第10章第二章IB=IBQICQUCEQQUCC—UC第10章iCuCEIB

=IBQICQQUCC—UC—CRC0第二章輸入、輸出回路靜態(tài)圖解分析UBE=UBEQ

IB =

IBQUCEQUCE

=

UCEQ

IC=

ICQUCCRBIBQiBuBEUCCQUBEQ上頁返回85第10章iCuCEIB=IBQICQQUCC—UC—CRC第10章第二章時，電路中各處的電壓電流都處于變動工作狀態(tài)，簡稱

動態(tài)。當(dāng)放大器有輸入信

號（ui＝

0)

動態(tài)分析任務(wù)：在靜態(tài)值確定后，當(dāng)接入變化的輸入信號時，分析電路中各種變化量的變動情況和相互關(guān)系。

動態(tài)分析方法：圖

解法微變等效電路分析3

動態(tài)分析RBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u－0RLiBiCC上頁返回86第10章第二章時，電路中各處的電壓電流都處于變動第10章第二章1.圖解法：uBE=UBE+

UimsinωtωtUBEuBEUim輸入電路的動態(tài)圖解在輸入特性曲線上uBE和iB是如何變化呢？RBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u0－RLiBiCC上頁返回87第10章第二章1.圖解法：uBE=UBE+Uimsi第10章第二章第3章輸入電路的動態(tài)圖解動態(tài)工作范圍：Q1~Q2上頁返回88第10章第二章第3章輸入電路的動態(tài)圖解上頁返回16第10章第二章輸出回路的動態(tài)圖解uCE=UC2+

u0=

UCEQ+

u0uO=

－（RC//RL）icRBRCUCEUBE+－－++UCC++C12+－ui+u0－RLiBiCCR+－+－ui B+－u0RLRCube－uceic+ibii上頁返回89第10章第二章輸出回路的動態(tài)圖解uCE=UC2+u0=第10章第二章上頁返回90第10章第二章上頁返回18第10章第二章小結(jié)當(dāng)輸入交流信號時，iB、ic、uCE都含有交、直流兩個分量，分別由輸入信號ui和直流電源

UCC引起。從波形圖可以看出動態(tài)分量是在靜態(tài)基礎(chǔ)上疊加上去的,所以各個量的瞬時值大小在變化，但極性不變。僅分析動態(tài)信號：從相位上看，ui

、

ib、

ic

同相

,

ui與

uo反相,且輸出電壓uo的幅度比輸入電壓ui大得多。從

瞬時極性看，如設(shè)晶體管的發(fā)射極電位為零，則b與c電

位一正一負或一高一低，兩者總是相反。必須選擇合適的靜態(tài)工作點，否則放大器將不能正常工作。上頁返回91第10章第二章上頁返回19第10章N`uCE第二章iCiBUBEICmICIBQQICEO0M`0ωtIB=0UCEuCE工作點與波形失真iBQ點過低引起的截止失真上頁返回92第10章第二章iBUBEICmIBQQICEOM`0ωtIB第10章OOuCEuBEUCESUCEIBICQQM`N`第二章iciciBωtuiOuCEUomQ點過高引起的飽和失真上頁返回93第10章OOuCEuBEUCESUCEIBICQQM`N`第第10章圖(b)中，有靜態(tài)偏置,但ui

被EB短路，不能引起iB的變

化，所以不能放大。RCC1C2TRLuoui(a)圖(a)中，沒有設(shè)置靜態(tài)偏置，不能放大。+_+_RBCCRCC1C2TRLuouiEB(b)__++如圖所示電路，能否放大交流信號？請說明理由。第二章思考與練習(xí)+UCC+U上頁返回94第10章圖(b)中，有靜態(tài)偏置,但ui被EB短路，不能第10章圖(c)中，有靜態(tài)偏置,有變化的iB和ic,

但因沒有RC，不能把集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化送到輸出端,所以不能放大

交流電壓信號。T C2RLuouRB(c)+ C1i_+_第二章+

UCC++上頁返回95第10章圖(c)中，有靜態(tài)偏置,有變化的iB和ic,第10章第二章ic三極管的微變等效電路uceubeibibb＋－e －＋

cbube

rbeecibibicrceuce＋__＋2.微變等效電路分析法：上頁返回96第10章第二章ic三極管的微變等效電路uceubeibi第10章第二章由于rce阻值比輸出端的負載大很多,通?？梢暈殚_路,從而得到簡化的微變等效電路三極管簡化的微變等效電路三極管的微變等效電路只能用來分析放大電路變化量之間的關(guān)系。ubebrbeecibibicuce＋__＋上頁返回97第10章第二章由于rce阻值比輸出端的負載大很多,通?？梢暈榈?0章第二章放大電路的微變等效電路先畫出放大電路的交流通路。將交流通路中的三極管用其微變等

效電路來代替。RBRCUCE+－－++UCC++C1C2－+ui+－RLiBiCRB+－+－ui+－u0RLRCube－uceic+ibiiui＋_rbeUiBbEibicRCRBuuo0_＋RL上頁返回98第10章第二章先畫出放大電路RBRCUCE+－－++UCC+第10章第二章1、電壓放大倍數(shù)（1）帶負載時的電壓放大倍數(shù)=RC//RL）?–I（brbe?=

–（RC//RL）rbe（2）不帶負載時的電壓放大倍數(shù)Au

=Ui Ib?Uo?Au

=?Uo

Ui?=

– RC rbe?Ui＋_rbeIbIbIcRCRBUo_＋RL?上頁返回???99第10章第二章1、電壓放大倍數(shù)（1）帶負載時的電壓放大倍數(shù)=第10章第二章2、放大電路的輸入電阻ri=RB//

rbe對基本放大電放大電路Ii?放大電路的輸入電阻定義為：

ri

=Ui?riUi＋_rbeIbIcRCRBUo_＋RL?????Ii Ib?上頁返回100第10章第二章ri=RB//rbe對基本放大電放大電第10章第二章3、放大電路的輸出電阻對負載而言,放大電路相

當(dāng)于一個具有內(nèi)阻的信號源，信號源的內(nèi)阻就是放大電路的

輸出電阻。RS放大電路I?S?U =0?Cro=U=

RI?roro?+U－rbeIbIcRCRBo可用外加電壓法

求ro＋RL?U_＋US

_???? ?Ii IbRS上頁返回101第10章第二章RS放I?S?U =0?Cro=U第10章第二章ICUCE0UCC—UC—CRCQ11.

靜態(tài)工作點的漂移IB=

80μAIB=

80μAIB=

60μAIB=

60μAIB=40μA

IB=40μA

IB=20μA

IB=

20μAQ2Q1為25?C時

的靜態(tài)工作點Q

為65?C時2的靜態(tài)工作點4

靜態(tài)工作點的穩(wěn)定溫度升高時，靜態(tài)工作點將沿直流負載線上移。上頁返回102第10章第二章ICUCE0UCC—UC—CRCQ11.靜態(tài)第10章第二章穩(wěn)定靜態(tài)工作點的物理過程：溫度升高ICIE UE（=VB

－UE）IBIC2.

分壓式偏置電路UBEI1>>IBVB>>UBEI1

=（5~10）IBI1

=（10~20）IB，VB=3~5V（硅管），VB=1~3V

（鍺管）RB2+－ui+－RLRCicibT+C2RB1C1

+CERE+UCCRCICIBTRB1RE+UCCVBRB2IE+_UEUBE+_I1上頁返回103第10章第二章穩(wěn)定靜態(tài)工作點的物理過程：溫度升高ICIE U第10章第二章靜態(tài)工作點的估算VB=

——RB—2 —

UCCIC

≈IE=

——VB—－—U—BERERB1+

RB2UCE≈UCC－（RC+

RE）ICBI = ——βICRB2+－ui+－RLRCicibT+C2RB1C1

+CERE+UCCRCCIBRB1RE+UCCVBRB2上頁返回IEUBE+_I+_UCE104第10章第二章靜態(tài)工作點的估算VB=——RB—2 —第10章第二章[例10.1.2] 用估算法計算圖示電路的靜態(tài)工作點

。20+10RB1

+RB2VB=————UCC=——×12=

4VRB210解：靜態(tài)工作點為：IC≈IE=————=————=

1.65mAREVB

－UBE24－

0.7UCE≈UCC－（RC+RE）IC=12－（2+2）1.65=

5.4VIB=

— = ——=

0.044mA1.65β37.

5IC+－ui+－RLicibTC1上頁返回+C2+10KΩCE12V

+UCC2KΩRC20KΩRB1RB210KΩRE2KΩB105第10章第二章20+10RB1+RB2VB=————第10章第二章[例10.1.3] 已知

UCC

=

20V，RC=5.1kΩ，RL=5.1kΩ,β=

80(1)

放大電路的電壓放大倍數(shù)Au,輸入電阻ri和輸出電阻ro (2)如果無旁路電容CE，求電壓放大倍數(shù)Au,

輸入電阻ri和輸出電阻ro解：晶體管的靜態(tài)基極電位為VB=————UCC=————×20=

4.62VRB2 30RB1+

RB2 100+

30設(shè)靜態(tài)時晶體管基極發(fā)射極間電壓為0.7V，則發(fā)射極電流為IE

=————=

———— = 1.96mAVB

－UBE 4.62－0