2023/7/19<低頻電子線路》1上節(jié)課內(nèi)容4.4.2晶體管的伏安特性曲線及參數(shù)4.4.3晶體管近似伏安特性和簡化直流模型4.4.4直流偏置下晶體管工作狀態(tài)分析2023/7/19<低頻電子線路》2本節(jié)課內(nèi)容5.1基本放大器的組成原理及直流偏置電路5.1.1基本放大器的組成原理5.1.2直流偏置電路5.1.3直流通路和交流通路1.4放大器模型及放大器主要性能指標(biāo)2023/7/19<低頻電子線路》35.1.1基本放大器的組成原則基本放大器的三種組態(tài)CECCCB放大器的基本組成有源器件(晶體管)附屬元件(直流電源，偏置電阻，耦合電容，集電極電阻）信號源（包括信號源內(nèi)阻），負(fù)載電阻。2023/7/19<低頻電子線路》4簡單共射放大電路（圖）

+++UCCRBRCRLUO+－RSuSC1C2Ui+－2023/7/19<低頻電子線路》5放大電路的結(jié)構(gòu)要保證兩個(gè)基本方面的工作直流交流2023/7/19<低頻電子線路》6CE放大電路的構(gòu)成和元件解釋VT晶體管RB

偏置電阻RC

集電極電阻RL負(fù)載電阻C1、C2輸入和輸出電阻UCC電源電壓US、RS信號源和內(nèi)阻Ui輸入信號U0輸出信號2023/7/19<低頻電子線路》7晶體管放大器組成原則直流通路：管子工作在放大狀態(tài)（Q點(diǎn)設(shè)置合適）。輸入端接輸入信號，US加到放大器輸入回路（管子eb結(jié)）。交流通路：保證信號通路合理并通暢。輸出端接負(fù)載電阻，輸出信號U0取自輸出回路。2023/7/19<低頻電子線路》85.1.2直流偏置電路偏置電路指外電路，圍繞晶體管周圍提供直流工作狀態(tài)的電路與元件。一般是由電阻和電容以及電感等無源元件所構(gòu)成。直流偏置電路的目的是設(shè)置正確的直流工作點(diǎn)（Q點(diǎn)）。2023/7/19<低頻電子線路》9對偏置電路的要求電路結(jié)構(gòu)要簡單。保證直流工作點(diǎn)穩(wěn)定。對信號的傳輸損耗要盡可能小。2023/7/19<低頻電子線路》10常見偏置電路類型常見偏置電路包括固定偏流電路電流負(fù)反饋偏置電路分壓式偏置電路2023/7/19<低頻電子線路》11固定偏流電路

特點(diǎn):電路簡單，但穩(wěn)定性較差。2023/7/19<低頻電子線路》12電流負(fù)反饋偏置電路特點(diǎn)：有負(fù)反饋?zhàn)饔?，可以?shí)現(xiàn)電壓自動調(diào)節(jié)。

負(fù)反饋調(diào)節(jié)過程

ICQ↑IEQ↑UEQ(=IEQ×RE)↑ICQ↓IBQ↓UBEQ(=UBQ-UEQ)↓2023/7/19<低頻電子線路》13電流負(fù)反饋偏置電路分析

(5.1.2a)(5.1.2b)(5.1.2c)2023/7/19<低頻電子線路》14分壓式偏置電路特點(diǎn)：有負(fù)反饋?zhàn)饔?，UB電位固定，穩(wěn)定性好。

圖5.1.4分壓式偏置電路

(a)電路；(b)用戴維南定理等效后的電路2023/7/19<低頻電子線路》15使用戴維南定理計(jì)算在該電路的基極端用戴維南定理等效，可得如圖(5.1.4b)的等效電路。圖中，RB=RB1‖RB2，UBB≈UCCRB2/(RB1+RB2)。工作點(diǎn)計(jì)算:2023/7/19<低頻電子線路》16近似估算法如果RB1

、RB2取值不大，在近似估算工作點(diǎn)時(shí)，則ICQ可按下式直接求出：其中(5.1.4a)(5.1.4b)2023/7/19<低頻電子線路》17兩種方法比較戴維南定理方法是較為精確計(jì)算。工程估算方法是近似計(jì)算。2023/7/19<低頻電子線路》18近似條件為確保UB固定，應(yīng)滿足流過RB1的電流I1﹥﹥IBQ，通常選?。翰⒓骖橰E和UCEQ，取(5.1.3a)(5.1.3b)2023/7/19<低頻電子線路》195.1.3

直流通路和交流通路放大器有兩個(gè)內(nèi)容:直流量交流量故而存在兩種分析方法:直流(靜態(tài))分析交流(動態(tài))分析2023/7/19<低頻電子線路》20兩種狀態(tài)上述表明放大器將存在兩種狀態(tài)

靜態(tài)

（由直流電源引起）

動態(tài)

（由信號源引起）

故應(yīng)存在“兩種通路”

2023/7/19<低頻電子線路》21直流條件通過電源和偏置保證這是放大器的外部條件（靜態(tài)）2023/7/19<低頻電子線路》22交流條件通過信號和傳輸回路保證

這是放大器的工作目的。2023/7/19<低頻電子線路》23核心元件晶體管（BJT）是有源器件（放大作用）。晶體管是“放大器的心臟”。2023/7/19<低頻電子線路》24兩種狀態(tài)的區(qū)別“直流是條件”“交流是目的”2023/7/19<低頻電子線路》25兩種通路直流通路（直流等效電路）直流分析交流通路（交流等效電路）交流分析交直流共存直流成分和交流成分同時(shí)存在2023/7/19<低頻電子線路》26如何確定直流通路？要將原放大電路中的元件進(jìn)行一些處理：電容開路電感短路保留直流電源可畫出（得到）直流等效電路。2023/7/19<低頻電子線路》27放大器的直流通路（圖）

RCRB+UCC2023/7/19<低頻電子線路》28如何確定交流通路？確定電阻的規(guī)則保留電阻確定電容和電感的規(guī)則：要根據(jù)信號頻率和電抗大小考慮。將大電容、小電感短路（電抗?。⑿‰娙荨⒋箅姼虚_路（電抗大）將電抗不可忽略的電容和電感保留注意：在中頻段范圍采用電容短路和電感開路的應(yīng)用方法2023/7/19<低頻電子線路》29如何確定交流通路？直流電源的考慮規(guī)則：直流電壓源短路直流電流源開路兩者均保留內(nèi)阻保留輸入端的信號源可畫出（得到）交流等效電路2023/7/19<低頻電子線路》30放大器的交流通路（圖）

USRSRBRCRLUO+－2023/7/19<低頻電子線路》31共射放大器的交、直流通路圖共射放大器的交、直流通路

(a)直流通路；(b)交流通路2023/7/19<低頻電子線路》32電路中各種物理量符號表示靜態(tài)值交流（瞬時(shí)值）交流有效值總瞬時(shí)值2023/7/19<低頻電子線路》33靜態(tài)值

主字母大寫，腳標(biāo)大寫。如2023/7/19<低頻電子線路》34交流（瞬時(shí)值）主字母小寫，腳標(biāo)小寫。如

2023/7/19<低頻電子線路》35交流有效值主字母大寫，腳標(biāo)小寫。如

2023/7/19<低頻電子線路》36總瞬時(shí)值總瞬時(shí)值=直流分量±交流分量

符號標(biāo)識采用主字母小寫，腳標(biāo)大寫。如2023/7/19<低頻電子線路》37總瞬時(shí)值與直流分量、交流分量之間的關(guān)系（圖）

UBEtttubeuBE2023/7/19<低頻電子線路》381.4放大器模型及放大器主要性能指標(biāo)放大器模型可以代表放大器的基本特征和主要性能。放大器的性能指標(biāo)表示放大器的性能參數(shù)好壞。放大器的模型和性能指標(biāo)是分析和設(shè)計(jì)放大器的重要依據(jù)。2023/7/19<低頻電子線路》391.4.1放大器的二端口網(wǎng)絡(luò)模型線性放大器UiU0＋－

－＋I(xiàn)iI0RLUSRS2023/7/19<低頻電子線路》40放大器模塊的輸入和輸出

輸入(input)端

(Ui)

-----接信號源US（加入信號）

輸出(output)端

(Uo)

------接負(fù)載RL（取出信號）

2023/7/19<低頻電子線路》411.4.2放大器主要性能指標(biāo)放大增益輸入阻抗輸出阻抗頻率響應(yīng)和帶寬非線性失真線性失真2023/7/19<低頻電子線路》42（1）放大器的增益（放大倍數(shù)）放大倍數(shù)又稱為放大增益。定義為：放大器輸出量和輸入量的比值。根據(jù)放大器輸出量和輸入量內(nèi)容的不同，放大倍數(shù)定義有四種類型：電壓增益電流增益互導(dǎo)增益互阻增益2023/7/19<低頻電子線路》43

圖放大器二端口網(wǎng)絡(luò)模型(a)電壓放大器；(b)電流放大器；(c)互導(dǎo)放大器；(d)互阻放大器2023/7/19<低頻電子線路》44電壓增益(VoltageGain)

電壓增益

Au=UO/Ui

源電壓增益(SourceVoltageGain)

Aus=UO/Us

=(UO/Ui)(Ui/Us)

=

Au×Ri/(Ri

+Rs)2023/7/19<低頻電子線路》45

電流增益(Currentgain)

電流增益

Ai=io/ii

源電流增益

Ais=io/is

=(io/ii)(ii/is)=

Ai

×RS/(RS+Ri)2023/7/19<低頻電子線路》46電壓源和電流源轉(zhuǎn)換電壓源與電流源模型中，令兩個(gè)電路的開路輸出電壓相等?！逜uo

·Ui=－Ais·ii

·RO

=－Ais·(Ui/Ri)·RO∴

Auo=(－RO/Ri)·Ais2023/7/19<低頻電子線路》47功率增益(Powergain)

AP=Au

·Ai

=(UO/Ui)(iO/ii)2023/7/19<低頻電子線路》48增益的分貝表示增益在工程上常用“分貝”表示

AP（dB)=20lgAP

Au（dB)=20lgAu

Ai（dB)=20lgAi

2023/7/19<低頻電子線路》49（2）輸入阻抗

----輸入阻抗Ri是從放大器輸入端看進(jìn)去的等效電阻。

對于信號源來說放大器相當(dāng)于信號源的負(fù)載。輸入阻抗Ri表征放大器從信號源獲取信號的能力。對于放大器接電壓信號源，要求Ri大效果好。對于放大器接電流信號源，要求Ri小效果好。2023/7/19<低頻電子線路》50輸入阻抗定義：Ri=Ui/Ii

Ui=Us[Ri/(Ri

+Rs)]

2023/7/19<低頻電子線路》51

（3）輸出阻抗輸出阻抗Ro是從放大器輸出端看進(jìn)去的電阻放大器輸出量相當(dāng)于負(fù)載的信號源（輸出阻抗是信號源內(nèi)阻）。輸出阻抗Ro是表征放大器帶負(fù)載能力的參數(shù)電壓輸出時(shí)要求輸出阻抗Ro小效果好。電流輸出時(shí)要求輸出阻抗Ro大效果好。2023/7/19<低頻電子線路》52輸出阻抗定義：Ro=Uo/Io︱Us=0或Is=0∵Uo=RL/(RL+RO)·Au0·

Ui

=RL/(RL+RO)·UO’

∴

RO=(UO’/Uo

－1)RL

2023/7/19<低頻電子線路》53（4）頻率響應(yīng)和帶寬后面專門章節(jié)（第七章）講解2023/7/19<低頻電子線路》54

（5）非線性失真(Nonlineardistortion)由于放大管輸入、輸出特性的非線性，因而放大器輸出波形不可避免地會產(chǎn)生或大或小的非線性失真。具體表現(xiàn)為，當(dāng)輸入某一頻率的正弦信號時(shí)，其輸出信號波形中除基波成分之外，還會產(chǎn)生和包含有一定數(shù)量的諧波成分。定義放大器非線性失真系數(shù)THD為

2023/7/19<低頻電子線路》55思考問題

–

非線性器件如何取得線性傳輸特性？

–

非線性傳輸特性與非線性失真產(chǎn)生的原因？2023/7/19<低頻電子線路》56（6）線性失真線性失真是指由于頻率特性所造成的失真，又叫頻率失真。由于放大電路中的電抗元件受信號頻率變化而造成的失真情況。2023/7/19<低頻電子線路》57放大器的頻率特性通頻帶和頻率響應(yīng)(Frequencyresponse)

fL下限截止頻率(Low3-dBcutofffrequency)fH上限截止頻率(High3-dBcutofffrequenc