第3章晶體管及其放大電路*射極輸出器3.4晶體管3.1基本放大電路3.2

分壓式偏置放大電路3.3*推挽式功率放大電路3.53.7多級(jí)放大電路3.6▲典型問題

你知道手機(jī)、電視機(jī)從接收到信號(hào)到我們能聽到、看到，要經(jīng)過哪幾個(gè)環(huán)節(jié)嗎？

在日常生活或工業(yè)控制中，為了使一個(gè)很弱的電信號(hào)變成一個(gè)較強(qiáng)的電信號(hào)，我們通常就需要用到晶體管電壓放大電路；有時(shí)某個(gè)放大電路雖然沒有電壓放大作用，但有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。那么這些電路結(jié)構(gòu)是怎么樣的？工作原理如何？

現(xiàn)有一個(gè)幅度為1mV的正弦交流信號(hào)需要放大成幅度為2V的正弦交流信號(hào)，應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)？▲知識(shí)能力目標(biāo)1．了解晶體管的功能、結(jié)構(gòu)、分類和符號(hào)；掌握晶體管的電流放大作用及其條件；了解輸入與輸出特性曲線。2．能分析共射基本放大電路、分壓式偏置放大電路以及射極輸出器電路的工作原理，能計(jì)算其靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻，并進(jìn)行仿真測(cè)量。3．了解多級(jí)放大電路的工作原理，掌握利用仿真軟件對(duì)多級(jí)放大電路進(jìn)行參數(shù)測(cè)量的方法。4.了解幾種常用功率放大電路的工作原理和應(yīng)用。3.1晶體管3.1.1晶體管的基本結(jié)構(gòu)與分類3.1.2晶體管的電流放大作用3.1.3晶體管的輸入輸出特性曲線3.1.4晶體管優(yōu)劣的簡(jiǎn)易測(cè)試晶體管（三極管）是一種具有電流放大作用的半導(dǎo)體器件,下面是部分型號(hào)的實(shí)物圖。3.1.1晶體管的基本結(jié)構(gòu)與分類TO（TransistorOut-line）的中文意思是“晶體管外形”。同樣的封裝形式，可以是不同型號(hào)不同功能的晶體管。1.結(jié)構(gòu)和符號(hào)N型硅BECN型硅P型硅（a）平面型二氧化硅保護(hù)膜N型鍺ECBPP（b）合金型銦球銦球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、各區(qū)作用及特點(diǎn)，符號(hào)（以NPN型為例）NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—基區(qū)—發(fā)射區(qū)—集電區(qū)emitterbasecollectorNPN型ECB各區(qū)主要作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：發(fā)射區(qū)：作用：發(fā)射載流子特點(diǎn)：摻雜濃度高基區(qū)：作用：傳輸載流子特點(diǎn)：薄、摻雜濃度低集電區(qū)：作用：接收載流子特點(diǎn)：面積大PPNEBC按材料分：硅管、鍺管按結(jié)構(gòu)分：

NPN、PNP（如右圖）按使用頻率分：

低頻管、高頻管按功率分：

小功率管<500mW中功率管0.5

1W大功率管>1WECBPNP型2.類型一、電流放大的條件（1）內(nèi)部條件發(fā)射區(qū)摻雜濃度高基區(qū)薄且摻雜濃度低集電結(jié)面積大（2）外部條件發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏二、電流分配和放大作用實(shí)驗(yàn)電路3.1.2晶體管的電流放大作用從上面的外部條件知，必須VC>VB才能保證發(fā)射結(jié)正偏；集電結(jié)反偏。因此可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路如圖。

mAmAICECIBIERBEBCEB3DG6

A

RC1.測(cè)量結(jié)果IB/mA00.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.501.001.602.202.90IE/mA0.0010.511.021.632.242.95IC/IB5050535558

IC/

IB50606070(1)符合KCL定律(2)

IC和IE比IB大得多(3)

IB

很小的變化可以引起IC很大的變化。

即：基極電流對(duì)集電極電流具有小量控制大量的作用，這就是晶體管的電流放大作用。mAmAICECIBIERBEBCEB3DG6

A

RC2.晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多子電子，形成發(fā)射極電流IE。ICE多數(shù)向BC結(jié)方向擴(kuò)散形成ICE。IE少數(shù)與基區(qū)空穴復(fù)合，形成IBE。IBE基區(qū)空穴來源基極電源提供(IB)集電區(qū)少子漂移(ICBO)I

CBOIBIBE

IB+ICBO即：IB=IBE

–

ICBO(3)集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的載流子形成集電極電流ICICIC=ICE+ICBO(2)電子到達(dá)基區(qū)后或3.晶體管的電流分配關(guān)系

當(dāng)管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集電結(jié)面積等確定，故電流的比例關(guān)系確定，即：ICE=IC-ICBO(直流電流放大倍數(shù)）結(jié)論：

1.晶體管在發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置的條件下具有電流放大作用。

2.晶體管的電流放大作用，實(shí)質(zhì)上是基極電流對(duì)集電極電流的控制作用。從上面分析知：IBE

IB+ICBO

3.1.3晶體管的輸入輸出特性曲線一、輸入特性曲線輸入回路輸出回路當(dāng)uCE=0時(shí)，曲線與二極管特性相似RCECiBIERB+uBE

+uCE

EBCEBiC+

+

+

iBRB+uBE

EB+

O特性曲線基本重合(電流分配關(guān)系確定)特性曲線右移(因集電結(jié)開始吸引電子)導(dǎo)通電壓UBESi管:(0.6

0.8)VGe管:(0.2

0.3)V取0.7V取0.2VEB+

RB二、輸出特性曲線

1.調(diào)整RB使基極電流iB為某一數(shù)值。

2.基極電流不變，調(diào)整EC測(cè)量集電極電流IC和電壓uCE

。輸出特性曲線50μa40μA30μA10μAIB=020μAuCE

/VO2468

4321iC

/mAmAICECIBRBEBCEB3DG6

ARCV+uCE

iC

/mAuCE

/V50μAO246843211.截止區(qū)：IB

0

IC=ICEO

0

條件：兩個(gè)結(jié)反偏2.放大區(qū)：

IB=0uCE

u

BEuCB=uCE

uBE

0條件：兩個(gè)結(jié)正偏特點(diǎn)：IC

IB臨界飽和時(shí)：uCE=uBE深度飽和時(shí)：0.3V(硅管)UCE為0.1V(鍺管)放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)條件：發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏特點(diǎn)：曲線水平、等間隔ICEO輸出特性曲線40μA30μA20μA10μA3.飽和區(qū)1.共發(fā)射極電流放大系數(shù)iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0024684321一般為幾十

幾百Q(mào)2.極間反向飽和電流CB極間反向飽和電流

ICBO，CE極間反向飽和電流ICEO。三、

主要參數(shù)（1）直流電流放大系數(shù)（2）交流電流放大系數(shù)

如圖所示：3.極限參數(shù)1）

ICM

—集電極最大允許電流，超過時(shí)

值明顯降低。U(BR)CBO

—發(fā)射極開路時(shí)C、B極間反向擊穿電壓。2）PCM—集電極最大允許功率損耗PC=iC

uCE。3）

U(BR)CEO

—基極開路時(shí)C、E極間反向擊穿電壓。U(BR)EBO

—集電極極開路時(shí)E、B極間反向擊穿電壓。U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR)EBOiCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安全工作區(qū)3.1.4晶體管的簡(jiǎn)易測(cè)試1．管型和基極的判別方法

用萬用表電阻量程R×100或R×1K檔來測(cè)量。將紅表棒接任一管腳，將黑表棒分別接另外二個(gè)管腳，測(cè)量?jī)蓚€(gè)電阻值。若兩個(gè)電阻值都較小時(shí)，紅表棒所接的為PNP管的基極。若兩個(gè)電阻值一大一小，紅表棒另接一只管腳再試。

若測(cè)得的電阻均較大，紅表棒所接的管腳為NPN型的基極。

如用黑表棒接一個(gè)管腳，紅表棒接另外兩個(gè)管腳，兩次電阻值均較小時(shí)，黑表棒所接的為NPN型的基極，如圖（b）；若兩阻值均較大時(shí)，則為PNP型的基極。2．判別集電極的方法

利用晶體管正向電流放大系數(shù)比反向電流放大系數(shù)大的原理確定集電極。

用萬用表的電阻量程R×100或R×1k檔，把萬用表的兩根表棒分別接到管子的另外兩個(gè)管腳上，用嘴含住管子的基極與假定的集電極，如圖（c），利用人體實(shí)現(xiàn)偏置，測(cè)讀萬用表的電阻值；然后對(duì)調(diào)兩極表棒，同樣測(cè)讀電阻值，比較兩次讀數(shù)的大小。

對(duì)PNP型管，電阻小的（偏擺幅度大的）一次紅表棒所接的為集電極；對(duì)NPN型，電阻小的（偏擺幅度大的）一次黑表棒所接的為集電極?；鶚O和集電集判定后，還有一個(gè)就是發(fā)射極了。3．高頻晶體管和低頻晶體管的簡(jiǎn)易判別

比較正、反向電流放大系數(shù)，其方法與判別晶體管集電極方法相同，因?yàn)榈皖l管的反向電流放大系數(shù)比正向電流放大系數(shù)小得很多。因此在測(cè)量反向電流放大系數(shù)時(shí)，如萬用表指針仍然偏擺，則該管為低頻管。

而高頻管的反向電流放大系數(shù)比正向電流放大系數(shù)大得多，因此萬用表測(cè)量反向電流放大系數(shù)時(shí)，萬用表指針基本上不偏擺，此時(shí)該管為高頻管。3.2晶體管共射極基本放大電路3.2.1放大電路概述3.2.2共射極基本放大電路靜態(tài)分析3.2.3共射極基本放大電路動(dòng)態(tài)分析

在生產(chǎn)和科研中，經(jīng)常需要將微弱的電信號(hào)（電壓、電流或電功率）進(jìn)行放大，以便有效地進(jìn)行觀察、測(cè)量、控制或調(diào)節(jié)。

要將這樣微弱的信號(hào)幅度放大到需要值，中間變換電路之一就是晶體管構(gòu)成的放大電路。1.晶體管放大的條件：uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共發(fā)射極共集電極共基極發(fā)射結(jié)正偏

、集電結(jié)反偏2.晶體管放大電路的三種連接方式3.2.1放大電路概述總瞬時(shí)值直流量交流瞬時(shí)值直流量往往在下標(biāo)中加注QtuouBE=UBE

+ube3.放大電路中電流及電壓符號(hào)使用規(guī)定

電路中的電壓、電流都是由直流成分和交流成分疊加而成。（1）用大寫字母帶大寫下標(biāo)表示直流分量,如IB。（2）用小寫字母帶小寫下標(biāo)表示交流分量,如ib。（3）用小寫字母帶大寫下標(biāo)表示直流分量與交流分量的疊加，如iB。（4）用大寫字母帶小寫下標(biāo)表示交流分量的有效值,如Ib。4.分析三極管電路的基本思想

非線性電路經(jīng)適當(dāng)近似后可按線性電路對(duì)待，利用疊加定理，分別分析電路中的交、直流成分。5.分析三極管電路的基本方法圖解法、解析法直流通路：分析ui=0時(shí)的電路，稱為靜態(tài)分析，只考慮直流量。交流通路：分析直流電壓E

=0，

ui

0的電路，稱為動(dòng)態(tài)分析，只考慮變化的電壓和電流。（1）晶體管V（2）基極電源EB和基極電阻RB（3）集電極電源EC和集電極電阻RC（4）耦合電容C1和C2（5）信號(hào)源us及其內(nèi)阻RS（6）負(fù)載電阻RL1.放大電路組成3.2.2共射基本放大電路組成與靜態(tài)分析+uo

C2RL++ui

+

RSus共射基本放大電路C1+iC+uBE

+uCE

ECRBEBRCiBiC+uBE

+uCE

ECRBRC+ui

+

RSus+uo

C2RL+C1+iBiC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+ui

+

RSus+uo

C2RL+C1+iB+ui

iC+uBE

+uCE

+VCC+uo

C2+C1+iBRBRC+uo

C2RL++ui

+

RSus基本放大電路（共發(fā)射極）C1+iC+uBE

+uCE

ECRBEBRCiB2.電路簡(jiǎn)化畫法+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iB

將交流信號(hào)電壓ui加載在直流電壓UBE，經(jīng)過輸入電路轉(zhuǎn)換成電流iB

，由晶體管電流放大→iC

，經(jīng)過輸出電路轉(zhuǎn)換成電壓uCE，在輸出端取出被放大了的交流信號(hào)電壓uoIBuiOt

iBOtuCEOtuoOt

iCOtICUCEUBEuBEOt3.電壓放大工作原理4.放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算

靜態(tài)分析的目的：確定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)(直流值)IB，IC

，UCE

分析方法：利用直流通路計(jì)算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iBIC+UBE

+UCE

+VCCRBRCIB直流通路靜態(tài)工作點(diǎn)例3-1在共發(fā)射極基本放大電路中,已知VCC=12V，RC=2k

，RB=500k，電流放大倍數(shù)β=100，硅管。試求放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。解：+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iBIC+UBE

+UCE

+VCCRBRCIB直流通路可以仿真一下動(dòng)態(tài)分析的目的：確定放大電路的電壓放大倍數(shù)Au，輸入電阻ri和輸出電阻ro分析方法：微變等效電路分析法1.晶體管的微變等效電路+uce–+ube–

ibicCBE從輸入端口看進(jìn)去，發(fā)射結(jié)相當(dāng)于電阻rbeOiB

uBE

IB

Q

iB

uBE3.2.3共射基本放大電路動(dòng)態(tài)分析+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iB

（1）輸入端：

當(dāng)電流iB確定時(shí)，輸出電流iC也基本確定，它基本不受輸出電壓uCE的影響，iC=f(uCE)|IB關(guān)系是一條平行線。即輸出電流iC

(ic)只受輸入電流iB(ib)的控制,

因此，從晶體管輸出端口看進(jìn)去，為一個(gè)受ib

控制的電流源+uce–+ube–

ibicCBE

iB

iCICic

=

ibrbe

Eibic

ib+ube

+uce

BC

iC

uCE輸出阻值很高，約幾十千歐~幾百千歐，可忽略。

（2）輸出端：QiC

ICUCEuCE

iB=IBiB1iB22.放大電路的微變等效電路畫交流通路原則：（1）

直流電壓源視為短路；（2）

電容對(duì)交流信號(hào)視為短路。

微變等效電路是對(duì)交流分量而言，先畫放大電路的交流通路，將其中的晶體管用其微變等效電路來代替，即得到放大電路的微變等效電路。ECRBRC+ui

+

RSus+uo

C2RL+C1++ui

+

RSusRBRC+uo

RL交流通路ECRBRC+ui

+

RSus+uo

C2RL+C1++ui

+

RSusRBRC+uo

RL交流通路+uo

+–

ibIcRBRCRLuSRS+ui

+uo

+–

RBRLRSrbe

Eibic

ibBCusRC+ui

微變等效電路交流通路基本放大電路3.放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算（1）電壓放大倍數(shù)的計(jì)算+uo

+–

RBRLRSrbe

Eibic

ibBCusRC+ui

當(dāng)輸入的是正弦信號(hào)時(shí)，各電壓和電流都可用相量表示。電壓放大倍數(shù)開路時(shí)電壓放大倍數(shù)+

+–

RBRLRSrbe

EBCusRC+

（2）放大電路輸入電阻的計(jì)算ri（3）輸出電阻的計(jì)算ro

RCro

RC一般為幾千歐，因此這種基本放大電路的輸出電阻較高。受控源相當(dāng)于開路。晶體管的輸入電阻rbe比較小，所以基本放大電路的輸入電阻不高。+

RBRLrbe

EBCRC+

例3-2（接前例）在共發(fā)射極基本放大電路中,已知VCC=12V，RC=2k

，RB=500k，電流放大倍數(shù)β=100，硅管。試求放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)：rbe、電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro。前面已經(jīng)求得靜態(tài)工作點(diǎn)，如下：+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iBIC+UBE

+UCE

+VCCRBRCIB直流通路ro

RC=2k

+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iBRL解：求動(dòng)態(tài)參數(shù)可以仿真一下3.3分壓式偏置放大電路3.3.1靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響3.3.2分壓式偏置放大電路3.3.1靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響

1、靜態(tài)工作點(diǎn)的定義

當(dāng)輸入信號(hào)電壓ui=0時(shí)，放大電路稱為靜態(tài)，或直流工作狀態(tài)。

靜態(tài)工作點(diǎn)可以用晶體管的電流、電壓的一組數(shù)值來表示，分別是基極電流IB、集電極電流IC和集射極電壓UCE，它們?cè)诰w管輸出特性曲線上所確定的一個(gè)點(diǎn)，就稱為靜態(tài)工作點(diǎn)，習(xí)慣上用Q表示，故又稱為Q點(diǎn)。uCE/ViC/mA41210

A20IB=30

A4050605Q交、直流負(fù)載線6tUCE0IC=3如圖所示：Q點(diǎn)的物理量是紅色的IB

、

IC、UCEuBE/ViB/

A0.7V30QuituBE/VtiBIBuCE/ViC/mA4123iB=10

A20304050605Q交、直流負(fù)載線Q

Q

6tiCICUCEtuCE/VibicuceOOOO002、靜態(tài)工作點(diǎn)合適時(shí)的輸出波形

放大電路設(shè)置了合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，當(dāng)加入合適的輸入信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)會(huì)隨輸入信號(hào)而變化，不會(huì)產(chǎn)生失真。如圖所示：ui

ib

ic

uce

即：輸出電壓uo失真：是指輸出信號(hào)的波形不像輸入信號(hào)的波形。iCuCE

設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)是對(duì)放大電路的基本要求?；鶚O電位VB選擇偏高或偏低時(shí)，Q點(diǎn)隨之上移或下行。設(shè)VB較高，則靜態(tài)工作點(diǎn)較高，如圖：Qibu0

Q點(diǎn)的上移造成放大過程中信號(hào)的一部分進(jìn)入飽和區(qū)，發(fā)生飽和失真，集電極電流上削波。

放大電路輸出電壓同樣產(chǎn)生飽和失真。由于共射電路輸入、輸出電壓反相，因此輸出電壓呈下削波。結(jié)論：

輸入信號(hào)波形iCVB值大，Q點(diǎn)高，飽和失真！3、靜態(tài)工作點(diǎn)較高時(shí)的輸出波形iCuCE

VB設(shè)置的高低，取決于基極偏置電阻的數(shù)值選擇，當(dāng)VB值較低時(shí)，引起靜態(tài)工作點(diǎn)Q下行，如圖所示：Qib

輸入信號(hào)波形

Q點(diǎn)下行造成放大過程中信號(hào)的一部分進(jìn)入截止區(qū)，發(fā)生截止失真，集電極電流呈下削波。iCu0

放大電路的輸出電壓同樣產(chǎn)生截止失真。由于共射電路輸入、輸出反相，因此輸出電壓呈現(xiàn)上削波。結(jié)論：VB值小，Q點(diǎn)低，截止失真！4、靜態(tài)工作點(diǎn)較低時(shí)的輸出波形1.溫度升高，輸入特性曲線向左移。溫度每升高1

C，同樣的iB時(shí)，UBE

(22.5)mV。溫度每升高10

C，ICBO

約增大1倍。2.溫度升高，輸出特性曲線向上移。OT1T2>iCuCET1iB=0T2>iB=0溫度每升高1

C，

(0.51)%，導(dǎo)致IC增大，輸出特性曲線間距增大。O二、溫度變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響Q1Q2所以，溫度升高，靜態(tài)工作點(diǎn)向上移。ICBO

增大，又導(dǎo)致IC增大。

可見，溫度對(duì)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)有很大影響，而靜態(tài)工作點(diǎn)的高、低又影響著輸出波形是否失真，甚至晶體管是否會(huì)被燒毀。半導(dǎo)體的溫度控制技術(shù)是半導(dǎo)體技術(shù)的關(guān)鍵之一，目前中國(guó)的半導(dǎo)體技術(shù)還有許多卡脖子項(xiàng)，有待進(jìn)一步努力，希望有興趣的同學(xué)今后投身于這方面的技術(shù)研發(fā)，為國(guó)家作出貢獻(xiàn)。測(cè)試—靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響下面關(guān)于靜態(tài)工作點(diǎn)和失真的意義，正確的說法是？（多選題）

A.靜態(tài)工作點(diǎn)是指放大電路使輸出信號(hào)不失真的直流值

IB、IC、UCE；B.失真是指輸出信號(hào)的波形不像輸入信號(hào)的波形；C.放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)偏高或偏低，都會(huì)使輸出信號(hào)失真；D.只要靜態(tài)工作點(diǎn)合適，輸出信號(hào)一定不會(huì)產(chǎn)生失真。2.下面關(guān)于基極電位高低對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響，

正確的說法是？（多選題）A.

基極電位值大，靜態(tài)工作點(diǎn)高，產(chǎn)生飽和失真；

B.基極電位值大，靜態(tài)工作點(diǎn)低，產(chǎn)生飽和失真；C.基極電位值小，靜態(tài)工作點(diǎn)低，產(chǎn)生截止失真；D.基極電位值小，靜態(tài)工作點(diǎn)高，產(chǎn)生截止失真。

3.下面關(guān)于溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響，正確的說法是？（多選題）A.溫度升高，輸入特性曲線向右移；B.溫度升高，輸入特性曲線向左移；C.溫度升高，輸出特性曲線向下移，

靜態(tài)工作點(diǎn)也下移；D.溫度升高，輸出特性曲線向上移，

靜態(tài)工作點(diǎn)也上移。參考答案：1.A、B、C2.A、C3.B、D小結(jié)：靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響一、靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響

1、靜態(tài)工作點(diǎn)的定義

2、靜態(tài)工作點(diǎn)合適時(shí)的輸出波形：輸出信號(hào)會(huì)隨輸入信號(hào)而變化，不會(huì)產(chǎn)生失真。3、靜態(tài)工作點(diǎn)較高時(shí)的輸出波形：輸出信號(hào)呈下削波，出現(xiàn)飽和失真！4、靜態(tài)工作點(diǎn)較低時(shí)的輸出波形：輸出信號(hào)呈上削波，出現(xiàn)截止失真！二、溫度變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度升高，輸出特性曲線上移，靜態(tài)工作點(diǎn)向上移。ThankYou!3.3.2分壓式偏置放大電路2、靜態(tài)分析3、動(dòng)態(tài)分析1、電路結(jié)構(gòu)分壓式偏置放大電路+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+ui

+us

+uo

VCC(直流電源)：?

使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏?向負(fù)載和各元件提供功率C1、C2(耦合電容)：隔直流、通交流RB1

、RB2(基極偏置電阻)：

提供合適的基極電流RC(集電極負(fù)載電阻):

將

IC

UC

，使電流放大

電壓放大RE(發(fā)射極電阻)：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”CE(發(fā)射極旁路電容)：短路交流，消除RE

對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響1.電路結(jié)構(gòu)2.靜態(tài)分析直流通路+VCCRCRERB1RB2B+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us

分壓式偏置放大電路在分壓式偏置放大電路中，當(dāng)只有直流電時(shí)，由于電容器的隔直作用，電容器C1及以左部分沒有電流，可以去掉；電容器CE沒有電流流過，電容器C2及以右部分也沒有電流，都可以去掉。剩下直流通路，如右圖所示。2.靜態(tài)分析+

UBE

+UCE

IBI1ICIE要求：I1

(5

10)IBＵB

(5

10)UBE穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”的原理：T

IC

UE

UBE

IB

IC

直流通路+VCCRCRERB1RB2B+

RCRB1RB2+

RL3.動(dòng)態(tài)分析交流通路微變等效電路rbe+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+ui

+us

+uo

1）動(dòng)態(tài)分析時(shí)，只有交流電，直流電源相當(dāng)于短路。2）電容器在交流電路中，按短路處理。3）再將晶體管按小信號(hào)輸入電路進(jìn)行等效處理。得微變等效電路，如右圖。得交流通路，如下圖所示。+

RCRB1RB2+

RL3.動(dòng)態(tài)分析交流通路微變等效電路電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻ro=RCrberiro分壓式偏置放大電路的優(yōu)點(diǎn)是：靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸出波形不容易產(chǎn)生失真；缺點(diǎn)是：輸入電阻比基本放大電路要小，使得凈輸入信號(hào)減小，相當(dāng)于放大倍數(shù)減小。這種電路在克服了基本放大電路的缺點(diǎn)的同時(shí)，也帶來了另一個(gè)缺點(diǎn)，但它帶來的缺點(diǎn)，我們可以采用多級(jí)放大電路來解決。因此，分壓式偏置放大電路使用廣泛。我們生活中也存在著類以的情況，人無完人，金無足赤。任何一種方法，或一個(gè)人，總是既有優(yōu)點(diǎn)，又有缺點(diǎn)，只要這種缺點(diǎn)是可以克服的，就有使用價(jià)值或是人才。+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us

+uo

例3-3

如下兩個(gè)放大電路中，

=60,UCE=0.7V，RB=560k

RB1=50k,RB2=20k,RC=RL=5k，RE=2.7k，VCC=12V。求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”

（2）電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri

、輸出電阻ro

（3）當(dāng)

=120，兩電路的“Q”點(diǎn)如何變化？+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iBRL(a)(b)解：（1）先計(jì)算兩個(gè)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”圖（a）為固定偏置電路，靜態(tài)工作點(diǎn)物理量：圖（b）為分壓式偏置電路，靜態(tài)工作點(diǎn)物理量：（2）計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri

、輸出電阻ro在圖（a）中：在圖（b）中：（3）靜態(tài)工作點(diǎn)怎樣變化當(dāng)兩個(gè)晶體管

=120時(shí)，在（a）圖中，

可見，在共射基本放大電路中，當(dāng)β增大，導(dǎo)致IC增大，使UCE降低,晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)，電路將會(huì)出現(xiàn)飽和失真。

在圖（b）中IC不變，UCE不變，只是β增大一倍，IB減小一半，晶體管繼續(xù)處于放大狀態(tài)，電路不會(huì)出現(xiàn)失真現(xiàn)象。測(cè)試—分壓式偏置放大電路下面關(guān)于分壓式偏置放大電路的結(jié)構(gòu)，正確的說法是？（多選題）

A.與基本放大電路的結(jié)構(gòu)是一樣的；

B.比基本放大電路多一個(gè)基極電阻；

C.比基本放大電路多一個(gè)發(fā)射極旁路電容；

D.無法比較。2.下面關(guān)于分壓式偏置放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，

正確的說法是？（多選題）A.

基極電位VB由二個(gè)基極電阻分壓決定；

B.基極電位VB不受溫度的影響；C.由基極電位VB，先求出發(fā)射極電流IC；D.靜態(tài)值IC、UCE不受溫度影響，因此靜態(tài)

工作點(diǎn)不受溫度影響。

3.下面關(guān)于分壓式偏置放大電路的動(dòng)態(tài)分析，正確的說法是？（多選題）A.電壓放大倍數(shù)計(jì)算式是B.電壓放大倍數(shù)計(jì)算式是

C.輸入電阻計(jì)算式是

D.輸出電阻計(jì)算式是參考答案：1.B、C2.A、B、C、D3.B、D小結(jié)：分壓式偏置放大電路一、電路結(jié)構(gòu)二、靜態(tài)工作點(diǎn)三、動(dòng)態(tài)分析+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+ui

+us

+uo

ro=RCThankYou!發(fā)射極電阻對(duì)放大器性能的影響二、改良后的分壓式偏置放大電路三、發(fā)射極電阻對(duì)放大器性能的影響一、分壓式偏置放大電路的優(yōu)、缺點(diǎn)分壓式偏置放大電路+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+ui

+us

+uo

1、優(yōu)點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定2、缺點(diǎn)：輸入電阻計(jì)算式是：輸入電阻比固定偏置放大電路要小，信號(hào)源中能用于放大的凈輸入信號(hào)小，不利于放大。一、分壓式偏置放大電路的優(yōu)、缺點(diǎn)改進(jìn)的措施？將發(fā)射極電阻RE分成二部分，一部分不接旁路電容。+us

+VCCRCC1C2RLRE1+CE1++RB1RB2RS+uo

RE交流通路+

RCRB1RB2+

RLRE+

+

RCRB1RB2RLrbeRE微變等效電路二、改良后的分壓式偏置放大電路上圖是改良后的分壓式偏置放大電路：將發(fā)射極電阻的一部分不接旁路電容。三、

發(fā)射極電阻對(duì)放大器性能的影響+

+

RCRB1RB2RLrbeRE微變等效電路ro=RC從前面計(jì)算式可以看出：未接旁路電容的RE使放大器輸入電阻增大，但放大倍數(shù)有所降低。為獲得較好的動(dòng)態(tài)性能，發(fā)射極電阻中未接旁路電容的RE不要太大，這樣既可以使靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入電阻增大，又不使電壓放大倍數(shù)降低太多。+

+

RCRB1RB2RLrbeRE微變等效電路從前面的分析可知：發(fā)射極電阻，如果未接旁路電容，可使放大電路的輸入電阻增大，這是好處；但同時(shí)使用電壓放大倍數(shù)降低，這是缺點(diǎn)。因此，可以采取折中的方法，將發(fā)射極電阻分成二部分，一部分接上旁路電容，一部分不接。這樣既增大了輸入電阻，又不使放大倍數(shù)降低太多。兩頭兼顧！我們?cè)诠ぷ?、生活中，也要學(xué)習(xí)這種方法，學(xué)會(huì)折中處理，兩頭兼顧。測(cè)試—發(fā)射極電阻對(duì)放大器性能的影響下面關(guān)于分壓式偏置放大電路的優(yōu)、缺點(diǎn)，正確的說法是？（多選題）

A.優(yōu)點(diǎn)是靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定；

B.缺點(diǎn)是輸入電阻大；

C.缺點(diǎn)是輸入電阻??；

D.優(yōu)點(diǎn)是輸出電阻小。2.下面關(guān)于改良后的分壓式偏置放大電路的電路結(jié)構(gòu)與優(yōu)缺點(diǎn)，

正確的說法是？（多選題）A.

電路結(jié)構(gòu)是發(fā)射極電阻分成二部分，一部分不接旁路電容；

B.優(yōu)點(diǎn)是輸入電阻提高；C.缺點(diǎn)是電壓放大倍數(shù)降低；D.優(yōu)點(diǎn)是輸出電阻降低。

參考答案：1.A、C2.A、B、C小結(jié)：發(fā)射極電阻對(duì)放大器性能的影響一、分壓式偏置放大電路的優(yōu)、缺點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定，但輸入電阻較小。+us

+VCCRCC1C2RLRE1+CE++RB1RB2RS+uo

RE二、改良后的分壓式偏置放大電路三、

發(fā)射極電阻對(duì)放大器性能的影響未接旁路電容的RE使放大器輸入電阻增大：

但電壓放大倍數(shù)降低：ThankYou!3.4射極輸出器3.4.1靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算3.4.2動(dòng)態(tài)參數(shù)分析分壓式偏置放大電路的特點(diǎn)是？1、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定；2、輸入電阻ri較??；3、輸出電阻ro與基本放大電路一樣；4、放大倍數(shù)Au也與基本放大電路一樣。輸入電阻ri小有什么害處？如何克服？射極輸出器優(yōu)點(diǎn)：輸入電阻ri大，輸出電阻ro小。輸入電阻ri小,導(dǎo)致可用于放大的凈輸入信號(hào)ui小,放大效果不好.應(yīng)用實(shí)例：一個(gè)簡(jiǎn)易助聽器由三級(jí)阻容耦合放大電路構(gòu)成，如圖所示。各晶體管的共射極電流放大系數(shù)是β=100，UBE=O.7V。用一個(gè)內(nèi)阻0.5kΩ的動(dòng)圈式聲電轉(zhuǎn)換器件檢測(cè)聲音信號(hào)，用一個(gè)內(nèi)阻0.5kΩ的耳機(jī)作為電路的負(fù)載把放大后的聲音傳給使用者。+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us+UCE

+VCCRBREIB直流通路IEUBE+

射極輸出器3.4.1靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算我們知道:在上面直流通路中:所以:3.4.2動(dòng)態(tài)分析計(jì)算交流通路RsRB+

+uo

RLibiciiREus1.電壓放大倍數(shù)：微變等效電路RBRLrbeRERs+

+

+－2.輸入電阻：RBrbeRERs+

射極輸出器的ri較大，通?？蛇_(dá)幾十千歐至幾百千歐。3.輸出電阻：因?yàn)椋何⒆兊刃щ娐稲BRLrbeRERs+

+

+－

顯然，射極輸出器的r0較小，僅為幾十歐至幾百歐。因?yàn)椋核裕篟BrbeRERs+

4.歸納射極輸出器電路特點(diǎn)①電壓放大倍數(shù)小于1約等于1，即uo跟隨ui變化。②輸入電阻ri較高。③輸出電阻ro較低。5.射極輸出器的用途

射極跟隨器具有較高的輸入電阻和較低的輸出電阻，這是射極跟隨器最突出的優(yōu)點(diǎn)。射極跟隨器常用于多級(jí)放大器的第一級(jí)或最末級(jí)，也可用于中間隔離級(jí)。用作輸入級(jí)時(shí)，其高輸入電阻可以減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)，提高放大器的輸入電壓。用作輸出級(jí)時(shí)，其低輸出電阻可以減小負(fù)載變化對(duì)輸出電壓的影響，并易于與低阻負(fù)載相匹配，向負(fù)載傳送盡可能大的功率。IBIE+C1RSRERB+VCCC2RL+–+uo–+us解：（1)求“Q”例3-4

=120,RB=300k,UBE=0.7V,RE=RL=Rs=1k,，VCC=12V。求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”；（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)：

riroIBIE+C1RSRERB+VCCC2RL+–+uo–+us（2)求、ri、ro