《基本放大電路》第一節(jié)基本放大電路的組成

基本放大電路的組成返回返回○RBRC+UCC++uo基本放大電路的組成交直流共存IBIC各元件的作用：選擇合適的RB、RC、UCC保證三極管具有電流放大作用。直流電源的另一作用是提供能量。RC的另一作用是將電流的變化轉(zhuǎn)變成電壓的變化，實(shí)現(xiàn)電壓放大。耦合電容的作用是：隔直通交。

符號(hào)說(shuō)明：iB=IB+ib

iC=IC+ic直流分量：IB、IC、IE、UCE交流分量：ib、ic、ie、uce總電流量：iB、iC、iE、uCEiE=IE+ie

uCE=UCE+uce返回第二節(jié)放大電路的圖解法

放大電路的靜態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析非線性失真返回直流通道 在ui=0時(shí)所形成的直流通路稱(chēng)為直流通道。直流通道里只有直流量，此時(shí)稱(chēng)放大電路為靜態(tài)。

畫(huà)法：視電容為開(kāi)路，畫(huà)出電路其余部分。○○RBRC+UCCICIB一、放大電路的靜態(tài)分析返回○○○RBRC++uo＋UCCIB(μA)UBE(V)IBIC/mA369UCE/VOIB=020A40A60A80A100A243QUCEIC1

靜態(tài)工作點(diǎn)：電路處于靜態(tài)時(shí)的IB、、UCE在晶體管特性曲線上決定的一點(diǎn)Q，叫靜態(tài)工作點(diǎn)。IB、、UCEQ：返回○○RBRC+UCCICIBBCE1．靜態(tài)工作點(diǎn)的估算法對(duì)直流通道列寫(xiě)電壓方程輸入回路：（硅=0.7V,鍺=0.3V）輸出回路：返回○○RBRC+UCCICIB2.圖解法在輸出特性曲線上UCE=UCC－RCIC直線，其交點(diǎn)為Q。Q點(diǎn)在x、y軸上投影分別為UCE、IC，稱(chēng)UCE=UCC－RCIC為直流負(fù)載線。其斜率為返回IC/mA369UCE/VOIB=020A40A60A80A100A243QUCEIC110iBuBE1.靜態(tài)時(shí)

ui=0，直流電源單獨(dú)作用。2.動(dòng)態(tài)時(shí)

輸入信號(hào)ui

Oui

t

iCuCE輸出信號(hào)

uoRBRC+UCC

＋

uo－

＋

ui

－C1C2＋＋O

t

ui

t

uoO

t

UBEOIB

tO

t

UCEO

t

ICO

tuoO信號(hào)的放大過(guò)程返回在放大電路中交流信號(hào)是疊加在靜態(tài)基礎(chǔ)之上的，對(duì)于基本放大電路而言輸出與輸入是倒相關(guān)系。

二、放大電路的動(dòng)態(tài)分析○○○RSRBRC++uSuo＋UCC○○○RSRB++uSuo＋UCC○○○RSRC++uSuo＋UCC○○○RSRC++uSuo＋UCCRBUBE＝0uo＝UCCUBE>UCE△iB＝0返回

放大電路放大交流信號(hào)的條件：①三極管有電流放大作用。②保證信號(hào)的暢通。返回iB/μAuBE/VQ′ube=uiibicQ″QO返回iC/mAuCE/VIB=20μAQicQ″Q′uceOIB=40μAIB=60μAIB=80μAIB=100μAIB=0三、非線性失真1．靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置要使放大器能正常工作，必須設(shè)置一個(gè)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，否則將會(huì)引起非線性失真。非線性失真：截止失真、飽和失真、雙向失真。

截止失真原因：Q點(diǎn)太低，放大器到了截止區(qū)改善：提高Q點(diǎn)，一般減少RB，增加IB，使

IB≥IBM

飽和失真：原因：工作點(diǎn)Q太高，使放大器工作到了飽和區(qū)。改善：降低Q，增大RB，減少I(mǎi)B。返回iC/mAuCE/Vicuceuce截止現(xiàn)象：ib、ic負(fù)半周削波;uce正半周削波

飽和現(xiàn)象：

ib不失真，ic正半周削波;uce負(fù)半周削波。

為了防止失真，工作點(diǎn)最好使Q位于負(fù)載線中點(diǎn)，即UCE大約為UCC一半左右。icQQ″Q′QQ″Q′ibib返回OIB=20μAIB=40μAIB=60μAIB=80μAIB=100μA1.當(dāng)IB太小，Q

點(diǎn)很低，引起削波，截止失真。2.當(dāng)IB太大，Q

點(diǎn)很高，引起削波，飽和失真。UCEuCEO

tIBiBO

tICiCO

tuOO

t截止失真UCEuCEO

tICiCO

tIBiBO

tuOO

t飽和失真三、非線性失真返回

雙向失真：既使Q點(diǎn)合適，但輸入信號(hào)過(guò)大，可能同時(shí)產(chǎn)生截止和飽和失真t小結(jié)：

上述失真針對(duì)NPN型三極管放大電路而言，PNP型管子結(jié)論恰好相反。(2)改善辦法：

飽和失真：RBIBQ

截止失真：RBIBQ(3)非線性失真：包括飽和失真、截止失真、雙向失真。返回IC/mAUCE/VIB=20μAUCCQ例、已知固定偏置電路，當(dāng)RB、UCC不變，RC增加時(shí)，Q點(diǎn)將如何移動(dòng)；當(dāng)RC、UCC不變，RB減少時(shí)，Q點(diǎn)將如何移動(dòng)；當(dāng)RB、RC不變，

UCC減少時(shí)，Q點(diǎn)將如何移動(dòng)。解:

當(dāng)RB不變，RC增加，直流負(fù)載線斜率減小，

Q點(diǎn)左移Q1

當(dāng)RC不變，RB

減少，IB增加，

Q點(diǎn)左上移Q2

當(dāng)RB、RC不變，UCC減少時(shí)，直流負(fù)載線左移

Q點(diǎn)左下移Q3UCC′返回IB=40μAIB=60μAIB=80μAIB=100μAO第三節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定

溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響分壓式偏置電路返回一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 ↗溫度↑→ ↘ICBO↑β↑UBE↓IC↑↘→↗溫度改變，工作點(diǎn)Q移動(dòng)。工作點(diǎn)既要設(shè)置合適，又要穩(wěn)定。返回二、分壓式偏置電路○RB1RB2RERC+UCC～RsRL

usC1C2

工作點(diǎn)估算返回++○RB1RB2RERC+UCCIBI2I1

工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程uBE

iB

返回O○RB1RB2RERC+UCC○RB1RB2RERC+UCC～Rs

usC1C2CE+++○○○RSRBRC++uSuo＋UCCuo

靠RE上壓降的變化穩(wěn)定工作點(diǎn)；加入RE后，電壓放大倍數(shù)下降，在RE兩端并聯(lián)電容CE。返回與基本放大電路比較第四節(jié)微變等效電路法

晶體管的微變等效電路共射放大電路的微變等效電路放大器的性能分析返回一、晶體管的微變等效電路1.微變等效電路將晶體管等效為線性元件的電路。等效條件：信號(hào)變化范圍小。2．晶體管微變等效電路輸入端—晶體管輸入電阻

iB/μAuBE/VQ△uBE△iB返回O輸出端－輸出等效電阻—受控電流源晶體管ic=βib

→受控電流源

rbe→電阻

rce→開(kāi)路返回

iC/mAuCE/V△iC△uCEOBCEBErbeibicβib步驟a)畫(huà)晶體管的微變等效電路，標(biāo)注B、C、E三極；

b)將放大電路中的直流電源和電容短路，其他元件對(duì)號(hào)入座。二、放大器微變等效電路的畫(huà)法C返回○RBRC++uo＋UCCBCE○○uiuiRBRCRLrbeibicβibRLuo返回○RB1RB2RERC+UCCRLC1C2BCEuiRB1RCRLrbeibicβibuoRB2RE返回++uoui例：畫(huà)微變等效電路。BCEuiRCRB1rbeibicβibuoRB2○RB1RC++uo＋UCC○○uiRB2+返回RSUS·riUi··IiroRLUo·Uo·′信號(hào)源放大電路負(fù)載三、放大器的動(dòng)態(tài)分析返回2、輸入電阻3、輸出電阻1、電壓放大倍數(shù)注意：放大器的動(dòng)態(tài)參數(shù)要在其微變等效電路中求得。－基本放大器的動(dòng)態(tài)性能分析1.放大倍數(shù)2.輸入電阻ri3.輸出電阻roro在輸入電壓為零，負(fù)載開(kāi)路的條件下求得。返回○RBRC++uo＋UCC○○uiRLBCEuiRBRCRLrbeibicβibuo4.考慮信號(hào)源內(nèi)阻○RBRC++uo＋UCCRSuSuiRL～RSUSri·Ui·～返回例1、電路如圖，β=40，計(jì)算放大倍數(shù)。(UBE=0)解：（1）確定Q（2）求rbe

若上例中含RS=500Ω,則？（3）求○300k4k++uo+12V○○ui4k返回

已知：RB1=33kΩ,RB2=10kΩ,RC=3.3kΩ,Rs=1kΩRE1=200Ω,RE2=2.3kΩ,UCC=12V,rbe=994Ω,β=50，RL=5.1kΩ，設(shè)求：①估算Q點(diǎn)，②畫(huà)出微變等效電路，③Au、ri、ro。例2、返回解：○RB1RB2RE2RC+UCCRLRE1RSuS～○RB1RB2RE2RC+UCCRLRE1RSuS～BCEuiRB1RCRLrbeibicβibuoRB2RE1～RSuS返回第五節(jié)共集電極放大電路

共集電極放大電路的分析共集電極放大電路的特點(diǎn)及應(yīng)用返回一、共集電極放大電路（射隨器）的分析○RBRE++uo＋UCCRSuSuiRL～1、靜態(tài)分析2、動(dòng)態(tài)分析作微變等效電路，C1、C2、UCC短路。返回RBRE

RL?b?crbeβibRSUS

·～?eUo

·Ui

·1.放大倍數(shù)返回○RBRE++uo＋UCCRSuSuiRL～RB

RERL?b?crbeβibRSUS·～?eUo

·Ui

·?i?RB2.輸入電阻riri

越大，電源電阻RS分壓越小，對(duì)信號(hào)衰減越小。riro返回3.輸出電阻roRBRE?b?orbeβ?bRSUo·?RE

ro越小，帶負(fù)載后輸出電壓變化越小，帶負(fù)載能力越強(qiáng)。返回二、共集電極放大電路的特點(diǎn)及應(yīng)用1.射隨器特點(diǎn)

輸出電阻低

電壓放大倍數(shù)小于且近似等于1

輸入電阻高返回

多級(jí)放大電路的輸入級(jí) 輸入電阻高，減輕信號(hào)源負(fù)擔(dān)。輸出級(jí) 輸出電阻低，提高帶負(fù)載能力。中間級(jí)

ri相當(dāng)于前一級(jí)負(fù)載電阻；ro相當(dāng)于后一級(jí)信號(hào)源內(nèi)阻。2.射隨器的應(yīng)用返回例1、已知射隨器RS=2kΩ,RB=150kΩ,RE=2kΩ，RL＝2kΩ，UCC=+12V，β＝50，rbe=846Ω，求:靜態(tài)工作點(diǎn)Q、Au、Aus、ri。(UBE≈0)返回例4、電路如圖,已知β=50，UCC=+12V，Ui=20mV，試估算靜態(tài)工作點(diǎn)Q；畫(huà)微變等效電路；求自M點(diǎn)輸出的UoM及自N點(diǎn)輸出的UoN?！餜B1RB2RERC+UCC24kΩ8kΩ1kΩ2kΩuoNuoMui解：工作點(diǎn)Q

RB2RE?b?crbeβ?bUON

·Ui

·RB1RCUOM

·返回uo例5、電路如圖,已知β=50，UBE＝0.7，試估算靜態(tài)工作點(diǎn)Q；畫(huà)微變等效電路；求Au、ri、ro。+UCC+12V解：工作點(diǎn)Q

RL

2kΩ○RB

RE2RC300kΩ1.8kΩ2kΩuiRE1200Ω＝28μARBRE1?b?crbeβ?bUi

·RCRLUo

·返回第六節(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路

共源極放大電路共漏極放大電路-源極輸出器返回返回一、共源極放大電路+UDDuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RLGDS1.靜態(tài)分析∵

IG=0URG＝0UGS＝VG－VS＝VG－IDRS+++返回2.動(dòng)態(tài)分析GSD

微變等效電路id=gmugsGSDuiRG1RD

RLidgmugsuoRG2RG+UDDuoRSuiCSC2C1RG1RDRGRG2RLGDS+++返回uiRG1RD

RLiduoRG2RGgmugs

放大倍數(shù)

輸入電阻

輸出電阻返回+UDDRSC2C1RG1RG2RGRLuiuo++二、共漏極放大電路（源極輸出器）uiRG1RSgmugsuoRG2

RL

放大倍數(shù)返回

輸入電阻

輸出電阻

電路特點(diǎn)－與晶體管的射極輸出器一樣輸入電阻高輸出電阻低第七節(jié)阻容耦合多級(jí)放大電路

兩極阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路的頻率特性返回多級(jí)電壓放大電路組成耦合方式耦合：多級(jí)放大器中，級(jí)與級(jí)之間通過(guò)一定的方式連接，稱(chēng)為耦合。方式：RC耦合——交流直接耦合——直流變壓器耦合——交流輸入一級(jí)中間級(jí)末級(jí)輸出返回一、兩極阻容耦合放大電路

第一級(jí)的輸出通過(guò)C2、ri2送到第二級(jí)輸入端，稱(chēng)這種通過(guò)電容和下一級(jí)輸入電阻連接起來(lái)的方式叫阻容耦合。二級(jí)C2ri2一級(jí)

各級(jí)之間的靜態(tài)工作點(diǎn)是獨(dú)立的，互不干涉。前級(jí)的負(fù)載為下一級(jí)的輸入電阻。~ro1uo1返回

放大器的輸入電阻為一級(jí)的輸入電阻，輸出電阻，輸出電阻為末級(jí)的輸出電阻?？偡糯蟊稊?shù)為各級(jí)放大倍數(shù)之積。不易放大直流及變化緩慢的信號(hào)。返回RSRB1RB2RC1RE1RB3RB4RC2RE2C1C2CE1CE2C3+UCCRLVT1VT2UO1

動(dòng)態(tài)分析第一級(jí)第二級(jí)返回rbe1RB2RC1+-RSrbe2RC2RLRB1二、阻容耦合放大電路的頻率特性

放大電路對(duì)不同頻率的正弦信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)稱(chēng)為頻率響應(yīng)。

放大電路的放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系稱(chēng)為幅頻特性。放大電路的輸出輸入電壓的相位差與頻率的關(guān)系稱(chēng)為相頻特性。返回|Au|f通頻帶Au00.707Au0fL0fH0fL0

—下限截止頻率fH0

—上限截止頻率幅頻特性

單級(jí)阻容耦合放大電路的頻率特性

兩級(jí)阻容耦合放大電路的頻率特性Au0.707AufLfH通頻帶兩級(jí)放大電路的放大倍數(shù)增加，通頻帶變窄。

fL

>fL0,fH

<fH0

返回O相頻特性φf(shuō)0°－90°－180°－270°45°45°fL0fH0

單級(jí)阻容耦合放大電路的頻率特性中頻段（fL0

<f

<fH0

)

φ=180°

fLfH－360°－540°

兩級(jí)阻容耦合放大電路的頻率特性中頻段（fL

<f

<fH

)

φ=0°

返回第八節(jié)功率放大電路

功率放大電路的基本要求功率放大器的工作狀態(tài)

OCL互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路集成功率放大電路簡(jiǎn)介返回一、功率放大電路的基本要求功率放大電路－主要作用是向負(fù)載提供功率的放大電路。1.功率放大器的特點(diǎn)

輸出功率大。

轉(zhuǎn)換功率高。

輸出信號(hào)幅值大，易產(chǎn)生非線性失真。

信號(hào)幅值大，需用圖解法分析。返回二、功率放大器的工作狀態(tài)

甲類(lèi)工作狀態(tài)

Q點(diǎn)設(shè)置在特性曲線的中點(diǎn)，放大管始終處于導(dǎo)通狀態(tài)。工作在甲類(lèi)狀態(tài)的放大器靜態(tài)管耗大，效率較低，主要用于電壓放大器。iciCuCEQQicQic返回OOOtt

甲乙類(lèi)工作狀態(tài)

Q點(diǎn)設(shè)置在IC≈0、IC≠0處，放大管在大半個(gè)周期內(nèi)處于導(dǎo)通狀態(tài)。工作在甲乙類(lèi)狀態(tài)的放大器靜態(tài)管耗很小，效率較高，但有波形失真，主要用于功率放大器。

乙類(lèi)工作狀態(tài)

Q點(diǎn)設(shè)置在IC＝0處，放大管只在半個(gè)周期內(nèi)處于導(dǎo)通狀態(tài)。工作在乙類(lèi)狀態(tài)的放大器靜態(tài)管耗為0，效率較高，但有波形失真，主要用于功率放大器。返回三、OCL互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路RL－UCC＋UCCuiuiic1ic2uoVT1、VT2在正、負(fù)半周交替導(dǎo)通，互相補(bǔ)充。

電路分析返回ic1ic2導(dǎo)通截止VT1VT2導(dǎo)通截止uot

交越失真

由于集電結(jié)存在“死區(qū)”，當(dāng)ui低于某一數(shù)值時(shí)，iC1、iC2基本為零，輸出出現(xiàn)一段死區(qū)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為交越失真。ui交越失真返回交越失真產(chǎn)生的原因由于晶體管發(fā)射結(jié)存在死區(qū)；

ui

<

死區(qū)電壓，兩個(gè)晶體管都截止。t返回RL＋UCCui調(diào)節(jié)R1

以產(chǎn)生不大的偏流，使晶體管工作于甲乙類(lèi)狀態(tài)，可以克服交越失真。R1R2R3uo返回四、集成功率放大電路簡(jiǎn)介L(zhǎng)M38612348765地輸出同相輸入反相輸入增益設(shè)定旁路電源增益設(shè)定音頻集成功率放大電路LM386返回輸入LM386典型應(yīng)用電路2－1

已知UCC=12V，當(dāng)UCE分別為7V，11.5V，0.5V時(shí)，晶體管為何狀態(tài)?！餜SRBRC++USuO＋UCCA.UCE＝7V集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏B.UCE＝11.5VIC很大，晶體管飽和C.UCE＝0.5VIC很大,∴IB＝IC/β

也很大下一題UCE＝7V放大UCE＝11.5V截止UCE＝0.5V飽和習(xí)題下一題答對(duì)了!習(xí)題下一題2－2圖示電路中，發(fā)現(xiàn)輸出波形嚴(yán)重失真，若測(cè)得UCE≈UCC，分析晶體管處于什么狀態(tài)？怎樣改善？

若UCE<UBE，分析晶體管處于什么狀態(tài)？怎樣改善？

○RSRBRC++uSuo＋UCC若UCE≈UCCURc≈0，即IC＝0則電路處于截止?fàn)顟B(tài)應(yīng)增大IB，減小RB。若UCE<UBE則電路處于飽和狀態(tài)應(yīng)減小IB，增大RB。~2－3UCC=12V，RC=2.2kΩ,β=60，UBE=0.6V，

UCE=6V，RB=？

IC=1.5mA，RB=？若RB=0，晶體管有何影響；

判斷失真類(lèi)型。=2.73mA=250.55kΩ=456kΩ若RB＝0，UCC直接加在B極上，使管子損壞，應(yīng)再串入一個(gè)固定電阻。uce截止失真○RSRBRC++uSuo＋UCC~2－4電路如圖，β=40，估算靜態(tài)工作點(diǎn)Q，依曲線求靜態(tài)工作點(diǎn)；靜態(tài)時(shí)電容上電壓為多少，標(biāo)出極性；畫(huà)微變等效電路；求Au、ri、ro。IC/mAUCE/V4321O100μA75μA50μA25μA246810＝50μA畫(huà)直流負(fù)載線：過(guò)點(diǎn)(0，4)、(12，0)IB=50μA，得Q則IC＝2mA，UCE＝6VUC1＝UBE＝0.7VUC2＝UCE＝6V○240k3k++uo+12Vui3k～uiRBRCRLrbeibicβibuo2－5試判斷各電路對(duì)交流信號(hào)有無(wú)放大作用。○○○RSRBRC++uSuo－UCC○○○RSRB++uSuo＋UCC○○○RSRC++uSuo－ECuo＝UCC

若EC≯EB不能放大有放大作用UBE＝0UC<UB

○○○RSRC+uSuo＋ECRE+REEB

輸出從發(fā)射極取RB2－6放大電路如圖，若靜態(tài)工作點(diǎn)由Q變?yōu)镼′、Q″，電路中哪些參數(shù)發(fā)生變化？負(fù)載線斜率不變，IB變化。是RB變化引起的。負(fù)載線斜率改變，IB不變。是RC變化引起的。負(fù)載線斜率不變，IB變化。是EC變化引起的。UCEUCEUCEOQ′ICQQ″ICQQ″Q′ICQQ″Q′OOUB=7.5VUE=7.5V－0.7V＝6.8VIE=6.8／680mA=10mAIC≈IE=10mAIZ≈(12－7.5)／220mA＝20.45mAPZ＝0.02045×7.5W＝0.153W若IC＝2.5mA，RE＝6.8／2.5kΩ＝2.72kΩ2－7電路如圖，用VS為VT提供穩(wěn)定的基極偏壓，UZ＝7.5V，IZM＝50mA，求IC、VS消耗的功率。若IC＝2.5mA，RE＝？○R1+12V220ΩVSIC＝常數(shù)RE680Ω2－8已知β=50,畫(huà)出微變等效電路；計(jì)算Q、Au、Ri、Ro?！餜B1RB2RERC+12V～RsRLus20kΩ10kΩ2kΩ2kΩ2kΩUB=RB2

RB1+RB2

UCC

=10×1210+20V=4V

UE=UB－UBE=4V－0.7V=3.3V

IC≈IE=UERE

=1.65mAIB=ICβ

=33μAUCE

≈UCC－IC(RC+RE)=12V－1.65×(2+2)V=5.4V+++uouiRB1RC

RLibicrbeβibuoRB2=1.104kΩ若換上一只β=30的晶體管，IC基本不變。溫度上升至50℃，IC經(jīng)調(diào)整，與原值接近。2－9已知RB1=33kΩ,RB2=8.2kΩ,RC=10kΩ,RF=390Ω,RE=3kΩ,UCC=20V,β=40，RL=10kΩ。試計(jì)算Au、rbe、ri、ro；要使Uo＝460mV,Ui＝？若RS＝1kΩ，US=?○

RB1

RB2RERC+UCCRLRFRs～us=3.98VUB=RB2

RB1+RB2

UCC

uo+++Ui·Uo·RFRB2RB1rbe

RL

RCβibUS=Uo／Aus=48mVibUi=Uo／Au=40mV2－10已知RB=150kΩ,RC=3kΩ,UCC=12V,β=50。試計(jì)算Q。說(shuō)明其穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過(guò)程。I＝IB＋I(xiàn)C≈ICUCC=ICRC+IBRB+UBE

=37.7μA○RBRC+UCCuo～RsusIBICI++2－11已知β＝60，求：靜態(tài)工作點(diǎn)Q、畫(huà)出微變等效電路、Au、Aus、ri、ro?！?/p>