1、,2. 含有雙電源的射極偏置電路,（2）直接耦合,3. 含有恒流源的射極偏置電路,靜態(tài)工作點(diǎn)由恒流源提供,end,4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路,4.5.1 共集電極放大電路,4.5.2 共基極放大電路,4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較,4.5.1 共集電極放大電路,1.靜態(tài)分析,共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示,該電路也稱為射極輸出器,得,直流通路,小信號(hào)等效電路,4.5.1 共集電極放大電路,2.動(dòng)態(tài)分析,交流通路,4.5.1 共集電極放大電路,2.動(dòng)態(tài)分析,電壓增益,輸出回路：,輸入回路：,電壓增益：,其中,一般,，則電壓增益接近于1，,電壓跟隨器,4.5.1 共集電極放大電路,2.動(dòng)

2、態(tài)分析,輸入電阻,時(shí)，,輸入電阻大,輸出電阻,由電路列出方程,其中,則輸出電阻,時(shí)，,輸出電阻小,4.5.1 共集電極放大電路,2.動(dòng)態(tài)分析,4.5.1 共集電極放大電路,4.5.2 共基極放大電路,1.靜態(tài)工作點(diǎn),直流通路與射極偏置電路相同,2.動(dòng)態(tài)指標(biāo),電壓增益,輸出回路：,輸入回路：,電壓增益：,交流通路,小信號(hào)等效電路, 輸入電阻, 輸出電阻,2.動(dòng)態(tài)指標(biāo),小信號(hào)等效電路,4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較,1.三種組態(tài)的判別,以輸入、輸出信號(hào)的位置為判斷依據(jù)： 信號(hào)由基極輸入，集電極輸出共射極放大電路 信號(hào)由基極輸入，發(fā)射極輸出共集電極放大電路 信號(hào)由發(fā)射極輸入，集電極輸出共基極電路

3、,2.三種組態(tài)的比較,3.三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途,共射極放大電路： 電壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級(jí)放大電路的中間級(jí)。 共集電極放大電路： 只有電流放大作用，沒(méi)有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰?jí)、輸出級(jí)或緩沖級(jí)。 共基極放大電路： 只有電壓放大作用，沒(méi)有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場(chǎng)合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。,4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較,end,4.6 組合放大電

4、路,4.6.1 共射共基放大電路,4.6.2 共集共集放大電路,耦合,耦合方式： (1)直接耦合 (2)阻容耦合 (3)變壓器耦合 (4)光電耦合,多級(jí)阻容耦合放大電路,為獲得足夠大的放大倍數(shù),需將單級(jí)放大器串接,組成多級(jí)放大器,對(duì)耦合電路要求：,要求,動(dòng)態(tài): 傳送信號(hào),減少壓降損失,耦合電路：,靜態(tài)：保證各級(jí)Q點(diǎn)設(shè)置,波形不失真,多級(jí)阻容耦合放大器的級(jí)聯(lián),設(shè)二級(jí)放大器的參數(shù)完全一樣,多級(jí)阻容耦合放大器的分析,(1) 由于電容的隔直作用，各級(jí)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，分別估算。 (2) 前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓。 (3) 后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的交流負(fù)載電阻。 (4) 總電壓放大

5、倍數(shù)=各級(jí)放大倍數(shù)的乘積。 (5)總輸入電阻ri即為第一級(jí)的輸入電阻ri1 。 (6)總輸出電阻即為最后一級(jí)的輸出電阻.,多級(jí)阻容耦合放大器的靜態(tài)工作點(diǎn),第一級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn),第二級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn),多級(jí)阻容耦合放大器的微變等效電路,前一級(jí)的輸出電壓 是后一級(jí)的輸入電壓,后一級(jí)的輸入 電阻是前一級(jí)的 交流負(fù)載電阻。,多級(jí)阻容耦合放大器的微變等效電路,多級(jí)阻容耦合放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算,第二級(jí)的 輸入電阻,ri= ri 1 = R11/ R12/ rbe1,多級(jí)阻容耦合放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算,ri 2 = R21/ R22/ rbe2,ro = RC2,=

6、Au1Au2,總電壓放大倍數(shù),Au為正，輸入輸出同相,總放大倍數(shù)等于各級(jí)放大倍數(shù)的乘積,代入數(shù)值計(jì)算,ri= ri 1 = R11/ R12/ rbe1 =100/33/1.62=1.52k,RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60 EC=15V,ri 2 = R21/ R22/ rbe2 =100/33/1.62=1.52k,Au= Au1Au2 =(-43)(-93) =3999,ro = RC2 = 5k,兩級(jí)單管放大器級(jí)聯(lián),可提高電壓放大倍數(shù);但輸入電阻仍很小,輸出電阻仍很大,阻容耦合多級(jí)放大電路,當(dāng)兩級(jí)放大器（靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的基本放大器）級(jí)聯(lián)時(shí)

7、，放大倍數(shù)大大提高。但輸入電阻較小，輸出電阻較大。,Au= Au1 Au2 =3999,RS=20k,=-6.6,輸入電阻很小的放大器當(dāng)信號(hào)源有較大內(nèi)阻時(shí),放大倍數(shù)變得很小,ri= R11/ R12/ rbe =1.52 k,Au=-93,由于信號(hào)源內(nèi)阻大,而放大器輸入電阻小,致使放大倍數(shù)降低,RB=570k RE=5.6k RL=1.52k =100 EC=15V,用射極輸出器作為輸入級(jí),構(gòu)成兩級(jí)放大器，可提高放大器的輸入電阻,用射極輸出器作為輸入級(jí)時(shí)電壓放大倍數(shù)的估算,用射極輸出器作為輸出級(jí),構(gòu)成兩級(jí)放大器，可減小放大器的輸出電阻,提高帶負(fù)載的能力,ro1= RC1 =5k,RL=5k 時(shí)

8、, Au=-93 RL=1k 時(shí), Au=-31,第一級(jí)放大倍數(shù)的計(jì)算,=ri2=173 k,Au1=-185,后一級(jí)的輸入 電阻作為前一 級(jí)的交流負(fù)載 電阻,總放大倍數(shù)的計(jì)算,Au= Au1 Au2 =（-185） 0.99=-183,Au= Au1 Au2 =（-174） 0.97=-169,比較不接射極輸出器時(shí)的帶負(fù)載能力：,RL=5k 時(shí), Au=-93 RL=1k 時(shí), Au=-31,當(dāng)負(fù)載電阻由5k變?yōu)?k時(shí)，放大倍數(shù)降低到原來(lái)的92.3%,降低到原來(lái)的30%,結(jié)論:用射極輸出器作為輸出級(jí),可減小放大器的輸出電阻,提高帶負(fù)載的能力,輸入電阻ri 、輸出電阻ro的計(jì)算,ri= ri1

9、 = R11/ R12/ rbe1 =1.52 k,RS為信號(hào)源內(nèi)阻,即前一級(jí)的輸出電阻RC1,= RB/ RC1,4.6.1 共射共基放大電路,共射共基放大電路,4.6.1 共射共基放大電路,其中,所以,因?yàn)?因此,組合放大電路總的電壓增益等于組成它的各級(jí)單管放大電路電壓增益的乘積。 前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓，后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的負(fù)載電阻RL。,電壓增益,4.6.1 共射共基放大電路,輸入電阻,輸出電阻,Ro Rc2,T1、T2構(gòu)成復(fù)合管，可等效為一個(gè)NPN管,(a) 原理圖 (b)交流通路,4.6.2 共集共集放大電路,4.6.2 共集共集放大電路,1. 復(fù)合管的主要特性,

10、兩只NPN型BJT組成的復(fù)合管,兩只PNP型BJT組成的復(fù)合管,rberbe1(11)rbe2,4.6.2 共集共集放大電路,1. 復(fù)合管的主要特性,PNP與NPN型BJT組成的復(fù)合管,NPN與PNP型BJT組成的復(fù)合管,rberbe1,4.6.2 共集共集放大電路,end,2. 共集共集放大電路的Av、 Ri 、Ro,式中 12 rberbe1(11)rbe2 RLRe|RL,RiRb|rbe(1)RL,4.7 放大電路的頻率響應(yīng),4.7.1 單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng),4.7.2 BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù),4.7.3 單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng),4.7.4 單級(jí)共集電極和共基極

11、放大電路的高頻響應(yīng),4.7.5 多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng),研究放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信號(hào)頻率變化時(shí)的響應(yīng)。,4.7.1 單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng),1. RC低通電路的頻率響應(yīng),（電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析）,RC電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：,則,且令,又,電壓增益的幅值（模）,（幅頻響應(yīng)）,電壓增益的相角,（相頻響應(yīng)）,增益頻率函數(shù),RC低通電路,最大誤差 -3dB,頻率響應(yīng)曲線描述,1. RC低通電路的頻率響應(yīng),2. RC高通電路的頻率響應(yīng),RC電路的電壓增益：,輸出超前輸入,RC高通電路,4.7.2 BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù),1. BJT的高頻小信號(hào)模型,模型的引出,rbe

12、-發(fā)射結(jié)電阻re歸算到基極回路的電阻,-發(fā)射結(jié)電容,-集電結(jié)電阻,-集電結(jié)電容,rbb -基區(qū)的體電阻，b是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn),互導(dǎo),BJT的高頻小信號(hào)模型,簡(jiǎn)化模型,混合型高頻小信號(hào)模型,1. BJT的高頻小信號(hào)模型,2. BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得,低頻時(shí)，混合模型與H參數(shù)模型等價(jià),又因?yàn)?2. BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得,低頻時(shí)，混合模型與H參數(shù)模型等價(jià),3. BJT的頻率參數(shù),由H參數(shù)可知,即,根據(jù)混合模型得,低頻時(shí),所以,令,的幅頻響應(yīng),共發(fā)射極截止頻率,特征頻率,共基極截止頻率,3. BJT的頻率參數(shù),的相頻響應(yīng),f(10)fffT,4.7.3 單級(jí)共射極

13、放大電路的頻率響應(yīng),1. 高頻響應(yīng),型高頻等效電路,4.7.3 單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng),1. 高頻響應(yīng),型高頻等效電路,對(duì)節(jié)點(diǎn) c 列KCL得,稱為密勒電容,目標(biāo)：斷開輸入輸出之間的連接,4.7.3 單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng),同理，在c、e之間也可以求得一個(gè)等效電容CM2，且,等效后斷開了輸入輸出之間的聯(lián)系,1. 高頻響應(yīng),型高頻等效電路,4.7.3 單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng),1. 高頻響應(yīng),型高頻等效電路,目標(biāo)：簡(jiǎn)化和變換,輸出回路的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于輸入回路時(shí)間常數(shù)，考慮高頻響應(yīng)時(shí)可以忽略CM2的影響。,4.7.3 單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng),1. 高頻響應(yīng),型高頻等效電路,目

14、標(biāo)：簡(jiǎn)化和變換,4.7.3 單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng),1. 高頻響應(yīng),高頻響應(yīng)和上限頻率,由電路得,電壓增益頻響,其中,中頻增益或通帶源電壓增益,上限頻率,1. 高頻響應(yīng),高頻響應(yīng)和上限頻率,RC低通電路,共射放大電路,頻率響應(yīng)曲線變化趨勢(shì)相同,幅頻響應(yīng),增益-帶寬積,BJT 一旦確定，,帶寬增益積基本為常數(shù),1. 高頻響應(yīng),當(dāng)RbRs及Rbrbe時(shí)，有,例題,解：,模型參數(shù)為,低頻電壓增益為,又因?yàn)?所以上限頻率為,2. 低頻響應(yīng),低頻等效電路,2. 低頻響應(yīng),低頻等效電路,Rb=（Rb1/Rb2）遠(yuǎn)大于Ri,，CeCb2,中頻區(qū)(即通常內(nèi))源電壓增益,當(dāng),則,下限頻率取決于,2. 低頻響應(yīng),低頻響應(yīng),當(dāng),2. 低頻響應(yīng),低頻響應(yīng),下限頻率取決于,當(dāng) 時(shí)，,相頻響應(yīng) 180arctg( fL1 / f) 180arctg(fL1/f),幅頻響應(yīng),2. 低頻響應(yīng),低頻響應(yīng),包含fL2的幅頻響應(yīng),4.7.4 單級(jí)共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng),1. 共基極放大電路的高頻響應(yīng),高