1、1,第 3 章分立元件基本電路,3.1 共發(fā)射極放大電路 3.2 共集電極放大電路 3.3 共源極放大電路 3.4 分立元件組成的基本門電路,主要內(nèi)容：電路的構(gòu)成、工作原理、性能指標(biāo)、分析計(jì)算方法,2,3.1 共發(fā)射極放大電路,主要內(nèi)容,3.1.1 電路組成,3.1.2 靜態(tài)分析,3.1.3 動(dòng)態(tài)分析,3.1.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,3.1.5 頻率特性,3,由NPN管組成的共射極放大電路如圖所示,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,1.晶體三極管T,各元件的作用：,放大元件，工作在放大區(qū)，即發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。,2.集電極電源UCC,一是保證三極管工作在放大區(qū)

2、；二是放大電路的能源。,4.集電極負(fù)載電阻RC,是將集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，以實(shí)現(xiàn)電壓放大。,3.基極電阻RB,RB 和UCC使發(fā)射結(jié)處于正向偏置，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)基極電流IB。IB稱為偏置電流，RB稱為偏置電阻。,5.耦合電容C1、C2（隔直電容）,C1 和C2是傳遞交流，隔斷直流；以免各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響；一般采用容量較大的電解電容，使用時(shí)應(yīng)注意正負(fù)極不能接錯(cuò)。,輸入端,輸出端,輸入回路,輸出回路,3.1.1 電路組成,IB,“地”端 零電位點(diǎn),+,+,-,-,4,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,輸入信號(hào)ui=0時(shí)的狀態(tài)，稱為靜態(tài)。電路中只有直流電壓和

3、電流，要保證三極管工作在放大區(qū)。,放大電路的靜態(tài),放大電路的動(dòng)態(tài),有輸入信號(hào)ui時(shí)的狀態(tài)，稱為動(dòng)態(tài)。電路中既有直流電壓和電流，又有交流信號(hào)，要求對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。,iB,iC,uCE,放大電路中： 直流信號(hào)用大寫字母、大寫下標(biāo)表示，如IB、UCE； 交流信號(hào)用小寫字母、小寫下標(biāo)表示，如ib、uce； 交、直流疊加的信號(hào)用小寫字母、大寫下標(biāo)表示，如iB、uCE。,+,+,+,-,-,-,3.1.1 電路組成,IB,iB,ib,t,t,t,0,0,0,5,放大電路工作過程,iB經(jīng)T放大后得到集電極電流iC，iC在RC上產(chǎn)生壓降iCRC； 集電極電壓uCE=UCC-iCRC，經(jīng)隔直電容C2

4、傳送到輸出端成為交流輸出電壓uo； uo的幅值比ui大，實(shí)現(xiàn)電壓放大的目的。,3.1.1 電路組成,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,iB,iC,uCE,+,+,+,-,-,-,輸入信號(hào)ui加在放大電路的輸入端，經(jīng)C1耦合到晶體管T的基極，產(chǎn)生基極電流iB；,6,放大電路的分析方法概述,放大電路的分析包括靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。,靜態(tài)分析計(jì)算靜態(tài)時(shí)的電壓和電流。,目的是：選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使放大器處于較佳的工作狀態(tài)。,動(dòng)態(tài)分析計(jì)算電壓放大倍數(shù)，輸入、輸出電阻，輸出是否失真等。,放大電路的分析方法有圖解法和近似計(jì)算法。,圖解法利用晶體管的輸入和輸出特性曲線，通過作圖的方法

5、分析放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)。,近似計(jì)算法在一定的條件下，忽略次要因素，利用等效電路，通過分析計(jì)算，求出結(jié)果。,7,由于放大電路中既有直流信號(hào)，又有交流信號(hào)，利用疊加原理的概念，放大電路可看成是交流與直流共同作用的結(jié)果。,RC,RB,uo,ui,ib,ic,+,-,+,-,放大電路的直流通路與交流通路,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,-,-,+,+,iB,iC,+,-,uCE,uce,+,-,當(dāng)交流信號(hào)為0 (ui=0)時(shí)，只有直流信號(hào)，這時(shí)的等效電路稱為直流通路。將原電路中電容處開路，得到的等效電路就是直流通中，如圖,除去直流信號(hào)，只有交流信號(hào)，這時(shí)的等效電路稱為交流通

6、路。將電容處短路，直流電壓源處短路，就得到交流通路，如圖,UCC,RC,RB,IB,IC,UCE,+,-,+,UCC,-,+,+,-,-,UBE,交流通路,直流通路,放大電路的分析方法概述,8,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,1.圖解法：放大電路如圖，畫出放大電路的直流通路、及三極管的特性曲線。,UCC,RC,RB,IB,IC,UCE,uCE,iC,uBE,iB,UCC,UBE,IB,直流負(fù)載線,在輸入電路中,+,-,+,-,-,+,+,3.1.2 靜態(tài)分析,UCC,-,+,+,-,-,UBE,UCC,在輸出電路中,偏置線,IC,UCE,IB,QB,QC,靜態(tài)工作點(diǎn),

7、通過作圖求出IB、IC、UCE的值,直流通路,得到QB點(diǎn),得到QC點(diǎn),iB,iC,+,-,uCE,0,0,把IB、IC、UCE的值，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q,9,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,UCC,RC,RB,IB,IC,UCE,2.估算法：靜態(tài)工作點(diǎn)Q(IB、IC、UCE),+,-,+,-,-,+,+,3.1.2 靜態(tài)分析,UCC,-,+,+,-,-,UBE,在直流通路中，由輸入回路得:,直流通路,可見，Q點(diǎn)主要由RB決定; 故RB稱為偏置電阻。調(diào)整RB可使放大電路工作在放大區(qū)。,iB,iC,+,-,uCE,即:,10,uBE,iB,(A),1. 圖解法：具體分析步驟如

8、下,（1）根據(jù)輸入電壓ui在輸入特性曲線上求基極電流iB,a,b,QB,IB,UBE,ui,uBE,ib,iB,設(shè),直流分量,交流分量,直流分量,交流分量,畫出輸入特性曲線及信號(hào)波形如圖，由圖得,T,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,-,-,+,+,+UCC,t,t,t,t,3.1.3 動(dòng)態(tài)分析,iB,uBE,-,+,可見：iB是在靜態(tài)值IB的基礎(chǔ)上疊加一變化的ib,11,uCE,iC,Q,（2）由iB在輸出曲線上求iC和uCE,iC,Q2,ib,uCE,uo=uce,畫出輸出特性曲線及負(fù)載線，得,直流分量,交流分量,交流分量,直流分量,輸出電壓uce與輸入電壓ui反相，所以，該放大

9、電路是反相放大器,輸出電壓為：,電壓放大倍數(shù)為：,即,t,t,t,t,t,3.1.3 動(dòng)態(tài)分析,T,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,-,-,+,+,+UCC,iB,uCE,-,+,iC,UCE,IC,之間稱為 動(dòng)態(tài)工作范圍,IB,12,動(dòng)態(tài)分析結(jié)論：,uCE,iC,Q,（1）當(dāng)ui=0時(shí)，電路中只有直流量；當(dāng)輸入ui后，電路中各電量是在靜態(tài)值上疊加了一個(gè)交流分量。,（2）輸出電壓uo是與ui同頻率的正弦量，且uoui，電壓放大倍數(shù)為：,（3）電流ib、ic與ui同相，而輸出電壓uo與輸入電壓ui反相，所以共發(fā)射極放大電路具有倒（反）相作用。,截止失真,飽和失真,無失真,飽和失真是因

10、IB太大引起； 截止失真是因IB太小引起。,t,t,t,uo,3.1.3 動(dòng)態(tài)分析,（4）若Q點(diǎn)過高，如Q1點(diǎn)，輸出會(huì)出現(xiàn)飽和失真。增大RB可消除飽和失真.,0,N,M,（5）若Q點(diǎn)過低，如Q2點(diǎn)，會(huì)出現(xiàn)截止失真。減小RB可消除截止失真.,ic,ib,13,畫出交流通路和微變等效電路，如圖,RC,RB,uo,ui,ib,ic,（1）電壓放大倍數(shù),+,-,+,-,3.1.3 動(dòng)態(tài)分析,2. 微變等效電路分析法：步驟如下,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,-,-,+,+,iB,iC,+,-,uCE,uce,+,-,RC,RB,rbe,B,C,E,-,+,-,+,或,因?yàn)?所

11、以,當(dāng)放大電路接入負(fù)載電阻RL時(shí)，如圖,RL,RL,RL,可見，接上負(fù)載后，電壓放大倍數(shù)下降。,所以,交流通路,微變等效電路,14,（2）輸入電阻,3.1.3 動(dòng)態(tài)分析,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,-,-,+,+,iB,iC,+,-,uCE,RC,RB,rbe,B,C,E,-,+,-,+,因?yàn)?定義為：放大電路輸入電壓變化量與輸入電流變化量之比，用ri表示，即,所以,輸入電阻為：,RL,RL,15,（3）輸出電阻,3.1.3 動(dòng)態(tài)分析,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,-,-,+,+,iB,iC,+,-,uCE,RC,RB,rbe,B,C,

12、E,-,+,-,+,從放大電路的微變等效電路的輸出端看，它是一個(gè)電流源和一個(gè)電阻RC的并聯(lián)，而RC就是兩端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。,定義為：對(duì)負(fù)載來說，放大電路輸出端相當(dāng)于一個(gè)有源兩端網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)兩端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻就是放大電路的輸出電阻，用ro表示,所以，輸出電阻為：,RL,RL,特別注意：,ri、ro是對(duì)交流信號(hào)而言的，屬于動(dòng)態(tài)電阻，不能用來計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。 在多級(jí)放大電路中，前級(jí)相當(dāng)于后級(jí)的信號(hào)源，前級(jí)的輸出電阻就是信號(hào)源的內(nèi)阻。后級(jí)放大電路的輸入電阻就是前級(jí)的負(fù)載電阻。,16,（4）輸出電阻ro的測量方法,3.1.3 動(dòng)態(tài)分析,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,-,-,+,

13、+,iB,iC,+,-,uCE,RL,RS,Au,-,+,-,+,ri,ro,+,-,測量電路如圖，輸入加正弦電壓信號(hào)； 測得空載輸出電壓為 接入負(fù)載RL測得輸出電壓為,故,輸出電阻為,RS,Au,-,+,-,+,RL,ri,ro,+,-,放大電路,放大電路,測量空載時(shí)輸出電壓,測量帶載時(shí)輸出電壓,可見,+,-,+,-,17,（5）當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻RS時(shí)的電壓放大倍數(shù),3.1.3 動(dòng)態(tài)分析,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,-,-,+,+,iB,iC,+,-,uCE,RS,Au,-,+,-,+,電路如圖，信號(hào)源電壓為uS，內(nèi)阻為RS,對(duì)信號(hào)源而言，放大器可以看成一個(gè)等效電

14、阻ri，用相量表示的等效電路如圖。,RL,RL,RS,uS,+,-,ri,ro,+,-,其中,因?yàn)?所以,所以，放大電路對(duì)信號(hào)源的放大倍數(shù)為：,即，對(duì)信號(hào)源電壓的放大倍數(shù)為小于輸入端的放大倍數(shù)。,18,放大電路的分析應(yīng)用舉例,例題3.1.1 放大電路如圖所示，求(1)靜態(tài)工作點(diǎn);（2)無負(fù)載RL和有負(fù)載時(shí)的電壓放大倍數(shù)；(3)電路的輸入電阻ri和輸出電阻ro。,解：,（1）放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)Q,（2）電壓放大倍數(shù),無RL時(shí),有RL時(shí),(3)ri、ro,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,470k,3k,+12V,RL,-,-,+,+,5.1k,其中,其中,19,放大電路對(duì)

15、靜態(tài)工作點(diǎn)的要求,靜態(tài)工作點(diǎn)要合適。靜態(tài)工作點(diǎn)要穩(wěn)定。,3.1.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的主要因素是溫度,當(dāng)溫度升高時(shí)，ICBO(ICEO)將明顯增加，特別是鍺管。,當(dāng)溫度升高時(shí)，發(fā)射結(jié)壓降UBE將減小。,當(dāng)溫度升高時(shí)，將增大。,總之，溫度升高時(shí)，ICBO、 、UBE 的變化結(jié)果將使IC增大，Q點(diǎn)移向飽和區(qū)，可能引起放大電路出現(xiàn)失真，這種現(xiàn)象稱為工作點(diǎn)漂移。,為了保證工作點(diǎn)穩(wěn)定，常采用分壓式偏置電路。,T,+UCC,RC,RB,C1,C2,+,+,ui,uo,-,-,+,+,iB,iC,+,-,uCE,RL,uCE,iC,UCC,IC,UCE,IB,QC,0,20,T,+UCC

16、,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE,CE,+,電路如圖，RB1、RB2構(gòu)成偏置電路，RB1稱為上偏置電阻，RB2稱下偏置電阻，RE為發(fā)射極電阻，CE為發(fā)射極旁路電容。直流通路如圖,1.電路的基本特點(diǎn),由RB1、RB2組成偏置電路,T,+UCC,RC,RB1,RB2,RE,原理圖,IC,IE,I1,I2,IB,UCE,直流通路,選擇合適的參數(shù)，使,基極電位,可見，UB由RB1、RB2、UCC決定，與三極管無關(guān)，可認(rèn)為UB基本不受溫度的影響。,引入RE，以限制IC的變化,可見，IC與晶體管參數(shù)、UBE、ICEO幾乎無關(guān)；IC不受溫度的影響，在更換晶體管時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)

17、近似不變。,us,RS,+,+,+,-,-,-,+,-,uCE,iB,+,-,3.1.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,即,UB,UB,21,2. 穩(wěn)定工作點(diǎn)的原理,當(dāng)因某種原因使IC的增加，穩(wěn)定過程如下：,溫度升高IC UE UBE IB ,IC,圖中，RE越大穩(wěn)定性能越好；但RE大，使UE增大，導(dǎo)致UCE減小，使放大電路動(dòng)態(tài)范圍變小。 RE上并聯(lián)電容CE，它對(duì)交流信號(hào)相當(dāng)于短路，CE稱為旁路電容，它消除了RE對(duì)交流分量的影響。,3.1.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,T,+UCC,RC,RB1,RB2,RE,IC,IE,I1,I2,IB,UCE,直流通路,+,-,這種通過電路的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，以抑制電路工作狀態(tài)變

18、化的技術(shù)稱為負(fù)反饋。,該電路是通過電阻RE將發(fā)射極電流IE的變化反饋至輸入電路的，這種反饋稱為電流負(fù)反饋。 故該電路稱為分壓式電流串聯(lián)負(fù)反饋偏置電路。,UB,UE,22,3. 電路參數(shù)的選擇,為得到較好的穩(wěn)定效果，必須使：,一般?。?硅管：,鍺管：,設(shè)計(jì)電路時(shí)，要綜合考濾，根據(jù)以上條件，確定各電阻值。,3.1.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,T,+UCC,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE,CE,+,T,+UCC,RC,RB1,RB2,RE,原理圖,IC,IE,I1,I2,IB,UCE,直流通路,us,RS,+,+,+,-,-,-,+,-,uCE,iB,+,-,UB,該電路

19、的特點(diǎn)：電路采用了負(fù)反饋技術(shù)，工作點(diǎn)很穩(wěn)定，不僅很少受溫度的影響，而且當(dāng)換用不同的晶體管時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)近似不變。,23,分壓式偏置放大電路應(yīng)用舉例,T,+UCC,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE,CE,+,例題3.1.2 電路即參數(shù)如圖,求(1)靜態(tài)工作點(diǎn);(2)電壓放大倍數(shù);(3)輸入、輸出電阻。,47k,22k,3.3k,2.2k,5.1k,12V,=80,解:,(1)靜態(tài)工作點(diǎn)，畫出直流通路,+,-,+,-,+UCC,RC,RB1,RB2,RE,IC,IE,I1,I2,IB,UCE,根據(jù)戴維寧定理，基極回路的等效電路如圖，其中,+,-,UB,RE,IE,U

20、BB,IB,+,-,列KVL,UBE,+,-,24,分壓式偏置放大電路應(yīng)用舉例,T,+UCC,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE,CE,+,47k,22k,3.3k,2.2k,5.1k,12V,=80,靜態(tài)工作點(diǎn)的近似計(jì)算法,+,-,+,-,+UCC,RC,RB1,RB2,RE,IC,IE,I1,I2,IB,UCE,根據(jù)直流通路，求基極電位UB,+,-,UB,與用戴維寧定理計(jì)算結(jié)果（IB=0.0162mA，IC=1.30mA，UCE=4.83V)比較，相差不大，這是常用的計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)的方法。,因?yàn)椋话鉏BI1，所以得,直流通路,25,畫出微變等效電路如圖，得,

21、(2)電壓放大倍數(shù),(3)輸入電阻、輸出電阻,RL,RC,RB2,rbe,RB1,-,+,-,+,ri,ro,分壓式偏置放大電路應(yīng)用舉例,T,+UCC,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE,CE,+,47k,22k,3.3k,2.2k,5.1k,12V,=80,+,-,+,-,26,例題3.1.3 將上題中RE分成RE1和RE2兩部分，求Au、ri、ro。,直流通路(Q點(diǎn))不變，即,分壓式偏置放大電路應(yīng)用舉例,RL,RC,RB2,rbe,RB1,RE1,+,+,-,-,T,+UCC,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE1,CE,47k,2

22、2k,3.3k,2k,5.1k,12V,=80,+,-,+,-,RE2,200,IB=0.0162mA，IC=1.30mA，UCE=4.83V,微變等效電路,27,兩種電路結(jié)果比較：,靜態(tài)工作點(diǎn)不變,分壓式偏置放大電路應(yīng)用舉例,T,+UCC,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE1,CE,47k,22k,3.3k,2k,5.1k,12V,=80,+,-,+,-,RE2,200,IB=0.0162mA，IC=1.30mA，UCE=4.83V,T,+UCC,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE,CE,+,47k,22k,3.3k,2.2k,5.

23、1k,12V,=80,+,-,+,-,動(dòng)態(tài)參數(shù)比較,上圖,下圖,結(jié)論：,下圖電壓放大倍數(shù)雖然降低了，但輸入電阻ri提高了； 不僅能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，還能使電壓放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高； 電阻RE1對(duì)直流、交流信號(hào)均有電流串聯(lián)負(fù)反饋?zhàn)饔?。RE2僅對(duì)直流有負(fù)反饋?zhàn)饔?28,T,+UCC,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE1,CE,47k,22k,3.3k,2k,5.1k,12V,=160,+,-,+,-,RE2,200,T,+UCC,RC,RB1,C1,C2,+,+,ui,uo,RL,RB2,RE,CE,+,47k,22k,3.3k,2.2k,5.1k,12V,=160,+

24、,-,+,-,上圖Au的相對(duì)變化量：,當(dāng)改為160時(shí),兩電路電壓放大倍數(shù)比較,=160時(shí)，晶體管發(fā)射結(jié)等效電阻rbe為：,下圖Au的相對(duì)變化量：,上圖電壓放大倍數(shù)Au為：,下圖電壓放大倍數(shù)Au為：,=80時(shí)，rbe=1.81k，Au=88.4,=80時(shí)，rbe=1.81k，Au=8.88,29,1. 概念,把放大電路的放大倍數(shù)和相位移隨頻率的變化關(guān)系稱為放大電路的頻率特性。,幅頻特性：放大倍數(shù)的大小與頻率之間的關(guān)系，即,因?yàn)?當(dāng)放大電路輸入信號(hào)頻率在一定范圍內(nèi)時(shí)，電壓放大倍數(shù)與信號(hào)頻率無關(guān). 當(dāng)輸入信號(hào)頻率過低或過高時(shí)，放大倍數(shù)都會(huì)降低，輸出與輸入的相位也會(huì)發(fā)生變化，即放大電路對(duì)不同頻率的信號(hào)

25、的放大倍數(shù)和相位移是不相同的。,3.1.5 頻率特性,相頻特性：放大倍數(shù)的相位移與頻率之間的關(guān)系，即,故，頻率特性分為幅頻特性和相頻特性,30,2. 幅頻特性:,在中頻段，電壓放大倍數(shù)最大且近似為一常數(shù)|Aum|。 在低頻段，電壓放大倍數(shù)要下降。因?yàn)?，耦合電容的容抗增加，使信?hào)在傳遞過程中產(chǎn)生損失。 在高頻段，電壓放大倍數(shù)也要下降。因?yàn)?，晶體管極間電容和電路的分布電容的容抗減小，使晶體管的電流放大倍數(shù)下降。,另外，多級(jí)放大電路的通頻帶窄；直接耦合的放大電路低頻特性好。,當(dāng)頻率過低或過高時(shí)，單管放大電路的輸出與輸入信號(hào)的相位差不再是180。,阻容耦合放大電路的幅頻特性如圖，可見:,3.1.5 頻

26、率特性,3. 相頻特性:,|Aum|,|Au|,fL,fH,fBW,180,270,90,f,f,下限頻率,上限頻率,通頻帶,31,3.2 共集電極放大電路,主要內(nèi)容,3.2.1 電路組成,3.2.2 靜態(tài)分析,3.2.3 動(dòng)態(tài)分析,3.2.4 多級(jí)放大電路,32,共集電極放大電路如圖，由于信號(hào)是從發(fā)射極輸出，所以也稱為射極輸出器。,由于射極輸出器具有獨(dú)特的特點(diǎn)，所以在放大電路中得到廣泛應(yīng)用。,3.2.1 電路組成,RB,RS,RE,RL,C1,C2,+UCC,+,-,+,-,RB,RE,RL,RS,+,-,+,-,+,-,+,-,交流通路如圖，由于集電極C是輸入、輸出回路的公共端，因此稱為共

27、集電極電路。,射極輸出器電路原理圖,交流通路,RB,RS,RE,RL,+,-,+,-,+,-,交流通路,iC,iB,iE,33,直流通路,畫出直流通路如圖,由直流通路的輸入回路得,所以,由直流通路的輸出回路得,電路原理圖,RB,RE,+UCC,IB,IC,IE,UBE,UCE,+,-,+,-,3.2.2 靜態(tài)分析,RB,RS,RE,RL,C1,C2,+UCC,+,-,+,-,+,-,34,由于輸出電壓和輸入電壓基本相同(uoui)，故稱它為射極跟隨器,1.電壓放大倍數(shù),交流微變等效電路,可見：,射極輸出器的電壓放大倍數(shù)小于1，而近似等于1，即,但：,輸出電壓與輸入電壓同相。,RB,RE,RL,

28、RS,rbe,C,B,E,+,-,+,-,3.2.3 動(dòng)態(tài)分析,+,-,RB,RS,RE,RL,+,-,+,-,+,-,交流通路,35,由于射極輸出器輸入電阻很高,所以,常用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí),以減小放大器對(duì)信號(hào)源的影響。,2.輸入電阻ri,所以,通常,RB很大,且1,所以射極輸出器的輸入電阻很高,可達(dá)幾十千歐到幾百千歐；,因?yàn)?故,射極輸出器輸入電阻與負(fù)載RL有關(guān),與共射極電路不同。,RB,RE,RL,RS,rbe,C,B,E,+,-,+,-,3.2.3 動(dòng)態(tài)分析,+,-,36,3.輸出電阻ro,輸出電阻按有源兩端網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求法得到，等效電路如圖，可見,其中：,是,RB,RE,RL,

29、RS,rbe,C,B,E,+,-,+,-,+,-,3.2.3 動(dòng)態(tài)分析,RS,RB,RE,rbe,B,E,C,+,-,由基極折合到發(fā)射極回路的等效電阻。,可見，射極輸出器的ro很小（幾十到幾百歐）,37,射極輸出器特點(diǎn),電壓放大倍數(shù)小于1，但近似等于1，輸出與輸入近似相等，稱為射極跟隨器。 輸入電阻ri大，多用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)。 輸出電阻ro小，多用于輸出級(jí)，擴(kuò)大帶負(fù)載能力。 利用輸入電阻大，輸出電阻小的特點(diǎn)，可用于隔離級(jí)(緩沖級(jí))。 射極輸出器具有電流放大作用，常用功率放大器。,3.2.3 動(dòng)態(tài)分析,38,射極輸出器應(yīng)用舉例,例 電路參數(shù)如圖，求（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）Au、ri、ro

30、,RB,RS,RE,RL,C1,C2,+UCC,12V,200k,2k,2k,100,=60,解：,（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；,（2）Au、ri、ro 微變等效電路如圖,+,-,-,RB,RE,RL,RS,rbe,C,B,E,+,-,+,-,+,39,多級(jí)阻容耦合電路應(yīng)用舉例,例題3.2.1,T1,R1,C1,C2,R2,T2,+UCC,R5,R3,C3,+,RL,R4,R6,C4,300k,47k,22k,3.3k,3k,2.2k,5.1k,12V,1=80,2=80,電路參數(shù)如圖，求：,第二級(jí),第一級(jí),(1)各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)；,(3)總電壓放大倍數(shù)；,(2)輸入、輸出電阻;,(1)各級(jí)Q點(diǎn),解：,-

31、,+,-,+,-,+,RS,-,+,3k,UB2,40,多級(jí)阻容耦合電路應(yīng)用舉例,例題3.2.1,T1,R1,C1,C2,R2,T2,+UCC,R5,R3,C3,+,RL,R4,R6,C4,300k,47k,22k,3.3k,3k,2.2k,5.1k,12V,1=80,2=80,第二級(jí),第一級(jí),(2)輸入、輸出電阻,解：,-,+,-,+,-,+,RS,-,+,3k,41,多級(jí)阻容耦合電路應(yīng)用舉例,例題3.2.1,T1,R1,C1,C2,R2,T2,+UCC,R5,R3,C3,+,RL,R4,R6,C4,300k,47k,22k,3.3k,3k,2.2k,5.1k,12V,1=80,2=80,第

32、二級(jí),第一級(jí),(3)電壓放大倍數(shù),解：,-,+,-,+,-,+,RS,-,+,3k,總放大倍數(shù),42,共基極放大電路,RB1,RE,C1,共基極放大電路由E極輸入信號(hào)ui，由C極輸出信號(hào)uo，基極B是輸入和輸出回路共用的，如圖,特點(diǎn)：電路只能放大電壓信號(hào)，不能放大電流；輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同相；電路輸入電阻ri小，輸出電阻ro大。,C2,CB,RB2,RL,+UCC,uo,+,-,T,RC,RE,RL,uo,+,-,T,RC,ui,+,-,優(yōu)點(diǎn)：晶體管的截止頻率比共發(fā)射極放大電路提高了(1+)倍；共基極電路有更高的工作頻率，常用于高頻率放大電路和寬頻帶放大電路中，如調(diào)頻收音機(jī)、電視系統(tǒng)的射頻放大

33、電路中。,基本放大電路,交流通路,43,多級(jí)放大電路的方框圖,多級(jí)放大電路基本概念,第1級(jí),第2級(jí),末前級(jí),(輸出級(jí)),末級(jí),電壓放大,功率放大,輸入,輸出,多級(jí)放大電路由輸入級(jí)、中間級(jí)、末前級(jí)、輸出級(jí)組成,輸入級(jí)要求有較高的輸入電阻，以減小對(duì)信號(hào)源的影響。,中間級(jí)要求有較高電壓放大倍數(shù)，以提高靈敏度。,末前級(jí)也稱推動(dòng)級(jí)，為電壓放大級(jí)與功率放大之間的耦合。,輸出級(jí)要求輸出較大的功率，以推動(dòng)負(fù)載正常動(dòng)作。,44,放大電路各級(jí)之間的連接方式，稱為耦合,常用的耦合方式有：,阻容耦合、直接耦合、變壓器耦合。,對(duì)耦合電路的要求：,耦合電路應(yīng)能保證各級(jí)具有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)； 耦合電路不能引起信號(hào)失真； 應(yīng)

34、盡量減小信號(hào)在耦合電路上的損失。,阻容耦合電路最為常用,多級(jí)放大電路基本概念,45,多級(jí)阻容耦合電路的分析方法,兩級(jí)阻容耦合電路方框圖,靜態(tài)工作點(diǎn),分析步驟：,阻容耦合電路各級(jí)Q點(diǎn)互不影響，各級(jí)分別計(jì)算。,第1級(jí),C1,ri1,A1,C2,ro1,ri2,r02,C3,第2級(jí),A2,電壓放大倍數(shù),輸入電阻、輸出電阻,輸入電阻第1級(jí)的輸入電阻ri1就是放大電路的輸入電阻ri,輸出電阻最末級(jí)的輸出電阻ro2就是放大電路的輸出電阻ro,其中：,-,+,-,+,-,+,-,+,46,多級(jí)阻容耦合電路應(yīng)用舉例,例,T1,RC1,RB1,C1,C2,+,+,RB2,RE1,T2,+UCC,RC2,RB3,

35、C3,+,RL,RB4,RE2,CE1,CE2,30k,15k,20k,10k,3k,2.5k,3k,2k,5k,12V,1=40,2=40,電路參數(shù)如圖，求：,第二級(jí),第一級(jí),(1)各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)；,(2)總電壓放大倍數(shù)；,(3)輸入、輸出電阻。,(1)各級(jí)Q點(diǎn),解：,-,+,-,+,-,+,47,多級(jí)阻容耦合電路的分析方法,例,T1,RC1,RB1,C1,C2,+,+,RB2,RE1,T2,+UCC,RC2,RB3,C3,+,RL,RB4,RE2,CE1,CE2,30k,15k,20k,10k,10k,2.5k,3k,2k,5k,12V,1=40,2=40,(2)電壓放大倍數(shù),T1的輸入電

36、阻,T2的輸入電阻,第二級(jí)的輸入電阻,第一級(jí)的負(fù)載電阻,第二級(jí)的負(fù)載電阻,-,+,-,+,-,+,48,多級(jí)阻容耦合電路的分析方法,例,T1,RC1,RB1,C1,C2,+,+,RB2,RE1,T2,+UCC,RC2,RB3,C3,+,RL,RB4,RE2,CE1,CE2,30k,15k,20k,10k,10k,2.5k,3k,2k,5k,12V,1=40,2=40,(2)電壓放大倍數(shù),第一級(jí)的電壓放大倍數(shù),第二級(jí)的電壓放大倍數(shù),總電壓放大倍數(shù),+,-,-,+,-,+,49,多級(jí)阻容耦合電路的分析方法,例,T1,RC1,RB1,C1,C2,+,+,RB2,RE1,T2,+UCC,RC2,RB3

37、,C3,+,RL,RB4,RE2,CE1,CE2,30k,15k,20k,10k,10k,2.5k,3k,2k,5k,12V,1=40,2=40,(3)輸入、輸出電阻,第一級(jí)的輸入電阻就是放大電路的輸入電阻，即,第二級(jí)的輸出電阻就是放大電路的輸出電阻，即,-,+,-,+,-,+,50,3.3 共源極放大電路,主要內(nèi)容,3.3.1 靜態(tài)分析,3.3.2 動(dòng)態(tài)分析,51,3.4 分立元件組成的基本門電路,主要內(nèi)容,3.4.1 二極管與門電路,3.4.2 二極管或門電路,3.4.3 晶體管非門電路,52,門電路：是一種開關(guān)電路，它的輸入與輸出之間存在一定的因果關(guān)系，即邏輯關(guān)系。如果把輸入信號(hào)看作“條

38、件”，把輸出看作“結(jié)果”，則當(dāng)條件具備時(shí)，結(jié)果就會(huì)發(fā)生，所以門電路是一種邏輯電路。,門電路中的信號(hào)(邏輯狀態(tài))：是高、低電平，即高電位(大于3V)，和低電位(近似為0V)。常用符號(hào)0和1來表示。,門電路基本概念,邏輯體制：根據(jù)用0或1表示高電平或低電的不同，分為兩種邏輯體制，即正邏輯和負(fù)邏輯。,正邏輯：用1表示高電平，用0表示低電平。（本書用） 負(fù)邏輯：用1表示低電平，用0表示高電平。,基本邏輯關(guān)系有三種：與邏輯、或邏輯、非邏輯； 基本門電路有三種：與門、或門、非門。用它們的組合可得多種復(fù)合門電路,53,（1）電路結(jié)構(gòu)，如圖，下圖是簡化畫法,輸入輸出電位關(guān)系,3.4.1 二極管與門電路,+,U

39、A,R,+,-,+,-,+,-,采用正邏輯；0表示低電平；1表示高電平。,UB,UCC,D1,D2,F,A,B,UF,-,R,+UCC,D1,D2,F,A,B,&,與門電路圖,與門電路簡化圖,與門圖形符號(hào) (二輸入與門),F,A,B,（2）工作原理及邏輯功能,5V,3k,二輸入與門邏輯狀態(tài)表,（3）與邏輯輸入、輸出函數(shù)表達(dá)式,或,也稱為邏輯乘,特點(diǎn)：輸入有0輸出為0；輸入全1輸出為1,54,（1）電路結(jié)構(gòu)，如圖,輸入輸出電位關(guān)系,3.4.2 二極管或門電路,R,-UCC,D1,D2,F,A,B,1,或門電路圖,或門圖形符號(hào) (二輸入或門),F,A,B,（2）工作原理及邏輯功能,二輸入或門邏輯狀

40、態(tài)表,（3）或邏輯輸入、輸出函數(shù)表達(dá)式,也稱為邏輯加,-5V,特點(diǎn)：輸入有1輸出為1；輸入全0輸出為0,55,電路結(jié)構(gòu)如圖，當(dāng)采用正邏輯時(shí)，它是一個(gè)“或門”，稱為“正或門”，電位關(guān)系、邏輯狀態(tài)表如下,輸入輸出電位關(guān)系,正、負(fù)邏輯的區(qū)別,R,-UCC,D1,D2,F,A,B,正或門邏輯狀態(tài)表,-5V,電路結(jié)構(gòu)不變，當(dāng)采用負(fù)邏輯時(shí)，它是一個(gè)“與門”，電位關(guān)系不變，邏輯狀態(tài)表如下,負(fù)與門邏輯狀態(tài)表,注意：與和或的概念是相對(duì)的，有條件的；同一電路，邏輯體制不同，邏輯關(guān)系也不同。,56,（1）雙極晶體管非門電路結(jié)構(gòu)，如圖,圖中晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)。 當(dāng)T飽和時(shí)，UCE0，輸出為低電位，即UF0V； 當(dāng)T

41、截止時(shí)，IC0，輸出為高電位，即UFUCC。,RC,+UCC,T,F,RB1,A,1,非門電路圖,非門圖形符號(hào),F,A,集電極飽和電流為,IB比IBS大得越多，晶體管飽和程度就越深。,RB2,-UBB,當(dāng)輸入為低電平時(shí),為確保T處于截止?fàn)顟B(tài),基極回路中設(shè)置了負(fù)電源-UBB，使發(fā)射結(jié)處于反向偏置。,當(dāng)輸入為高電平時(shí),為確保T處于飽和狀態(tài),條件是基極電流IB要大于臨界飽和基極電流IBS。,臨界飽和基極電流為,晶體管飽和的條件為,3.4.3 晶體管非門電路,IC,57,RC,+UCC,T,F,RB1,A,1,非門電路圖,非門圖形符號(hào),F,A,（2）工作原理及邏輯功能,非門邏輯狀態(tài)表,（3）非邏輯輸入、輸出函數(shù)表達(dá)式,RB2,-UBB,當(dāng)輸入低電平0時(shí)，T截止，輸出為高電平1； 當(dāng)輸入高電平1時(shí)，T飽和，輸出為低電平0。,這種“結(jié)果與條件處于相反狀態(tài)”的邏輯關(guān)系稱為非邏輯。非門也稱為反相器。,3.4.3 晶體管非門電路,58,RC,+UCC,T,F,RB1,A,例題3.4.1 電路如圖,飽和時(shí)UBES=0.7V,UCES0V