模电2基本放大电路课件

2 2.1 1 放大的概念放大的概念 1 1信号：信号：电流或电压。电流或电压。信号放大时，放大的是信号的幅度，信号的频率信号放大时，放大的是信号的幅度，信号的频率不变。信号放大主要是利用三极管基极电流对集电极不变。信号放大主要是利用三极管基极电流对集电极电流的控制作用（电流的控制作用（I IC C=I=Ib b）或场效应管栅极电压对漏）或场效应管栅极电压对漏极电流的控制作用（极电流的控制作用（I Id d=g=gm mU Ugsgs）。）。放大器放大器小信号小信号大信号大信号2放大的概念放大的概念2.2.1 原理电路原理电路 主要元件主要元件处于放大状态的三极管。处于放大状态的三极管。2.2 2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理 为保证三极管的偏置，要加上直流电源。为保证三极管的偏置，要加上直流电源。为限流，应加上降压电阻。为限流，应加上降压电阻。为放大信号，加上信号源及输出端。为放大信号，加上信号源及输出端。2.2.1 原理电路原理电路 主要元件主要元件处于放大状态的三极管。处于放大状态的三极管。2.2 2.2 单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路 为保证三极管的偏置，要加上直流电源。为保证三极管的偏置，要加上直流电源。为限流，应加上降压电阻。为限流，应加上降压电阻。为放大信号，加上信号源及输出端。为放大信号，加上信号源及输出端。2.2.2 电路放大工作原理电路放大工作原理 2.2 2.2 单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路考虑到考虑到u uCECE=V=VCC CC-i iC CR RC C ，而而V VCCCC是固定不便的，则是固定不便的，则变化量变化量uuCE CE=-i iC CR RC C 。u ui iu uBEBEi iB Bu uO Oi iC C=i iB B u uCECE2.2.3 实际放大器实际放大器 2.2 2.2 单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路首先改成单电源供电，首先改成单电源供电，再再加上隔直电容，加上隔直电容，共射放大器共射放大器 共射放大器共射放大器 习惯画成：习惯画成：2.2.4 放大器构成原则放大器构成原则 2.2 2.2 单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路1.1.保证三极管发射结正偏、保证三极管发射结正偏、集电结反偏（如右图所示）；集电结反偏（如右图所示）；2.2.欲放大信号能进入三极管中；欲放大信号能进入三极管中；3.3.所放大信号能传输到负载上。所放大信号能传输到负载上。电路举例电路举例 2.2 2.2 单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路 对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下动态量（交流量）：动态量（交流量）：2.2 2.2 放大电路主要技术指标放大电路主要技术指标 1.1.放大倍数（增益）放大倍数（增益）A Au u、A Ai i3.3.非线性失真系数非线性失真系数D D 2.2.最大输出信号幅度最大输出信号幅度U Uomom、I Iomom4.4.输入电阻输入电阻R Ri i 5.5.输出电阻输出电阻R Ro o 6.6.通频带通频带BW BW 7.7.最大输出功率最大输出功率P Pomom及转换效率及转换效率 对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下动态量（交流量）：动态量（交流量）：2.2 2.2 放大电路主要技术指标放大电路主要技术指标1.1.放大倍数（增益）放大倍数（增益）A Au u、A Ai iA Au u=U=Uo o/U Ui iA Ai i=I=Io o/I Ii iA Ausus=U=Uo o/U Us s 对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下动态量（交流量）：动态量（交流量）：2.2 2.2 放大电路主要技术指标放大电路主要技术指标最大不失真输最大不失真输出信号幅值。出信号幅值。2.2.最大输出信号幅度最大输出信号幅度U Uomom、I Iomom 对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下动态量（交流量）：动态量（交流量）：2.2 2.2 放大电路主要技术指标放大电路主要技术指标3.3.非线性失真系数非线性失真系数D D 输出信号输出信号 u uo o=u=u1 1+u+u2 2+u+u3 3+其中，其中，u u1 1是基波，是基波，u u2 2 、u u3 3 、是谐波是谐波 对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下动态量（交流量）：动态量（交流量）：2.2 2.2 放大电路主要技术指标放大电路主要技术指标4.4.输入电阻输入电阻R Ri iR Ri i=U=Ui i/I Ii i 对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下动态量（交流量）：动态量（交流量）：2.2 2.2 放大电路主要技术指标放大电路主要技术指标5.5.输入电阻输入电阻R Ro o实际测量时实际测量时Ro=Ro=（UUo o/U/Uo o -1 1）R RL L R Ro o=U=Uo o/I Io oUs=0Us=0R RL L=对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下动态量（交流量）：动态量（交流量）：2.2 2.2 放大电路主要技术指标放大电路主要技术指标6.6.通通频带频带BWBW BW=fBW=fH H-f-fL L 对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下对于放大器，除分析静态量（直流量），还要分析如下动态量（交流量）：动态量（交流量）：2.2 2.2 放大电路主要技术指标放大电路主要技术指标=P Pomom/P/PV V 7.7.最大输出功率最大输出功率P Pomom及转换效率及转换效率 附：电路中有关符号规定附：电路中有关符号规定 直直 流流 量：量：大写字母、大写脚码大写字母、大写脚码 如如 IB、UCE交流瞬时量：交流瞬时量：小写字母、小写脚码小写字母、小写脚码 如如 ib、uce交流有效量：交流有效量：大写字母、小写脚码大写字母、小写脚码 如如 Ib、Ucce交直流总量：交直流总量：小写字母、大写脚码小写字母、大写脚码 如如 iB、uCE 放大器分析有静态分析和动态分析。其中动态分析最常放大器分析有静态分析和动态分析。其中动态分析最常用的方法有图解法（大信号）和等效电路法（小信号）。用的方法有图解法（大信号）和等效电路法（小信号）。2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法 一一.直流等效电路（直流通路直流等效电路（直流通路）2.3.1 放大器直流通路与交流通路放大器直流通路与交流通路 直流信号所通过的线路，用于分析直流信号所通过的线路，用于分析直直流量。流量。直流通路作法：断开隔直电容。直流通路作法：断开隔直电容。一一.直流等效电路（直流通路直流等效电路（直流通路）2.3.1 放大器直流通路与交流通路放大器直流通路与交流通路 交流信号所通过的线路，用于分析交流量。交流信号所通过的线路，用于分析交流量。交流交流通路作法：通路作法：短路短路隔直电容隔直电容和直流电源和直流电源。2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法二二.交交流等效电路（流等效电路（交交流通路流通路）在放大电路或其直流通路中，计算在放大电路或其直流通路中，计算I IB B，U UBEBE，I IC C，U UCE CE。其中，其中，U UBEBE =0.7V0.7V（SiSi管）或管）或0.2V0.2V（GeGe管）管）当作已知量。当作已知量。2.3.2 静态工作点的估算静态工作点的估算 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法I IB B=（Vcc-UVcc-UBEBE ）/R RB B Vcc/Vcc/R RB B I IC C=I=IB B U UCE CE=Vcc-I=Vcc-IC CR RC C 2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法 先利用估算法计算出先利用估算法计算出I IB B，在输入特性曲线上作在输入特性曲线上作静态工作静态工作点点Q Q，再在输出特性曲线上作出直流负载线再在输出特性曲线上作出直流负载线u uCECE=V=VCCCC-i iC CR RC C，其，其与与I IB B的交点及静态工作点的交点及静态工作点Q Q，直流负载线的斜率为，直流负载线的斜率为-1/R-1/RC C。一一静态分析静态分析 2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法 先利用估算法计算出先利用估算法计算出I IB B，在输入特性曲线上作在输入特性曲线上作静态工作静态工作点点Q Q，再在输出特性曲线上作出直流负载线再在输出特性曲线上作出直流负载线u uCECE=V=VCCCC-i iC CR RC C，其，其与与I IB B的交点及静态工作点的交点及静态工作点Q Q，直流负载线的斜率为，直流负载线的斜率为-1/R-1/RC C。一一静态分析静态分析 作出交流负载线作出交流负载线（斜率为交流负载斜率为交流负载-1/R-1/RL L、过静态工作点、过静态工作点Q Q），），2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法二二动态分析动态分析 作出交流负载线作出交流负载线（斜率为交流负载斜率为交流负载-1/R-1/RL L、过静态工作点、过静态工作点Q Q），），2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法二二动态分析动态分析 然后根据已知的输入信号然后根据已知的输入信号 如如u ui i=0.05sin=0.05sint(V)t(V)，分别在输，分别在输入特性、输出特性上的静态工作点附近入特性、输出特性上的静态工作点附近得出动态范围，得出动态范围，作出交流负载线作出交流负载线（斜率为交流负载斜率为交流负载-1/R-1/RL L、过静态工作点、过静态工作点Q Q），），然后根据已知的输入信号然后根据已知的输入信号 如如u ui i=0.05sin=0.05sint(V)t(V)，分，分别在输入特性、输出特性上的静态工作点附近别在输入特性、输出特性上的静态工作点附近得出动态范围，得出动态范围，根据动态范围作出输入输出波形，求出根据动态范围作出输入输出波形，求出A Au u、A Ai i。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法二二动态分析动态分析 进而进而作出交流负载线作出交流负载线（斜率为交流负载斜率为交流负载-1/R-1/RL L、过静态工作点、过静态工作点Q Q），），然后根据已知的输入信号然后根据已知的输入信号 如如u ui i=0.05sin=0.05sint(V)t(V)，分，分别在输入特性、输出特性上的静态工作点附近别在输入特性、输出特性上的静态工作点附近得出动态范围，得出动态范围，进而根据动态范围作出输入输出波形，求出进而根据动态范围作出输入输出波形，求出A Au u、A Ai i。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法二二动态分析动态分析 1.1.估算估算I IB B，并在输入特性曲线上标出，并在输入特性曲线上标出Q Q点；点；2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法图解法步骤小结：图解法步骤小结：2.2.在输出特性曲线上作直流负载线，并标出在输出特性曲线上作直流负载线，并标出Q Q点；点；3.3.在输出特性曲线上作交流负载线（斜率为在输出特性曲线上作交流负载线（斜率为-1/R-1/RL L,过过Q Q点）；点）；4.4.根据已知条件在输入特性曲线上以静态工作点为中心确定输根据已知条件在输入特性曲线上以静态工作点为中心确定输入电流动态范围（输入信号摆动范围），作输入信号波形；根入电流动态范围（输入信号摆动范围），作输入信号波形；根据输入电流摆动范围，找出交流负载线与输出特性曲线的两个据输入电流摆动范围，找出交流负载线与输出特性曲线的两个交点，此为输出动态范围（输出信号摆动范围），作输出信号交点，此为输出动态范围（输出信号摆动范围），作输出信号波形。波形。5.5.计算计算A Au u、A Ai i。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 1.1.分析非线性失真分析非线性失真 设设i ii i=20sin=20sint(uA)t(uA)（1 1）静态工作点过低，）静态工作点过低，出现截止失真。出现截止失真。解决办法：提高解决办法：提高Q Q点，可减小点，可减小R RB B。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 1.1.分析非线性失真分析非线性失真 设设i ii i=20sin=20sint(uA)t(uA)（2 2）静态工作点过高，）静态工作点过高，出现饱和失真。出现饱和失真。解决办法：降低解决办法：降低Q Q点，可增大点，可增大R RB B。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 1.1.分析非线性失真分析非线性失真 设设i ii i=65sin=65sint(uA)t(uA)（3 3）输入信号过大，）输入信号过大，出现饱和出现饱和截止失真。截止失真。解决办法：减小输入信号解决办法：减小输入信号。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 2.2.分析放大分析放大 最大不失真最大不失真 输出信号输出信号 （1 1）静态工）静态工 作点较高。作点较高。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 2.2.分析放大分析放大 最大不失真最大不失真 输出信号输出信号 （2 2）静态工）静态工 作点较低。作点较低。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 2.2.分析放大器最大不失真输出信号分析放大器最大不失真输出信号 静态工作点在位于放大区中央最佳。静态工作点在位于放大区中央最佳。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 3.3.分析分析电路参数对静态工作点的影响电路参数对静态工作点的影响 （1 1）R RB B的影响的影响 直流负载线不变。直流负载线不变。R RB B变大时变大时I IB B减小，减小，Q Q点点下移，易出现截止失下移，易出现截止失真；真；R RB B变小时变小时I IB B减小，减小，Q Q点上移，易出现饱和点上移，易出现饱和失真。失真。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 3.3.分析分析电路参数对静态工作点的影响电路参数对静态工作点的影响 （2 2）R RC C的影响的影响 直流负载线与横直流负载线与横轴交点不变，但与纵轴交点不变，但与纵轴交点变化。轴交点变化。R RC C变大变大交点下移，易出现饱交点下移，易出现饱和失真；和失真；R RC C变小时交变小时交点上移，易超出安全点上移，易超出安全区。区。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 3.3.分析分析电路参数对静态工作点的影响电路参数对静态工作点的影响 （3 3）V VCCCC的影响的影响 直流负载线平行直流负载线平行移动。移动。V VCCCC变大时直流变大时直流负载线右移，容易超负载线右移，容易超出安全区；出安全区；V VCCCC变小时变小时直流负载线左移，容直流负载线左移，容易出现饱和失真。易出现饱和失真。2.3.3 图解法图解法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三图解法应用图解法应用 3.3.分析分析电路参数对静态工作点的影响电路参数对静态工作点的影响 （4 4）的影响的影响 直流负载线不变，直流负载线不变，I IB B不变。但不变。但变大时，变大时，Q Q点上移，易出现饱和失点上移，易出现饱和失真；真；变小时，变小时，Q Q点下点下移，易出现截止失真。移，易出现截止失真。2.3.4 微变等效电路法微变等效电路法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法一共射三极管的等效电路一共射三极管的等效电路 1.1.三极管的三极管的h h参数表达式参数表达式 BEBE =f=f (i(iB B，CECE）i iC C =g(ig(iB B，CECE）be be=h hrerei ib b+h+hrerecece i ic c=h=hfefei ib b+h+hoeoecece 求全微分并变换求全微分并变换:简化形式（有效值形式）简化形式（有效值形式）:U Ube be=h=hrereI Ib b I Ic c=h=hfe fe I Ib b又表示为又表示为:I Ic c=I=Ib b U Ubebe=r rbebeI Ib b2.3.4 微变等效电路法微变等效电路法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法一共射三极管的等效电路一共射三极管的等效电路 2.2.三极管三极管h h参数等效电路参数等效电路 由由U Ubebe=I=Ib b、I Ic c=r rbebeI Ib b 得简化得简化h h参数等效电路参数等效电路：其中，其中，r rbe be=r rbbbb+（1 1 +）2626 /I IE E（mAmA）而而r rbbbb一般取一般取300300，或由题意给出。，或由题意给出。2.3.4 微变等效电路法微变等效电路法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法二二放大器微变等效电路放大器微变等效电路在放大器交流通路中，将三极管用在放大器交流通路中，将三极管用简化简化h h参数等效电路参数等效电路替代：替代：2.3.4 微变等效电路法微变等效电路法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法三三利用等效电路法分析放大器利用等效电路法分析放大器 先得出放大器的微变等效电路先得出放大器的微变等效电路计算电压放大倍数计算电压放大倍数AuAuU Ui i =I Ib b r rbebe U Uo o =-I Ib b R RL L A Au u =U Uo o /U Ui i =-R RL L/r rbebe计算电流放大倍数计算电流放大倍数AiAiI Ii i I Ib b I Io o =I Ib bA Ai i =I Io o /I Ii i =计算输入电阻计算输入电阻RiRiR Ri i =r rbebeRRB B r rbebe计算输出电阻计算输出电阻R Ro oR Ro o =R RC C1.1.估算静态工作点；估算静态工作点；微变等效电路法步骤小结：微变等效电路法步骤小结：2.2.估估算算r rbebe；3.3.作放大器的交流通路；作放大器的交流通路；4.4.用用h h参数等效电路替代三极管，得到放大器微变参数等效电路替代三极管，得到放大器微变 等效电路；等效电路；5.5.解有关动态量解有关动态量。2.3.4 微变等效电路法微变等效电路法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法2.3.4 微变等效电路法微变等效电路法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法四四射极射极偏置偏置放大器计算放大器计算 先得出放大器的微变等效电路先得出放大器的微变等效电路计算电压放大倍数计算电压放大倍数AuAuU Ui i =I Ib b rbebe +（1+1+）I Ib bR RE E U Uo o =-I Ib b R RL L A Au u =U Uo o /U Ui i =-R RL L/rbebe +（1+1+）R RE E 计算电流放大倍数计算电流放大倍数AiAiI Ii i I Ib b I Io o =I Ib bA Ai i =I Io o /I Ii i =计算输入电阻计算输入电阻RiRiR Ri i =U Ui i /I Ii i =rbebe +（1+1+）R RE E RRB B计算输出电阻计算输出电阻R Ro oR Ro o =R RC C2.3.4 微变等效电路法微变等效电路法 2.3 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法四四射极射极偏置偏置放大器计算放大器计算 在该电路中，若发射极在该电路中，若发射极接有隔直电容接有隔直电容CeCe，则分析结，则分析结果与无果与无R RE E放大器结果相同：放大器结果相同：A Au u =-R RL L/r rbebeA Ai i =R Ri i r rbebeR Ro o =R RC C2.3.4 微变等效电路法微变等效电路法 2.3 放大电路基本分析方法放大电路基本分析方法 射极射极偏置偏置放大器放大器有无射极旁路电容性能比较有无射极旁路电容性能比较 A Au u =-R RL L/r rbebeA Ai i =R Ri i r rbebeR Ro o =R RC CA Au u =-R RL L/r rbebe +（1+1+）R RE E （变小）（变小）A Ai i =（不变）（不变）R Ri i =r rbebe +（1+1+）R RE E RRB B （变大）（变大）R Ro o =R RC C （不变）（不变）2.4.1 温度对放大器性能的影响温度对放大器性能的影响 2.4 2.4 工作点稳定问题工作点稳定问题 温度变化时，放大器静态工作点不稳定，影温度变化时，放大器静态工作点不稳定，影响放大器的性能，严重时出现失真。响放大器的性能，严重时出现失真。构成电路时必须做到：构成电路时必须做到：I IR RI IB B 一般，一般，I IR R=(5-10)I=(5-10)IB B2.4.2 工作点稳定电路工作点稳定电路 一一电路构成电路构成 二二静态工作点的稳定静态工作点的稳定 TITIC CIIE EUUE EUUBEBEIIB BI IC C 2.4 2.4 工作点稳定问题工作点稳定问题U UB B=R RB1B1V VCCCC/(R/(RB1B1+R+RB2B2)U UE E=U UB B-U-UBEBE 2.4.2 工作点稳定电路工作点稳定电路 三三静态分析静态分析 I IC C I IE E=U UE E/R/RE E I IB B=I=IC C/U UCE CE=V VCC CC-I IC C(R(RC C+R RE E)2.4 2.4 工作点稳定问题工作点稳定问题2.4.2 工作点稳定电路工作点稳定电路 四四动动态分析态分析 A Au u =-R RL L/r rbebeA Ai i =R Ri i =r rbebeRRB Br rbe be （R RB B =R RB1B1RRB2B2）R Ro o =R RC C若不带旁路电容若不带旁路电容C CE E A Au u =-R RL L/r rbebe +（1+1+）R RE E A Ai i =R Ri i =r rbebe +（1+1+）R RE E RRB BR Ro o =R RC C2.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态 放大器有共发射极、共基极、共集电极三种基本放大器有共发射极、共基极、共集电极三种基本组态，三种组态三极管组态，三种组态三极管h h参数等效电路如下：参数等效电路如下：2.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态2.5.1 共集电极放大电路共集电极放大电路 一一静静态分析态分析（静态工作点）（静态工作点）由由 I IB BR RB B+V VBE BE+（1 1 +）I IB B R RE E=V VCCCC 得得I IB B=（V VCCCC-V-VBEBE）/R/RB B+（1+1+）R RE E I IC C=I IB BU UCE CE=V VCCCC-（1 1 +）I IB B R RE E （射极输出器）（射极输出器）2.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态2.5.1共集电极放大电路共集电极放大电路二二动动态分析态分析 2.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态2.5.1共集电极放大电路共集电极放大电路 二二动动态分析态分析 R RB B 较大，可忽略。较大，可忽略。1.1.电流放大倍数电流放大倍数AiAiI Ii i I Ib b I IO O=-（1 1 +）I Ib bA Ai i=I IO O/I/Ii i=-（1 1 +）2.2.电压放大倍数电压放大倍数AuAuU Ui i=I Ib br rbebe +（1 1 +）I Ib bR RL L U UO O=（1 1 +）I Ib bR RL L AuAu=U=UO O/U/Ui i=r rbebe+(1+(1+)R)RL L/(1+(1+)R)RL L1 1 （但但A A V V1 1）RsRs=RsR=RsRB B2.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态2.5.1共集电极放大电路共集电极放大电路 二二动动态分析态分析 3.3.输入电阻输入电阻RiRiI Ii iIIb b U Ui i=I=Ib br rbebe +(1+(1+)I)Ib bR RL L R Ri i=V=Vi i/I/Ii i=r rbebe+(1+(1+)R)RL L较大较大 4.4.输出电阻输出电阻RoRo去掉去掉R RL L、短路、短路U Us s、暂不考虑、暂不考虑R RE EU UO O=(=(r rbebe+Rs+Rs)I)Ib b I IO O=(1+=(1+)I)Ib b RoRo=V=VO O/Io=(/Io=(r rbebe+Rs+Rs)/)/(1+(1+)较较小小 考虑到考虑到RoRo与与R RE E要并联要并联,输出电阻更小。输出电阻更小。2.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态2.5.1共集电极放大电路（射极输出器）共集电极放大电路（射极输出器）三三射极输出器特点射极输出器特点 1.1.电压放大倍数约等于电压放大倍数约等于1 1（1 1）2.2.输入电阻较大输入电阻较大3.3.输出电阻较小输出电阻较小 射极输出器多用于放大器前后级之间的阻抗变射极输出器多用于放大器前后级之间的阻抗变换，在多级放大器中，常将其用于输入级和输出级。换，在多级放大器中，常将其用于输入级和输出级。射极输出器射极输出器中间级中间级射极输出器射极输出器XiXo2.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态2.5.2 共基极放大电路共基极放大电路 一一静静态分析态分析（静态工作点）（静态工作点）U UB B=R RB1B1V VCCCC/(R/(RB1B1+R+RB2B2)U UE E=U UB B-U-UBEBE I IC C I IE E=U UE E/R/RE E I IB B=I=IC C/U UCE CE=V VCC CC-I IC C(R(RC C+R RE E)共基极放大器共基极放大器h参数等效电路参数等效电路2.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态2.5.2 共基极放大电路共基极放大电路二二动动态分析态分析 共基极放大器共基极放大器共基极放大器交流通路共基极放大器交流通路1共基极放大器交流通路共基极放大器交流通路22.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态2.5.2 共基极放大电路共基极放大电路二二动动态分析态分析 1.1.电流放大倍数电流放大倍数A Ai iI Ii i-I-Ie e =-(1+(1+)I Ib b I IO O=I Ic c =I Ib b A Ai i=I IO O /I Ii i =-/(1+/(1+)=)=-2.2.电压放大倍数电压放大倍数AuAuU Ui i =-I Ib br rbebeU UO O =-I Ib bR RL L A Au u =U UO O /U Ui i =R RL L/r rbebe2.5 2.5 放大器三种基本组态放大器三种基本组态2.5.2 共基极放大电路共基极放大电路二二动动态分析态分析 3.3.输入电阻输入电阻R Ri iI Ii i=-(1+(1+)I Ib b U Ui i =-I Ib br rbebeR Ri i=U Ui i/I/Ii i =r rbebe/(1+/(1+)较较小小 4.4.输出电阻输出电阻R Ro oR Ro o =R Rc c2.5.3 三种组态放大器性能比较三种组态放大器性能比较性能性能组态组态共射组态共射组态共集组态共集组态共基组态共基组态AiAuRiRo频率频率响应响应 大大-(1+-(1+)大大-小小-R RL L/r rbebe 大大1 1 小小R RL L/r rbebe 大大r rbebe 中中r rbebe+(1+(1+)R)RL L 大大r rbebe/(1+/(1+)小小R Rc c 中中(r rbebe+Rs+Rs)/)/(1+(1+)小小R Rc c 中中较较 差差较较 好好好好 场效应管具有输入电阻高的特点，是电压控制器件，即场效应管具有输入电阻高的特点，是电压控制器件，即用栅源电压用栅源电压u uGSGS控制漏极电流控制漏极电流i iD D。2.6 2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路 一一.静态分析（静态分析（U Ui i=0=0）2.6.1 共源放大电路共源放大电路G G极绝缘极绝缘 I IG G=0=01.1.估算法估算法U UGS GS=V VGGGGI ID D=I IDODO（U UGS GS/U UT T 1)1)2 2U UDS DS=V VDDDD-I ID D R RD D 一一.静态分析（静态分析（U Ui i=0=0）直流负载线：直流负载线：2.2.图解法图解法U UDS DS=V VDD DD I ID D R RD D直流负载线和直流负载线和U UGSGS负载线的交点即为负载线的交点即为Q Q点。点。2.6.1 共源放大电路共源放大电路二二.动态分析（等效电路法）动态分析（等效电路法）1.1.共源场效应管微变等效电路共源场效应管微变等效电路利用全微分求得利用全微分求得I Ig g、I Id d：2.6.1 共源放大电路共源放大电路 I Ig g=0 0 I Id d=g gm mU Ugsgs+U+Udsds/r/rDSDS 其中，其中，二二.动态分析（等效电路法）动态分析（等效电路法）1.1.共源场效应管微变等效电路共源场效应管微变等效电路2.6.1 共源放大电路共源放大电路 I IG G=0 0 I ID D=g gm mU Ugsgs+U+Udsds/r/rDSDS r rDSDS较大（几百较大（几百k k 以上）以上），可忽略，可忽略二二.动态分析（等效电路法）动态分析（等效电路法）2.2.微变等效电路分析场效应管放大器微变等效电路分析场效应管放大器2.6.1 共源放大电路共源放大电路 首先得出交流通路（直流电源短路）首先得出交流通路（直流电源短路）二二.动态分析（等效电路法）动态分析（等效电路法）2.2.微变等效电路分析场效应管放大器微变等效电路分析场效应管放大器2.6.1 共源放大电路共源放大电路 首先得出交流通路（直流电源短路）首先得出交流通路（直流电源短路）再得出放大器微变等效电路再得出放大器微变等效电路 二二.动态分析（等效电路法）动态分析（等效电路法）2.2.微变等效电路分析场效应管放大器微变等效电路分析场效应管放大器2.6.1 共源放大电路共源放大电路 首先得出交流通路（直流电源短路）首先得出交流通路（直流电源短路）再得出放大器微变等效电路再得出放大器微变等效电路 求解动态量求解动态量 U Ui i=U=UgsgsU UO O=-I Id d R RD D=-g=-gm mU Ugsgs R RD DA Au u=U UO O /U Ui i R RD D=-g gm mR RD DR Ro o=R RD D一一.静态分析静态分析2.6.2 自偏压放大电路自偏压放大电路1.1.估算法估算法U UGS GS=R R1 1 V VDDDD/(R/(R1 1 +R R2 2)-I-ID D R RS S再有再有I ID D=I IDODO（U UGS GS/U UT T 1)1)2 2R RG G上电流为零上电流为零联立便得到联立便得到I ID D 和和 U UGSGS而而 U UDS DS=V VDDDD -I ID D （R RD D +R RS S）I ID DU UGSGSU UDSDS一一.静态分析静态分析先由先由 u uGS GS=R R1 1 V VDDDD/(R/(R1 1 +R R2 2)-i iD D R RS S在转移特性上在转移特性上作直流负载线，得到作直流负载线，得到Q Q点，从而得出点，从而得出I ID D、U UGSGS2.2.图解法图解法再由再由 u uDS DS=V VDDDD -i iD D （R RD D +R RS S）在输出特性上）在输出特性上作直流负载线，得到作直流负载线，得到Q Q点，从而得出点，从而得出I ID D、U UDSDSI ID DU UGSGSI ID DU UDSDS二二.动态分析（等效电路法）动态分析（等效电路法）2.6.2 自偏压放大电路自偏压放大电路 首先得出交流通路（直流电源短路）首先得出交流通路（直流电源短路）二二.动态分析（等效电路法）动态分析（等效电路法）2.6.2 自偏压放大电路自偏压放大电路 首先得出交流通路（直流电源短路）首先得出交流通路（直流电源短路）再得出放大器微变等效电路再得出放大器微变等效电路 二二.动态分析（等效电路法）动态分析（等效电路法）2.6.2 自偏压放大电路自偏压放大电路 首先得出交流通路（直流电源短路）首先得出交流通路（直流电源短路）再得出放大器微变等效电路再得出放大器微变等效电路 求解动态量求解动态量 U Ui i=U=UgsgsU UO O=-I Id d R RL L =-g=-gm mU Ugsgs R RL LA Au u=U UO O /U Ui i R RD D=-g gm m R RL LR Ri i=R RG G +R R1 1RR2 2 R Ro o=R RD D三种接法特点比较 1、共射电路：电压、电流均放大，输入电阻居中，输出电阻较大，频带较窄，常用作低频电压放大电路（中间级）。2、共集电路（电压跟随器）：只放大电流，不能放大电压，输入电阻最大，输出电阻最小，常用于电压放大输入、输出级。3、共基电路：只放大电压，不能放大电流，输入电阻最小，电压放大倍数、输出电阻与共射电路相当，高频特性好，常用于宽频带放大电路。2.7 基本放大电路的派生电路 2.7.1 复合管放大电路 复合管的类型由第一只管的类型决定。复合管的电流放大倍数：复合管的组成原则：（1）在正确的外加电压下，每只管的各极电流均有合适的通路，且均工作在放大区或恒流区；（2）为了实现电流放大，第一只管的集电极或发射极电流作为第二只管的基极电流。21作业 小结：见课本134136页。课堂练习：见课本141页习题2.13 思考题：2.1.2、2.2.1、2.3.3、2.4.3、2.5.2、2.5.4 练习题：2.1、2.2、2.4、2.7、2.11、2.12