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第二章第二章 半导体三极管及放大电路半导体三极管及放大电路放大电路的概念和组成放大电路的概念和组成放大电路的概念和组成放大电路的概念和组成放大电路的工作原理放大电路的工作原理放大电路的工作原理放大电路的工作原理2.2放大电路的组成和基本原理放大电路的组成和基本原理输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。放大的概念放大的概念 放大的对象：放大的对象：变化量。变化量。放大的本质：放大的本质：能量的控制和转换。能量的控制和转换。放大电路的特征：放大电路的特征：功率放大。功率放大。放大电路的必备元件：放大电路的必备元件：晶体管晶体管放大的前提：放大的前提：不失真。不失真。1一、放大电路的概念和组成一、放大电路的概念和组成一、放大电路的概念和组成一、放大电路的概念和组成 放大电路的性能指标放大电路的性能指标 放放大大电电路路是是一一个个双双口口网网络络。从从端端口口特特性性来来研研究究放放大大电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。23（1 1）放大倍数及增益）放大倍数及增益电压放大倍数：电压放大倍数：（无量纲）（无量纲）电流放大倍数：电流放大倍数：（无量纲）（无量纲）对对于于小小功功率率放放大大电电路路，人人们们往往往往只只关关心心上上述述单单一一指指标标的的放放大大倍倍数数，而而不不研研究究其其功功率率放放大大能能力力。本本章章着着重重讨讨论电压放大倍数。论电压放大倍数。适用条件适用条件适用条件适用条件:U Uo o 没有明显失真没有明显失真没有明显失真没有明显失真4（2 2）输入电阻：）输入电阻：对对电压源形式电压源形式的信号源，放大电路的输入电压：的信号源，放大电路的输入电压：所以，所以，输入电阻越大，信号电压损失越小输入电阻越大，信号电压损失越小，输入电阻越大越好。输入电阻越大越好。所以，所以，输入电阻越小，信号电流损失越小。输入电阻越小，信号电流损失越小。（3 3）输出电阻）输出电阻:5输输出出电电阻阻的的大大小小，影影响响到到输输出出到到负负载载信信号号的的大大小小。当当放放大大电电路路输输出出端端等等效效为为电电压压源源时时，输输出出电电阻阻越越小小，则则负负载载获获得得的的输输出出电电压压越越大大；当当放放大大电电路路输输出出端端等等效效为为电电流流源源时时，输输出出电电阻阻越越大大，则负载获得的输出电流越大则负载获得的输出电流越大。输输入入电电阻阻和和输输出出电电阻阻，都都描描述述了了电电子子电电路路相相互互连连接接时时对对信信号所产生的影响。直接或间接地影响到放大电路的放大能力。号所产生的影响。直接或间接地影响到放大电路的放大能力。输出电阻是表明放大电路带负载的能力，输出电阻是表明放大电路带负载的能力，Ro大表明放大电路带负大表明放大电路带负载的能力差，反之则强。载的能力差，反之则强。U o为为输出开路输出开路(空载空载)时电压有效值时电压有效值 Uo为带负载后的输出电压有效值为带负载后的输出电压有效值 （4 4）通通频频带带：用用于于衡衡量量放放大大电电路路对对不不同同频频 率率 信信 号号 的的 放放 大大 能能 力力。所示。所示。6其中其中通频带（通频带（带宽）带宽）如图如图 在信号频率下降到一定程度时，放大倍数的数值明显下在信号频率下降到一定程度时，放大倍数的数值明显下降，使放大倍数的数值等于降，使放大倍数的数值等于0707倍倍 的频率称为下的频率称为下限截止频率限截止频率fL。信号频率上升到一定程度，放大倍数数值也。信号频率上升到一定程度，放大倍数数值也将减小，使放大倍数的数值等于将减小，使放大倍数的数值等于0707倍倍 的频率称的频率称为上限截止频率为上限截止频率fH。f小于小于fL的部分称为放大电路的的部分称为放大电路的低频段低频段，f大于的部分大于的部分fH称为称为高频段高频段，而，而fL与与fH之间形成的频带称为之间形成的频带称为中频段中频段，也称为，也称为放大电路的通频带放大电路的通频带fbw。设中频电压放大倍数以设中频电压放大倍数以来表示。来表示。7 （5 5）非线性失真：）非线性失真：由由元元器器件件非非线线性性特特性性引引起起的的失失真真。如图所示。如图所示。8非线性失真系数：非线性失真系数：A1 基波幅值基波幅值A2 二次谐波幅值二次谐波幅值A3 三次谐波幅值三次谐波幅值对于周期是对于周期是2的的函数函数f(t)，总可以以总可以以傅立叶傅立叶级数的形式展开：级数的形式展开：（6 6）最大不失真输出电压）最大不失真输出电压V Vomom：（7 7）最大输出功率）最大输出功率P Pomom与效率：与效率：式中，式中，P PV V为电源消耗的功率。为电源消耗的功率。小写字母、大写下标表示总小写字母、大写下标表示总量（含交、直流）。如量（含交、直流）。如vCE、iB等。等。大写字母、大写下标表示大写字母、大写下标表示直流量。如直流量。如VCE、IC等。等。小写字母、小写下标表示纯小写字母、小写下标表示纯交流量。如，交流量。如，vce、ib等。等。有关符号的约定有关符号的约定上方有圆点的大写字母、小写下标表示相上方有圆点的大写字母、小写下标表示相量。如量。如 、等。等。大写字母、小写下标表示大写字母、小写下标表示交流有效值。如交流有效值。如Vce、Ie等。等。例例 题题 例例2.1.1 某电唱机拾音头内阻为某电唱机拾音头内阻为1M，输出电压为，输出电压为1V（有效值），如果直接将它与（有效值），如果直接将它与10 的扬声器相接，扬声器上的扬声器相接，扬声器上的电压和功率各为多少？如果在的电压和功率各为多少？如果在拾音头和拾音头和扬声器之间接入一扬声器之间接入一个放大电路，其输入电阻个放大电路，其输入电阻Ri=1M ，输出电阻，输出电阻Ro=10 ，开，开路电压增益为路电压增益为1，则此时扬声器上的电压和功率各为多少？，则此时扬声器上的电压和功率各为多少？放大电路的组成及各元件的作用放大电路的组成及各元件的作用 1 晶晶体体管管：起起放放大大作作用用的的核核心元件。心元件。R Rc c、V VCC CC：集集电电极极电电阻阻和和集集电电极极电电源源，给给输输出出回回路路提提供供静静态态工工作作点点，保保证证晶晶体体管管处处在在线线性性放放大大区区。同同时时，R Rc c 还还是是集集电电极极负负载载电电阻阻将将变变化化的的集集电电极极电电流流转转换换为为电电压压输输出出。V VCC CC 还提供输出所需的能量。还提供输出所需的能量。R Rb b、V VBB BB：基基极极电电阻阻和和基基极极电电源源，给给输输入入回回路路的提供静态工作点。的提供静态工作点。二、放大电路的工作原理二、放大电路的工作原理二、放大电路的工作原理二、放大电路的工作原理1定性分析定性分析定性分析定性分析:在输入端加一在输入端加一在输入端加一在输入端加一 u ui i将依次产生将依次产生将依次产生将依次产生u uBEBE、i iB B 、i iC C、u uCE CE 和和和和u uo o 适当选择参数，适当选择参数，适当选择参数，适当选择参数，u uo o可比可比可比可比u ui i大得多，从而实现放大作用。大得多，从而实现放大作用。大得多，从而实现放大作用。大得多，从而实现放大作用。u uCECEu uBEBEibiC 放大电路的工作原理放大电路的工作原理 (a)ui=0 静态静态（直流工作状态）直流工作状态）工作情况工作情况(b)ui=sin t 动态动态（交流工作状态）交流工作状态）工作情况工作情况iB=IBQ+ibiC=ICQ+icuCE=UCEQ+uceuo=uce设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性 （1）静态工作点）静态工作点 ui=0时，输入特性曲线上的点（时，输入特性曲线上的点（UBEQ,IBQ)和输出特性和输出特性曲线上的点（曲线上的点（UCEQ,ICQ)，称之为静态工作点，称之为静态工作点Q。（2）设置静态工作点的必要性）设置静态工作点的必要性 放大的对象是动态信号，但前提是不失真。若去掉直放大的对象是动态信号，但前提是不失真。若去掉直流偏置，根据图流偏置，根据图(b)所示动态工作情况，在所示动态工作情况，在ui负半周以及负半周以及ui正半周其幅值小于晶体管发射结的导通电压时，晶体管截正半周其幅值小于晶体管发射结的导通电压时，晶体管截止，输出电压不变，即动态电压为止，输出电压不变，即动态电压为0，所以造成了严重的，所以造成了严重的失真，从这个意义上讲，设置静态工作点是十分必要的。失真，从这个意义上讲，设置静态工作点是十分必要的。此外，静态工作点的设置，还影响到其它动态参数，必须此外，静态工作点的设置，还影响到其它动态参数，必须合理设置静态工作点。合理设置静态工作点。1.1.三极管必须工作在放大区。三极管必须工作在放大区。三极管必须工作在放大区。三极管必须工作在放大区。原理电路缺点原理电路缺点原理电路缺点原理电路缺点:放大电路组成原则：放大电路组成原则：放大电路组成原则：放大电路组成原则：2.2.有合适的静有合适的静有合适的静有合适的静态态工作点。工作点。工作点。工作点。1.1.需要两路直流电源需要两路直流电源需要两路直流电源需要两路直流电源,既不方便也不经济。既不方便也不经济。既不方便也不经济。既不方便也不经济。2.2.输入、输出电压不共地。输入、输出电压不共地。输入、输出电压不共地。输入、输出电压不共地。C1、C2 是隔直或耦合电容，是隔直或耦合电容，是隔直或耦合电容，是隔直或耦合电容，R RL L是放大电路的负载电阻，是放大电路的负载电阻，是放大电路的负载电阻，是放大电路的负载电阻，省去了基极直流电源省去了基极直流电源省去了基极直流电源省去了基极直流电源VBB。克服了原理电路的缺点克服了原理电路的缺点克服了原理电路的缺点克服了原理电路的缺点,比较实用。比较实用。比较实用。比较实用。单管共射放大电路的改进电路单管共射放大电路的改进电路单管共射放大电路的改进电路单管共射放大电路的改进电路R Rb bR Rc cVTVT+-u uo o阻容耦合共射放大电路+-u ui iR RL LC C1 1C C2 2+V VCCCC+小小 结结 本讲主要介绍了以下基本内容：本讲主要介绍了以下基本内容：放大的基本概念：放大的对象是动态信号（变化量）、放放大的基本概念：放大的对象是动态信号（变化量）、放大的本质是能量的控制与转换、其特征是功率放大、放大的前大的本质是能量的控制与转换、其特征是功率放大、放大的前提是不失真、放大的必备元件是有源器件（晶体管）提是不失真、放大的必备元件是有源器件（晶体管）放大电路的组成原则：合适的静态工作点；工作在放大区放大电路的组成原则：合适的静态工作点；工作在放大区 放大电路的主要性能指标：放大倍数、输入电阻、输出电放大电路的主要性能指标：放大倍数、输入电阻、输出电阻；最大不失真输出电压；非线性失真系数；上、下限截止频阻；最大不失真输出电压；非线性失真系数；上、下限截止频率和通频带；最大输出功率和效率等率和通频带；最大输出功率和效率等 。88第二章第二章 半导体三极管及放大电路半导体三极管及放大电路图解法求静态工作点图解法求静态工作点图解法求静态工作点图解法求静态工作点动态分析动态分析动态分析动态分析2.3图解法分析放大电路图解法分析放大电路1（1 1）直直流流通通路路：直直流流电电源源作作用用下下直直流流电电流流流流经经的的通通路路，用用于于研研究究静静态态工工作作点点。对对于于直直流流通通路路：电电容容视视为为开开路路；电感视为短路；信号源视为短路，但保留其内阻电感视为短路；信号源视为短路，但保留其内阻。（2 2）交交流流通通路路：输输入入信信号号作作用用下下交交流流电电流流流流经经的的通通路路，用用于于动动态态分分析析。对对于于交交流流通通路路：大大容容量量电电容容（耦耦合合电电容容、旁旁路路电电容容等等）视视为为短短路路；大大容容量量电电感感视视为为开开路路；直直流流电电源视为短路源视为短路。给定输入输出特性曲线，给定输入输出特性曲线，求解求解（1 1）静态）静态Q Q；（；（2 2）动态参数：）动态参数：A Au u2.3图解法分析放大电路图解法分析放大电路2345（求（求Q Q）（）（I IBQBQ I ICQCQ U UCEQCEQ）已知三极管的输入、输出特性曲线，用图解分析法。已知三极管的输入、输出特性曲线，用图解分析法。首先，画出直流通路，如图所示。首先，画出直流通路，如图所示。2.3.1.图解法求静态工作点图解法求静态工作点 6 在输入特性曲线上，作直线在输入特性曲线上，作直线 VBE=VCCIBRb，两线的交，两线的交点即是点即是Q点，得到点，得到IBQ。如图如图2所示。所示。列输入回路方程：列输入回路方程：VBE=VCCIBRb图图2 输入回路中的输入回路中的Q点点7 在输出特性曲线上，作出直流负载线在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCCICRc，与，与IBQ曲线的交点即为曲线的交点即为Q点，从而得到点，从而得到VCEQ 和和ICQ。如图。如图3所示。所示。图图3 输出回路中的输出回路中的Q点点 列输出回路方程：列输出回路方程：VCE=VCCICRc8 思考题：思考题：用图解分析法在晶体管特性曲线上作出下图所示直用图解分析法在晶体管特性曲线上作出下图所示直接耦合放大电路的静态工作点接耦合放大电路的静态工作点Q。9（2 2）动态动态分析分析 首先，画出交流通路，如图首先，画出交流通路，如图4所示。所示。10 由交流通路得交流负载由交流通路得交流负载线满足：线满足：vce=-ic (Rc/RL)=-ic RL RL=RLRc，是是交流负载电阻。交流负载电阻。又交流负载线必过又交流负载线必过Q点，即点，即 VCEQ=-ICQ R L则则交流负载线交流负载线为为:vCE-VCEQ=-(iC-ICQ)R L 即即 iC-ICQ=(-1/R L)(vCE VCEQ)11 过过 输输 出出 特特性性曲曲线线上上的的Q点点做做一一条条斜斜率率为为-1/R L 直直线线，该该直直线线即即为为交交流流负负载载线线。如如图图5所示所示 思考题：思考题：直接耦合放大电路的交流负载线是否和图直接耦合放大电路的交流负载线是否和图5所示的相同？所示的相同？12思考题：思考题：（1 1）动态工作时，）动态工作时，）动态工作时，）动态工作时，i iB B、i iC C的实际电流方向是否改的实际电流方向是否改的实际电流方向是否改的实际电流方向是否改变？变？变？变？v vCECE的实际电压极性是否改变？（的实际电压极性是否改变？（的实际电压极性是否改变？（的实际电压极性是否改变？（2 2）是否可以从图）是否可以从图）是否可以从图）是否可以从图2.3.72.3.7中求出电压放大倍数？中求出电压放大倍数？中求出电压放大倍数？中求出电压放大倍数？动态工作情况如图动态工作情况如图2.3.7所示。所示。图图2.3.7 动态工作情况动态工作情况123.3.图解法的步骤图解法的步骤图解法的步骤图解法的步骤（一）画输出回路的直流负载线（一）画输出回路的直流负载线（一）画输出回路的直流负载线（一）画输出回路的直流负载线（二）估算（二）估算（二）估算（二）估算 I IBQBQ，确定，确定，确定，确定Q Q 点，得到点，得到点，得到点，得到 I ICQCQ和和和和 U UCEQ CEQ（三）画交流负载线（三）画交流负载线（三）画交流负载线（三）画交流负载线（四）求电压放大倍数（四）求电压放大倍数（四）求电压放大倍数（四）求电压放大倍数（3 3）非线性失真分析和最大不失真输出电压）非线性失真分析和最大不失真输出电压13波形的失真：波形的失真：饱和饱和失真失真截止截止失真失真 由于放大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为底部失真。输出电压表现为底部失真。由于放大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为顶部失真。输出电压表现为顶部失真。注意：对于注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与表现形式，与NPN管正好相反。管正好相反。截止失真图图 2.3.8 2.3.8 放大器截止失真放大器截止失真14饱和失真15图图 2.3.9 2.3.9 放大器饱和失真放大器饱和失真波形失真的解决办法：截止失真：输入：增大VBB，减少Rb 输出：增大Rc饱和失真：输入：减少VBB，增大Rb 输出：减少Rc1617放大电路动态范围如图放大电路动态范围如图2.3.11所示所示 放大电路要想放大电路要想获得大的不失真获得大的不失真输出幅度，要求：输出幅度，要求：工作点工作点Q要设置要设置在输出特性曲线在输出特性曲线放大区的中间部放大区的中间部位；位；要有合适的交要有合适的交流负载线流负载线。Vom1Vom2图图2.3.11 最大不失真输出电压最大不失真输出电压Vom=minVom1，Vom2利用上述学过知识分析例题2.3.1（4 4）图解法的适用范围）图解法的适用范围18 图解法的特点是直观、形象，但要求实测晶体管的输图解法的特点是直观、形象，但要求实测晶体管的输入、输出曲线，而且用图解法进行定量分析的误差较大。入、输出曲线，而且用图解法进行定量分析的误差较大。图解法适于分析输出幅值较大、频率较低的情况。实际应图解法适于分析输出幅值较大、频率较低的情况。实际应用中，常用于静态工作点位置、最大不失真输出电压和失用中，常用于静态工作点位置、最大不失真输出电压和失真情况分析，另外在大信号工作时，往往也采用图解法。真情况分析，另外在大信号工作时，往往也采用图解法。思考题：思考题：在图在图 2.3.12 所示阻容耦合放大电路中：所示阻容耦合放大电路中：（1）增大）增大Rc 时，交流负载线将如何变化？时，交流负载线将如何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？（2）增大）增大Rb时，交流负载线将如何变化？时，交流负载线将如何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？（3）减小）减小VCC时，交流负载线将如何变化？时，交流负载线将如何变化？Q点怎样变化点怎样变化？（4）减小）减小RL时，交流负载线将如何变化？时，交流负载线将如何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？O Ou uCECEi iC CO Ou uCECEi iC C3.3.分析电路参数对静态工作点的影响分析电路参数对静态工作点的影响分析电路参数对静态工作点的影响分析电路参数对静态工作点的影响Q Q1 1Q Q2 2V VCCCCR Rc cV VCCCCR Rb1b1 R Rc1c1V VCCCCR Rc2c2增大增大增大增大R Rc c，Q Q点靠近饱和区。点靠近饱和区。点靠近饱和区。点靠近饱和区。增大增大增大增大R Rb b，Q Q点靠近截止区。点靠近截止区。点靠近截止区。点靠近截止区。下页下页上页上页首页首页O Ou uCECEi iC Cu uCECEO Oi iC CQ Q1 1Q Q2 2V VCCCCR Rc cV VCCCC 2 2 1 1Q Q1 1Q Q2 2V VCC2CC2R Rc cV VCC2CC2V VCC2CC2 V VCC1CC1V VCC1CC1R Rc cV VCC1CC1V VCCCC升高时升高时升高时升高时,Q Q点移向右上方点移向右上方点移向右上方点移向右上方,U Uomom增大，增大，增大，增大，三极管静态功耗也增大。三极管静态功耗也增大。三极管静态功耗也增大。三极管静态功耗也增大。增大时，增大时，增大时，增大时，特性曲线上移，特性曲线上移，特性曲线上移，特性曲线上移，Q Q点移近饱和区。点移近饱和区。点移近饱和区。点移近饱和区。下页下页上页上页首页首页2.4微变等效电路分析法微变等效电路分析法 （1 1）静态分析（求）静态分析（求Q Q）已知三极管的已知三极管的 值时，用值时，用等等效电路分析法。效电路分析法。首先，画出直流通路，以直接耦合共射放大电路为例。首先，画出直流通路，以直接耦合共射放大电路为例。197静态工作点静态工作点静态工作点静态工作点:外加输入信号为零时外加输入信号为零时外加输入信号为零时外加输入信号为零时,三极管的三极管的三极管的三极管的I IBQ BQ,I ICQ CQ,U UBEQ BEQ,U UCEQ CEQ U UBEQBEQ可近似认为：可近似认为：可近似认为：可近似认为：硅管硅管硅管硅管 U UBEQ BEQ =(0.6 0.8)V=(0.6 0.8)V锗管锗管锗管锗管 U UBEQ BEQ =(0.1 0.3)V=(0.1 0.3)VIBQ=IB1-IB2=(VCC-VBEQ)/Rb2-VBEQ/(Rs+Rb2)(1)20ICQ=IBQ (2)ICQ=IC1-IC2 =(VCC-VCE)/Rc-VCE/RLVCEQ=(VCC/Rc-IC Q)(Rc/RL)(3)思考题：思考题：图所示阻容耦合放大图所示阻容耦合放大电路的电路的Q点表达式如何？点表达式如何？VBEQ=VBE(on)，硅管：硅管：0.6-0.7V；锗管：；锗管：0.2-0.3V（2 2）动态分析）动态分析晶体管的小信号模型晶体管的小信号模型21 建立小信号模型的意义：建立小信号模型的意义：处理三极管的非线性问题。处理三极管的非线性问题。由由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。处理，从而简化放大电路的分析和设计。小信号模型适用条件：小信号模型适用条件：微小交流输入信号，晶体管工微小交流输入信号，晶体管工作于线性区。作于线性区。等效：等效：等效：等效：从线性电路的三个引出端看进去，从线性电路的三个引出端看进去，从线性电路的三个引出端看进去，从线性电路的三个引出端看进去，其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。24据此可得小信号模型（如图据此可得小信号模型（如图2.3.13所示）所示）图图2.3.13 晶体管的晶体管的H参数模型参数模型h12eh11eh22eh21e h 参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。h 参数与工作点有关，在放大区基本不变。参数与工作点有关，在放大区基本不变。h 参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。(c)h 参数简化模型参数简化模型25 一般采用习惯符号，即一般采用习惯符号，即 rbe=h11e =h21e；h12e很小，一般为很小，一般为10-3 10-4；ib 是受控源是受控源，且为电，且为电流控制电流源流控制电流源(CCCS)。电流方向与电流方向与ib的方向是关的方向是关联的。联的。图图2.3.15 BJT的的H参数简化模型参数简化模型rbe 于是于是得到简化电路（如图得到简化电路（如图2.3.15所示）所示）rce=1/h22e很大，约为很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响；故一般可忽略它们的影响；(d)rbe的近似计算的近似计算26 rbe 与与Q点有关，可用图示仪测出。点有关，可用图示仪测出。其中对于低频小功率管其中对于低频小功率管 rbb200 (2.3.9)则则 而而 (T=300K)一般也用公式估算一般也用公式估算:rbe=rbb+(1+)rbe(e)微变等效电路法进行微变等效电路法进行共射放大电路的动态分析共射放大电路的动态分析27 首先，画出交流通路，如图首先，画出交流通路，如图2.3.18所示。所示。28 画出画出放大电路的微变等效电路如图放大电路的微变等效电路如图2.3.19所示。所示。RbRcRLRs图图2.3.19 微变等效电路微变等效电路RiRo 解：解：（1）（2）例例2.3.2 放大电路如图所示。试求放大电路如图所示。试求:(1)Q点；点；(2)、。已知已知=50。29思考题：思考题：放大电路如图所示。试求放大电路如图所示。试求:(1)Q点；点；(2)(3)；、。30作业：作业：2.7、2.11小小 结结 本讲主要介绍了晶体管放大电路的分析方法：本讲主要介绍了晶体管放大电路的分析方法：放大的分析包括两个方面：静态分析（直流分析）和放大的分析包括两个方面：静态分析（直流分析）和动态分析（交流分析）。动态分析（交流分析）。静态分析就是求解静态工作点静态分析就是求解静态工作点Q Q，在输入信号为零时，在输入信号为零时，点点（UBEQ,IBQ）和）和点点（UCEQ,ICQ）称之为静态工作点。）称之为静态工作点。可以用图解法和估算法求解，是在直流通路上进行的。可以用图解法和估算法求解，是在直流通路上进行的。动态分析就是求解放大电路的动态参数和进行波形分动态分析就是求解放大电路的动态参数和进行波形分析。通常利用析。通常利用h 参数等效模型计算放大倍数、输入电阻、参数等效模型计算放大倍数、输入电阻、输出电阻；用图解法求解最大不失真输出电压和进行失输出电阻；用图解法求解最大不失真输出电压和进行失真分析。是在交流通路上进行的。真分析。是在交流通路上进行的。退出312.4.1.静态工作点稳定的必要性静态工作点稳定的必要性 1（1 1）必要性）必要性F静态工作点决定放大电路是否产生失真；静态工作点决定放大电路是否产生失真；F静态工作点影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数；静态工作点影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数；F静静态态工工作作点点的的不不稳稳定定，将将导导致致动动态态参参数数不不稳稳定定，甚甚至至使使放大电路无法正常工作。放大电路无法正常工作。（2 2）影响静态工作点稳定的因素）影响静态工作点稳定的因素 电电源源电电压压波波动动、元元件件老老化化、环环境境温温度度变变化化等等，都都会会引引起起晶晶体体管管和和电电路路元元件件参参数数的的变变化化，造造成成静静态态工工作作点点的的不不稳稳定。其中，温度对晶体管参数的影响是最为主要的。定。其中，温度对晶体管参数的影响是最为主要的。2（3 3）温度对静态工作点的影响）温度对静态工作点的影响(a)温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响(b)温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对输入特性曲线的影响温度温度T 输出特性曲线上移输出特性曲线上移温度温度T 输入特性曲线左移输入特性曲线左移(c)温度变化对温度变化对 的影响的影响温度每升高温度每升高1 C，要增加要增加0.5%1.0%温度温度T 输出特性曲线族间距增大输出特性曲线族间距增大总之：总之：ICBO ICEO T VBE IB IC 32.4.2 典型的静态工作点稳定电路典型的静态工作点稳定电路 （1 1）电路组成）电路组成4（2 2）Q Q点稳定原理点稳定原理目标：温度变化时，使目标：温度变化时，使I IC C维持恒定。维持恒定。如果温度变化时，如果温度变化时，b b点电位能基点电位能基本不变本不变，则可实现静态工作点的稳，则可实现静态工作点的稳定。定。b点电位基本不变的条件：点电位基本不变的条件：IB1 IB，VB VBE，则，则T IC IE IC VE、VB不变不变 VBE IB（反馈控制）（反馈控制）（一般取（一般取 IB1=(510)IB，VB=3V5V）5（3 3）Q Q点的估算点的估算6（4 4）动态参数的估算）动态参数的估算图图2.4.4 微变等效电路微变等效电路小小 结结 本讲主要介绍了静态工作点的稳定问题：本讲主要介绍了静态工作点的稳定问题：静态工作点不仅决定了波形是否失真，还影响动态参数静态工作点不仅决定了波形是否失真，还影响动态参数的稳定性。影响静态工作点最主要的因素是温度的稳定性。影响静态工作点最主要的因素是温度。温度变化对静态工作点的影响集中表现在温度变化对静态工作点的影响集中表现在Ic 的变化上，的变化上，采用射极偏置电路，利用直流负反馈可以稳定静态工作点。采用射极偏置电路，利用直流负反馈可以稳定静态工作点。射极偏置放大电路的静态分析和动态分析在方法上与固射极偏置放大电路的静态分析和动态分析在方法上与固定偏置放大电路没本质的区别，但在计算的具体过程是不定偏置放大电路没本质的区别，但在计算的具体过程是不同的，不仅如此，当电路的形式稍作变化，各放大电路的同的，不仅如此，当电路的形式稍作变化，各放大电路的计算过程都有区别，所以不能死记公式，生搬硬套。计算过程都有区别，所以不能死记公式，生搬硬套。71.共集电极放大电路共集电极放大电路 1（1 1）电路组成）电路组成2（2 2）静态分析）静态分析IBQ=(VBB-VBEQ)/Rb+(1+)Re ICQ=IBQVCEQ=VCC-IE Q Re VCC-IC Q ReVBEQ=VBE(on)硅管：硅管：0.6-0.7V锗管：锗管：0.2-0.3V3（3 3）动态分析）动态分析4共集电极电路特点：共集电极电路特点：电压增益小于电压增益小于1 1但接近于但接近于1 1，输入电阻大，对电压信号源输入电阻大，对电压信号源衰减小衰减小 输出电阻小，带载能力强输出电阻小，带载能力强思考题：思考题：如图所示阻容耦合共如图所示阻容耦合共集放大电路。试求集放大电路。试求:(1)Q点；点；(2)(3)、。52.共基极放大电路共基极放大电路 6（1 1）电路组成）电路组成7（2 2）静态分析）静态分析IBQ=(VBB-VBEQ)/(1+)Re ICQ=IBQVCEQ=VCC-IC Q Rc-VE =VCC-IC Q Rc+VBEQ 8（3 3）动态分析）动态分析9共基极放大电路电路特点：共基极放大电路电路特点：只能放大电压，不能放大电流，只能放大电压，不能放大电流，输入电阻小输入电阻小 频率特性好频率特性好思考题：思考题：如图所示阻容耦合共如图所示阻容耦合共基放大电路。试求基放大电路。试求:(1)Q点；点；(2)(3)、。10