第9章wu基本放大电路课件

DE3VRuiuouRuD例：下图中例：下图中D为理想二极管为理想二极管,ui=6 Sin tV,E=3V,画出画出 uo波形。波形。t t ui/V Vuo/V63300 2 2 解：解：uiuD=3ui3uo=3V时时,D导通导通ui VB VE对于对于PNP型三极管应满足型三极管应满足:即 VC VB VE1.放大状态放大状态条条件件二、三二、三二、三二、三极管的工作状态极管的工作状态极管的工作状态极管的工作状态第第8 8章章 8 8 4 4IC/mAUCE/V0放放大大区区IB =0 A20A40 A60 A80 A UBE =导通电压，导通电压，UCE 1V硅管|UBE|0.7V 锗管|UBE|0.3VCEBCEB直流电流放大系数直流电流放大系数 交流电流放大系数交流电流放大系数 IB-0 =IC-ICEOUCE=常数常数 =IC IBUCE=常数常数 IC=IB+ICEO特特点点 放大作用放大作用IC/mAUCE/V0放放大大区区IB =0 A20A40 A60 A80 A:20150NNPEBCUCE/VIB=40A60AoIC 20A61.52.3mA在输出特性上求在输出特性上求 ,=ICIB=1.5mA40A=37.5 =ICIB=2.3-1.5(mA)60-40(A)=40设设UCE=6V第第8 8章章 8 8 4 4RBUBBUCCRCIC UCECEBIBUBEIE =IB+IC IC=IB+ICEONNPEBC2.饱和状态饱和状态 UBE 死区电压或发射结反向偏死区电压或发射结反向偏置，集电结置，集电结反向偏置。反向偏置。（2）IB增加时，增加时，IC基本不变，基本不变，且且ICm UCC/RC（1）UCES 0，Si 0.3V，Ge 0.1V 晶体管晶体管C、E之间相当于短路之间相当于短路3.截止状态截止状态即即 UCE ICm例例 测得三极管三个管脚对地的电位分别为测得三极管三个管脚对地的电位分别为-6.2V,-6V,-9V试判断管子的三个电极，并说明试判断管子的三个电极，并说明是是PNP还是还是NPN型管？材料？型管？材料？B -6.2 E -6C -9解：解：PNP Ge PNP:VC VB VB VE特点：IC=IB，硅管|UBE|0.60.7V 锗管|UBE|0.20.3VBECIBIEIC已知：已知：VC=2.3V,VB=2.7V,VE=2V试说明其工试说明其工作状态作状态。饱和状态饱和状态四、四、四、四、三极管的主要参数三极管的主要参数三极管的主要参数三极管的主要参数 1.电流放大系数电流放大系数 直流电流放大系数直流电流放大系数 IB =IC 交流电流放大系数交流电流放大系数 =IC IB第第8 8章章 8 8 4 4hFEhfe四、四、四、四、三极管的主要参数三极管的主要参数三极管的主要参数三极管的主要参数 1.电流放大系数电流放大系数 直流电流放大系数直流电流放大系数 IB =IC 交流电流放大系数交流电流放大系数 =IC IB2.穿透电流穿透电流 ICEO 3.集电极最大允许电流集电极最大允许电流 ICM4.集集-射反向击穿电压射反向击穿电压 U(BR)CEO5.集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率 PCM 极极限限参参数数使用时使用时不不允许允许超过超过ECRCCEBICEO由少数载流子形成，其值受温度影响由少数载流子形成，其值受温度影响很大，因此越小越好。很大，因此越小越好。值下降到正常值的值下降到正常值的2/3所对应的集电极电流所对应的集电极电流基极开路，集、基极开路，集、射极之间最大允许电压。射极之间最大允许电压。温度增加时其值减小。温度增加时其值减小。=UCE IC第第8 8章章 8 8 4 4hFEhfeIC/mAUCE/V0IB =0 A20A40 A60 A80 A由由三极管的极限参数确定安全工作区三极管的极限参数确定安全工作区三极管的极限参数确定安全工作区三极管的极限参数确定安全工作区U(BR)CEOICM安安全全工工作作区区过过损损耗耗区区PCM曲线曲线ICEO第第8 8章章 8 8 4 48.5 （9.6）场效应晶体管场效应晶体管场效应管与双极型晶体管不同，它是场效应管与双极型晶体管不同，它是一种一种载流子导电，载流子导电，温度稳定性好，是利用改变外加电压产生的电场强度来控制温度稳定性好，是利用改变外加电压产生的电场强度来控制导电能力的半导体器件即导电能力的半导体器件即电压控制元件电压控制元件，输入阻抗高。输入阻抗高。它具它具有的体积小、重量轻、耗电少、寿命长、噪声低、制造工艺有的体积小、重量轻、耗电少、寿命长、噪声低、制造工艺简单、便于集成等特点。在大规模及超大规模集成电路中得简单、便于集成等特点。在大规模及超大规模集成电路中得到了广泛的应用。到了广泛的应用。场效应管有两大类场效应管有两大类:结型场效应管结型场效应管JFET绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管MOS增强型增强型耗尽型耗尽型P沟道沟道N沟道沟道JFETMOS增强型增强型耗尽型耗尽型N沟道沟道GSDGSDP沟道沟道SGDS源极源极D漏极漏极G栅极栅极第第9 9章章 基本放大电路基本放大电路9.1 放大电路的工作原理放大电路的工作原理9.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析9.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析9.4 双极型晶体管放大电路双极型晶体管放大电路 9.5 场效应晶体管基本放大电路场效应晶体管基本放大电路第第9 9章章 目录目录9.6 多级放大电路多级放大电路 9.7 差分放大电路差分放大电路 9.8 功率放大电路功率放大电路 电子学中放大的目的是将微弱的电子学中放大的目的是将微弱的电信号电信号放大成较大的信号。可以是电压放大，放大成较大的信号。可以是电压放大，电流放大，功率放大等。电流放大，功率放大等。放大电路可以用有输入口和输出口的四端网放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图。络表示，如图。uiuoAu放大放大电路电路Rsus输入信号源负载扩音器电路扩音器电路第一级第一级第二级第二级第第n-1级级第第n级级输入输入输出输出直接耦合：直接耦合：阻容耦合：阻容耦合：变压器耦合：变压器耦合：12nUiUo12nUiUo晶体管基本放大电路晶体管基本放大电路三极管放三极管放大电路有大电路有三种基本三种基本形式形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放以共射放大器为例大器为例讲解工作讲解工作原理原理uiuo输入输入输出输出参考点参考点一、一、一、一、基本交流放大电路的组成基本交流放大电路的组成9.1 放大电路的工作原理放大电路的工作原理RBUCCUBBRCC1C2T放大元件放大元件iC=iB，工作在放大区，工作在放大区，要保证集电结反要保证集电结反偏，发射结正偏。偏，发射结正偏。共射放大电路共射放大电路基极电源与基极电源与基极电阻基极电阻uiuo输入输入输出输出RBUCCUBBRCC1C2T使发射结正偏，使发射结正偏，并提供合适的并提供合适的静态基极电流。静态基极电流。共射放大电路共射放大电路uiuo输入输入输出输出RBUCCUBBRCC1C2T集电极电源，集电极电源，为电路提供能为电路提供能量。并保证集量。并保证集电结反偏。电结反偏。共射放大电路共射放大电路uiuo输入输入输出输出RBUCCUBBRCC1C2T集电极电阻，集电极电阻，将变化的电流将变化的电流转变为变化的转变为变化的电压。电压。共射放大电路共射放大电路耦合电容耦合电容uiuo输入输入输出输出RBUCCUBBRCC1C2T隔离输入输出隔离输入输出与电路直流的与电路直流的联系，同时能联系，同时能使信号顺利输使信号顺利输入输出。入输出。单电源供电单电源供电可以省去可以省去uiuo输入输入输出输出RBUCCUBBRCC1C2TRB单电源供电单电源供电+UCCRCC1C2TRSuS信信号号源源RL负载负载+UCCRBRCC1C2T二、二、二、二、信号的放大过程信号的放大过程ui+iBuBEiCuCEuCEuO+iE第第9 9章章 9 9 1 1RL静态：静态：ui=0-UC1+UC2-UC1=UBE，UC2=UCE(IB,UBE,IC,UCE)(IB,UBE)和和(IC,UCE)分别对应于输入输分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。出特性曲线上的一个点称为静态工作点。QIBUBEQUCEICIBUBE0ICUCE0IB+UCCRBRCC1C2T二、二、二、二、信号的放大过程信号的放大过程ui+tui0tuBE0UBEt0iCICt0iBIBiBuBEiCuCEt0UCEuCEtuO0uO+iEuBE=UBE+uiiB=IB+ibiC=IC+icuCE=UCC-RCiCuO=-RCic第第9 9章章 9 9 1 1-UC1+UC2-动态动态QIBUBEIBUBE0实现放大的条件（构成放大电路的基本原则）实现放大的条件（构成放大电路的基本原则）1、晶体管必须工作在放大区即发射结正偏，、晶体管必须工作在放大区即发射结正偏，集电结反偏。集电结反偏。(正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。)2、输入回路将变化的电压转化成变化的基极、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。电流。3、输出回路将变化的集电极电流转化成变化、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压。的集电极电压。放大电路的分析方法放大电路的分析方法放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析确定静态值确定静态值动态分析动态分析确定性能确定性能指标指标估算法估算法图解法图解法微变等效微变等效电路法电路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真符号规定符号规定UA大写字母、大写下标，大写字母、大写下标，表示直流量。表示直流量。uA小写字母、大写下标，小写字母、大写下标，表示全量。表示全量。ua小写字母、小写下标，小写字母、小写下标，表示交流分量。表示交流分量。uAua全量全量交流分量交流分量tUA直流分量直流分量 0静态静态分析的任务是根据电路参数和三极管的特性确定分析的任务是根据电路参数和三极管的特性确定静静 态值（直流值）态值（直流值）UBE、IB、IC 和和UCE。可用放大电路的可用放大电路的直流通路直流通路来分析。来分析。放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。+UCCRBRCC1C2Tuoui=09.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析+UCCRBRCTUCEICIEUBEIB画出直流通路画出直流通路第第9 9章章 9 9 2 2画直流通路方法：信号源短路，电容开路。画直流通路方法：信号源短路，电容开路。则则 由由KVL IB=UCCUBERB1.1.图解法图解法一、一、一、一、静态工作点的确定静态工作点的确定静态工作点的确定静态工作点的确定在输入特性上求出工作点在输入特性上求出工作点Q，即，即IB、UBEUBEUBEIB0QIB硅管硅管UBE约为约为 0.6 0.7V锗管锗管UBE约为约为 0.2 0.3V+UCCRBRCTUCEICIEUBEIB第第9 9章章 9 9 2 2一、一、一、一、静态工作点的确定静态工作点的确定静态工作点的确定静态工作点的确定直线上的两点直线上的两点:N点点:IC=UCC/RC,UCE=0M点点:IC=0,UCE=UCC在输出特性上求出工作点在输出特性上求出工作点Q，即，即IC、UCE输出特性应满足方程输出特性应满足方程 UCE=UCC-IC RC0IB=0 A20A40 A60 A80 AICUCCRCNUCCMQ直流负载线直流负载线静态工作点静态工作点IC /mAUCE /VUCE1.1.图解法图解法+UCCRBRCTUCEICIEUBEIB第第9 9章章 9 9 2 22.2.估算法估算法一、一、一、一、静态工作点的确定静态工作点的确定静态工作点的确定静态工作点的确定UCE=UCC-IC RCIC =IBIB=UCCUBERBRCIC UCEUBERBIB+UCCIE仅通过计算得到仅通过计算得到IB、IC、UCE第第9 9章章 9 9 2 2例：在例：在基本交流放大电路中，基本交流放大电路中，已知已知 UCC=6V,=50RC=2k，RB=180k，试求静态工作点。试求静态工作点。解：解：先估算先估算 IB6-0.7180=29.4AIB=UCCUBERB一、一、一、一、静态工作点的确定静态工作点的确定静态工作点的确定静态工作点的确定+UCCRBRCC1C2TuouiIC =IB=50 0.0294=1.47mAUCE=UCC-IC RC=6 2 1.47=3.06V第第9 9章章 9 9 2 2RCIC UCEUBERBIB+UCCIE二、电路参数对静态工作点的影响二、电路参数对静态工作点的影响二、电路参数对静态工作点的影响二、电路参数对静态工作点的影响 1.UCC和和RC不变不变,RB增大增大，IB减小减小IB=UCCUBERB2.UCC和和RB不变不变,RC增大增大，则则 IC基本基本不变，不变，UCE减小减小UCE=UCC-IC RC3.RC和和RB不变不变,UCC减小，减小，IB减小，减小，IC减小减小第第9 9章章 9 9 2 20IB=0 A20A40 A60 A80 AICUCCRCNUCCMQIC /mAUCE /VUCEQ(1)静态工作点偏高引起饱和失真静态工作点偏高引起饱和失真 tui0 tiB0IB tiC0IC tuCE0UCE tuo0第第9 9章章 9 9 2 2三、三、三、三、Q点对输出波形的影响点对输出波形的影响非线性失真非线性失真0IB=0 A20A40 A60 A80 AICUCCRCNUCCMQIC /mAUCE /VUCEQ(2)(2)工作点偏低引起截止失真工作点偏低引起截止失真 tui0 tiB0IB tiC0IC tuCE0UCE tuo0第第9 9章章 9 9 2 20IB=0 A20A40 A60 A80 AICUCCRCNUCCMQIC /mAUCE /VUCEQ为了不失真的放大交变为了不失真的放大交变电压信号电压信号1.必须给放大电路必须给放大电路设置合适的静态工作点。设置合适的静态工作点。2.输入信号不能太大，保证输入信号不能太大，保证在输入信号的整个周期内在输入信号的整个周期内晶体管都处于放大状态。晶体管都处于放大状态。一般可通过调整一般可通过调整RB来改变静态工作点来改变静态工作点 放大电路有输入信号时的放大电路有输入信号时的工作状态称为动态。动态分析工作状态称为动态。动态分析是是 在静态值确定后在静态值确定后,分析信号分析信号的传输情况。加入输入信号的传输情况。加入输入信号 后，后，三极管的各个电压和电流都含三极管的各个电压和电流都含有直流分量和交流分量。有直流分量和交流分量。晶体管在小信号晶体管在小信号(微变量微变量)情况情况下工作时下工作时,可以在静态工作点可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的特性曲线。地代替三极管的特性曲线。一、放大电路的微变等效电路一、放大电路的微变等效电路一、放大电路的微变等效电路一、放大电路的微变等效电路1.晶体管的小信号电路模型晶体管的小信号电路模型9.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析第第9 9章章 9 9 3 3QIBUBEiBuBE0QUCEICiCuCE0IBrbe称为称为晶体管的输入电阻，可晶体管的输入电阻，可 用下式来估算：用下式来估算：rbe=200+26（mV）IC（mA）晶体管的小信号电路模型晶体管的小信号电路模型第第9 9章章 9 9 3 3C ibicuceibubeEBrbeicuceubeib ibCBEie画放大电路的微变等效电路画放大电路的微变等效电路1.画交流通路画交流通路对于交流信号而言，对于交流信号而言，直流电压源和电容均直流电压源和电容均看成短路。看成短路。T+usTuiuoRCRBiiibicuceubeRLRSC1RCRB+UCCC2usuoRSRL第第9 9章章 9 9 3 32.用三极用三极管的小信号模型代替管管的小信号模型代替管 第第9 9章章 9 9 3 33.标好符号标好符号 和正方向和正方向usTuiuoRCRBiiibicuceubeRLRSrbe EBCIiUoIbIb IcUiUSIRBRCRLRBRS二、放大电路的主要性能指标二、放大电路的主要性能指标二、放大电路的主要性能指标二、放大电路的主要性能指标UoUiAu=1.电压放大倍数电压放大倍数 ：放大电路输出电压的变化量和：放大电路输出电压的变化量和 输输入入 电压的变化量之比。电压的变化量之比。Au Uo UiAu=当输入信号为正弦交流信号时：当输入信号为正弦交流信号时：第第9 9章章 9 9 3 3|Au|(dB)=20lg|Au|(dB)rbe EBCIiUoIbIb IcUiUSIRBRCRLRBRS（1）电压放大倍数）电压放大倍数=-RC/RLrbeUoUiAu=rbe I Ib b I Ib b（RC/RL）=UoUsAus=(2)源电压放大倍数源电压放大倍数第第9 9章章 9 9 3 3rbe EBCIiUoIbIb IcUiUSIRBRCRLRBRS=Ui Iiri2.放大电路输入电阻放大电路输入电阻ri=UiIiri当输入信号为正弦交流信号时：当输入信号为正弦交流信号时：ri=RB/rbe ri第第9 9章章 9 9 3 3rbe EBCIiUoIbIb IcUiUSIRBRCRLRBRS输入回路的等效电路输入回路的等效电路=UiIiri源电压放大倍数源电压放大倍数UoUSAus=UiUiUoUiUiUS=AuriRS+ri riRS+ri UiUS=ri=RB/rbe UoUSAus=第第9 9章章 9 9 3 3UoECIC I Ib bRCRLri RSUiIiUSBIiRS+ri US=Ii小、对信号源的影响小小、对信号源的影响小 ri愈大愈好愈大愈好二、放大电路的主要性能指标二、放大电路的主要性能指标二、放大电路的主要性能指标二、放大电路的主要性能指标第第9 9章章 9 9 3 3信号源电压和内阻一定时：信号源电压和内阻一定时：ri大大、Ui大大讨论讨论riRS+ri UiUS=UoECIC I Ib bRCRLri RSUiIiUSBAuuS放大电路对其放大电路对其负载负载而言，相当于信号而言，相当于信号源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻称为输出电阻。这个戴维南等效电路的内阻称为输出电阻。3.放大电路的输出电阻放大电路的输出电阻rOrosu EIORLUOri RSUiIiUS+roUOC信号源信号源放大电路放大电路负载负载放大电路的等效电路放大电路的等效电路第第9 9章章 9 9 3 3UiUOC=Auo UoECIC I Ib bRCRLri RSUiIiUSB3.放大电路的输出电阻放大电路的输出电阻rO对负载而言对负载而言,放大电路放大电路相当于一个具有內阻的相当于一个具有內阻的信号源，这个信号源的信号源，这个信号源的內阻就是內阻就是放大电路的放大电路的输出电阻。输出电阻。EIORLUOri RSUiIiUS+roUOC信号源信号源放大电路放大电路负载负载UOCrO+RLUO=RLro 越小，越小，UO下降越少，说下降越少，说明带负载能力越强。明带负载能力越强。第第9 9章章 9 9 3 3讨论讨论如何确定电路的输出电阻？如何确定电路的输出电阻？求求ro有两种方法：有两种方法：1、测量法。、测量法。ro测量开路电压测量开路电压Uo输出电阻的测量方法输出电阻的测量方法ro测量接入负载测量接入负载后的输出电压后的输出电压LoooR)1UU(r =RL2、计算法、计算法IU输出端开路电压的变化量和短路电流变化量之比输出端开路电压的变化量和短路电流变化量之比=Uoc Iscro=UocIscro当输入信号为正弦交流信号时：当输入信号为正弦交流信号时：所有的独立电压源短路，独立电流源开路。所有的独立电压源短路，独立电流源开路。外施电压法（除源后外施电压法（除源后求等效电阻求等效电阻）3.放大电路的输出电阻放大电路的输出电阻rO外加电源外加电源ro=UI=RC外加电压外加电压 在在rbe中产生的电流为中产生的电流为0U第第9 9章章 9 9 3 3rorbe RSECICRCUBRBUS=0 =0 I Ib bIIbrbe EBCIiUoIbIb IcUiUSIRBRCRLRBRS外施电压法。信号源短路，负载开路。外施电压法。信号源短路，负载开路。总结总结共射电路的特点：有电压放大作用（放大倍数共射电路的特点：有电压放大作用（放大倍数几十倍），输入电压与输出电压反相，输入电几十倍），输入电压与输出电压反相，输入电阻不大（一千欧到几千欧），输出电阻较大（阻不大（一千欧到几千欧），输出电阻较大（约等于约等于RC）。）。例：已知一信号源开路电压为例：已知一信号源开路电压为20mV，内内阻为阻为10k，现有一放大电路，输入电阻现有一放大电路，输入电阻10 ，开路电压放大倍数开路电压放大倍数50，求输出电压，求输出电压值。值。解：解：riUiIiUSRsUoUi=ri/(ri+Rs)Us=0.02mVUo=AuUi=1mV例：已知一信号源开路电压为例：已知一信号源开路电压为20mV，内内阻为阻为10k，现有一放大电路，输入电阻现有一放大电路，输入电阻100k，开路电压放大倍数开路电压放大倍数50，求输出电，求输出电压值。压值。解：解：riUiIiUSRsUoUi=ri/(ri+Rs)Us=18.2mVUo=AuUi=910mV例：若接负载例：若接负载RL=9 k ，求负载上的电压，求负载上的电压值值UoL。已知输出电阻。已知输出电阻ro为为1 k 。解：解：Uo=AuUi=910mVUSRsUOrO+RLUOL=RL=819mVUoLUi|AuL|=45带负载后的电压放大倍数带负载后的电压放大倍数roUiIiUoLRLUo若输出电阻若输出电阻100 k？+UCCRBRCC1C2TRLuoRSusIB=UCC-UBERBIB固定，称固定偏置放大电路固定，称固定偏置放大电路当温度发生变化，当温度发生变化，和和ICEO发生变化，发生变化，IC=IB+ICEO使使IC发生变化，发生变化，相应相应 UCE发生变化，发生变化，使使静态工作点不稳定。静态工作点不稳定。固定偏置放大电路存在的问题固定偏置放大电路存在的问题第第9 9章章 9 9 3 3总之：总之：TIC固定偏置电路的固定偏置电路的Q点是不稳定的。为此，需点是不稳定的。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、要改进偏置电路，当温度升高、IC增加时，增加时，能够自动减少能够自动减少IB，从而抑制从而抑制Q点的变化。保持点的变化。保持Q点基本稳定。点基本稳定。常采用常采用分压式偏置电路分压式偏置电路来稳定静态工作点。来稳定静态工作点。（一）电路组成（一）电路组成（一）电路组成（一）电路组成9.4 双极型晶体管基本放大电路双极型晶体管基本放大电路直流通路直流通路BRCIC UCERB1IB+UCCIEI1I2RB2RE+UCCRCC1C2TRLRB2RE+CE+RB1uoRSuS增加了偏流电阻增加了偏流电阻RB2及发射极电阻及发射极电阻RE分压式偏置分压式偏置电路电路第第9 9章章 9 9 4 4一、分压式偏置一、分压式偏置共射放大电路共射放大电路共射放大电路共射放大电路（二）（二）（二）（二）稳定静态工作点的原理稳定静态工作点的原理稳定静态工作点的原理稳定静态工作点的原理UBE=VB-VEIB 温度升高温度升高 IC IE VE UBE IC 当当 I1 IB，I2 IB RB1VB=UCCRB2RB2+则则 可以认为可以认为 I1 I2直流通路直流通路BRCIC UCERB1IB+UCCIEI1I2RB2RE第第9 9章章 9 9 4 4稳定过程稳定过程VE=IE RE（三）（三）（三）（三）静态分析静态分析静态分析静态分析直流通路直流通路BRCIC UCERB1IB+UCCIEI1I2RB2REVB=UCCRB1RB2RB2+IC IE=VB-UBEREIB=IC UCE UCC ICR C I CRE可用估算法求静态值可用估算法求静态值第第9 9章章 9 9 4 4计算静态值计算静态值 IB、IC 和和 UCE RB2=12K，RC=2K,RE=2K，RL=4K 三极管三极管 =50。例例：在在分压式偏置电路中，分压式偏置电路中，已知已知：UCC=12V，RB1=24K，+UCCRCC1C2TRLRB2RE+CE+RB1uoRSuS=121224+12=4VVB=UCCRB1RB2RB2+=4 0.72=1.65 mAIC IE=VB-UBERE解：解：=12-1.65(2+2)=5.45VUCE UCC ICR C I CREIB=IE1+=32.4 A第第9 9章章 9 9 4 4IBIC（四）动态分析（四）动态分析（四）动态分析（四）动态分析+UCCRCC1C2TRLRB2RE+CE 分压式偏置分压式偏置电路的微变等效电路电路的微变等效电路rbe I Ib bRCRLRB1Ui I Ib bUoRB2+RB1uoRSus第第9 9章章 9 9 4 4（四）动态分析（四）动态分析（四）动态分析（四）动态分析Au=-RC/RLrberi=RB1/RB2/rbero=RC第第9 9章章 9 9 4 4UoUiAu=rbe I Ib b I Ib b（RC/RL）=分压式偏置分压式偏置电路的微变等效电路电路的微变等效电路rbe I Ib bRCRLRB1Ui I Ib bUoRB2=200+50261.65=1.0k=-504/21.0=-68=24/12/1.0=0.649 k 例例：已知：已知：UCC=1 2V，RB1=24K，RB2=12K，RE=2K，RL=4K，RC=2K，=50。求电压放大倍数、输入、输出电阻。求电压放大倍数、输入、输出电阻。rbe=200+26ICAu=-RC/RLrberi=RB1/RB2/rbero=RC=2 k 第第9 9章章 9 9 4 4解解:分压式偏置分压式偏置电路的微变等效电路电路的微变等效电路rbe I Ib bRCRLRB1Ui I Ib bUoRB2 画出微变等效电路画出微变等效电路rbe I Ib bRCRLRB1Ui I Ib b UoRB2 RE（四）动态分析（四）动态分析（四）动态分析（四）动态分析第第9 9章章 9 9 4 4+UCCRCC1C2TRLRB2RE+CE+RB1uoRSuS若无发射极若无发射极旁路电容旁路电容对静态工作点无影响对静态工作点无影响riAu=-RC/RLrbe+（1+）REriri=RB1/RB2/=RB1/RB2/rbe+（1+）RE RE使使Au减小，减小，ri增加增加。（四）动态分析（四）动态分析（四）动态分析（四）动态分析ri第第9 9章章 9 9 4 4Ui=Ib rbe+（1+）IbRE 7.4k -0.65rbe I Ib bRCRLRB1Ui I Ib b UoRB2 RE+UCCRCC1C2TRLRB2RE1CE+RB1uoRSuSRE2第第9 9章章 9 9 4 4(一一一一)静态分析静态分析静态分析静态分析IB=UCC-UBERB+(1+)REUCE=UCC-IEREIE=(1+)IB二、二、共集放大电路共集放大电路（射极输出器）（射极输出器）信号由基极输入，信号由基极输入，由发射极输出。由发射极输出。RCIC UCEUBERBIB+UCCIERE共集放大电路的直流通路共集放大电路的直流通路第第9 9章章 9 9 4 4+UCCRBREC1C2TuouiRL共集放大电路的交流通路共集放大电路的交流通路(二二二二)动态分析动态分析动态分析动态分析第第9 9章章 9 9 4 4+UCCRBREC1C2TuouiRLTuiuoRERBRLRSusB共集放大电路的微变等效电路共集放大电路的微变等效电路第第9 9章章 9 9 4 4TuiuoRERBRLRSusBrbe EBCIiUoriIbIb IeUiUSRERLRBRSroIo1.电压放大倍数电压放大倍数2.输入电阻输入电阻ri=RB/rbe+(1+)(RE/RL)(二二二二)动态分析动态分析动态分析动态分析Au=(1+)(RE/RL)rbe+(1+)(RE/RL)13.输出电阻输出电阻rbe ro=（1+）RS/RB+/RE第第9 9章章 9 9 4 4rbe EBCIiUoriIbIb IeUiUSRERLRBRSroIo3、有电流放大作用，输出电流、有电流放大作用，输出电流Ie增加了。增加了。2、输入输出同相，输出电压跟随输入电压，、输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称故称电压跟随器电压跟随器。射极输出器的特点射极输出器的特点:1、电压放大倍数小于、电压放大倍数小于1，但近似为，但近似为1。4、输入电阻比共射的、输入电阻比共射的大大的多，可达几十千欧的多，可达几十千欧到几百千欧。到几百千欧。5、输出电阻比共射的、输出电阻比共射的小小的多，可达几十欧的多，可达几十欧到几百欧。到几百欧。应用应用1、将射极输出器放在放大电路的首级，、将射极输出器放在放大电路的首级，可以提高输入电阻。可以提高输入电阻。2、将射极输出器放在放大电路的末级，、将射极输出器放在放大电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。可以降低输出电阻，提高带负载能力。3、将射极输出器放在放大电路的两级之、将射极输出器放在放大电路的两级之间，可以起到阻抗间，可以起到阻抗匹配作用匹配作用。例：已知一信号源开路电压为例：已知一信号源开路电压为20mV，内内阻为阻为10k，现有一放大电路，输入电阻现有一放大电路，输入电阻10 ，开路电压放大倍数开路电压放大倍数50，求输出电压，求输出电压值。值。解：解：riUiIiUSRsUoUi=ri/(ri+Rs)Us=0.02mVUo=AuUi=1mV若有一射极输出器若有一射极输出器输入电阻输入电阻100k ，开路电压放大倍数近似为开路电压放大倍数近似为1，输出电，输出电阻为阻为1，接在信号源与上述电路之接在信号源与上述电路之间，此时的输出电压？间，此时的输出电压？UoriU2I2rori1U1I1ro1Uo1Uo2USRs解：解：U1=18.2mVUo1=Auo1 U1=18.2mVU1=ri1/(ri1+Rs)UsU2=ri/(ri+ro1)Uo1=16.54mVUo=Uo2=Auo U2=827mVUoriU2I2rori1U1I1ro1Uo1Uo2USRsUoU1 Au =45.4第一级第一级第二级第二级第第n-1级级第第n级级输输入入输输出出功放级功放级耦合耦合耦合方式：耦合方式：直接耦合；阻直接耦合；阻容耦合容耦合；变压器耦合。；变压器耦合。9.6 多级放大电路多级放大电路RB1RC1C1C2RST1RB2RE1+CEuS+UCCRB3RC2C3T2RLuo+第一级第一级第二级第二级阻容耦合阻容耦合9.6 多级放大电路多级放大电路第第9 9章章 9 9 6 6直接耦合直接耦合9.6 多级放大电路多级放大电路RB1RC1RST1RB2RE1uS+UCCRB3RC2T2RE2uo第一级第一级第二级第二级第第9 9章章 9 9 6 62.多级放大电路的输入电阻多级放大电路的输入电阻ri是第一级的输入电是第一级的输入电 阻，即阻，即ri=ri1。3.多级放大电路的输出电阻多级放大电路的输出电阻ro是最后一级的输出是最后一级的输出 电阻，即电阻，即ro=ro2 由于电容的隔直作用，阻容耦合放大电路中，前后由于电容的隔直作用，阻容耦合放大电路中，前后级的静态工作点彼此独立，互不影响，可按前面介绍级的静态工作点彼此独立，互不影响，可按前面介绍的方法计算。的方法计算。(一一一一)阻容耦合放大电路静态分析阻容耦合放大电路静态分析阻容耦合放大电路静态分析阻容耦合放大电路静态分析(二二二二)阻容耦合放大电路动态分析阻容耦合放大电路动态分析阻容耦合放大电路动态分析阻容耦合放大电路动态分析第第9 9章章 9 9 6 6UoUiAu=Uo1Uo1Uo1UiUoUo1=Au1Au21.多级放大电路的电压放大倍数多级放大电路的电压放大倍数Au等于各级电压等于各级电压 放大倍数之积放大倍数之积直接耦合电路的特殊问题直接耦合电路的特殊问题1.前后级前后级Q点点相互影响，设计电路时应全面考虑。相互影响，设计电路时应全面考虑。RB1RC1RST1RB2RE1uS+UCCRB3RC2T2RE2uo第一级第一级第二级第二级2.零点漂移零点漂移:uot0当当 u ui i=0=0 时输出端时输出端可能出现的不规则可能出现的不规则的电压变化现象。的电压变化现象。第一级第一级RB1RC1RST1RB2RE1uS+UCCRB3RC2T2RE2uo第二级第二级ui原因：管老化，直流电源波动，环境温度变原因：管老化，直流电源波动，环境温度变化。化。衡量指标：衡量指标：uid=uod/|Au|温温度度漂漂移移影响：影响：有时会将信号淹没，无法有时会将信号淹没，无法区分漂移电压和信号电压区分漂移电压和信号电压1.抑制零点漂移的原理抑制零点漂移的原理T iC1 iC2 iRE uRE uBE1 uBE2 iB1 iB2 RE的作用稳定静态工作点即抑制零点漂移，越大效果越好。的作用稳定静态工作点即抑制零点漂移，越大效果越好。+UCCT1T2ui1ui2RCRCuC1uC2uORPREEE第第9 9章章 9 9 7 79.7 差分放大电路差分放大电路一、一、一、一、定性分析定性分析定性分析定性分析iB1iC1iRE+UCCT1T2ui1ui2RCRCuC1uC2uORPREEE2.动态分析动态分析（1）共模输入信号）共模输入信号大小相等、相位相同：大小相等、相位相同：ui1=ui2，则则uC1=uC2、uO=uC1 uC2=0共模电压放大倍数：共模电压放大倍数：AC=uO/ui1=0第第9 9章章 9 9 7 7对共模输入信号无放大作用对共模输入信号无放大作用2.动态分析动态分析（2）差模输入信号）差模输入信号大小相等、相位相反：大小相等、相位相反：ui1=ui2，则则uC1=uC2、uO=uC1 uC2=2 uC1+UCCT1T2ui1ui2RCRCuC1uC2uORPREEE第第9 9章章 9 9 7 7差模电压放大倍数差模电压放大倍数Ad=uO/(ui1 ui2)不为不为0,可放大差模输入信号可放大差模输入信号共模抑制比：共模抑制比：KCMRR=AdAC在多级在多级放大电路的末级或末前级是功率放大级，对功率放大电路的末级或末前级是功率放大级，对功率放大电路的基本要求是：放大电路的基本要求是：1.输出功率尽可能大输出功率尽可能大2.效率要高效率要高3.非线性失真要小非线性失真要小通常采用互补对称式通常采用互补对称式功率放大电路功率放大电路效率定义为效率定义为 POPE 100%=交流输出功率交流输出功率直流电源功率直流电源功率 100%=9.8 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路第第9 9章章 9 9 8 8 一、一、一、一、放大电路的三种工作状态放大电路的三种工作状态放大电路的三种工作状态放大电路的三种工作状态(2)甲乙类工作状态甲乙类工作状态(1)甲类工作状态甲类工作状态 tiC0IC tiC0IC tuCE0UCE tuCE0UCE第第9 9章章 9 9 8 8 一、一、一、一、功率放大电路的三种工作状态功率放大电路的三种工作状态功率放大电路的三种工作状态功率放大电路的三种工作状态(3)乙类工作状态乙类工作状态 tuCE0UCE=UCC tiC0IC 0第第9 9章章 9 9 8 8ttuiiLoo二、乙类放大互补对称电路二、乙类放大互补对称电路二、乙类放大互补对称电路二、乙类放大互补对称电路ic1ic2iLEc1Ec2RLuiT1T2在在ui正半周正半周,T1导通导通,T2截止截止,T1的集电极电流的集电极电流ic1流过负载流过负载RL 在在ui负半周半周,T1截止截止,T2导通导通,T2的集电极电流的集电极电流ic2流过负载流过负载RL.第第9 9章章 9 9 8 812345678LM3861.LM386的功能说明的功能说明增增益益设设定定增增益益设设定定旁旁路路输输出出反反相相输输入入同同相相输输入入地地+vcc(1)电源电压范围为电源电压范围为412V (2)1和和8脚是电压增益设定端，脚是电压增益设定端，当当1、8之间开路时，电压放大之间开路时，电压放大倍数最小，为倍数最小，为20（即电压增益（即电压增益为为26dB）；）；若在若在1、8之间接一之间接一个个10 F的电容的电容,电压放大倍数电压放大倍数最大最大,为为200(46dB）;若将电阻若将电阻R与与10 F的电容串联后接在的电容串联后接在1、8之间之间,当改变当改变R值时值时,可使电压放可使电压放大倍数在大倍数在20200之间改变。之间改变。3、7脚是旁路端，用于外接脚是旁路端，用于外接纹波旁路电容，以提高纹波纹波旁路电容，以提高纹波抑制能力。抑制能力。四、集成功率放大电路简介四、集成功率放大电路简介四、集成功率放大电路简介四、集成功率放大电路简介第第9 9章章 9 9 8 812345678LM386RP10k 输入输入C+R10F1.2k C410FC3+Vcc0.1F+250FC2C10.05FR110 扬扬声声器器2.LM386的典型应用电路的典型应用电路该电路采用同相该电路采用同相输入方式输入方式,R=1.2 k ，电压放大电压放大倍数等于倍数等于50。第第9 9章章 9 9 8 8