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1、中频带小信号放大器的分析中频带小信号放大器的分析 引言引言在其他课文中，已建立了单个小信号等效电路，它既适用于双极性晶体管 也适用于场效应管。这是一跨导模型，现用更一般的形式重画如图 5.1 所示。 其终端分别用 1、2、3 符号表示，这些数字与表 5.1 所示各电极相对应。如前所述，对场效应管(FET)来说，输入电阻实际上是开路的。而对晶体管 (BJT)来说，它等同于。跨导模型是通称为混合型电路的等效电路的简化，ber 其考虑了可影响晶体管高频性能的各种等效电路元件。在本课中，高频和低频 的频效均不予讨论，但这一在中频段的简化分析是有用的，该频带是一般应用 所感兴趣的频率范围。 定义不管晶体
2、管的连接方式如何，放大器性能都能用一通用形式来定义。正确 规定这些定义中电压和电流的极性是很有必要的，这些极性如图 5.2 所示，从 图 5.2 中我们得出：终端电压增益： 电源电压增益： iL vVVA sL vsVVA电流增益： 输入电阻： iL iIIA ii iIVR 输出电阻：输出电阻是从负载端看的放大器的内电阻。将短路，移开负载SV后，在输出端施加一电压(原理上)则可求得输出电阻，参看图 5.2(b)，则LR输出电阻为：00 0IVR 由定义还可看出： 及 Li viRRAAisi vvsRRRAA放大器组态放大器组态从图 5.1 所示的晶体管等效电路可看出：晶体管有三个端头，而在
3、如图 5.2 所示的更加通用的方框图中，放大器有四个端头，两个输入和两个输出。这就 意味着晶体管必须有一个端头是为输入和输出所共用的。晶体管的三个终端中 任何一个都可作为共用终端，这就产生了三个截然不同的放大器组态。当使用 晶体管时，组态可分为共射极、共集电极和共基极。当使用场效应管时，基本 组态是共源极、共漏极和共栅极。每种组态都有其特定的特征及最佳应用，本课的目的就是要详细地分析这 些特征。因而，下面对每个放大器组态的主要特征做一概述，这将是很有用的。CE 和 CS 放大器：这种组态以端点 3 为公共端，是通用放大器中使用最为 广泛的线路。电压增益范围中至高，CE 电路的电流增益也是中至高
4、。对于 CS 放大器来说电流增益无多大意义，因而无此提法。这是因为场效应管(FET)的栅 极输入呈现一个极高的电阻，因此，输入电流可以忽略不计。相比之下，CE 放 大器的输入电阻值由低至中。CS 和 CE 放大器均有中至高的输出电阻。CC 和 CD 放大器：其为共用端 2 组态，主要用作信号源与低阻抗负载之间 的缓冲放大器。作为缓冲放大器，该线路可允许信号传输给负载，又可防止负 荷直接影响信号。该放大器组态的主要特征是，高至极高的输入电阻，低至极 低的输出电阻，以及具有一个接近但总是小于 1 的电压增益。输出电压“跟随” 输入电压，因此，该电路也称为射极跟随器和信号源跟随电路。CB 和 CS
5、放大器；其为共用终端 1 组态，一般在输入和输出线路之间需要 很好隔离时使用。在高频状态尤其需要该线路来防止放大器线路中发生振荡。 该线路的主要特征是中至高的电压增益，低的输入电阻和高的输出电阻。 CE 和和 CS 放大器放大器基本的共射放大器(CE)电路和共源放大器(CS)电路如图(略)所示。 “公共” 的意思是发射极或源极的端头为输入和输出信号电路所共用。如图所示，每个 电路中均有自偏置电阻，和，但其信号电流被电容或有效地短路了。ERstRECSC 直流隔离电容 C 被认为将信号电流短路了。直流供电电源或，也被认CCVDDV 为对信号电流是短路的，在实际中，只将一大电容与电源并联便可实现。
6、因此， 在等效电路中，与并联，与并联，后一并联电阻在等效电路图(略)2RLRARBR 中表示为。1R由等效电路图(略)可以得出所有重要的电路特征。 输入电阻：由图可知，输出电阻为：iR1RRi1r注意信号源电阻，未包括在输入电阻中。SR 电压增益：电压增益：由图可以看出令 是方便的。0rRP2RLR对于输出回路，可以得出：PmLRVgV13经观察，所以电压增益为：13VViPm iL vRgVVA电流增益：电流增益：如前所定义，电流增益为：Li viRRAA 因此，电压增益公式(511)代人上式中，则得到：Li PmiRRRgA对本场效应器(FET)来说，输入电阻是，由于中的信号电流可以1RRi1R 忽略不计，这样共源放大器的电流增益定量计算没有意义了。对于晶体管(BJT)来说，由于 beirR bemrg 因此，.LPiRRA/ 输出电阻：由图可以看出，输出电阻为：oR00rR 2R注意未包括在输出电阻内。LR
